JP4596603B2 - シート取扱い装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、その実施例において、シート移送通路内を移動中のシートの位置を制御、修正、および／または変更する改良された装置、より詳細には、複製装置（例えば、高速電子プリンタ又は複写機）において、あるいは、複製装置のために、差動的に駆動されるシート給送ニップで、広い範囲の異なるサイズの用紙または他の像支持シートを自動的にスキュー除去および／または側方整合する改良された装置を開示する。差動的に駆動されるシート給送ニップ間の横方向間隔は自動的に変更することができる、これには、印刷するため最初に送り込まれるシート、第２面（両面）印刷のため再循環中のシート、および／またはスタッカー、仕上げ装置、その他の出力装置へ出力中のシートのスキュー除去および／または側方整合を含めることができる。
【０００２】
本発明は、さらに、その実施例において、スキュー除去および／または横方向整合すべきシートの幅に対応する制御信号に従って、シートスキュー除去・側方整合装置のシートステアリング（舵取り）ニップ間の間隔（シート移送通路と直交する方向の間隔）を自動的に変更する装置および方法をより詳細に開示する。
【０００３】
実施例に示すように、それらの機能の特徴と改良は、１つの典型的なやり方で、横方向に間隔をおいて配置された一対のシートステアリングニップ係合を絶えず提供し、さらに少なくとも２つの異なる横方向間隔を提供するために第１横方向位置にある第１ステアリングニップを自動的に係合解除し、異なる第２横方向位置（シート移送通路のさらに内側または外側）にある第２ステアリングニップを自動的に係合し、同時に第３シートステアリングニップを係合状態に維持することによって達成することができる。
【０００４】
この例に示すように、少なくとも１つの係合されたシートステアリング／スキュー除去ニップのこの異なる選択可能な横方向位置決めは、ステップモータの制御された部分回転によるニップアイドラ係合制御カムの制御された部分回転によって簡単かつ確実に行うことができる。その制御は、図示のように、間隔をおいて配置された複数のニップの複数のアイドラーをさまざまに制御する共通シャフト上の複数のカムと単一ステップモータによって行うことができる。このやり方は、各ニップごとの個々のソレノイド・アクチュエータの起動、起動解除、または保留によって個々のニップを開状態または閉状態に維持しようとするよりも、満足できる制御と長期信頼性を得ることができる。
【０００５】
上に説明した実施例（または包括的概念の別の実施例）は、非常に小形のシートから非常に大形のシートまで、そして薄く破れやすいシートから比重の大きいまたは硬いシートまで、非常に広い範囲のサイズのシートをより正確かつ迅速なスキュー除去回転および／または側方整合を自動的に行う上で大いに役立つことができる。また、上に説明した実施例は、そのような広い範囲のシートサイズおよび／または性質を有する場合でも、望ましくないスリップ、擦りきず、斑点、その他の損傷を与えずに、スキュー除去と側縁整合を行うことができる。差動的に駆動される一対のシートスキュー除去ニップを有する形式の従来の自動スキュー除去装置のニップ対による大形のシートの回転および／または横方向移動に対する増大した抵抗は、自動的に補償される。さらに、非常に小形のシートについては、同じスキュー除去ステーションにおいて、同じスキュー除去装置で、そのようなニップ対による確実な係合を自動的に行って、非常に小形のシートの適切なスキュー除去と側縁整合、および確実な給送を自動的に行なうことができる。一対の作動スキュー除去ニップの間隔は、大形のシートに適した間隔と、小形のシートに適した別の間隔との間で自動的に変更することができる。これは、すべて、開示した実施例の場合、自動的に選択した異なるステアリングニップの係合を除いて、スキュー除去装置のさまざまな駆動装置部品のどれかを再位置決めすることを必要としない、簡単な、低コストのシステムによって達成される。実施例には２つの異なる選択したシートステアリングニップ間隔を示してあるが、追加の、異なる（例えば、中間の）ニップ間隔を同じやり方で提供できることは理解されるであろう。
【０００６】
上記およびその他の特徴と利点は、より広いさまざまなサイズ、重さ、および剛さの像支持シートに像形成するために正確な整合を考慮に入れている。一般に、複製装置、例えばゼログラフィー、その他の方式の複写機またはプリンタ、または多機能マシンにおいては、さまざまな物理的な像支持シート、一般にはさまざまなサイズ、重さ、表面、水分、その他の状態の紙（またはプラスチック・トランスペアレンシー）をより高速に、より安全に、より確実に、より正確に、より自動的に取り扱えるようにすることが益々重要になってきた。シートのスキューまたはその他のシートの誤整合を除去することは、正しい像成形にとって非常に重要である。さもなければ、境界および／またはエッジ陰影の像がコピー用紙に現れたり、像の縁に近い情報が失われたり、その両方が生じることがある。シートの誤整合または給送ミスは、それ以後のシートの給送、排出、および／または積重ねや仕上げ処理に悪い影響を及ぼすことがある。
