JPH07206219A - シートのカール量決定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シートのカール量を検出するバキュームコル
ゲーションフィーダ。 【構成】 バキュームプレナム41を有し、シートをスタ
ック7 からバキュームプレナム41へ引き寄せ、予め決め
られたパスに沿って送るためのバキュームフィーダ9
と、バキュームプレナム41内に配置され、シートがバキ
ュームプレナム41に接するように引っ張られるために、
予め設定されたバキュームレベルで状態を変更するよう
に用いられるバキュームスイッチ80と、前記バキューム
スイッチ80の状態の変化を感知するためのデジタル制御
回路86と、一旦、前記バキュームスイッチが状態を変更
し、シートのカール量を決定すると、前記制御回路から
信号を受け取るように用いられるマイクロプロセッサ88
と、を備えるシートのカール量決定システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシート送り(sheet feedi
ng) に関し、更に詳細にはシートのカールの度合いを検
出できる能力を備えるバキュームコルゲーションフィー
ダ（真空波形形成フィーダ）に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】１時間
当たり３０００枚を越える速さでコピーを生成できる高
速ゼログラフィー（静電複写）複製機（コピー機）の出
現により、原稿（文書）及びシートフィーダに対して求
められていることは、例えばコピー機の全能力を利用す
るために確かで信頼できる方法で矢継ぎ早にコピー機の
プラテンに原稿を送ることである。その要求を満たす多
くの原稿ハンドラを現在利用可能である。これらの原稿
ハンドラは、原稿を損傷するリスクを実質的に減少させ
て、且つ送り損ないや原稿の重送（多数枚送り）に起因
する機械の活動停止を最低限にするように、完璧に動作
しなければならない。原稿スタック（束）から個々の原
稿の初めの分離に際し、極めて多くの問題が生じるが、
これらの問題のいくつかは、原稿の上向きカール又は下
向きカールに起因する。

【０００３】上記問題を解決するために非常に好ましい
様々なアプローチが成されている。例えば、米国特許第
４、３０５、５７６号は、典型的なバキューム分離送り
システム（vacuum separating and feeding system) を
開示し、そのシステムにおいて、複数の摩擦ベルトは、
中に形成された”Ｕ”字形のポケットを有するシート供
給用トレイの底に配されたバキュームプレナム上を走行
するように配置される。ポケットは、一番下にあるシー
トのためにバキュームフィードベルトアセンブリが捕獲
する空間を提供して、且つ一番下のシートとポケットの
エッジの間に空気シールを提供し、一番下のシートとス
タックの残りのシートの間に高圧シールを提供する役割
を果たす。この高圧シールはポケットのエッジ領域の上
のスタックの重みの大部分を支持することによって得ら
れる。しかしながら、”Ｕ”字形状構造は、シートを幾
何学的に展開可能な形状に変形させないので、結果とし
てシートスタックの浮揚の度合いが減少することが分か
った。この浮揚はエアーナイフとして知られている細い
噴出空気によって生成され、この噴出空気はバキューム
プレナムの働きによって引き下げられる一番下のシート
と残りのスタックとの間に送られる。米国特許第４、４
１１、４１７号の最下シートバキュームコラゲーション
フィーダは、ベース（基底）平面を規定するプレーナベ
ース部分を有し、そのベース部分の正面が、中に最下シ
ートセパレータが配置される開口部を有する別様に設計
されたスタック支持トレイを含むことによってこの問題
を解決する。このトレイはまた、ベース部分における開
口部の各側に１つずつある、２つの傾斜プレーナ側面ウ
ィングを含む。傾斜プレーナ側面ウィングは、ベース平
面から上向きに且つトレイの正面から背面に向けて外向
きに角度付けされる。更にこの傾斜プレーナ側面ウィン
グは、トレイの背面での交点が、送られるシートの大き
さの矩形のほぼ背面コーナー位置にあり、トレイの正面
でのプレーナウィングとベース平面との交点が送られる
シートの正面コーナーと送られるシートの中心線の間の
ほぼ真ん中にあるようにベース平面と交差する。

