(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体である多孔質のシートのスタックから１枚のシートを分離する装置であって、
前記スタックから分離した印刷媒体の最上のシートをプリンタの印刷ステーションへ搬送するシート搬送手段であって、ステップモータによって回転自在に駆動される回転軸と、前記回転軸の両端に配置された一対のスイングアームと、前記スイングアームの自由端付近で該スイングアーム同士の間に回転自在に支持されたピックアップバーとを含んで構成された、当該シート搬送手段と、
前記ピックアップバーに配置された流体供給ポートと、前記ピックアップバーに対し平行に設けられた流体供給多岐管と、前記流体供給ポートを前記流体供給多岐管に接続する可撓性の有る流体供給導管とを含んで構成され、前記流体供給多岐管に接続された流体供給手段から供給される流体が、前記流体供給導管経由で前記流体供給ポートから前記最上のシートの上面に吹き付けられるとともに、当該最上のシートを通して当該最上のシートの下のシートに吹き付けられることで、前記スタックから印刷媒体の前記最上のシートを分離するよう構成された分離手段と、
前記ピックアップバーに配置された流体吸引ポートと、前記ピックアップバーに対し平行に設けられた流体抽出多岐管と、前記流体吸引ポートを前記流体抽出多岐管に接続する可撓性の有る流体吸引導管とを含んで構成され、流体が、前記流体吸引ポートから前記流体吸引導管経由で、前記流体抽出多岐管に接続された流体抽出手段へ吸引されることで、前記最上のシートの少なくとも一部を捕捉するよう構成された捕捉手段と、
前記分離手段のために前記流体供給手段を駆動するとともに、前記捕捉手段のために前記流体抽出手段を駆動する単一の駆動モータであって、該駆動モータは、前記流体供給手段が前記流体供給多岐管および前記流体供給導管を介して、前記分離手段のために流体を供給するよう該流体供給手段を駆動し、該駆動モータは、前記流体抽出手段が前記流体抽出多岐管および前記流体吸引導管を介して、前記捕捉手段のために流体を吸引するよう該流体抽出手段を駆動する、当該単一の駆動モータと、
を備え、
前記スイングアームが前記回転軸を中心に枢動することで、前記ピックアップバーが前記回転軸を中心に旋回し、該旋回によって、前記最上のシートが前記分離手段により分離され前記捕捉手段により捕捉され前記印刷ステーションへ向けて移動するよう制御される、
シートを分離する装置。
【請求項２】
前記流体供給ポートおよび前記流体吸引ポートは、前記ピックアップバーの長手方向に沿って間隔を置いて配置されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ピックアップバーは、前記流体供給ポートおよび前記流体吸引ポートのうち一つを囲み該ピックアップバーから垂下するフットプリント画定部、を備える請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記流体供給ポートは、前記ピックアップバーの長手方向に沿って、前記流体吸引ポートと交互に配置されている請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記流体供給多岐管への流体の供給と、前記流体抽出多岐管からの流体の抽出とを制御する制御手段をさらに備える請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記流体供給多岐管及び前記流体抽出多岐管のそれぞれに接続されたバルブを備える請求項５に記載の装置。
【請求項７】
各バルブは電磁的に動作する請求項６に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速の写真品質プリンタに関する。より詳細には、本発明は、印刷媒体である多孔性のシートのスタックから１枚のシートを分離する装置に関する。
【発明の背景】
【０００２】