【０００７】
【従来の技術】
差動的に駆動されるシートステアリングニップの適切な制御装置を備え、かつ協同するように配列されたシート縁位置検出センサと信号発生器を備えたプリンタ（本実施例において改良されている）において正確に像形成しなければならないシートを自動的にスキュー除去し、側方整合する望ましい従来形式の（固定間隔）デュアル差動被駆動ニップ装置は、既に、例えば米国特許第５，６７８，１５９号、同第５，７１５，５１４号、それらの特許に引用された他の特許に詳しく説明されている。従って、ここではその主題自体を詳しく再説明する必要はない。それらの特許に説明されているように、間隔をおいて配置された２つのステアリングニップを速度差をつけて駆動して、シートを短い所定の時間、部分的に回転させることによって、シートもまた２つのステアリングニップによって前方に駆動されているので、シートはある角度で前方に少し駆動される。次に、２つのニップの相対的駆動速度差を逆にすることによって、シートを横方向に移動させ、所望の横方向整合位置に置くことができるばかりでなく、シートがステアリングニップに入ったときシートにあったスキューを除去することができる、すなわちシートは真っ直ぐになる結果、処理方向と一直線に合った状態で、かつ側方整合された状態でステアリングニップ対から出ていく。
【０００８】
また、改良された装置は、シート移送通路内の主題のスキュー除去・側方整合装置ステーションより上流にある細長い実質上平坦なシート給送通路と適合することができ、かつ組み合わせできることが望ましい。そのような平坦なシート給送通路は、特に大形の堅いシートの場合、シートの回転および／または横方向移動に対する抵抗を減らす。すなわち、スキューを除去しなければならない最も長いシートよりも長い平坦なシート入口通路は、スキュー除去ニップすなわちステアリングニップによる過大な抵抗、擦りきず、またはスリップを生じさせずに、非常に大形の堅いシートのスキュー除去回転を可能にする。
【０００９】
ここに詳しく開示するように、主題の改良された自動スキュー除去および／または側方整合装置は、選択したシート長さ制御信号（例えば、処理方向すなわちシート通路方向に沿ったシート寸法を指示するセンサまたはその他の信号発生器からの信号）に応答して、上流シート通路に沿って間隔をおいて配置された選択した可変数（図示実施例では、１〜３）の複数の上流シート給送複数ニップステーションを自動的に解放または係合する上流シート給送通路内の別の装置と組み合わせできることが望ましい。そのシート通路制御装置の上流シート通路に沿った選択した数の複数のシート給送ニップの間隔とそれぞれの起動（解放または係合）は、短いシートであっても確実なニップ制御を失うことなく、主題の改良された自動スキュー除去および／または側方整合装置へ下流に確実に給送しなければならない広い範囲のシート長さに対処することができる。その上、いったんシートが主題の装置のステアリングニップに捕捉されさえすれば、非常に長いシートであっても、主題の装置によるシートの回転および／または横方向移動を可能にするため、十分な数の上流シート給送ニップを自動的に解放すなわち開くことができる。周知のように、規格サイズのより大きなサイズのシートは、より長くかつ幅広であり、短縁を先にして（すなわち長手方向に）給送されることが多く、従って処理方向に非常に長いシートである。この関連する共同自動装置は、さらに、非常に小形のシートの確実な給送によって、小さいピッチ間隔とより大きなページ／分（ＰＰＭ）速度によって、非常に長いシートの場合と同じシート入力通路および装置における小形のシートの確実な給送ニップ係合によって、非常に小形のシートを自動的に正しくスキュー除去および／または縁整合するのを助ける。
【００１０】
上に述べたことに関連して、例えば米国特許第４，６２１，８０１号（１９８６年１１月１１日発行）（特に第１７欄の中ほど、参照）に記載されているように、下流原稿シートスキュー除去・側方整合ニップ装置がシートを回転（スキューを修正するため）および／または横方向移動できるように、単一上流シート給送ニップを解放することは知られている。しかし、それは限られた範囲の長さのシートにしか有効でない。もし、その解放可能な単一上流シート給送ニップが下流シートスキュー除去・側方整合ニップから遠過ぎる間隔をおいて配置されていれば、そのシート給送ニップはその間隔より短い寸法のシートを確実に給送できない。他方、もし解放可能な単一上流シート給送ニップが下流に遠過ぎる間隔をおいて配置されていれば、そのシート給送ニップはシート給送通路内の次の解放不能なさらに上流のシート給送ニップからも遠く離れ過ぎることがある。もしさらに上流の次のシート給送ニップが下流に遠過ぎる位置にあれば、そのシート給送ニップは、長いシートの後縁部分を適時に（すなわち、長いシートを回転および／または横方向位置移動させようとしている下流シートスキュー除去・側方整合ニップにシートの前縁が入る前に）解放しないであろう。
