(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートスタックからカットシートを給送する給送ヘッド組立体のためのユニット式給送部材装置において、
第１部分と該第１部分へ旋回自在に取り付けられた第２部分とを有する関節式フレームと、
前記フレームの第１部分に取り付けられた複数の回転可能な部材と、
前記給送ヘッド組立体内に配置された保持部材と、
前記フレームの第２部分に、前記複数の回転可能な部材のうちの１つの回転可能な部材に隣接して、取外し可能に取り付けられた遅延部材とから成り、
前記遅延部材は、前記フレームが前記給送ヘッド組立体に挿入されて前記１つの回転可能な部材の回りに第１位置から第２位置へ旋回させられると、前記フレームの第２部分から解放されて、隣接する前記１つの回転可能な部材と関係してニップを形成するように前記保持部材内に捕獲され、前記フレームの第２部分は該フレームの全長を短くするように前記第１部分の方へ旋回する
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記フレームの第２部分は、前記遅延部材を支持する切欠きを形成して、該フレームが前記第１位置から前記第２位置へ旋回すると、前記遅延部材が前記フレームの第２部分から解放されることを特徴とする装置。
【請求項３】
シートスタックからカットシートを給送するシート給送装置のための利用者（カストマー）交換可能なユニットにおいて、
第１部分と該第１部分へ旋回自在に取り付けられた第２部分とを有する関節式フレームと、
前記フレームに、それぞれ回転可能に取り付けられた第１ロール及び第２ロールと、
前記給送ヘッド組立体内に配置された保持部材と、
前記フレームの第２部分に前記第１ロールに隣接して取外し可能に取り付けられた遅延部材とから成り、
前記遅延部材は、前記フレームが前記給送ヘッド組立体に挿入されて前記第１ロール又は第２ロールの一方の回りに第１位置から第２位置へ旋回させられると、前記フレームの第２部分から解放されて、前記第１ロールと関係してニップを形成するように前記保持部材内に捕獲され、前記フレームの第２部分は該フレームの全長を短くするように前記第１部分の方へ旋回する
ことを特徴とする利用者交換可能なユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、一般にはカットシート給送装置、より詳細には電子写真式印刷装置においてカットシートを給送するため使用する利用者（カストマー）交換可能な給送／遅延（リタード）ロールユニットに関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
印刷装置においては、原稿取扱い装置、特殊用紙取扱い装置、および給紙トレーの中に半自動（セミアクティブ）式遅延シート給送装置が使用されている。一般的には、給送ローラが磨耗すると、給送ヘッドを分解して給送装置内の幾つかの異なる区域にある幾つかの部品を交換する必要がある設計になっているので、磨耗した給送ローラは、専門のサービス技術者が交換しなければならない。給送ヘッドの構成要素、すなわち押し（ナジャー）ローラ、給送ローラ、遅延ロールまたは遅延パッドを利用者が容易に交換できる印刷装置を提供することが望まれている。交換が容易であれば、利用者はサービス技術者を呼ぶ必要がなく、給送ヘッドの構成要素が磨耗したら、印刷装置を停止せずに、それらの構成要素を容易に交換することができる。
【０００３】
また、低コストで、非常にコンパクトで、かつ印刷装置内のいろいろな場所で使用できるようにある程度の普遍性を有する給送ヘッドの交換構成要素を提供することが望まれている。さらに、交換するため印刷装置を広範囲に調整したり、分解したりする必要のない給送ヘッドの交換構成要素を提供することが望まれている。
【０００４】
【従来の技術】
次に本発明の種々の特徴に関連があると思われる特許文献の関連部分を簡単に説明する。米国特許第５，４２１，５６９号は、回転軸が実質上フレーム内の同じ平面内にあるように、給送ロール、押しロール、および遅延ロールが一直線に並んだ形式の交換可能な給送ロールユニットを開示している。フレームは給送ヘッドに挿入され、動作位置へ旋回される。フレームを給送ヘッドに挿入すると、遅延ロールが別体の遅延ロール用ブラケットによって保持され、給送ヘッドが動作位置へ旋回させられっると、遅延ロールがフレームから引き出されて給送ロールと一緒に給送ニップを形成する。
