(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する回転型の第１ロールと、
シートを搬送するため前記第１ロールの横に間隔をおいて配置される第２ロールと、
前記第１ロール及び第２ロールを同じ速度で回転駆動する第１モータと、
一方のロールに対する他方のロールの相対的な回転角度位置を変化させるための差動手段と、
シート歪みを感知し、感知した歪みの量に応じて制御信号を出力して、この制御信号によって前記差動手段を制御する制御手段と、
を具備し、
前記差動手段が、
一端部を前記第１モータに連結されており、前記第１ロールを回転駆動する第１駆動シャフト（１８）と、
前記第２ロールが螺旋係合によって取り付けられており、前記第１駆動シャフトに対して軸方向に移動可能な、前記第２ロールを回転駆動する第２駆動シャフト（４８）と、
前記第２駆動シャフトの軸方向移動に伴って前記第２ロールが軸方向に移動するのを阻止するための手段（６２）と、
前記制御手段に接続され、前記制御手段からの前記制御信号によって回転方向及び回転量を制御されて駆動される第２モータ（５８）と、
前記第２モータに伝導装置を介して一端部を連結されており、前記第２モータの前記駆動によって回転されるスタブシャフト（５７）と、
一端部を前記第２駆動シャフトの一端部に回転可能に連結されかつ他端部を前記スタブシャフトの他端部に螺合装着されており、前記スタブシャフトの前記回転によって軸方向に移動されるすべり軸継手（５４）と、
一端部が前記第１駆動シャフトの他端部にスプライン係合で装着されかつ他端部が前記第２駆動シャフトの他端部に固着されており、前記スプライン係合により、前記すべり軸継手の前記軸方向の移動に応動して前記第２駆動シャフトが軸方向に移動することによって前記第１ロールに対して前記第２ロールが回転角度位置を変更可能にした摺動式軸継手（４９）と、
を具備する、シート見当合わせ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は搬送路内でのシート見当合わせに関し、より詳細には、本発明はコーピーシートの見当合わせと歪み補正を行うため駆動ロールを制御するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写装置や印刷機等の給紙ストックを使用する従来のシート見当合わせ機構は、コピーシートを位置決めするための固定されたガイドまたはゲートに関連してクロスニプロールを使用している。クロスニプロールはこのようなガイドやゲートにシートを押し付ける。これら従来からのシステムには多くの欠点がある。シートが過度の力でガイドやゲートの表面に押し付けられると、シートの端が曲がったり歪みを発生させることがある。こうした状態は特に軽量の紙に発生しやすく、紙の下流への給紙に問題を発生させる。このように、ガイドやゲートに紙が押し付けられる時、損傷を与えることなくシートの動きに充分な駆動力を与えるため、各々のシステムは注意深く狭い範囲で紙の重量を設定しなければならない。更に、ガイドは多量のコピーシートの端が衝突することによって摩耗しやすくなる。こうして、ガイドは機械の使用の限界が到来するまでに何度も交換しなければならず、保守費用を上昇させることになる。それに加えて、硬いガイド表面に対する紙の衝撃及びスライディングの結果として、望ましくない塵埃が発生する。このタイプのシステムの一つで、一定間隔で配置されたロール間で一つのロールを他のロールより高速で回転させるための差動装置を使用するものが提案されている。
【０００３】