【００１１】
開示した実施例に示した別の特徴と利点は、前記２つの典型的な共同装置が同一またはほとんど同一の部品を多数、かつ高いパーセントで共用することができ、従って設計、製造、およびサービスのコスト面で著しく有利なことである。
【００１２】
さらに、背景として、この分野では、さまざまな形式の能動型（受動型とは対照的である）シート横方向移動すなわち横方向整合装置が知られている。シートが複製装置から、あるいは複製装置を通って通常の処理（シート移送）速度で移動している時に、シートを止めずに、「オンザフライ」で横方向整合できるようにすることが特に要望されている。シートスキュー除去を組み合わせて行っている前に引用した２つの米国特許のシート側方整合装置に加えて、以下に挙げる特許およびそれら引用されたその他の特許は、シートを横方向移動させるいろいろな手段を備えた能動型シート横方向整合装置の幾つかの別の例として注目される。ゼロックス社の米国特許第５，７９４，１７６号（１９９８年８月１１日発行）、同第 ４，９７１，３０４号（１９９０年１１月２０日発行）、同第５，１５６，３９１号（１９９２年１０月２０日発行）、同第５，０７８，３８４号（１９９２年１月７日発行）、同第５，０９４，４４２号（１９９２年３月１０日発行）同第５，２１９，１５９号（１９９３年６月１５日発行）、同第５，１６９，１４０号（１９９２年１２月８日発行）、同第５，６９７，６０８号（１９９７年１２月１６日発行）、およびＩＢＭ社の米国特許第４，５１１，２４２号（１９８５年４月１６日発行）。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
一定の複製状況においては、側方整合装置を備えた複製装置から中央整合装置を備えた仕上げ装置へシートを送り込む場合、あるいは両面印刷において、第１面を印刷した後第２面を印刷するため再循環中の裏返されたシートに適切な、または所望の側縁余白を与える場合など、シートの横方向寸法と共に変わる相当な、しかし制御されたシート側方移動を意図的に与えることが望ましいこともあることに留意されたい。
【００１４】
印刷装置やその他の複製装置において使用されるさまざまな規格シートのサイズの単なる例として、周知の規格サイズ、例えば「レター」サイズ、「法定」サイズ、「フールスキャップ」サイズ、「帳簿」サイズ、Ａ４、Ｂ４ 等のほかに、複数の規格サイズのシートから成る未カットの非常に大形のシート、例えば幅が１４．３３インチ（３６．４ｃｍ）、長さが２０．５インチ（５２cm）のシートがある。それよりさらに大きなシートでも本装置で取り扱うことができる。そのような非常に大形のシートは、例えば単一像の設計図に使用することもできるし、あるいは面ごとに印刷されたあと４枚のレターサイズのシートにカットされる４つのレターサイズの像をもつ“4 −up”を印刷することもできるし（従って、複製装置の有効ＰＰＭ印刷速度すなわちスループット速度が４倍になる）、あるいは折り曲げてブックレット、Ｚ折り、または地図ページにすることもできる。開示した装置は、そのような非常に長いシートを有効に取り扱うことができる。その上、同じ装置で、より小形のシート、例えば５．５インチ（１４ｃｍ）×７インチ（１７．８ｃｍ）、または７インチ（１７．８ｃｍ）×１０インチ（２５．４ｃｍ）のシートを有効に取り扱うことができる。表１に、その他の幾つかの一般規格シートのサイズを示す。
【００１５】
【表１】

【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、独特な態様として、複製装置のシート移送通路内で処理方向に移動中の連続する像支持シートのスキューまたは横方向位置を修正するシート取扱い方法を提供する。本方法においては、選択した像支持シートは横方向に間隔をおいて配置された一対の差動的に駆動されるシートステアリングニップによって部分的に回転される。前記像支持シートはシート移送通路と直交するさまざまなシート幅を有している。本方法は、ａ）シート移送通路内で処理方向に移動させる像支持シートの幅に比例した制御信号を得ること、およびｂ）改良されたシートの取扱いを行うため、像支持シートの増加する幅または減少する幅を指示する前記制御信号に応答して、前記横方向に間隔をおいて配置された一対の差動的に駆動されるシートステアリングニップの横方向間隔を自動的に増加または減少させることが特徴である。
【００１７】