【０００５】
米国特許第５，２６５，８５９号は、歯車列によって連結された第１ローラと第２ローラをもつローラ組立体を開示している。被駆動ローラは、駆動連結部に向けて機械的に偏倚されており、装置全体は給送ヘッドカバーにスナップ嵌めされる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の実施態様として、シートスタックからカットシートを給送する給送ヘッド組立体のための単一給送部材装置を提供する。本装置は、（ａ）第１部分及び該第１部分に旋回自在に取り付けられた第２部分を有する関節式フレームと、（ｂ）前記フレームの第１部分に取り付けられた複数の回転可能な部材と、（ｃ）前記複数の回転可能な部材のうちの１つの回転可能な部材に隣接して、前記フレームの第２部分に取外し自在に取り付けられた遅延部材とから成り、前記フレームが給送ヘッド装置に挿入されて第１位置から第２位置へ動かされると、前記遅延部材が前記フレームの第２部分から解放されて前記複数の回転可能な部材のうちの前記隣接する回転可能な部材と一緒にニップを形成し、そして前記フレームの第２部分は、フレームの全長を短くするように第１部分の方へ旋回する。
【０００７】
本発明は、第２の実施態様として、シートのスタックからカットシートを給送する給送ヘッドのための単一の給送部材カートリッジを有するシート給送装置を備えた電子写真式印刷装置を提供する。前記カートリッジは、（ａ）第１部分及び該第１部分に旋回自在に取り付けられた第２部分を有する関節式フレームと、（ｂ）該フレームの第１部分に取り付けられた複数の回転可能な部材と、（ｃ）前記複数の回転可能な部材のうちの１つの回転可能な部材に隣接して、前記フレームの第２部分に取外し自在に取り付けられた遅延部材とから成り、前記フレームが給送ヘッド装置に挿入されて第１位置から第２位置へ動かされると、前記遅延部材が前記フレームの第２部分から解放されて前記複数の回転可能な部材のうちの前記隣接する回転可能な部材と一緒にニップを形成し、前記フレームの第２部分は、フレームの全長を短くするように第１部分の方へ旋回する。
【０００８】
本発明は、第３の実施態様として、シートのスタックからカットシートを給送するシート給送装置のための利用者（カストマー）交換可能なユニットを提供する。前記利用者交換可能なユニットは、（ａ）第１部分及び該第１部分に旋回自在に取り付けられた第２部分を有する関節式フレームと、（ｂ）前記フレームの第１部分に取り付けられた複数の回転可能な部材と、（ｃ）前記複数の回転可能な部材のうちの１つの回転可能な部材に隣接して、前記フレームの第２部分に取外し自在に取り付けられた遅延部材とから成り、前記フレームが給送ヘッド装置に挿入されて第１位置から第２位置へ動かされると、前記遅延部材が前記フレームの第２部分から解放されて前記複数の回転可能な部材のうちの前記隣接する回転可能な部材と一緒にニップを形成し、そして前記フレームの第２部分は、フレームの全長を短くするように第１部分の方へ旋回する。
【０００９】
本発明のその他の特徴は、添付図面を参照して以下の説明を読まれれば、明らかになるであろう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、原稿はラスタ入力スキャナ（ＲＩＳと略す）２８の上にある原稿取扱い装置２７の中に置かれる。ＲＩＳ２８は、原稿照明ランプ、光学系、機械式走査駆動装置および電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイで構成されており、原稿全体をキャプチャーし、それを一連のラスタ走査線へ変換する。この情報は以下説明するラスタ出力スキャナ（ＲＯＳと略す）を制御する電子サブシステム（ＥＳＳと略す）へ送られる。
【００１１】
図１は、一般に光導電性ベルト１０を使用する電子写真式印刷装置を示す。光導電性ベルト１０はカール防止用のバッキング層、その上に塗布された接地層、更にその上に塗布された光導電性材料で構成されているものが好ましい。ベルト１０は矢印１３の方向に移動し、ベルトを移動させて、その移動通路の周囲に配置された種々の処理部を順次通過させる。ベルト１０は、剥離ローラ１４、テンションローラ１６、駆動ローラ２０のまわりに掛け渡されている。ローラ２０が回転すると、ベルト１０が矢印１３の方向に進められる。
