JPH06156763A - ドキュメント給紙装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 混在サイズドキュメントを自動的に供給する
給紙装置 【構成】 下り勾配とされたコンベア１３上に幅方向片
側のみがガイドされてサイズ混在ドキュメント１９が載
せられる。ドキュメント１９のリーディングエッジ２１
がスイング牙１５で位置決めされ、最下ドキュメントは
負圧開口１６で吸着される。エアノズル１８が最下ドキ
ュメントを他と分離する。エア圧力はドキュメント高さ
を検出するセンサ２６と制御装置２７によって紙重さに
応じた所定置に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はボトム真空波形フィーダ
ーに関し、より詳細には、画像形成デバイスのドキュメ
ント処理機において、様々なサイズのドキュメントの給
紙を可能にするダウンヒルボトム真空波形フィーダー、
及び様々なサイズのドキュメントのスタックからドキュ
メント処理機にドキュメントを供給する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】１時間当り3,000 枚以上の率でコピーを
作り出す高速複写機の出現により、複写機の潜在的なコ
ピー出力を充分利用することを可能にする高速かつ信頼
できる方法で、機械のコピープラテンにドキュメントを
供給するドキュメント処理機が求められている。現在、
こうした要求を満たすため、数多くのドキュメント処理
機が利用できる。原稿を損なう危険性を事実上除去し、
修正できないミスフィードあるいはドキュメントのマル
チフィードによる機械の停止を最小限度に押さえるた
め、これらのドキュメント処理機は欠陥なしに作動しな
ければならない。最も多くの問題が発生するのは、ドキ
ュメントスタックから個々のドキュメントを最初に分離
する時である。

【０００３】ドキュメントは、多くのサイクルを通じて
損傷なしに分離を確実にするため、優しく、しかし確実
に処理されねばならないので、マルチフィードを防止す
るためのレタードベルト、パッド、ロールと共に、確実
なドキュメント給紙に使用される摩擦ロールまたはベル
ト等、多くの分離機が提案されている。スニファーチュ
ーブ、ロッカータイプの真空ロールまたは真空フィード
ベルト等の真空分離機も利用されている。

【０００４】摩擦ロールリタードシステムは非常に確実
である一方、リタード部材の作用は、印刷面に作用した
場合、ドキュメント上の印刷材の汚れまたは部分的な抹
消の原因となる。片面のドキュメントでは、リタード機
構がドキュメントの裏側に作用するように分離機を設計
するので、これはたいした問題にはならない。しかし、
両面に印刷されるドキュメントでは、この問題を避ける
ことはできない。それに加えて、摩擦リタードフィーダ
ーの信頼できる作動は、被処理紙の関連摩擦特性に大き
く依存する。これはドキュメントフィーダーにおいて制
御することができない。

【０００５】典型的な真空分離及び給紙システムはHaml
inによる米国特許4,305,576 号に開示されている「シー
トセパレーター」に記載されており、複数の摩擦ベルト
が、Ｕ型のポケットを有した給紙トレイの底に置かれ
た、真空プレナムの上を通るよう配置されている。この
ポケットは真空フィードベルトアッセンブリーによって
捕らえられる一番下のシートのための空間を提供し、一
番下のドキュメントとポケットの端との間にエアシール
を提供し、また一番下のシートとスタックの残りとの間
に高圧シールを提供する働きをする。この高圧シール
は、ポケットの端部分でスタックの主要部分の重量を支
えることによって達成される。このシールはシートスタ
ックの残部を空中に浮揚させるため、ポケット部分の上
部の持上げ圧力に流れ込むエアナイフの速度エネルギー
を変換する働きをする。この構成はゼロックス5600型機
において商業規模で使用されており、よく作動してはい
るが、ある局面で改良できる部分がある。特に、エアナ
イフ圧力及びスタック重量用の作動ウィンドーは比較的
低く、これを越えた場合、不安定なポケットが存在する
原因となる。これは「フラッター」と称される現象で２
番目のシートがスタックの残部と関係なく振動するもの
であり、シートの跳ね返りと共に、スタックに対するエ
アナイフのアタックの非常に低い角度による空力的不安
定性によって引き起こされる。その結果、シート１とシ
ート２の動的反発があり、シート２はシート１と一致せ
ず、スタックからシート１と共に段付きになる傾向があ
り、マルチフィードを発生させることになる。それに加
えて、一番下のシートとシート２は、同じ面にあり、シ
ート２とスタックの残りは一番下のシートの上に載って
いるので、シート２から一番下のシートを分離させる難
しさに直面することになる。これは一番下のシートとシ
ート２との間に、ある種の摩擦結合が存在することによ
る。