本発明は、以下のさらに別の独特な特徴を個々にまたは組み合わせて含んでいる。シート取扱い方法において、ａ）前記横方向に間隔をおいて配置された一対の差動的に駆動されるシートステアリングニップの間隔の自動的増加または減少は、選択可能な複数の少なくとも３個の異ならせて横方向に間隔をおいて配置された固定位置のシートステアリングニップを自動的に選択自在に係合または係合解除することによって行われる。ｂ）前記シートステアリングニップは、回転可能なカムによって係合解除できる駆動ホィールと相手側アイドラーで構成されていて、前記横方向に間隔をおいて配置された一対の差動的に駆動されるシートステアリングニップの間隔の自動的増加または減少は、 前記回転可能なカムの回転による選択可能なアイドラーの選択可能な係合または係合解除によって選択可能な複数の少なくとも３個の異なって横方向に間隔を置いて配置された固定位置のシートステアリングニップのうち少なくとも２個を自動的に選択自在に係合または係合解除することによって、あるいはステップモータの制御された部分回転によって選択可能な複数の少なくとも３個の異ならせて横方向に間隔をおいて配置された固定位置の前記シートステアリングニップのうち少なくとも２個を自動的に選択自在に係合または係合解除することによって、あるいはその両方によって行われる。
【００１８】
本発明は、別の独特な態様として、複製装置のシート取扱い装置において、シート移送通路内で処理方向に移動中の像支持シートのスキューまたは横方向位置を修正するシート移送通路を提供する。前記シート取扱い装置は、シートのスキューまたは横方向位置を修正するため選択した像支持シートを部分的に回転させる横方向に間隔をおいて配置された差動的に駆動され係合される２個のシートステアリングニップを有している。前記像支持シートはシート移送通路と直交するさまざまなシート幅を有している。前記シート取扱い装置は、シート取扱い装置によって有効に取り扱うことができる像支持シートの幅の範囲を広げるために、像支持シートの幅に比例したシート幅制御信号を提供するシート幅制御信号発生装置と、前記シート幅制御信号に応答して、前記横方向に間隔をおいて配置された差動的に駆動され係合される２個のシートステアリングニップの横方向間隔を自動的に変更するシートステアリングニップ制御装置を備えている。前記シートステアリングニップ制御装置は、シート移送通路内の固定位置に、横方向に間隔をおいて配置された少なくとも３個のシートステアリングニップと、前記横方向に間隔をおいて配置された差動的に駆動され係合される２個のシートステアリングニップの横方向間隔を自動的に変更するため、前記少なくとも３個のシートステアリングニップのうち少なくとも２個を自動的に係合および係合解除する自動シートステアリングニップ開閉装置を備えている。前記シートステアリングニップは、固定駆動ホィールと、可動カムフォロワに取り付けられた相手側アイドラーから成っている。前記シートステアリングニップ制御装置は、ステップモータと、前記ステップモータによって回転できるカムシャフトを備えている。前記カムシャフトは、ステップモータによるカムシャフトの異なる回転量において、選択した複数のカムフォロワを選択自在に係合するように配置された複数の横方向に間隔をおいて配置された回転可能なカムを有している。前記ステップモータは、前記シート幅制御信号発生装置の制御の下で回転自在に駆動される。シート移動方向に対し互いに一定距離だけ横方向に間隔をおいて配置された一対の係合されたシートステアリングニップは、前記シート移送通路内で像支持シートを制御して部分回転させるために差動的に駆動される。シート取扱い装置によって確実に取り扱うことができるシートサイズの範囲を広げる改良は、シート通路内の像支持シートの幅を指示するシート寸法信号を受け取るシート幅制御手段と、シート通路内の像支持シートの増加した幅を指示するシート寸法信号に応答して前記一対の係合されたシートステアリングニップの横方向間隔を自動的に増加させるため前記シート幅制御手段によって制御されるステアリングニップ変更手段とから成っている。
【００１９】
前に引用した特許文献とその他の多くの文献が教えているように、開示した装置は、通常の制御装置の適切な動作によって、ここに説明したように、操作し、制御することができる。また、多くの先行特許や市販製品が教えているように、印刷、紙の取扱い、他の制御機能および論理を通常のマイクロプロセッサすなわち汎用マイクロプロセッサ用のソフトウェア命令を用いてプログラムし、実行することは、周知であり、またそれが好ましい。そのようなプログラミングまたはソフトウェアは、当然に個々の機能、ソフトウェア形式、使用するマイクロプロセッサ、他のコンピュータシステムに従って変わるかもしれないが、入手可能になるであろうし、あるいは機能の説明（ここに記載した機能の説明など）および／またはソフトウェア分野およびコンピュータ分野における一般的な知識と共に、通常の機能の従来の知識から、面倒な実験をしなくても、容易にプログラムできるであろう。代案として、開示した制御装置または方法は、標準論理回路またはVLSI設計を使用して、ハードウェアで部分的に、または完全に具体化することができる。
【００２０】
シート取扱い装置の制御は、プログラムされたコマンドに応答して直接的または間接的にマイクロプロセッサコントローラからの信号でおよび／または通常のスイッチ入力またはセンサの選択された起動または非起動からの信号でシート取扱い装置を通常に起動させることによって達成できることは、この分野で周知である。得られたコントローラの信号は、種々の通常の電気サーボモータまたはステップモータ、クラッチ、その他の部品をプログラムされた順序で普通に起動させることができる。
