(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給紙サイクル時の正気圧セパレータを備える真空コルゲーションベルトフィーダの動作方法であって、真空及び正圧空気が各々真空バルブ及び正気圧バルブによって制御され、給紙クラッチが付勢されたとき作動されるベルトによって用紙が搬送され、真空を給紙サイクルの開始時に作動させ、給紙クラッチの付勢が停止されると真空の作動が停止される動作方法において、
給紙サイクル時に、前記正気圧セパレータを作動及び停止させることによって、正気圧セパレータをパルス状に動作させ、
前記真空を作動させるとき、前記正気圧セパレータを作動させ、給紙クラッチが付勢される前に前記正気圧の作動を停止させる動作方法。
【請求項２】
請求項１の動作方法であって、給紙速度が毎分１１０ページの場合、前記真空を作動させるとき前記正気圧セパレータを作動させ、給紙クラッチが付勢される約５０ｍｓ前に前記正気圧の作動を停止させる動作方法。
【請求項３】
請求項１の動作方法であって、給紙速度が毎分１１０ページの場合、クラッチが付勢される約５０ｍｓ前に正気圧バルブを閉じる動作方法。
【請求項４】
給紙サイクル時の正気圧セパレータを備える真空コルゲーションベルトフィーダの動作方法であって、真空及び正圧空気が各々真空バルブ及び正気圧バルブによって制御され、給紙クラッチが付勢されると作動するベルトによって用紙が搬送される動作方法であって、
前記真空バルブと前記正気圧バルブとを開き、
前記正気圧バルブを閉じ、
ベルトフィーダに給紙クラッチを付勢し、
給紙クラッチの付勢を停止し、
前記真空バルブを閉じる
ようにした前記動作方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷機及び複写機に関する。特に、本発明は、真空コルゲーション（corrugated、波形の、コルゲーテッド、コルゲート）フィーダと正空気圧セパレータとを備える印刷機及び複写機上の受像シートの供給給紙装置に関する。本発明はＪａｎｔｓｃｈらによる米国特許第５，３４４，１３３号「正気圧セパレータを備える真空ベルトフィーダ及び真空ベルトフィーダの使用方法」に記載された装置に有用であり、その全てをここに援用する。援用する特許は、真空室と、第１正圧空気供給源と、第２正圧空気供給源とに関する。第１及び第２正圧空気供給源は同時に使用され、ここでは総じてエアナイフと呼ぶ。
【０００２】
【従来の技術】
複写機や印刷機などの一般的な再生装置（reproduction  apparatus）では、情報が無地のボンド紙やＯＨＰフィルムなどの受像素材である個々のカット紙上に再生される。このような受像シートはスタックに収容され、複写が生成されるときに一枚ずつ給紙される。再生装置用のシートフィーダは、広い範囲の種類とサイズのシートを確実に損傷を与えずに扱えなければならない。シートは一枚ずつ、ミスフィードや、多重給紙されることなく給紙されなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許に開示されている真空コルゲーションベルトフィーダ（vacuum corrugated belt feeder）では、真空及び正気圧（positive air pressure）の両方ともバルブによって制御されている。給紙サイクルにおいて、正気圧バルブは連続して開かれており、真空バルブは、スタックから一番上のシートを取得するために開かれる。（毎分１１０ページの給紙速度に対し）約２２０ｍｓ後に、クラッチを作動させ、クラッチは給紙ベルトを駆動して、定速で回転する取出しローラにシートを前進させる。シートの先端が取出しローラに達した後、シートの後端が真空プレナムの入口に達する前に、真空状態及びクラッチはオフにされる。
【０００４】