【０００６】更に、追加的なスタックの高さまたは重量
の増加に対し、エアナイフ圧力を増加しなければなら
ず、それによって一番上のシートがスタックから吹き飛
ばされるブローバックの可能性を上昇させるため、エア
ナイフ圧力及びスタックの高さまたは重量の作動ウィン
ドーが低くなっている。増加した量の空気と上昇した空
気圧力が、スタックの浮揚を良くすることにより、スタ
ックの残部から一番下のシートが分離される信頼度を増
すので、より高いエアナイフ圧力が望まれる。更に直面
する別の問題は、給紙されるシートのリードエッジが真
空搬送部によって捕らえられない時に起こるリードエッ
ジのカールである。更に、上記フラッターに加えて、大
きなスタックの場合、シートのスタック全体がはためい
たりギャロップすることがある。

【０００７】要約すれば、ボトムシートフィーダーにお
いて、シートスタックの残部から一番下のシートを分離
する際、及びスタックの残部を浮揚させる際に困難が生
じる。更に、フィーダーアッセンブリーは均一の大きさ
の紙スタックだけを収容できるので、典型的な真空フィ
ーダーではコピー作業種の拡張が制限される。トレイは
一つ以上のドキュメントサイズを収容できるように調整
できるが、その装置はサイズ混在ドキュメントスタック
を処理できないのである。

【０００８】シートスタックを浮揚させる必要は無い
が、分離に関して同様な問題がトップシート真空フィー
ダーにも存在する。この型式では、フラッター及びそれ
に伴うマルチフィードが発生しないように、シートスタ
ックを押さえるために空気注入手段を使用する。

【０００９】本明細書に引用される全ての参照事例は、
追加的または代替的な詳細、特徴そして／または技術的
背景についての知識を与えるのに適切な部分で、参照の
ため挿入される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
はボトム真空波形フィーダー（ＢＶＣＦ）と、上記先行
技術の問題を解決する方法を提供することである。

【００１１】本発明の他の目的は、マルチフィード、ミ
スフィード及びシートの損傷を防いで、サイズ混在ドキ
ュメントの給紙を可能にするダウンヒルＢＶＣＦと方法
を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のこれら及び他の
目的は、スタックのドキュメントの片側を整列させる片
側ガイド部材だけを有するスタック支持トレイを備えた
ＢＶＣＦを提供することによって、達成される。スタッ
ク支持トレイはドキュメント給紙方向に対する所定の下
り角度で配置される。更に、ＢＶＣＦはスタックからシ
ートをフィード方向に給紙する装置、給紙されるドキュ
メントとスタックの残部との間に空気を注入するため、
フィード方向のスタック支持トレイの下流に配置される
空気注入デバイス、及びドキュメントのリアエッジを拘
束することなく、スタックのドキュメントのリードエッ
ジを整列させるデバイスを含む。整列デバイスはスタッ
ク支持トレイと空気注入デバイスとの間に配置される。

【００１３】本発明の他の局面によれば、ドキュメント
のリードエッジを整列させるデバイスは、スタック支持
トレイの上に配置される少なくとも一つの牙部材からな
る。牙部材はカールしたドキュメントを収容するため、
凹形状をしていることが好ましい。それに加えて、牙部
材はローディング位置と使用位置との間で軸支的に旋回
できることが好ましい。