【００２１】
説明において使用した用語「シート」、「コピー」または「コピーシート」は、前もってカットされたものであれ、最初に供給されたウェブをカットしたものであれ、紙、プラスチック、その他の適当な物理的な像支持体となる、普通の薄いシートを指す。
【００２２】
主題装置の特定の部品またはその代替部品に関して、追加して、または代わりに使用できる幾つかの部品が、一般にそうであるように、引用文献からのものを含めて、それ自体、他の装置または応用において知られていることは理解されるであろう。本明細書に引用したすべての参考文献とそれらに引用されている参考文献は、追加または代替の詳細構造、特徴、および／または技術的背景を適切に教えるため適所でそれらを参照することによって本明細書の一部をなしている。
【００２３】
上記およびその他のさまざまな特徴と利点は、以下の具体的な例に記載した具体的な装置とその動作から明らかになるであろう。従って、図面（縮尺はおおよそである）を含む、具体的な典型的な実施例の説明から本発明をより明確に理解されるであろう。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本出願の典型的な実施例について詳しく説明する。図１に、本発明の改良したシートスキュー除去・横方向整合装置の考えられるさまざまな応用の単なる一例として、高速ゼログラフィ・プリンタを備えた複製装置の一例を示す。前に述べたように、シートスキュー除去・横方向整合装置自体のこれ以上の詳細は、前に引用した米国特許第５，６７８，１５９号、同第５，７１５，５１４号、その他の引用文献に記載されており、ここでは詳しく説明しない。
【００２５】
図１に示すように、プリンタ１０において、印刷されるべきシート１２（像支持体）は従来とは異なるやり方で全用紙通路２０を通して給送される。印刷すべき未使用シートは通常どおりシート入力通路２１に送り込まれる。シート入力通路２１は、さらに、両面印刷シート戻し通路２３から合流する通路入口を有する。入力通路２１または戻し通路２３から入力されたシートは下流の細長い平坦なシート給送通路２２に送り込まれる。シート給送通路２２は全用紙通路２０の一部である。用紙通路２０は通常どおり両面複写戻り通路２３と、像転写部２５および像定着装置２７の下流にシート出力通路２４を有する。現像されたトナー像を感光体からシート１２へ転写する転写部２５は、シート給送通路２２のすぐ下流にある。
【００２６】
後で詳しく説明するように、本実施例では、シート給送通路２２は、スキュー除去・側方整合ニップの横方向間隔を自動的に変更できる新規なシートスキュー除去・側方整合装置６０の例を含んでいる。そのほかに、可変処理方向シート給送ニップ係合装置３２と共同する上流シート給送装置３０が開示されている。
【００２７】
最初に、上流シート給送装置３０と呼んでいるシート整合入力装置について説明するが、その可変ニップ係合装置３２は、図１および図２に示すように、３個の同一の複数のニップユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃで構成されている。ニップユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃはそれぞれ所望の最も小形のシート１２を下流にあるユニットから別のユニットへ、最後にユニット３２Ｃのニップからシートスキュー除去・側方整合装置６０のニップへ確実に給送できる距離だけシート給送方向すなわち処理方向にシート入力通路２２に沿って間隔をおいて配置されている。各ユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃは、特に図８に示すように、１個づつ同一のステップモータ３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃを有しており、各ステップモータは１個の同一のカムシャフト３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃを回転させている。
【００２８】
３個のユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃはすべて同一構造であるので（すなわち、コントローラ１００から対応するステップモータ３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃへ送られる入力制御信号を除いて同一である）、とりわけ図８を参照して、１個のユニット３２Ａ、すなわち最も上流のユニットのみを説明する。カムシャフト３４Ａはシート給送通路２２を横切って横方向に伸びている。