【００１２】
最初に、光導電性表面の一部分が帯電部Ａを通過する。帯電部Ａでは、コロナ発生装置２２が、光導電性ベルト１０を比較的高い、ほぼ一様な電位に帯電させる。
【００１３】
露光部Ｂでは、コントローラすなわち電子サブシステム（ＥＳＳ）２９が、所望の出力イメージを表すイメージ信号を受け取り、これらの信号を処理してイメージの連続調すなわちグレースケール視覚表現へ変換し、それを変調出力生成装置たとえばラスター出力スキャナ（ＲＯＳ）３０へ送る。ＥＳＳ２９は独立型専用ミニコンピュータであることが好ましい。ＥＳＳ２９へ送られるイメージ信号は、前記のようにＲＩＳから得られたり、あるいはコンピュータから得られることがあるので、電子写真式印刷装置を１つまたはそれ以上のコンピュータのための遠隔配置プリンタとして使用することができる。上記の代わりに、電子写真式印刷装置を高速コンピュータの専用プリンタとして使用することもできる。印刷装置で複製するよう要求された連続調イメージに相当するＥＳＳ２９からの信号は、ＲＯＳ３０へ送られる。ＲＯＳ３０は、レーザと回転ポリゴンミラーユニットから成り、光導電性ベルト１０の帯電した部分を１インチ当たり約３００画素以上の解像度で照射する。ＲＯＳ３０は光導電性ベルトを露光し、ＥＳＳ２９から受け取った連続調イメージに相当する静電潜像をベルト上に記録する。代案として、ＲＯＳ３０は、光導電性ベルト１０の帯電した部分を１ラスターづつ照明するように配列した発光ダイオード（ＬＥＤ）の線形アレイを使用することができる。
【００１４】
静電潜像を光導電性表面１２に記録した後、ベルト１０は潜像を現像部Ｃへ進める。現像部Ｃでは、広く知られた方法を用いて液体または乾燥粒子の形のトナーを静電気作用で潜像へ吸引して現像する。すなわち、潜像はキャリヤ粒子からトナー粒子を吸引して、その上にトナー粉末像を形成する。連続する静電潜像を現像するにつれて、現像剤からトナー粒子が消費される。トナー小出し装置４４は現像装置３８の現像ハウジング４６の中にトナー粒子を小出しする。
【００１５】
図１の説明を続けると、静電潜像を現像した後、ベルト１０上のトナー粉末像は転写部Ｄへ移動する。コピー用紙４８は給紙装置５０によって転写部Ｄへ送られる。給紙装置５０はスタック５４の一番上の用紙に接触した給送ロール５２を有するものが好ましい。給送ロール５２は回転し、スタック５４から一番上の用紙を垂直搬送装置５６に送り込む。垂直搬送装置５６は用紙４８を整合搬送装置５７へ運ぶ。整合搬送装置５７は、進行する用紙４８が光導電性ベルト１０上に形成されたトナー粉末像と転写部Ｄにおいて接触してベルト１０から像を受け取るように、時間を調整して用紙４８を順次転写部Ｄへ送る。転写部Ｄはコピー用紙４８の裏側にイオンを照射するコロナ発生装置５８を備えている。このコロナ照射により、光導電性表面１２から用紙４８へトナー粉末像が吸引される。転写後、用紙４８は続けて矢印６０の方向に進み、ベルト搬送装置６２によって定着部Ｆへ運ばれる。
【００１６】
定着部Ｆには、転写されたトナー粉末像をコピー用紙へ永久的に固着させる定着装置７０が配置されている。定着装置７０は加熱された定着ローラ７２と加圧ローラ７４から成り、定着ローラ７２にコピー用紙上のトナー粉末像が接触するものが好ましい。
【００１７】
用紙は定着装置７０を通過し、そこで粉末像が用紙へ永久的に固着される、すなわち定着される。ゲート８０は、定着装置７０を通過した用紙を直接出力通路８４を経由して仕上げ装置またはスタッカへ送ることもできるし、あるいは両面複写通路１００（詳細には、先に１つの用紙反転機構８２を通した後に）へ送ることもできる。すなわち、用紙が片面複写用紙または面１と面２の両方に像が形成された完成した両面複写用紙であれば、その用紙はゲート８０によって直接出力通路８４へ向けられる。しかし、用紙が両面複写すべき用紙であって、面１の像のみが印刷されたものであれば、ゲート８０はその用紙を反転機構８２および両面複写循環通路１００へ向ける位置に置かれる。反転機構８２において反転されたあと、その用紙はベルト搬送装置１１０および加速ニップ１０２によって転写部Ｄおよび定着装置７０に送り戻され、そこで裏側に面２の像を受け取り、定着されたあと、出力通路８４を通って出ていく。
【００１８】