【０００４】米国特許第４、３０５、５７６号及び米国
特許第４、４１１、４１７号の上記２つの原稿ハンドラ
は非常に出来が良いが、米国特許第４、４１１、４１７
号の原稿フィーダは更に改良が必要である。その理由
は、問題の原因になることで知られているシートの予期
せぬカールがあるからである。このタイプのフィーダの
性能に対するカールの影響は浮揚に要求される空気の量
にある。下向きにカールされたシートは浮揚のためによ
り多くの空気を必要とし、上向きにカールされたシート
は多すぎる空気が加えられると、事実上トレイから吹き
出されてしまうことがある。最近の情報処理機能を持つ
（知的）ペーパハンドリング装置では、マシンを通過し
ているペーパの性質についてできるだけ多くのことを知
ることは有用である。タイミング、エアフロー、法線
力、及び速度のような様々なパラメータを調節して、シ
ートカールのような入力応力の検出可能なレベル（高
さ）の存在を補償し、マシンの種々の部分システムのイ
ンタフェース要求を満たすためにペーパが間違いなく、
時間通りに到着することを確実にする。転写又は受光体
とペーパとの剥離電流（detack current) のようなコピ
ー品質のパラメータはフューザ（定着装置）やカール除
去装置設定と同様に、この情報から利益を得ることがで
きる。

【０００５】本発明は、シートのカールの度合いを検出
できる能力を備えるバキュームコルゲーションフィーダ
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段と作用】従って、本発明の
態様において、カールレベルの検出手段は、シートをバ
キュームフィーダで獲得するのにかかる時間を測定する
ことによって開示される。真空フィーダでシートを捕獲
するための獲得時間は、フィーダベルトホールの後ろの
真空の度合いによって状態を変更する低価格圧力スイッ
チ及びタイマを使用することによって測定される。圧力
スイッチが状態及び基準重量を変更する時点でのタイマ
値は、ルックアップテーブルと比較されて、シートのカ
ールレベルを得る。

【０００７】本発明の一態様は、スタックからのシート
の上向きカール又は下向きカールの量を個々に決定する
ためのシステムであって、バキュームプレナムを有し、
シートを前記スタックから前記バキュームプレナムへ引
き寄せ、予め決められたパスに沿って送るためのバキュ
ームフィーダと、前記バキュームプレナム内に配置さ
れ、シートが前記バキュームプレナムに接するように引
っ張られるために、予め設定されたバキュームレベルで
状態を変更するように用いられるバキュームスイッチ
と、前記バキュームスイッチの状態の変化を感知するた
めのデジタル制御回路と、一旦、前記バキュームスイッ
チが状態を変更し、シートのカール量を決定すると、前
記制御回路から信号を受け取るように用いられるマイク
ロプロセッサと、を備える。

【０００８】

【実施例】本発明は、図２に示されるコピー機／プリン
タ用の底部のバキュームコルゲーション（波形）フィー
ダの好適な実施例を参照することによって説明される。
しかしながら、本発明のカール検出方法及び装置は頂部
のバキュームコルゲーションフィーダ又は一般のバキュ
ームフィーダと共に使用できることは当然理解されよ
う。