【００１４】本発明の別の局面によれば、空気注入デバ
イスは少なくとも一つのエアナイフジェットからなる。
少なくとも一つのエアナイフジェットからの通風圧力
は、ＤＣモーター制御送風機に供給される電圧によって
制御される。更に、該装置はスタックの高さを測定し、
スタックの高さに従って自動制御装置に信号を送る測定
装置を含む。自動制御装置はそれによって、スタックの
高さに基づいてＤＣモーター制御送風機に供給される電
圧を制御する。

【００１５】本発明の更に別の局面によれば、測定装置
はセットセパレーターである。

【００１６】本発明の更に別の局面によれば、スタック
圧力はスタックの高さの関数であり、自動制御装置はス
タック圧力に対する通風圧力の所定の割合を用いて電圧
を制御する。

【００１７】本発明の更に別の局面によれば、サイズ混
在ドキュメントのスタックから、フィード方向のドキュ
メント処理機にドキュメントを送る方法は、サイズ混在
ドキュメントのスタックをスタック支持トレイに載せる
ステップ、トレイの中のドキュメントを少なくとも一つ
のリタード部材に向けて付勢するステップ、少なくとも
一つのリタード部材を使用してリードエッジを整列させ
るステップ、ドキュメントのリアエッジを抑制すること
なくドキュメントのリードエッジを抑制するステップ、
サイドエッジの片方を整列させずに片側のガイドでドキ
ュメントのサイドエッジの他方を整列させるステップ、
給紙されるドキュメントとスタックの残部との間に空気
を注入するステップ、及び給紙されるドキュメントをド
キュメント処理機に送るステップが含まれる。

【００１８】本発明の更に別の局面によれば、少なくと
も一つのリタード部材が牙部材からなる。更に該方法に
は、ローディングステップに先立って、スタック支持ト
レイの表面に牙部材を置くステップと、空気注入ステッ
プに先だって、牙部材を押上げ、それによって表面と牙
部材との間に空間を置くステップが含まれる。

【００１９】本発明の更に別の局面によれば、注入ステ
ップにおいて注入された空気の通風圧力はＤＣモーター
制御送風機によって生じられる。更に該方法には、スタ
ックの高さを測定し、スタックの高さに基づいてＤＣモ
ーター制御送風機に供給される電圧を制御するステップ
が含まれる。

【００２０】本発明の更に別の局面によれば、制御ステ
ップはスタック圧力に対する通風圧力の所定の割合を用
いて電圧を制御する。

【００２１】本発明の更に別の局面によれば、付勢する
ステップにはドキュメントフィード方向に、下り角度で
スタック支持トレイを傾斜させるステップが含まれる。

【００２２】

【実施例】図１及び２において、本発明は説明としての
目的のためにのみ、複写機と共に図示してある。当業者
は本発明をどのようなドキュメント処理装置にも応用で
きるであろう。

【００２３】本発明のダウンヒル下部真空コルゲーテッ
ドフィーダー（Ｄ−ＢＶＣＦ）は、フィーダーアッセン
ブリー１０とドキュメント処理機ＤＨを備えている。本
発明は再循環ドキュメント処理機ＲＤＨと半自動ドキュ
メント処理機ＳＡＤＨの両方に適用可能である。それに
加えて、ＲＤＨ、またはＳＡＤＨのどのようなタイプも
使用できる。このようなドキュメント処理機の一つが、
ゼロックス・コーポレーションに譲渡された米国特許4,
176,945 号に記載されており，参照のためここに記載し
た。

【００２４】フィーダーアッセンブリー１０には、複写
される様々なサイズのドキュメント１９のスタックを保
持するトレイ１２、複写されるドキュメントを、フィー
ドヘッドバルブ１７によって開閉される真空チャネル２
０に曝すための真空開口部１６を有したコンベヤー１
３、及び様々なサイズのドキュメントスタック１９のサ
イドエッジ２２を整列させるためのサイドガイド１４が
備えられている。図２のコンベヤー１３は都合上、短く
示されているが、図１との対応関係で言えば実際にはさ
らに右側へ延長して示すべきである。更に、アッセンブ
リーは、コンベヤー１３の上で複写機に枢軸的に取り付
けられた２つの牙（ｆａｎｇ）１５を有する。この牙１
５はドキュメント１９のスタックのリーディングエッジ
を整列させる。ＢＶＣＦにおいて様々なサイズのドキュ
メントの給紙を可能にするため、ドキュメント１９の全
てが共通のリードエッジ２１を持つことが必要である。
これは下り角度αでトレイ１２を配置することによって
達成される。下り角度αは２〜３０°の範囲にあり、好
ましくは約１５°である。この角度によってドキュメン
ト１９のスタックが牙１５へ付勢される。このように、
様々なサイズのドキュメント１９のスタックは２つの共
通のエッジを有し、リードエッジ２１は牙１５を介し、
サイドエッジ２２はサイドガイド１４を介する。ＲＤＨ
の場合、下り角度αは、ドキュメント１９が元の位置に
戻る際にドキュメント１９の再スタックを容易にする。