また、ステップモータ３３Ａによってカムシャフト３４Ａが約９０〜１２０度回転されると、横方向に間隔をおいて配置された３個の同一のカム３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃがアイドラホィール３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃが取り付けられた３個の同一のばね荷重付きアイドラリフタ３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃに作用を及ぼす。図７および図８に示すように、ステップモータ３３Ａまたはその連結軸に通常のノッチ付き円板光学式「ホーム位置」センサ３９を取り付けることができる。コントローラ１００によって所望の数のステップ状パルスをステップモータ３９に加えることによって、「ホーム位置」から、または「ホーム位置」まで所望の量（角度）だけ回転させることができる。そのホーム位置では、３個のカムはすべて、対応する３個の同一のアイドラホィール３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃをシート給送通路より上に持ち上げて、ニップ形成ローラすなわちシート駆動ローラ３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃ（シート給送通路の下に取り付けられていて、下方から駆動される）から引き離す。３個のユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの３個のシート駆動ローラ３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃはすべて、図１および図３に示したように、単一駆動モータ（Ｍ）をもつ単一共通駆動装置４０によって共通に駆動することができる。
【００２９】
指摘したように、カムの「ホーム位置」では、３個のシート給送ニップはすべて開いている。すなわち、アイドラホィール３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃはすべてカムによって持ち上げられている。カムの回転によってアイドラホィールが降ろされると、それらのアイドラホィールはばねによって適当な垂直な力（例えば、約３ポンド）で対応する駆動ホィール３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃに押し付けられて、横方向に間隔をおいて配置された非スリップ非スキューのシート給送ニップセットになる。また、３個のシート給送ニップ３７Ａ／３８Ａ、３７Ｂ／３８Ｂ、３７Ｃ／３８Ｃの相互の横方向間隔は、ほとんどすべての規格幅のシートを非スキュー給送できるので、前記相互の横方向間隔を一定にしてもよい。３個のユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの３個の駆動ホィール３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃはすべて、共通駆動装置４０によって同じ方向に、同じ速度で絶えず駆動することができる。
【００３０】
上流可変ニップ係合シート給送装置３２の可変動作に関して、下流にスキュー除去・側方整合装置６０へ送られるシートの処理方向の長さに応じて、３個のユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃはコントローラ１００によってそれぞれ異ならせて起動される。このため、シート長さ制御信号がコントローラ１００へ提供されるか、またはコントローラ１００内に記憶される。シート長さ制御信号はシート１２の後縁と前縁がセンサ１０２を通過する間のシート給送通路内のシート経過時間を測定する通常のシート長さセンサ１０２からのものでもよい。センサ１０２はシート入力通路２１またはその上流に設置することができる。代わりに、オペレータ入力装置、またはシート給送トレー、またはカセットの選択、あるいはシートスタックのローディング、等から、シート長さ信号情報をコントローラ１００に前もって記憶させることができる。
【００３１】
次に、シート長さ制御信号はコントローラ１００内で処理され、そのシート１２に対し上流シート給送通路２２に沿って配置された３個のユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの３個の駆動モータ３３Ａ、３８Ｂ、３３Ｃのどれを起動させるかが決定される。シート１２がスキュー除去・側方整合装置６０（後で説明する）のステアリングニップに捕捉されるまで、どのユニットも起動させる必要はない。これにより、非常に小形のシートでもシート給送通路２２に沿って確実にニップ給送される。最も小形のシートの場合は、いったんシートがスキュー除去・側方整合装置６０のステアリングニップに捕捉されたら、後で詳しく説明するように、装置６０より上流のどれかまたはすべてのシート給送ニップからその小形のシートを解放して、装置６０がその小形のシートを自由に回転および／または横方向移動させることができるように、最下流のユニット３２Ｃのステップモータ３３Ｃのみを自動的に起動させ、カムを回転させてアイドラを持ち上げる必要がある。しかし、同時に、それより上流の２個のユニット３２Ａ、３２Ｂの２個の他の上流のシート給送ニップセットを閉状態すなわち「ホーム位置」に維持することによって、解放されたシートのすぐ後の次の小形のシートを同じシート給送通路内で確実に下流に給送することができる。