【０００９】概して、図１のフロー図に示されるように
本発明に従ってシートのカール量を決定することがで
き、図１は、バキュームフィーダから送られたシートの
カールレベル（高さ）を決定する際のバキュームフィー
ダの動作シーケンスを示す。バキュームフィーダはバキ
ュームプレナムを含む。このバキュームプレナムは、シ
ートを引き寄せて、更なる処理のためにシートをフィー
ダから前進させる。ブロック１００においてフィーダを
始動させ、同時にブロック１０５においてタイマを始動
させる。一旦、シートがバキュームフィーダ内のバキュ
ームプレナムに接するように引きよせられると、ブロッ
ク１１０において圧力スイッチが作動する。ブロック１
２０において圧力スイッチの動作はタイマを停止して、
ブロック１３０においてシートがバキュームプレナムに
引き寄せられるのにかかった時間を読み取る。ブロック
１４０においてこのタイマ値は示され、そしてブロック
１４５のシートの基準重量と共にこのタイマ値はルック
アップテーブル１５０へ送られる。ここで、ルックアッ
プテーブルに含まれたカール量と入力データの比較がな
され、ブロック１６０においてカールレベルを得ること
ができる。このカールレベルには多くの利用法があり、
例えば、本発明のカールレベル検出スキーマは、デュー
プレックス用トレイに使用される。この場合、シートの
カール量を示すブロック１６０からの信号は、図２のマ
イクロプロセッサ８８へ送られる。信号は次いでマシン
のフューザ（溶融、定着装置）へ送られ、画像をシート
に定着する場合に用いられる熱を減少する。その理由
は、シートがフューザを通過して、シートの第１面側の
画像をフュージングする時に、フューザからの熱がシー
トのカールレベルの一因となり得るからである。

【００１０】特に図２を参照すると、従来の静電複写
（複製）マシンの露光プラテン３の上方に取り付けられ
た例示的な自動シートセパレータフィーダが示される
が、本発明及び原稿（文書）ハンドラ１の原理はまた、
容易に理解できる変更によりコピーシートフィーディン
グ装置またはデュープレックス用トレイフィーダとして
も使用可能である。即ち、これは本発明の例示的なシー
トセパレータフィーダの改良を組み合わせることができ
る原稿ハンドラの一例にすぎない。原稿ハンドラ１はス
タックされた（束の）原稿（文書）７のセットを支持す
るのに用いられる原稿トレイ５を備える。なお、この原
稿トレイ５に関しては更に詳細に後述される。バキュー
ムベルトコルゲーティング（波形形成）フィーディング
メカニズム９は、原稿トレイの正面又は前進方向領域の
下方に配置され、スタックの一番下にある原稿シートを
獲得して、コルゲーティング（波形付け）し、そしてそ
の原稿シートを取り出しローラ対１１へ送り、そこから
原稿ガイド１３を介してフィードロール対１５へ送り、
更に複製のためにプラテンロール１７の下のコピー機の
プラテン上へ送る。格納式の位置合わせエッジ１８はプ
ラテン上に送られた原稿の前端を位置合わせするために
設けられる。原稿の露光後、エッジ１８はソレノイドの
ような好適な手段によって引っ込められる。その原稿
は、ロール１７によってプラテンからガイド１９及びフ
ィードロール対２１へ送り出され、そして、フィーダロ
ール対２３を介して原稿スタックの頂部に戻る。全体の
リスタッキング（再積重）横方向再位置合わせは、対向
する固定エッジガイドから標準的なシート部間隔に再設
定可能エッジガイド（図示せず）によって提供される。

【００１１】露光のために原稿の裏面を呈することが所
望される場合は、原稿はスタック７からガイド１３を介
して、原稿の後端が原稿ダイバータ（分路器）２４を通
過するまで送られる。原稿ダイバータ２４は次に反時計
回り方向、即ち原稿シートパス（経路）中へ回転する。
原稿の進行方向は逆転されて、ダイバータ２４が原稿を
ガイド２６及びフィード−ロール対２５を介してプラテ
ン３上へ向ける。

【００１２】原稿ハンドラ１はまた、従来技術によって
周知であるようなシートセパレータフィンガ３５を備
え、原稿ハンドラに戻された原稿と比較して送られた原
稿を感知し、示す、即ち、循環された各セットを数え
る。シートセパレータフィンガ３５の下から最後の原稿
が取り除かれる（送りだされる）と、フィンガ３５はト
レイ５内に設けられたスロットを介して降下し、トレイ
からセットの最後の原稿が取り除かれたことを示す適切
なセンサを作動する。フィンガ３５は次に、原稿セット
７の次の巡回を開始するために、時計回り方向に自動的
に回転されて又は他の方法で持ち上げられて、スタック
７の全原稿の最上部に再び載る様にもどる。