本出願人は、高速の写真品質印刷を提供する各種のプリントヘッドを開発してきた。プリントヘッドは稠密なアレイ状に配列されたインクジェットノズルを備える。写真品質印刷を提供するため、ノズルは最高１６００ドット毎インチ（ｄｐｉ）の解像度を提供するように配列される。
【０００３】
インクジェットノズルは、マイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）技術を使用して形成されている。ＭＥＭＳ技術を使用すると、極めて高速の印刷能力が発揮され、（両面印刷の場合）毎秒最高２ページの速度でページを印刷することができる。そのような高速印刷を容易にするためには、第１に、プリンタの印刷ステーション（印刷部）に供給される紙あるいは印刷媒体が正確に揃えられ、かつ紙詰まりなどができるだけ発生しないように所要の供給速度を可能にすることが重要である。第２に、印刷ステーションの高速印刷能力を最大限に活用するのに十分な速度で印刷ステーションに紙を供給することができなければならない。
【発明の開示】
【０００４】
本発明によれば、印刷媒体であるシートのスタックから１枚のシートを分離する装置が提供される。スタックを構成するシートは多孔質である。本装置は、
スタックから分離した印刷媒体の最上のシートをプリンタの印刷ステーションへ搬送するシート搬送手段と、
シート搬送手段と連係し、スタックから印刷媒体のシートを分離する分離手段であって、スタックから印刷媒体の最上のシートを分離するためにスタックの上面に流体を吹き付ける流体送出手段を含む分離手段と、
シート搬送手段により担持され、前記最上のシートの少なくとも一部を捕捉し前記最上のシートがシート搬送手段により印刷ステーションに搬送されることを容易にする捕捉手段と
を含んでいる。
【０００５】
シート搬送手段は、スタックから最上のシートを引き上げる引上組立体を備えるとよい。引上組立体は、バー又はチューブの形態の細長要素と、スタックからの最上のシートの変位を援助する複数の変位援助手段とを備え、変位援助手段は細長要素の長手方向に沿って間隔を置いて配置されるものとすることができる。
【０００６】
細長要素は複数の流体ポートを画定することができ、各変位援助手段は、流体ポートの一つを囲み細長要素から垂下するフットプリント画定部を備えることができる。より詳しくは、各変位援助手段は、使用時に、細長要素からスタックに向かって垂下するパッド又はディスクの形態を採ることができる。各パッドは細長要素の流体ポートの一つに収容される中空の柄から垂下するとよい。柄は通路を画定するものであることが好ましい。
【０００７】
流体送出手段は複数の流体供給導管を備え、各導管は細長要素の流体ポートの一つと流体的に連通し、流体ポートのうちの一定数のみが、対応する流体供給導管を有し、残余の流体ポートは流体供給導管と流体的に連通しないようにしてもよい。
【０００８】
流体供給導管は、流体供給多岐管に接続され連通してもよい。
【０００９】
捕捉手段は流体吸引装置であり、捕捉手段は複数の流体吸引導管を備え、各流体吸引導管は細長要素の残余の流体ポートのうちの一つと流体的に連通してもよい。
【００１０】
流体吸引導管は、流体抽出多岐管に接続され連通してもよい。
【００１１】
引上組立体は、スタックから最上のシートを浮上させて、それを印刷ステーションに送り込むように動作することができる。一対のピンチローラが印刷ステーションへの入力に配置されてもよい。好ましい実施形態では、引上組立体のバーは、一対の離間したスイングアームに取り付けられ、スイングアームに対して枢動する。そのスイングアームはプリンタに回転自在に支持された回転軸に固定される。従って、引上組立体のバーを動きを容易にするため、流体供給導管及び流体吸引導管は可撓性ホースの形態とすることがよい。
【００１２】
装置は、流体供給導管への供給のために流体を流体供給多岐管に供給する流体供給手段と、流体吸引導管に吸引効果を生じさせるために流体抽出多岐管から流体を抽出する流体抽出手段とを備えてもよい。装置は、流体供給手段及び流体抽出手段を駆動する駆動手段をさらに備えてもよい。流体供給手段及び流体抽出手段はそれぞれ空気ポンプ及び抽出ポンプの形態でもよい。