コピー用紙がベルト１０の光導電性表面１２から分離されたあと、光導電性表面１２に付着している残留トナー／現像剤や紙繊維屑は清掃部Ｅにおいて除去される。清掃部Ｅは、光導電性表面１２に接触して紙繊維をかき乱し、除去する回転自在に取り付けた繊維ブラシと、転写されなかったトナー粒子を除去する清掃ブレードを備えている。清掃ブレードは用途に従ってワイパー（こすり取り）またはドクター（のみのような掻き取り）側の位置に配置することができる。清掃の後、次の連続する像形成サイクルの帯電処理に先立って、放電ランプ（図示せず）が光導電性表面１２を照明してその上に残っているすべての残留静電荷を消去する。
【００１９】
種々の装置機能はコントローラ２９によって調節される。コントローラ２９はこれまで説明したすべての装置機能を制御するプログラム可能なマイクロプロセッサであることが好ましい。コントローラ２９はコピー用紙の比較カウント、再循環させる原稿の数、オペレータが選択した複写用紙の数、時間遅延、紙詰まりの是正、等を与える。これまで説明したすべての装置の制御は、オペレータが選択した印刷装置のコンソールから通常の制御スイッチ入力によって行われる。また、通常の用紙通路センサまたはスイッチを使用して、原稿およびコピー用紙の位置を追跡することもできる。
【００２０】
図２および図３に、本発明の給送ヘッドの交換カートリッジ２００の斜視図を示す。図２は、給送ヘッドのフレーム１９０に挿入するため垂直位置にある交換カートリッジ２００を示す。交換カートリッジ２００は、２つの主要部分すなわち上部分２０１と該上部分２０１に旋回自在に取り付けられた下部分２０２とから成る関節式フレーム、給送ロール２１０、押し（ナジャー）ロール２１２、遅延ロール（リタード）２１４、および給送ロールと押しロールを駆動するための歯車列２１１，２１３，２１５から成っている。交換カートリッジ２００の両側に、駆動軸連結部２３０がある。遅延ロール２１４は、関節式フレームの下部分２０２の切欠き２０３（図４）の中に短い車軸によって支持されていることがわかる。
【００２１】
給送ロールカートリッジ２００は、駆動軸連結部２３０がかみ合うように、垂直位置で給送ヘッドのフレーム１９０に挿入される。スロットのすぐ下に、遅延ロール２１４の短い車軸を同様に支持する切欠き２０５（図５）をもつ遅延ロールブラケット２０４がある。
【００２２】
図３は、給送ヘッドのフレーム１９０に挿入したあと、水平位置へ旋回させた給送ロールカートリッジ２００を示す。図２では、遅延ロール２１４は関節式フレームの下部分２０２と遅延ロールブラケット２０４の両方で支持されるのに対し、図３では、遅延ロール２１４は遅延ロールブラケット２０４のみで支持されることがわかる。関節式フレームは給送ロール駆動軸の車軸２３２を所定の位置にスナップ嵌めするディテントによって給送ヘッドの中にしっかり固定される。このスナップ嵌めディテントは、さらに、次に述べるように、給送ヘッドを動作位置まで旋回させる中心点を与える。
【００２３】
図４および図５に、動作位置まで回転させた給送ロールカートリッジ２００を示す。給送ロール２１０と押しロール２１２を動作位置に置くため、給送ロールカートリッジ２００全体を矢印２５２の方向に回転させる。給送ヘッドは全体が給送ロール２１０の車軸２３２のまわりに回転する。給送ロールカートリッジ２００を水平位置まで回転させると、遅延ロール２１４が関節式フレームの下部分２０２の切欠き２０３から切り離されることがわかる（図４）。関節式フレームの下部分２０２は上部分２０１に関節で結ばれている。フレームを動作位置まで回転させたとき、下部分２０２が上方に上部分２０１の方へ旋回してカートリッジ２００を非常にコンパクトな全長にするように、フレームの下部分２０２と上部分２０１を連結している歯車機構２２０，２２２が存在する。下部分２０２が給送ロール２１０のまわりに矢印２５４の方向に旋回すると、遅延ロール２１４が遅延ロールブラケット２０４の中に完全に支えられることがわかる。磨耗した一組の給送ロールを取り外すには、上記の手順を逆にする。すなわち、フレームの上部分２０１を矢印２５２（図４）とは反対の方向に垂直位置まで回転させると、下部分２０２が回転して遅延ロール２１４の短い車軸をその切欠き２０３の中に再び捕らえる。次に、遅延ロール２１４を再び含む給送ロールカートリッジ全体を持ち上げて給送ヘッドのフレーム１９０から取り外し、交換する。
【００２４】