【００１３】更に詳細に図２及び図３参照すると、フィ
ードベルトロール３９及び４０を軸にして移動するよう
に支持された複数のフィードベルト３７が開示される原
稿シートセパレータ−フィーダ９がある。複数のベルト
３７の走行(run) 範囲内側の空間には、ベルト３７内の
約３ミリの孔４５と協働して用られる、支持プレートと
その中の開口部とを有するバキュームプレナム４１が設
けられ、ベルト３７上へ原稿スタックの一番下の原稿を
引き寄せるように真空を提供する。プレナム４１は、二
つのレベルに（bi-level) に傾斜し、且つベルト３７の
下側にある***部分６０〜６４を備えているので、ベル
トと接したスタック内の一番下の原稿が捕獲されると、
コルゲーション（波形）がシートに生じる。このことに
よって残りのスタックから一番下の原稿が大きく引き離
される。この分離の増大は、シートに生じたコルゲーシ
ョンギャップに起因し、このギャプが最初（一番下の）
のシートの多孔性(porosity)によりシート同士の間の真
空圧レベルを減少し、エアナイフ１２からの分離エアフ
ローの入口を提供する。

【００１４】エアナイフ１２は、複数の分離オリフィス
５１を有する加圧されたエアプレナム５０を含み、フィ
ードベルトに接するように引き寄せられる一番下にある
原稿と、一番下の原稿の上にあるスタック内の原稿との
間に空気を噴出し、スタックと一番下の原稿との間に空
気クッション又は軸受けを提供し、スタックから一番下
の原稿を取り除くために必要とされる力を最小化する。

【００１５】適切な弁動作(valving) 及び制御によっ
て、原稿をフィードベルト上へ引き寄せるために真空に
する時間と、フィードベルトの始動との間に遅延を提供
し、ベルトの運動が開始する前に一番下のシートがベル
トに確実に捕獲されるようにし、且つ一番下のシートと
一緒に引き寄せられるあらゆるシートから一番下のシー
トをエアナイフが分離する時間を見越しておくことも所
望される。

【００１６】本発明を更に詳細に参照すると、本発明の
バキュームコルゲーションフィーダは、応力が加えられ
た(stressed)り、又はカールされたシートを送るのに困
難を有することがあり、結果としてシートは要求される
時間間隔内に特定のサブシステムへ到達しない。この問
題の解決法は図２に示されており、バキューム搬送プレ
ナム４１内に配置された従来の低価格のバキュームスイ
ッチ８０を含み、このスイッチ８０は以下に説明される
ように閉ループエアシステム制御によってフィーダの性
能を向上させる。スイッチ８０は商業的に入手可能な圧
力スイッチであり、このスイッチ８０はダイヤフロム動
作されて、所与の圧力（又は真空）レベルで電気制御回
路を開又は閉するように設定され得る。所望によりスイ
ッチは図示されるようにバキュームプレナムに直接取り
付けられてもよいし、あるいはプレナムをブロワに接続
するダクトに取り付けられてもよい。原稿スタック７の
一番下にある非応力付加シートがバキュームプレナム４
１を取り囲む孔付きベルト３７上に引き寄せられると、
スイッチは有意な真空上昇を検出し、予め設定された真
空レベルで状態を変更するので、エアシステムをシーリ
ング（密閉）し、特徴的な閉ポート圧力を生成する。上
向きカール又は下向きカールのいずれであろうと、カー
ルの度合いはシートをベルト３７に捕らえるのにかかる
時間を測定することによって決定される。従来のデジタ
ル制御回路８６は、バキュームスイッチによってもたら
される状態の変化を感知し、マシンのマイクロプロセッ
サ８８へ信号を送る。マイクロプロセッサは次に信号を
エアナイフ１２へ送る。エアナイフ１２は信号に応答
し、エアナイフの空気圧を調節し、シートの特定のスト
レスレベルを補償するのに十分な程のエアフローをノズ
ル５１を介して増大させる。