【００１３】
駆動手段は駆動モータであるとよい。空気ポンプは駆動モータの第一の出力軸に取り付けられ、抽出ポンプは駆動モータの対向する第二の出力軸に取り付けられてもよい。
【００１４】
装置は、流体供給多岐管への流体の供給と、流体抽出多岐管からの流体の抽出とを制御する制御手段をさらに備えてもよい。制御手段は、流体供給多岐管及び流体抽出多岐管のそれぞれに配置されたバルブを備えてもよい。好ましくは、各バルブは電磁的に動作する。より詳細には、各バルブは流体供給多岐管の入口開口部と流体吸引多岐管の出口開口部とに配置されたソレノイドバルブの形態でもよい。
【００１５】
次に、本発明の一例を添付図面を参照して説明する。
【図面の詳細な説明】
【００１６】
図１を参照すると、プリンタの一部が図示されており、これは総括的に参照番号１０で示されている。プリンタ１０はおよそ毎秒１〜２枚すなわち毎秒２〜４ページ（すなわちシートの両面）の速度で印刷媒体の両面を印刷する高速プリンタである。印刷媒体は、この場合、シートのスタックの形態を採っている。説明を容易にするために、印刷媒体がＡ４用紙のスタックである場合、より詳細には用紙が所定の多孔度を有する場合に関して、本発明を説明する。
【００１７】
プリンタ１０は、高速印刷を行うために、一対の対向するプリントヘッド１４を備えた印刷ステーション１２を有している。各プリントヘッド１４は、所望の高速写真品質印刷を実現するためのインクジェットノズルのアレイを有するマイクロエレクトロメカニカルシステム（ＭＥＭＳ）チップの形態を採っている。写真品質印刷を容易にするため、ノズルは最高１６００ドット毎インチ（ｄｐｉ）の解像度を提供するように、稠密なアレイ状に配列されている。
【００１８】
印刷ステーション１２は、駆動ローラ１８及び従動ローラ２０を有する一次ローラセット１６を含む。一次ローラセット１６は、印刷ステーション１２のプリントヘッド１４の上流に配置されて、用紙をプリントヘッド１４へ搬送する。
【００１９】
印刷媒体は前記のようにスタック３０として配置される。スタック３０はプリンタ１０のビン（図示せず）に収容され、適当なキャビネット（同じく図示せず）内でプリンタ１０の金属隔壁に接した状態で保持される。
【００２０】
プリンタ１０は、本発明による装置３２を含み、この装置３２は、１枚の用紙が印刷のために印刷ステーション１２へ移送され得るように、スタック３０から一次ローラセット１６のローラ１８及び２０へ用紙を給紙する給紙装置の一部をなしている。給紙装置は、ステップモータ３６によって回転自在に駆動されるピボットロッドすなわち回転軸３４を備える。スイングアーム３８が回転軸３４の両端に配置されている。
【００２１】
装置３２は、引上組立体（ピッカー組立体）４０を含んでいる。引上組立体４０は細長要素すなわちピックアップバー４２を備えている。ピックアップバー４２は、スイングアーム３８の自由端付近で、スイングアーム３８同士間に回転自在に支持されている。従って、スイングアーム３８が回転軸３４の回転軸を中心に枢動すると、ピックアップバー４２は回転軸３４の回転軸を中心に旋回させられる。
【００２２】
装置３２は、ピックアップバー４２に担持された分離手段４４を含んでいる。分離手段４４は、スタック３０から最上のシート３０．１を分離する。分離手段４４はバー４２の長手方向に沿って間隔を置いて配置された複数の流体供給導管４６の形態の流体送出手段を含んでいる。各導管４６は可撓性ホースの形態である。
【００２３】
図３にさらに明瞭に示すように、ピックアップバー４２は複数の交互に配置された流体ポート４８、５０を有している。各流体導管４６の出口端は、バー４２の流体ポート４８の一つの中に開口している。各導管４６の反対側の入口端は流体供給多岐管５２に接続されている。
【００２４】