遅延ロール２１４は内部反転トルクばね／クラッチ機構を備えた形式のものでもよいし、あるいは遅延軸を逆駆動モーター（図示せず）に取り付ける継手または歯車を有するものでもよい。押しロール２１２は、シートスタック５４の一番上の用紙に接触しており、給送ロール２１０と押しロール２１２が歯車列２１１，２１３，２１５を介して駆動連結部２３０によって回転されると、スタック５４の一番上の用紙が給送ロール２１０と遅延ロール２１４の間のニップに送り込まれる。この押しロール／給送ロール／遅延ロール組立体は標準型遅延ロール給送装置と同じやり方で動作する。
【００２５】
動作中、押しロール２１２はスタック５４の一番上の用紙と接触し、用紙を給送ロール２１０と遅延ロール２１４の間のニップに送り込む。一枚の用紙がニップに入ったとき、給送ロール２１０、用紙、および遅延ロール２１４間の摩擦力はいくつかの既知の方法のどれかによって遅延ロール２１４に加えられる逆駆動力に打ち勝つほどの大きさである。これらの方法の中に、一方向クラッチまたは滑りクラッチや、逆トルクを与えるばね蓄積装置とクラッチを使用する積極駆動式の遅延ロールがある。２枚以上の用紙がニップに送り込まれたとき、用紙間の摩擦力は遅延ロールに加わる逆トルクに打ち勝つほど大きくないので、用紙はシートスタックへ戻される。
【００２６】
印刷装置内の多くの異なる用途に適応できるように、そして給送ヘッド装置のどちら側からでも駆動できるように、歯車列２１１，２１３，２１５と駆動連結部２３０をカートリッジ２００の両側に設けることができる。
【００２７】
以上から、給送ヘッドカートリッジは、給送ヘッドカートリッジ内の磨耗した給送ロールおよび（または）遅延ロールを交換する簡単かつ経済的な手段を提供することがわかる。交換が簡単かつ容易であるため、利用者が給送ロールを交換することができるので、サービス技術者を呼んだり、接触したりする必要がなく、そのために作業が遅れる可能性はない。
【００２８】
図面から、遅延ロールは、ほぼ同じやり方で支持された遅延パッドで置き換えることができ、その遅延パッド／給送ロール／押しロール組立体は同じやり方で交換することができることは明らかであろう。同様に、給送ロール／押しロールは、給送ベルト装置または給送ロール／非ローラ型押し部材で置き換えることができ、それらは上に述べた同じやり方で交換することができるであろう。
【００２９】
開示した装置は、電子写真式印刷装置、あるいは個々のカットシートがシートスタックの一番上から給送される別形式の印刷装置内のいろいろな場所に適応することができる。この普遍性により、幾つかの場所に同じ給送ロール構造を配置することができるので、特定の印刷装置（または複数の印刷装置）のために必要なスペア部品在庫を減らすことができる。また、装置が簡単なので、サービス技術者を呼ばなくとも、利用者が装置を交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給送／遅延ロールカートリッジを使用している典型的な電子写真式印刷装置の正面図である。
【図２】給送ヘッドに挿入する前の、本発明のカートリッジの斜視図である。
【図３】給送ヘッドに挿入した後の、本発明のカートリッジの斜視図である。
【図４】図２の側面図である。
【図５】動作位置まで回転させたカートリッジの正面図である。
【符号の説明】
Ａ  帯電部
Ｂ  露光部
Ｃ  現像部
Ｄ  転写部
Ｅ  現像部
Ｆ  清掃部
１０  光導電性ベルト
２２  コロナ発生装置
２７  原稿取扱い装置
２８  ラスタ入力スキャナ
３０  ラスタ出力スキャナ
３８  現像装置
４８  コピー用紙
５０  給紙装置
５２  給送ロール
５４  用紙スタック
７０  定着装置
８２  用紙反転機構
８４  出力通路
１００  両面通路
１１０  ベルト搬送装置
１９０  給送ヘッドのフレーム
２００  給送ヘッド交換カートリッジ
２０１  関節式フレームの上部分
２０２  同下部分
２０３  切欠き
２０４  遅延ロールブラケット
２１０  給送ロール
２１２  押しロール
２１４  遅延ロール
２１１，２１３，２１５  歯車列
２２０，２２２  歯車機構
２３０  駆動軸連結部
２３２  給送ロール駆動軸の車軸
【図１】
0003739493.tif 000002
【図２】
0003739493.tif 000003
【図３】
0003739493.tif 000004
【図４】
0003739493.tif 000005
【図５】
0003739493.tif 000006