【００１７】研究により、シートに存在するカールレベ
ルとシートを獲得するのに要求される時間との間の明確
な相関関係が示された。例えば図４のチャートは、上向
きカールに対する優先的な感度を示し、その部分はエア
ナイフとの相互作用により、固有である。特徴的な反応
は、マイクロプロセッサ制御に適する十分な感度を表
す。例えば平らな３２ポンドの紙と３３インチ（１００
０÷３０）のカール半径を有する２０ポンドの紙の獲得
時間において理解される明白な重複部は、基本的な重量
が個々に独立して知られるべきことを必要とする。この
ことは、参照として本明細書に組み込まれる米国特許第
５、１３８、１７８号に示される様な基本的な重量感知
スキーマからの、或いはオペレータによる直接入力によ
る基本的な重量入力を、カールレベルが絶対的な信頼性
で決定され得る獲得時間入力と組み合わせることによっ
て可能になる。軽量のシートはカールの関数としての獲
得時間の変化が比較的少ないことを示すが、このことは
問題としてみなされない。なぜならば、理解されるよう
に軽量シートのカールレベルは一般的に、マシンのパラ
メータを設定する場合にほとんど取るに足りないものだ
からである。

【００１８】

【発明の効果】結論として、カールされたシートを底部
バキュームコルゲーションフィーダで獲得するのに必要
とされる時間を用いて、信頼性の高いシートハンドリン
グを行う動作のためにシートのカールの度合いを検出す
るカール検出システムが開示される。バキュームフィー
ダによる獲得時間は、低価格圧力スイッチによって測定
される。それと共に、デジタル制御回路はバキュームプ
レナムを取り囲むフィードベルト内の孔の後ろの真空の
度合いを決定して、マイクロプロセッサへ信号を送り、
タイミング、エアフロウ、速度などの様々なパラメータ
を調整し、検出されたカールレベルを補償する。

【００１９】本発明によって、シートのカールの度合い
を検出できる能力を備えるバキュームコルゲーションフ
ィーダが提供された。

【００２０】従って、本発明に従って、本明細書で前記
記載された目的及び利点を十分に満足させるニップシー
ト感知スキーマが提供されたことは明白である。本発明
は特定の実施例によって開示されたが、多くの変更、変
形、及びバリエーションがあることは当業者の当然とす
るところであるということは明白である。従って、クレ
ームの精神及び広い範囲に属するこのような変更、変
形、及びバリエーションの全てを含むことが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によってシートカールの決定を示すフロ
ーチャートである。

【図２】本発明を使用する例示的なシートセパレータ−
フィーダの断面側面図である。

【図３】バキュームプレナムを囲むシートスタッキング
と穴付きベルトを示すシートセパレータ−フィーダの平
面図である。

【図４】本発明に従って、カールの異なるレベル用のシ
ート獲得感知時間を示すチャートである。

【符号の説明】

７ スタック ９ バキュームフィーダ ４１ バキュームプレナム ８０ バキュームスイッチ ８６ デジタル制御回路 ８８ マイクロプロセッサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スタックからのシートの上向きカール又
   は下向きカールの量を個々に決定するためのシステムで
   あって、 バキュームプレナムを有し、シートを前記スタックから
   前記バキュームプレナムへ引き寄せ、予め決められたパ
   スに沿って送るためのバキュームフィーダと、前記バキ
   ュームプレナム内に配置され、シートが前記バキューム
   プレナムに接するように引っ張られるために、予め設定
   されたバキュームレベルで状態を変更するように用いら
   れるバキュームスイッチと、 前記バキュームスイッチの状態の変化を感知するための
   デジタル制御回路と、 一旦、前記バキュームスイッチが状態を変更し、シート
   のカール量を決定すると、前記制御回路から信号を受け
   取るように用いられるマイクロプロセッサと、 を備えるシートのカール量決定システム。