更に、シート見当合わせ用駆動ロールを使用するもので、機械的ガイドまたはゲートの付いていないシート見当合わせシステムも提案されている。このタイプのシート見当合わせステーションは、米国特許No. 4,438,917 、4,511,242 、4,971,304 、5,049,442 に記載されている。これらのシート見当合わせステーションにおいて、シートの片側が他の側より多く移動するように、２本の同軸ニプロールを異なる速度で駆動させることにより、あるいは１本のロールを定速度で駆動させ、他方のロールの駆動速度を変化させて片方のシートを他方のシートより多く移動させ、それにより紙の角位置を変化させることにより、コピーシートは縦と横に整えられ（正しく揃えられ）、コピーシートの角位置（歪み）が補正される。２本のロールの各々は別個に制御されるモータによって駆動される。（精度の高い位置決めの問題を達成するため）２本のロール間の速度差を正確に制御し、（高い処理速度を達成するため）高速でドライブを操作する必要性の故に、これらのデザインには制御限度がある。これは駆動システムが矛盾する要件を備えた２つの異なる機能を果たさなければならないことから生じる。ロールは比較的高速で、両方のロールの速度が正確に同じでなければならない条件で、コピーシートを搬送しなければならない。更に、２本のロール間の相対的な角位置を正確に変化させることによって、ロールはコピーシートの角位置を補正しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は高速と搬送路内のコピーシートの正確な見当合わせを提供することである。
【０００５】
更に本発明の目的は、シートを搬送する機能と、シートの成角を変化させる機能を別個のサブシステムに分離させる、コピーシート見当合わせシステムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明はシートを搬送するための第１の回転ロールと、シートを搬送するため第１のロールの横に間隔を置いて配置された第２の回転ロールと、通常第１と第２のロールを駆動させるための単一駆動モータと、片方のロールの角の回転位置を他方のロールの角の回転位置に対して差を付けて変化させるための、差動手段と、シートの歪みを感知し、感知された歪み量に関連して差動手段を制御する制御手段とから構成されることを特徴としている。
【０００７】
【作用】
本発明のこれらの目的は、コピーシートの搬送を効果的に行うため、両方のロールを駆動させる単一モータの制御を行うことにより達成される。コピーシートの歪みを変化させるため、差動装置機構が２本の駆動ロールの相対的な角位置を変化させる。
【０００８】
【実施例】
図１において、更に下流の工程の処理を行うため、コピーシートＣを整列させるための見当合わせステーション１０が示されている。このようなステーションは、コピーシートが下流のワークステーションへと適正に同期して送られるように、搬送路に沿ったコピーシートの給紙を制御し、コピーシートの先端縁を位置決めする（見当合わせをする）ために使用される。これらのステーションは、下流のワークステーションで横方向に適正に見当を合わせるために、コピーシートの側縁部を整合（見当合わせを）する。それに加えて、該ステーションはシートが下流の操作部へと搬送する際の、シートの角位置（歪み）を制御する。図１において、歪み角は、紙が見当合わせステーションに搬送されるときの紙の縦軸の位置を表す矢印Ｆ１と、紙が見当合わせステーションから搬送されるときのコピーシートの縦軸の望ましい定位を表す矢印Ｆ２との間の角度差として表される。この角差は更に、図１に示される角度θでも表され、この角度はシートが見当合わせステーション１０を離れる時に、シートの先端縁の望ましい定位に関連して歪み補正される前の、シートの先端縁の角度である。ほとんどの場合、シートが見当合わせステーション１０を離れる時、シートの先端縁がシートの移動方向に対して垂直であるように、全ての歪みを除去する（θ＝０°）ことが望ましい。
【０００９】
本発明を使用することが出来る電子コピーシート見当合わせシステムが米国特許No. 4,971,304 に記載されており、その開示を参考のため本文に用いる。本発明を使用することができる移送電子見当合わせシステムと呼ばれる別の形態の見当合わせシステムは米国特許No. 5,094,442 に記載されており、参考のためその開示を本文に用いる。このような見当合わせシステムは前節で述べた基本的なコピーシート見当合わせ機能を果たす。
【００１０】