取得フェーズ（acquisition phase）におけるエアナイフの気流及び速度は、スタックを膨らませて最上シートを予め分離するのに十分大きくなければならない。搬送フェーズ（transport phase）では、エアナイフからのフローは給紙すべきシートと残りのスタックとの間にエアベアリングを生じるに十分大きくなければならない。しかしながら、搬送フェーズにおいてフローが大きすぎると、幾つかの望ましくない影響がある。例えば、フローが大きすぎると、最上シートの下にあるシートが先端から吹き戻される傾向が増加する。これは、後端が連続していないシートにおいては厄介である。また、特に紙が下向きにカールしている場合（つまり、先端が給紙ベルトからそれている場合）、空気は剛性の低いシートの先端をそらせて紙の損傷や紙詰まりを生じさせる。給紙すべきシートの下のシートが、給紙トレイの先端に沿って機械的なゲートフィンガーの上まで浮揚するほど、あるいは、スタックから搬送されるときに、二番目のシートが最上シートに接触するほど、フローが大きくてはならない。また、フローが大きすぎる場合、給紙すべきシートの後端がひどくはためいて、その下のシートに接触して前方に送出することもある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
一般に、エアナイフの最小フローは、取得及び分離に関する必要性によって決められ、エアナイフの最大フローは搬送フェーズによって制限される。搬送フェーズにおけるエアナイフの不利益を最小限にしつつ、取得及び分離フェーズにおけるエアナイフの有効性を最適化する動作方法が望まれる。
【０００６】
正気圧セパレータを備える真空コルゲーションベルトフィーダの給紙サイクル時の動作方法であって、真空圧及び正圧空気が各々真空バルブ及び正気圧バルブによって制御され、給紙クラッチが付勢されると作動するベルトによって用紙が搬送される動作方法において、給紙サイクルの開始時に真空を作動させ、給紙クラッチの付勢が停止されると真空の作動を停止させ、かつ、給紙サイクル時に、正気圧セパレータを作動及び停止させて、律動させることを含む。
【０００７】
Ｊａｎｔｓｃｈらによる米国特許第５，３４４，１３３号「正気圧セパレータを備える真空ベルトフィーダ及び真空ベルトフィーダの使用方法」では、真空圧と正気圧との両方を用い、供給スタックの一番上のシートを分離し取得する装置について記載されている。この発明では、真空のラインと正気圧のラインとが両方ともバルブを通るようにされ、このバルブを用いて、真空及び正圧空気のフローを制御する。米国特許第５，３４４，１３３号に記載された装置を使用する印刷機／複写機の通常の動作時において、給紙サイクルの間、真空バルブと正気圧バルブとは共に開いており、印刷機／複写機が特定供給源から給紙をしないときには閉じている。
【０００８】
以下は、米国特許第５，３４４，１３３号記載の正気圧セパレータを備える真空ベルトフィーダを示す図面の詳細な説明である。このシステムについて詳細に説明するが、本発明はこの特定のシステムにおける使用に限定されない。真空圧及び正気圧の組み合わせを用いて給紙スタックから一番上のシートを持ち上げ分離する何れの印刷機／複写機も本発明を利用可能である。
【０００９】
詳細な説明は、上部給紙真空コルゲーション給紙装置（top feed vacuum corrugated feed device）について行うが、本発明は、下部給紙真空ベルト給紙装置にも有用である。下部給紙装置の場合、最上シートを分離する代わりに、エアナイフによる真空により最下部のシートを分離する。
【００１０】
本発明の様々な態様を図１〜図６に示す。ただし、これらの図面は、同一の縮尺で描かれておらず、また、同様な構成要素には同様な番号を付している。ここで、図１及び図２には、受像シート供給給紙装置が示されている。総じて参照番号１０で示される受像シート供給給紙装置は、オープンホッパー１２とシートのスタックを支持する昇降プラットフォーム１４とを備える。プラットフォーム１４上に支持されたシートスタック１５は、複写機または印刷機装置において複写物を形成するための受像シートとして適当な個々のシートを備える。
【００１１】
シートスタック支持プラットフォーム１４は、ホッパー１２内に支持され、リフティング機構により略垂直に昇降動作する。リフティング機構は、装置の動作中、スタックの最上シートを所定の高さに維持するように、ある高さまでプラットフォーム１４を持ち上げるように動作する。シート検出スイッチ８０（図５参照）またはシート検出多重スイッチによって、最上シートが所定の高さに維持される。リフティング機構を作動させて、スイッチもしくは多重スイッチが作動するまでプラットフォームを上昇させるように、モータの動作をスイッチまたは多重スイッチによって制御する。