以下にさらに詳しく説明するが、装置３２は、ピックアップバー４２により担持された捕捉手段５４をさらに含んでいる。この捕捉手段５４は、最上のシート３０．１の少なくとも一部を、当該シート３０．１がスタック３０から分離された後に捕捉するものであって、最上のシート３０．１がピックアップバー４２により印刷ステーション１２へ搬送されることを容易にするためのものである。
【００２５】
捕捉手段５４は、分離手段４４の流体供給導管４６と交互に配置される複数の流体吸引導管５６を備える。流体吸引導管５６もまた可撓性ホースの形態であり、ピックアップバー４２の流体ポート５０の一つと連通する入口端をそれぞれ有している。各導管５６の出口端は流体抽出多岐管５８に挿入されている。
【００２６】
引上組立体４０は、各流体ポート４８、５０を囲む複数の変位援助手段すなわちパッド６０をさらに含んでいる。各パッド６０は、バー４２内に突き出て場所に応じて流体供給導管４６の一つの出口端に、又は流体吸引導管５６の一つの入口端に、接続される柄部６２（図４）を有する。別法として、各変位援助手段はエラストマーのカップであってもよい。各カップは、皺などを有するスタック３０の表面を手当てするために、バネの形態の付勢手段を介してピックアップバー４２に取り付けられる。
【００２７】
装置３２は、駆動モータ６４（図１）の形態の駆動手段を含む。空気ポンプ６６がモータ６４の一端で出力軸に配置され、抽出ポンプ６８がモータ６４の対向端で出力軸に配置されている。空気ポンプ６６は、流体供給多岐管５２に、当該多岐管５２の入口端に配置された電磁バルブ７０を介して連通している。抽出ポンプ６８は、別の電磁バルブ７２を介して抽出多岐管５８の出口端に連通している。
【００２８】
前記のように、プリンタ１０は毎秒１枚の速度で印刷する能力を有する高速プリンタである。この能力を発揮させるためには、スタック３０から印刷ステーション１２へ正確に制御された方法で用紙シートが個別に給紙されることが重要である。従って、装置３２が、スタック３０から印刷ステーション１２へ移送されるシートを正確に分離することが必要である。
【００２９】
さらに、本発明は、例えば８０ｇｓｍの紙のような多孔質の印刷媒体での利用を特に意図したものである。
【００３０】
使用時、最上のシート３０．１をスタック３０から分離するために、ピックアップバー４２をシートの上面に近接させ、パッド６０が最上のシート３０．１の上面から少しだけ、例えば０．１〜０．２ｍｍだけ間隔を置くように保持される。バルブ７０が開き、バルブ７２が閉じる。駆動モータ６４が動作し、空気が流体供給多岐管５２を通って流体供給導管４６のそれぞれに吹き込まれる。空気がポート４８を通って排出され、最上のシート３０．１の上面に吹き付けられる。紙の多孔性により、空気は最上のシート３０．１を通って押し出されスタックの上から２番目の用紙に当たる。その結果、最上のシート３０．１がスタック３０の残りのシートから最初の分離を起こす。
【００３１】
また、各パッド６０の下面とスタック３０の最上のシート３０．１との間に局在した低圧が生じる結果、最上のシート３０．１が、引上組立体４０のパッド６０のうちの少なくとも流体供給導管４６に対応するパッド６０に引き付けられる。空気が最上のシート３０．１を通過するため、スタック３０の残りのシートから最上のシート３０．１が分離するのが助けられる。
【００３２】
最上のシート３０．１が、スタック３０内のその直下のシートから浮上すると、最上のシート３０．１の先端が上がる。これが起こる時に、バルブ７０が閉じ、バルブ７２が開く。バルブ７２が開くと、空気がピックアップバー４２のポート５０を通って引き込まれ、流体吸引導管５６を通り、流体抽出多岐管５８を通って排出される。この結果、最上のシート３０．１の先端が、図５に示されるように、少なくとも流体吸引導管５６に対応するパッド６０に吸引され、それらのパッド６０に捕捉されて保持される。これが起こっている間、ピックアップバー４２は回転軸３４を中心に矢印７４の方向に旋回している。引上組立体４０は、最上のシート３０．１の先端がローラセット１６のローラ１８と２０の間に送り込まれるまで、矢印７４の方向に回転し続ける。バルブ７２が閉じ、最上のシート３０．１の吸引を解くことにより、ローラセット１６のローラ１８、２０がシート３０．１を印刷ステーション１２のプリントヘッド１４へ送り込むことが可能となる。シート３０．１の後端が組立体４０のパッド６０を通過するとすぐに、引上組立体４０は、図４に示す位置へ戻り、次のシートを印刷ステーション１２へ送り込む準備が整う。