図１に示す実施例では、２本の駆動ロール１２と１４は回転可能に取り付けられ、コピーシートＣを見当合わせステーション１０を介して搬送するよう配置されている。従来の技術と同様に、この実施例及び本発明の他の実施例において、ロール１２と１４は各々第２のロール（図示せず）と協同して、ロールの間に形成される挟持搬送部にコピーシートを噛み合わせるため対になった挟持を形成する。単一回転駆動手段１６はロール１２が固着されているシャフト１８を駆動する。差動装置２０は、シャフト１８とロール１４の間に配設されている。この実施例において、差動装置はシャフト１８の、駆動手段１６とは反対側の端部に固定された回転子２２を有する回転可能なモータから構成されている。モータ２１は、回転子及び固定子間の相対的回転を止めることが出来るものであればどの様な形式のモータでも良い。この目的のために望ましい形式のモータはステッピングモータである。モータ２１は回転可能なシャフト２６に固定される固定子２４を含む。ロール１４はシャフト２６に固着されている。シャフト１８とシャフト２６の回転軸は同軸上にある。回転接触子３０はモータ２１に電力を供給する。
【００１１】
操作において、駆動手段１６はロール１２と回転子２２とを回転させるシャフト１８を回転させる。制御装置２８によって回転接触子３０に送られる信号によって、回転子２２と固定子２４がロックされると、固定子２４は回転子２２によって回転させられ、それによってシャフト２６とロール１４を回転させる。回転子２２と固定子２４はロックされているので、この状態でロール１２と１４は同じ速度で駆動する。
【００１２】
シートＣが見当合わせステーション１０を通過する時、シートの歪み量は一定間隔を保って配置された一対のセンサーＳ１とＳ２から成る感知システムによって感知される。歪み量は、シートの先端縁が各々のセンサーを通過するときの時間の差によって検出される。その時間差はコピーシートの歪み角θの量に直接関係する距離ｄによって表される。センサーＳ１とＳ２の出力は、歪み量を評価し、回転子２２と固定子２４から構成されるステッピングモータに適切な制御信号を送る、制御装置２８に供給される。接触子３０に適切な数のパルスと適切な方向に関する情報を送ることにより、ロール１２に対するロール１４の回転軸上の角位置は、コピーシートＣの角位置を変更するため正確に変えられる。ロール１２に対するロール１４の角度調節は、ロール１２と１４が見当合わせステーション１０を通してコピーシートを高速で搬送している間に行われる。
【００１３】
制御装置２８は、検知された歪み量と駆動手段１６の駆動速度に関連して、接触子３０に与えられる信号のパルス数と方向性状を提供するため、例えばルックアップテーブル等でプログラムされた適当なマイクロプロセッサーを含むことができる。このような制御システムを作動させるためのプログラムは、ルーチンプログラミング技術を含んでおり、ここではその詳細な説明は必要としない。
【００１４】
本発明の重要な点は、差動装置がロールの相対的な角位置を直接変化させ、それはコピーシートの角位置を変化させるために精密に必要とされる作業であるが、ロールの速度を他方のロールに関連して実質的に変更させるものではないということである。この実施例及び他の実施例において、シート駆動手段１６と差動装置２０の各々は、単一の目的を達成するために設けられている。これにより各々の機能は最大限に活用されその機能の性能を向上させる。各々の駆動装置の独特の機能により、最大の効果が低価格で達成される。それに加えて、歪み補正機能は両ロールに与えられ、よりすばやく達成される。
【００１５】
図２に別の形式の差動装置を利用するコピーシート見当合わせステーション１０の第２実施例を示す。図１の第１実施例と共通の部材は同じ参照番号で示す。この装置は挟持駆動ロール１２と１４を備えている。ロール１２は駆動手段１６によって駆動されるシャフト１８に取り付けられている。ロール１４はシャフト２６に取り付けられ、その回転軸はシャフト１８の回転軸と同軸上にある。この実施例に於て、差動装置はシャフト１８、駆動手段１６とは反対側の端部に固定される平歯車３２、定位置遊び歯車３４、リング歯車３６、遊星歯車３８、太陽歯車４０から構成されている。太陽歯車４０はシャフト２６の一端部に固定される。遊星歯車３８は回転可能な遊星アーム４２に支持され、シャフト２６のまわりで回転する様配設されている。このようにして、遊星歯車３８の回転軸はシャフト２６の軸の回りで移動する。モータ４４、好ましくはステッピングモータは、シャフト２６の回転軸の回りで回転する様、適宜の伝動システム４６によって遊星アーム４２を駆動する。ステーション１０は図１に示された型のコピーシート位置感知システムを含む。