【００１２】
シート給紙ヘッドアッセンブリ３０は、延出してプラットフォーム１４の一部を覆い、かつ、プラットフォーム１４に支持されるシートスタック１５と離間した関係を持って、ホッパー１２に関連して配置される。シート給紙ヘッドアッセンブリ３０は、真空バルブ３８を介して真空源３１に接続される有孔プレナム（ported plenum）３２と、正圧バルブ６０を介して正圧空気源４１に接続されるエアナイフ４０とを有する。エアナイフ４０からの正圧のエアジェットにより、支持されたシートスタック１５の上部シートが浮揚する。プレナム３２の真空はプレナムポート３３を介して効果をもたらし、スタックから浮揚した最上シートはプレナム３２で取得され、シートスタック１５から分離される。エアナイフ４０からの更なる正気圧ジェットにより、取得された最上シートと後続のシートとが確実に分離される。
【００１３】
真空バルブ３８（図５参照）は、真空の動作を制御し、真空レベルを制限するために使用される。このように、給紙サイクルの間、スタックの最上シートを浮揚させるようにバルブが開かれる。好ましい動作方法では、真空バルブの開閉はタイミングに基づいているが、バルブ動作は圧力や機械的な作動スイッチなどの他の方法によって制御してもよい。例えば、プレナム３２にスイッチを取付け、いつシートが取得されたかを検出する。シート取得を検出したときにスイッチによって供給される信号を利用し、作動タイミングや空気フローレベルの設定などのシート給紙ヘッドアッセンブリ３０の様々な構成要素の動作を制御して、シート供給給紙機構１０から給紙される特定の種類（サイズ）のシート用に動作を最適化してもよい。ここで、真空を作動させるとは、真空バルブ３８を開いたことを意味し、真空の作動を停止させるとは真空バルブ３８を閉じたことを意味する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
ベルト３６は、給紙クラッチ（図示せず）を付勢することにより、取得されたシートをシートスタック１５の上部の領域から除去し、駆動された給紙ニップローラ対５０などの下流の搬送部への通路に沿った給紙方向にシートを搬送する方向に選択的に駆動される。ニップローラ対５０は、モータで駆動される。ギア５２はニップローラ対５０の一方のローラを支持する軸（図示せず）に回転可能に装着される。ギア５２を軸５４に結合し軸とともに回転するように、クラッチ５６を選択的に作動させる。中間ギア５８は、ギア５２及びベルトローラ３９の一つと結合されたギア（図示せず）と噛合している。従って、クラッチ５６が係合すると、ベルト３６は取得されたシートを給紙するように駆動され、取得されたシートはシートスタック１５から搬送されて、その後、複写機や印刷機からの複写物を受像するなどの更なる処理に応じることができる。
【００１５】
エアナイフ４０は、第１エアジェット装置４２と第２エアジェット装置４４とを備える。第１エアジェット装置は、例えば、ある実施形態では４〜１０ｉｎｗｇの範囲である正圧空気源４１と流体的に連通する単一ノズル４３を含む。第１エアジェット装置４２及び第２エアジェット装置４４の一部であるチャンバは別個のチャンバでもよく、もしくは、１つのより大きなチャンバとして一体にしてもよい。ノズル４３は正圧空気流をシートスタックの先端部の中央部に向け、スタックの上部シートをばたつかせ、最上シートをシート給紙ヘッドアッセンブリ３０に結合させ、ここでプレナム３２において真空によって最上シートが取得される。
【００１６】
第２エアジェット装置４４は、正圧空気源４１と流体的に連通する複数のノズル４６を含む。ノズル４６は第１エアジェットのノズル４３の目標位置のわずかに下流に向けられている。第２エアジェット装置４４の目的は、シート給紙ヘッドアッセンブリ３０によって取得された最上シートにくっついているシートを分離することである。
【００１７】
正圧空気バルブ６０は、エアナイフ４０の正圧空気のフローを制御するために使用される。正気圧セパレータ４０を作動させる場合、これは正気圧バルブ６０を開くことを意味する。正気圧セパレータ４０を停止させる場合、これは正気圧バルブ６０を閉じることを意味する。しかしながら、正気圧バルブ６０が閉じられても必ずしも正圧の空気流がないということではない。好ましい構造では、正気圧バルブ６０を閉じても（完全には閉じない）、いくらかの気流が流れる。一般的に使用されるバルブ構造では、バルブを「閉じた」とき、開いたバルブを通る気流の約３分の１が流れる。