【００２５】先行技術においては、追加のサイドガイド
とリアガイドが、給紙中にスタックを安定させるため
に、トレイに備えられている。しかしながら、様々なサ
イズのドキュメントを収容するために、リアガイドと二
番目のサイドガイドは省略する。

【００２６】ドキュメント処理機ＤＨは６つのエアナイ
フジェット１８を持つことが好ましい。エアナイフジェ
ット１８の操作と機能は、先行技術のＢＣＶＦと同じで
ある。エアナイフ１８から噴出される積極的な空気の流
れは、トレイ１２に対して垂直方向（図１の矢印Ａ）の
スタックの重さの成分を支える。エアナイフジェット１
８は、牙の先のドキュメントスタックの一番下のシート
だけを除いて外のものを全部持ち上げる。製造コストを
下げるため、エアナイフジェット１８に対する通風は、
簡単なＤＣモーター制御送風機２５を介して供給され
る。それに加えて、スタックが牙１５の下に落ちるのを
防ぐため、エアナイフジェット１８は連続して噴出す
る。その結果、先行技術のエアナイフ装置に必要であっ
た制御バルブ、ソレノイド、電気ハーネス、ソフトウェ
ア等が必要でなくなり、コストをさらに下げることがで
きる。

【００２７】浮揚を達成するため、エアナイフジェット
１８からの通風の出口が必要となる。本発明において、
トレイ１２は真空チャネル１６のすぐ背後に、フィード
方向に平行して置かれた（図２において想像破線で示し
た）レール２８を備えている。エアナイフがスタックを
浮揚させる時、スタックを離れる空気が波のような動き
を起こし、不安定性を生じる結果となる。レール２８は
この波のような動きを防止し、それによって、作動ウィ
ンドーを拡張する。シートが捕らえた時、レール２８の
回りに形成される領域のシート部分が空気を逃すチャネ
ルの役割をする。

【００２８】エアナイフジェットの流れの圧力は、様々
なサイズのドキュメントの給紙にとって、重要なパラメ
ーターである。先行技術のフィーダーにおいては、大き
な最大のドキュメントスタックを適用するために、通風
圧力は実質的に大きくなる。例えば、フィーダーにおい
て最大で５０ドキュメントと仮定すると、エアナイフジ
ェットからの通風圧力は、５０枚のドキュメントを支持
するのに充分な一定の圧力となる。リアガイドと両方の
サイドガイドの存在により、小さめのスタック（例え
ば、２枚のドキュメント）は安定したままであり、通風
圧力は小さなスタックに要求されるものより実質的に大
きいにもかかわらず、適切に給紙されるであろう。本発
明では、様々なサイズのドキュメント給紙を可能にする
ため、追加的なサイドガイドとリアガイドが省略され
る。このように、通風圧力が実質的にスタック圧力より
大きいと、ブローバックが発生するかもしれない。エア
ナイフジェットが実際にトレイの中のドキュメントをそ
の位置からずらすか、または完全にトレイから吹き飛ば
す時に、ブローバックが生じる。ブローバックシートが
捕らえられる時、その上のシートのリードエッジも又捕
らえられ、二枚のシートが同時に給紙される。それに加
えて、ブローバックの前に、過度の通風圧力がスタック
を不安定にし、マルチフィードやミスフィードを生じさ
せる結果となる。