【００１６】
シート搬送モードにおいて、ロール１２と１４は歯車３２、３４、３６、３８及び４０から構成される差動システムによって同じ速度で駆動する。この状態では、駆動されないモータ４４は伝動装置４６を通してアーム４２を適所に保持する。歪み補正モードにおいて、歪み補正をするためにシャフト２６の軸の回りで、遊星アーム４２を適切な方向に、そして適切な量で回転させるために、制御装置２８は適当な数のパルスと方向をモータ４４に与える。アーム４２がリング歯車３６の回転方向に移動する場合、ロール１２の角位置はロール１４に関連して進められた状態となる。アーム４２がリング歯車３６の回転方向と反対の方向に移動する場合、ロール１４はロール１２に対して角をなして進められた状態となる。このようなロール１２と１４の相対的な角移動により、コピーシートの歪みが制御される。
【００１７】
図３において、別の形式の差動装置を利用する第３実施例を示す。この装置はロール１２と１４、及びシャフト１８を駆動させるシート駆動手段を包含している。駆動手段１６とは反対側のシャフト１８の端部は複数のスプライン１９を包含している。摺動可能な軸継手４９がシャフト１８のその端部に装着され、またスプライン１９と駆動可能に噛み合うために溝を有している。摺動可能な軸継手４９は一方の端で、ロール１４に取り付けられた横に摺動可能なシャフト４８に固定される。ロール１４が取り付けられるシャフト４８の一部には、ロール１４に形成された適宜の螺子状突起に係合するらせん形の溝５２が付けられている。
【００１８】
シャフト４８はシャフト４８の片方の端のヘッド５０を回転可能に受け入れる凹部を有したすべり軸継手５４によって移動される。すべり軸継手５４は、スタブシャフト５７を受け入れるボア５６を有している。スタブシャフト５７はすべり軸継手５４のボア５６に螺合し、装着されている。ステッピングモータ等の適当なモータ５８が適切な伝導装置６０を介してスタブシャフト５７を駆動させる。一対の向き合った止め具６２がロール１４の横方向の位置に設置されているが、ロールが回転できるだけの隙間は充分残されている。
【００１９】
図３に示される差動装置のシステムは次のように作動する。シャフト４８の軸位置が固定されると、シート駆動手段１６が摺動可能な軸継手４９とスプライン１９を通して同じ速度でロール１２と１４の両方を駆動させる。歪み補正が実行されるべき時に、制御装置２８がモータ５８の回転方向と回転量を制御する制御信号を出し、それは次にスタブシャフト５７に伝達される。制御装置２８の入力は、図１に示されたように位置感知システムから得られる。スタブシャフトの回転は、スタブシャフト５７の回転方向によって決定される方向に、すべり軸継手５４を横へ移動させる。すべり軸継手５４の横方向の移動は、係合されたヘッド５０によってドライブシャフト４８に伝達される。シャフト４８の横方向の移動は摺動可能な軸継手４９によって可能となる。ロールは止め具６２の間に配設されているので、シャフト４８が横方向へ移動するにつれて、らせん形の溝５２はロール１４に回転を伝える。これによりロール１２と関連してロール１４の角位置が変えられ、コピーシートの歪み補正が実行される。
【００２０】
図４において、ベルトを利用する差動装置の第４実施例を示す。前述のように、前の実施例と共通の部材は同じ番号で示す。本実施例において、駆動手段１６はロール１２を動かすためシャフト１８を駆動させる。更に、駆動手段１６はロール１４を移動する手段を有する。本実施例において、該かる手段はシャフト７０を有し、これはモータ１６から直接延びるシャフト拡張部分でもよいし、あるいは（図示しないが、適宜の伝導装置を通して）シャフト１８により駆動されるシャフトであってもよい。シャフト７０は滑車７２のような駆動部材を支えている。駆動ベルト７４は滑車７２によって駆動され、シャフト２６を回転させるため、滑車７６のようなドライブ部材に乗せられ、ロール１４を駆動させる。