【００３２】
しかし、中間長さのシートの前縁領域がスキュー除去・側方整合装置６０のニップに達した時、その後縁領域は依然として中間シート給送ユニット３２Ｂのニップセット内であろう。従って、センサ１０２からのシート長さ信号または他のシート長さ信号が中間長さのシートがシート給送通路２２内で給送中であることを指示すると、説明したように、２個のユニット３２Ｂ、３２Ｃが自動的に起動され、それらのニップセットの係合がその場所で適時に解除される。
【００３３】
さらに対照的に、非常に長いシートがシート給送通路２２の中で検出されるか、または信号で知らされた後、その長いシートの前縁がスキュー除去・側方整合装置６０に達し、その給送制御の下に入ると、コントローラ１００によって３個のユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃがすべて自動的に起動され、それらのすべてのシート給送ニップが解放されるので、非常に長いシートでもスキュー除去と側方整合が可能になる。
【００３４】
もしさらに広い範囲のシート長さをもつシート（新しい未使用のシートまたは第２面印刷の前に再整合するため両面複写ループ戻し通路２３によって戻された既に片面が印刷されたシート）、を確実に入力給送し、スキュー除去および／または側方整合したいならば、前に説明したように、例えば、単にシートの長さに応じて別個に起動されるもう１つの同一の給送ニップユニットをさらに上流に間隔をおいて追加配置して、装置３２の給送ニップユニットの数を増すことによって、より長いシートでもスキュー除去できるように装置３０を容易に改造できることは理解されるであろう。追加するユニットは、ユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの間で最も短いシートを給送するため既に定めた間隔と同じ小形シート用ユニット間間隔（例えば、この例の場合、長さ7インチ（１７６ｍｍ）のシートを確実に処理方向に給送するためのユニット（ニップ）間間隔は約１６０ｍｍである）だけ上流に配置することができる。4個の上流シート給送ユニットをもつこのような代替実施例においては、スキューを除去するために、シートの長さに応じて１個〜３個のユニットのニップセットを開く代わりに、1個〜4個のユニットのニップセットが開かれるであろう。同様に、もし非常に狭い範囲のシートサイズを取り扱うのであれば、2個のユニット３２Ａ、３２Ｃのみをもつ装置にしてもよいであろう。どの改造版においても、装置３２は可変ピッチ可変ＰＰＭ速度のマシンを可能にするのに役割を果たしており、非常に大形のシートをスキップ・ピッチ無しに取り扱うばかりでなく、より小形のシートの場合は生産性を向上させる。
【００３５】
装置３２のもう１つの代替改造版として、ユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃのどれかのニップを開放する前に、シートの前縁がスキュー除去装置６０に達するまで待つ代わりに、あるユニットによって給送されているシートが次の下流のユニットの閉じたニップに捕捉されたら、各対応するユニットのニップを順次（一度に全部でなく）開くことができる。長いシートのスキュー除去を可能にするために開状態に保つ必要があるユニットの数は上に述べた数と同じであろう。その他のユニットは次のシートを送り込むためにそれらのニップを再び閉じることができる。
【００３６】
次に、図２および図４〜図６を参照して、典型的なスキュー除去・側方整合装置６０について詳細に説明する。装置６０は、以下に述べる重要な相違点を除いて、上流ユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと実質上同一のハードウェア部品を持つことができる単一ユニット６１から成っている。すなわち、単一ユニット６１は、同一のステップモータ６２、ホーム位置センサ６２Ａ、カムシャフト６３、間隔をおいて配置されたアイドラ６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃ、およびカムシャフト６３上の似ているが異なるカムによって持ち上げられるアイドラ・リフタ６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃを使用することができる。
【００３７】