【００１８】
給紙サイクル時の正気圧セパレータを備える真空コルゲーションベルトフィーダの動作の一般的な実行方法においては、給紙サイクルの開始時に真空バルブ３８と正気圧セパレータ４０とを作動させ（actuated）、給紙クラッチが付勢を停止（de-energized）したときに真空バルブ３８を停止させる（de-actuated）が、給紙サイクルの間、正気圧セパレータ４０を作動したままにしておく。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の一形態によると、給紙サイクル時に正気圧セパレータ４０を作動及び停止させて、正気圧セパレータ４０を律動させる（pulse、パルス状に動作する、パルスにする、脈うつ、拍動する、振動させる）ことにより、この方法に改良が加えられる。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態では、真空を作動させるときに正気圧セパレータ４０を作動させ、給紙クラッチが付勢される前に正気圧セパレータ４０を停止させる。本発明のこの態様によれば、正気圧セパレータは取得フェーズ時に作動し、搬送フェーズ時には停止する。
【００２１】
更に好ましい実施形態では、真空を作動させるときに正気圧セパレータ４０を作動させ、給紙クラッチが付勢される約５０ｍｓ前に停止させる。この時間は、異なる動作給紙速度に対して最適化してもよく、例えば、より高速の給紙においては、この時間はより短い必要があるかもしれない。正気圧セパレータ４０を律動させることにより、高圧をより高く、低圧（正気圧バルブ６０が「閉じ」られたときのフロー）をより低くすることもできる。これは、取得フェーズにおいて、シートを分離するために高圧が必要なとき、より高い圧力が適用可能であることを意味する。搬送フェーズにおいては、より高い圧力が問題を引き起こす場合、正気圧セパレータ４０は作動が停止されるので、圧力は低くなる。これにより、取得フェーズでより高圧とすることが可能なので、受像シート供給給紙装置１０はより重い紙についても良好に機能可能となる。また、搬送時により低圧にできるので、受像シート供給給紙装置１０は軽量の紙についても良好な動作が可能となる。このように、本発明により、受像シート供給給紙装置１０の動作範囲は広がる。この制御により、軽量紙の給紙性能に著しく影響を及ぼすことなく、高圧レベルを２倍に増加することができる。
【００２２】
また、多重シート供給源を備える複写機／印刷機において、本発明によれば、正気圧セパレータ４０は給紙サイクルの間中、作動しているわけではないので、より小さな送風機に同様な仕事をさせることが可能である。
【００２３】
本発明の一態様によれば、給紙サイクル時に正気圧セパレータを備える真空コルゲーションベルトフィーダの動作方法は、真空バルブ３８と正圧空気バルブ６０とを開き、正圧空気バルブ６０を閉じ、ベルトフィーダに給紙クラッチを付勢し、給紙クラッチの付勢を停止し、真空バルブ３８を閉じる工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】受像シート供給給紙装置の側面図である。
【図２】図示を容易にするために一部を除去もしくは取外した図１の受像シート供給給紙装置の平面図である。
【図３】図２の受像シート供給給紙装置の３−３線における断面の側面図である。
【図４】受像シート供給給紙装置の一部の側断面図である。
【図５】図３の５−５線における、受像シート供給給紙装置の一部の端面図である。
【図６】図３の６−６線における、受像シート供給給紙装置の一部の端面図である。
【符号の説明】
１０  受像シート供給紙装置
１２  オープンホッパー
１４  昇降プラットホーム
１５  シートスタック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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