【００２９】この問題を解決するため、本発明はスタッ
クの高さを測定し、制御ユニット２７に信号を送るセッ
トセパレーター２６を含む。制御ユニット２７は適切な
通風圧力の設定を行うため、ＤＣモーターに供給される
電圧量を制御する。スタック圧力に対する通風圧力の割
合は一定である。スタック圧力はスタックの高さの関数
である。スタックの重量は個々のスタックの高さにより
変化するが、通風圧力は、最も重く設定されたスタック
（つまり、全てのドキュメントは特定の画像形成装置が
収容することができる一番大きいサイズである）の浮揚
を可能にする一方、最も軽く設定されたスタック（つま
り、全てのドキュメントは特定の画像形成装置が収容す
ることができる最も小さいサイズである）が不安定にな
ることを防止する値に設定される。図３はエアナイフジ
ェット１８からの通風の作動ウィンドー（斜交平行線部
分）を示すグラフである。作動ウィンドーは浮揚と不安
定の間の領域で示される。浮揚ラインは下記式により表
すことができる：

【００３０】

【数１】y=.1784x + .0092 スタック圧力に対する通風圧力の割合は、１〜１５の範
囲にあり、好ましくは約３〜５の範囲にある。この割合
範囲は不安定を生じることなく、幅広い種類のスタック
をうまく浮揚させることが発見された。

【００３１】フィーダーが再循環ドキュメント処理機Ｒ
ＤＨと共に用いられる時、通常スタックの高さは一定で
ある。これにより、セットセパレーター２６は高さ測定
に相応する信号を自動制御装置２７に送るためにただ一
回の読みをすればよい。他のドキュメント処理機と共に
使用される場合は、セットセパレーター２６は自動制御
装置２７と絶えず連絡を取り、自動制御装置２７はそれ
に従って通風圧力を絶えず変化させればよい。しかしな
がら、上記のように、スタック圧力に対する通風圧力の
割合は一定であることが好ましい。

【００３２】代替案として、オペレーターが軽いモー
ド、通常モード、重いモードを手動で選べるスィッチ
を、複写機の制御パネルに付けても良い。各々の場合に
おいて、信号が自動制御装置２７に送られ、圧力の割合
がそれに従って調整される。スタックの中に多量の非常
に小さなドキュメントがある場合にのみ、オペレーター
は軽いモードを選択するよう指示され、逆にスタックの
中に多量の非常に大きなドキュメントがある場合にの
み、ユーザーは重いモードを選択するよう指示される。
その他の場合は全て、通常モードを選択する。

【００３３】エアナイフジェット１８からの通風の実質
的衝突点（ＶＩＰ）は、一貫した好結果の浮揚を達成す
るための重要なパラメーターである。ＶＩＰは通風がス
タックの中に反射されるトレイの前方の点である。エア
ナイフジェットからの空気は所定の角度でスタックの中
に「飛び込む」。空気はポケットを形成させて、ドキュ
メントの適切な給紙を可能にする。ＶＩＰは最大の作動
ウィンドーを達成するために最大限に活用されるべきで
ある。本発明において、ＶＩＰはリードエッジ２１の下
流約６ｍｍの所にあるのが好ましい。

【００３４】上記のように、牙１５はコンベヤー１３の
上のドキュメント処理機ＤＨに旋回的に取り付けられ
る。エアナイフジェット１８からの積極的な空気が牙１
５を通過するように、牙１５は好ましくはワイヤー形状
であり、ポケットの安定性をより大きくする。他の形状
が用いられてもよく、本発明はワイヤー牙に制限されな
い。牙はドキュメントのドライブ（図１の矢印Ｂ）方向
のスタックの重さの成分を支える。ローディング中、牙
の一部はトレイ表面（コンベヤー１３の上面と同レベ
ル）の下に退避される。この時、牙はドキュメント１９
のリーディングエッジを支持し、給紙のため共通のリー
ドエッジ２１を提供する。エアナイフジェット１８が一
度スタックを持ち上げると、牙１５は上方に押し上げら
れ、牙の底とトレイ１２の間にギャップを残す。このギ
ャップは約２ｍｍであることが好ましい（図１のギャッ
プは誇張して示してある）。牙１５が上方に押し上げら
れる時、コンベヤーに対して垂直であることが好まし
い。牙１５の駆動はソレノイド、シリンダ等の駆動源が
適用できる。