【００２１】
更に、該駆動システムは、らせん形の溝即ち螺子８１を形成した出力シャフト８０を備えたモータ７４、好ましくはステッピングモータを包含する。シャフト８０は移動可能な台８２に設けた対応する螺子状溝を形成した係合開口部に係合する。移動可能な台８２はベルト７４と係合する遊び滑車８４用の台として作用する。遊び滑車８４に対向して、テンションばね９０によって装置の固定部分に装着される移動可能な取り付けプレート８８に、第２の遊び滑車８６が取り付けられる。プレート８８とばね９０は従動部装置を形成する。代替案として、滑車８４と８６は、モータ７８によって横方向に動かされる単一のキャリヤー（図示せず）の上に取り付けられてもよい。
【００２２】
図４と図５に示した差動装置は次のように作動する。ロール１２と１４を同時に回転させたい場合、モータ７８は制御装置２８によって静止して維持される。前述したように歪みが検知されると、制御装置２８がモータ７８を駆動させてシャフト８０を適切な方向に、また適切な量だけ回転させて台８２の位置を変更し、それによって遊び滑車８４の横方向の位置を変えさせる。例えば、遊び滑車８４が左に引っ張られると、ベルト７４の左側の行程が増加し、ベルト７４の右側の行程の長さがそれに対応して減少する。ばね９０のために、遊び滑車８６は滑車８４の動きに従うことができる。ベルトの左側の行程の長さが増加すると、滑車７６とそれによってロール１４が反時計方向に回転する。逆に、図５において台８０が右方向に移動すると、ベルト７４の左側の行程の長さが減少し、ベルト７４の右側の行程の長さが増加し、滑車８６のためにテンションばね９０により右に引っ張られ、それによって滑車７６とロール１４を時計方向に回転させる。シャフト２６の回転軸の片方から他方へと移動するベルト７４の長さは、移動方向に従い滑車７６に回転を伝え、それによってロール１２と関連するロール１４の相対的な角位置を変化させる。前述の実施例におけるのと同様、コピーシートの搬送のためロールを回転させ、歪みを制御するためロールの相対的な角位置を変化させる機能は、独立しており迅速に制御される。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、ロールの角位置を他方と関連して変える必要性と関係なく、単一の駆動システムの制御によって、シート搬送機能が最大限に活用されるという利点を有する。歪み補正作業の正確さは、駆動ロールの片方の相対的角位置を他方と関連して変えるだけの差動装置のシステムにより最大限に活用される。更に、歪み補正を制御するため高速で指令信号を出す必要が無いことから、制御システムに課される要件は減少する。更に、歪み補正を実行するため片方のロールだけが制御されるシステムと比べて、本発明は両方のロールに歪み補正機能を分散し、それによってコピーシートの歪み補正をより高速で成し遂げる。差動装置のシステムが作動していない時は、ロールは全く同じ速度で作動する。結果として、見当合わせシステムが向上し、その費用が減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は差動装置としてモータを利用するシート見当合わせシステムの第１実施例を示す概略図である。
【図２】図２は差動装置用に遊星歯車装置を利用するシート見当合わせシステムの第２実施例を示す概略図である。
【図３】図３は差動装置を動かすため軸方向に動くシャフトを利用するシート見当合わせシステムの第３実施例を示す概略図である。
【図４】図４はベルトを利用する差動装置の第４実施例を示す概略図である。
【図５】図５は図４の線５-5に沿って９０度回転させた状態を示す側面図である。
【図１】
0003720059.tif 000002
【図２】
0003720059.tif 000003
【図３】
0003720059.tif 000004
【図４】
0003720059.tif 000005
【図５】
0003720059.tif 000006