【００３３】
理解されるように、スタック３０の最上のシート３０．１の表面に平行な空気流は低摩擦クッションとなり、ピックアップバー４２に対するシート３０．１の並進運動を促進する。これはピックアップバー４２の引上動作を妨げることなく、シート３０．１をピックアップバー４２の正面に対して直角の方向にどのような適当な方法でも移動できるようにする。これはまた、シート３０．１がローラセット１６に給紙されている間、シート３０．１の後部をスタック３０に対して離間した関係に維持することも容易にする。
【００３４】
本出願人は、最初の「吹付」方向に流体供給導管４６を通過する空気の速度は重要な問題ではなく、ピックアップバー４２とスタック３０の最上のシート３０．１との間隔も重要な問題ではないことを見出している。さらに、スタックを構成する用紙の重量や等級も、スタック内の用紙にある程度の多孔性があれば、重要な問題ではない。通常、用紙スタック３０に空気が吹き付られるとき、流体供給導管４６内には約５ｋＰａの圧力がかかる。空気は約１ｌ／ｓで送出され、パッド６０と最上のシート３０．１との隙間から約１ｋＰａの圧力及び約５０ｍ／ｓの速度で排出される。装置３２は、等級が４０ｇｓｍから高解像度写真品質インクジェット紙に至るまでの用紙で機能することが見出されている。
【００３５】
本出願人は、驚くべきことに、スタック３０の用紙の上に空気を吹き付けることによって用紙シートの分離が促進されることを見出した。これは全く直感に反する手法である。というのは、吸引式機構のほうがよく機能すると期待されるであろうからである。しかし、スタック３０の用紙がある程度の多孔性を有していれば、最上の用紙シートをスタック３０から分離することは極めて良好に行うことができる。
【００３６】
以上概略的に説明した本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、特定実施形態に示された本発明には多くの変更及び／又は変形がなされ得ることは当業者に理解されるであろう。それゆえ、本実施形態は、すべての点において限定的なものではなく例示とみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】印刷媒体であるシートのスタックから１枚のシートを分離する本発明による装置を含む印刷媒体供給装置を備えたプリンタの一部を示している。
【図２】本発明の装置を含む印刷媒体供給装置の三次元図を示している。
【図３】印刷媒体供給装置の下から見た三次元図を示している。
【図４】印刷媒体供給装置の装置動作の初期段階の概略側断面図を示している。
【図５】印刷媒体供給装置の装置動作の後続段階の概略側断面図を示している。
【符号の説明】
【００３８】
１０：プリンタ、１２：印刷ステーション、１４：プリントヘッド、１６：一次ローラセット、１８：駆動ローラ、２０：従動ローラ、３０：スタック、３０．１：最上の用紙、３２：装置、３４：回転軸、３６：ステップモータ、３８：スイングアーム、４０：引上組立体、４２：ピックアップバー、４４：分離手段、４６：流体供給導管、４８：流体ポート、５０：流体ポート、５２：流体供給多岐管、５４：捕捉手段、５６：流体吸引導管、５８：流体抽出多岐管、６０：パッド、６２：柄部、６４：駆動モータ、６６：空気ポンプ、６８：抽出ポンプ、７０：電磁バルブ、７２：電磁バルブ。
【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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