【００３５】カールしたドキュメントの給紙により生じ
る問題を解決するため、牙１５は凹形状であることが好
ましい。カールしたシートが送られる間に牙の凹形状に
当たって下方向へ向けられる。他の形状が企図されても
よく、本発明は凹形状に制限されない。

【００３６】図１及び４において、スリップクラッチ２
４、好ましくは二直径ラップスプリングタイプのスリッ
プクラッチが、ブレーキとして作用するため、ドキュメ
ント処理機ＤＨに、テークアウエイロールのアイドラー
の中に配置される。マルチフィードの（つまり、一枚以
上のドキュメントがスタックから送られる）場合に、ク
ラッチ２４は二枚の紙の間の摩擦係数により、ドライブ
方向のトルクを受ける。このトルクはスリップクラッチ
トルクに打ち勝つには不充分である。アイドラーは静止
したままであり、上部のシートを保持する抑制部材とし
て作用する。ニップの間が一枚のシートの場合は、シー
トを通してクラッチに伝送されるトルクは非常に高くな
る。その結果、スプリングのシャフト軌道輪からのアン
ラップを可能にし、アイドラーをドライブ方向に回転さ
せる。紙詰まりの場合、逆ドライブ方向のトルクがスプ
リングをしっかり包み込み、それによってアイドラー軌
道輪上のグリップを緩めさせ、紙詰まり解除のためアイ
ドラーを逆方向に回転可能とする。マルチフィードの発
生により、時間及び期間に関して、フィードヘッドバル
ブ１７にタイミング変更をする必要が生じる。これによ
り、スリップクラッチ２４は自動制御装置２７に接続さ
れ、フィードヘッドバルブ１７の操作を制御する。この
ようなスリップクラッチは簡単に利用することができ、
その操作は公知である。本発明のために利用された特別
なスリップクラッチは、ダイナコープ社製のガラハッド
スリップクラッチ(5046) XPN 6E12160-03 である。他の
タイプのスリップクラッチも使用でき、本発明は上記ス
リップクラッチに制限されない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＤ−ＢＣＶＦのエレメントの側面図で
ある。

【図２】図１を上から見た図である。

【図３】通風圧力用作動ウィンドーを示すグラフであ
る。

【図４】本発明に使用されるスリップクラッチの例であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケンドルフ エイ．トーマス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14519 −9152 オンタリオ ホープウェル ドラ イブ 5830 (72)発明者 ジョン アール．ファルボ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14692 ロチェスター ピー．オー．ボックス 92222 (72)発明者 チャールズ ディ．リゾロ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14622 イロンデコイト デュランド ドライブ 64 (72)発明者 ウィリアム ディ．ミリロ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14519 オンタリオ パディ レーン 2011 (72)発明者 ジャイムズ エフ．スモーク アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ピー．オー．ボックス 276 (72)発明者 ミシェル ディ．テイバー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14610 ロチェスター シャフツバリー ロード 255

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィード方向に対して平行な２つのサイ
   ドエッジと、フィード方向に対して垂直なリード及びリ
   アエッジを有するドキュメントをドキュメントスタック
   から送るドキュメント給紙装置であって、 前記ドキュメントスタックからフィード方向にドキュメ
   ントを送る手段と、 前記スタックのドキュメントのサイドエッジの片方を整
   列させる片側にガイド部材を有し、ドキュメントのフィ
   ード方向に所定の下り角度で配置され、前記給紙手段の
   上に置かれたスタック支持トレイと、 給紙されるドキュメントと前記スタックの残りとの間に
   空気を注入するため、フィード方向の前記スタック支持
   トレイの下流に配置された空気注入手段と、 前記スタック支持トレイと前記空気注入手段との間に配
   置されており、リアエッジを抑制することなく、前記ス
   タックのドキュメントのリードエッジを整列させる手段
   と、 を備えることを特徴としたドキュメント給紙装置。