装置６０は、図３に示したシート側縁位置センサ１０４を異なるやり方で追加装備している。シート側縁位置センサ１０４は、前に引用した米国特許第５，６７８，１５９号および同第５，７１５，５１４号に記載されているように、装置６０内の可変駆動装置７０によってシート１２のスキューを除去し、側方整合する差動シートステアリング制御信号を提供するようにコントローラ１００に接続することができる。この差動ステアリング信号は2個のサーボモータ７２、７４をもつ可変駆動装置７０へ送られる。サーボモータ７２は内側すなわち前部固定位置駆動ローラ６７Ａを独立して駆動している。［その理由は、この実施例が後縁整合または中央整合でなく、機械の前部に向けてシートを縁整合する装置および用紙通路であるからであり、もちろん多少異なる実施例をもつであろう。］この実施例の他方のサーボモータ７４は横方向に間隔をおいて配置された２個の駆動ローラ６７Ｂ、６７Ｃを個別に独立して駆動している。サーボモータ７４は図示のように駆動ローラ６７Ａに対し同軸上に取り付けることができる。従って、上記米国特許第５，６７８，１５９号および同第５，７１５，５１４号と異なり、3個のシートステアリング駆動ローラが存在するが、どんな時でも１対のニップとして動作するように2個だけが係合される。
【００３８】
ここで、装置６０においては、図４〜図６に詳しく示すように、スキュー除去および側方整合すべきシート１２の幅に応じて、利用可能な２個以上のステアリングニップの中から適切な間隔をおいて配置されたシートステアリングニップ対が自動的に選択され、提供される。説明の便宜上、この実施例の差動的に駆動される３個のステアリングローラはそれぞれ内側位置駆動ローラ６７Ａ、中間位置駆動ローラ６７Ｂ、および外側位置駆動ローラ６７Ｃと呼ぶことにする。それらの駆動ローラはそれぞれ間隔をおいて配置されたアイドラ６５Ａ、６５Ｂ、６５Ｃの下に配置されており、それらのアイドラが駆動ローラに対して閉じられると、３つの確実なステアリングニップを形成し、２つの異なるステアリングニップ対が得られる。
【００３９】
そのほかに、コントローラ１００内のシート幅指示信号が装置６０へ提供される。コントローラ１００はシート幅入力に基づいて、前記３個のステアリングニップ６６Ａ／６７Ａ、６６Ｂ／６７Ｂ、６６Ｃ／６７Ｃのうちのどの２つを閉じて作動状態にするかを自動的に選択することができる。この例では、それは、ステアリングニップ６６Ｂ／６７Ｂまたはステアリングニップ６６Ｃ／６７Ｃのどちらかを開いて、係合解除することによって達成される。ここでは、それは、コントローラ１００がステップモータ６２に加えたホーム位置からの選択した回転ステップパルスの数および／または方向によるカムシャフト６３のホーム位置からの選択した回転量および／または回転方向によって、それぞれのカム６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃが、選択したアイドラ６５Ａまたは６５Ｂを駆動ローラ６７Ａまたは６７Ｃから係合解除する位置へ回転させることによって達成される。例えば、カム６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃは、ホーム位置において３個すべてのステアリングニップが開いているように、容易に形状を定め、取り付けることができる。
【００４０】
シート幅指示信号すなわち制御信号は、シート長さ指示信号に関して前に説明した装置に似たさまざまな周知の装置のどれかによって提供することができる。例えば、上流シート給送通路をどこかで横切って３個またはそれ以上の横方向に間隔をおいて配置されたシート幅位置センサによって、あるいはシート幅側縁ガイド設定位置に対応している給紙トレー内のセンサによって、および／または規格サイズシートに関する既知のシート長さと概略幅の関係のソフトウェア・ルックアップテーブル、等（例えば、米国特許第５，５９６，３９９号および／またはそこに引用された他の文献）から得ることができる。図３の平面図に示すように、典型的なシート長さセンサ１０２は典型的なシート幅センサと一体に設置することができる。この例では、コントローラ１００に接続された３個のセンサアレー１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃによって、この独特な装置６０の実施例にとって十分な精度をもつ相対シート幅信号発生装置を提供することができる。シートの長さは、ユニット６１の３個のニップの横方向位置に対応する横方向位置に、上流シート給送通路を横切って間隔をおいて配置された３個のシートセンサ１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃの内側シートセンサ１０６Ａを重複使用して検出することができる。
【００４１】
装置６０の動作は、概略シート幅、すなわち装置６０の横方向に間隔をおいて配置された３個のシートステアリングニップ（６６Ａ／６７Ａ、６６Ｂ／６７Ｂ、６６Ｃ／６７Ｃ）に送り込まれつつあるシートの幅が内側ニップ６６Ａ／６７Ａと中間ニップ６６Ｂ／６７Ｂ（だけ）によって確実に係合できるほど狭いかどうか、それとも装置６０に送り込まれつつあるシートの幅が中間ニップ６６Ｂ／６７Ｂばかりでなく、内側ニップ６６Ａ／６７Ａと外側ニップ６６Ｃ／６７Ｃによって確実に係合できるほど広いかどうかのシート幅の測定に応じて自動的に変わる。
【００４２】
さらに広い間隔をおいて配置されたステアリングニップ対６６Ａ／６７Ａ、６６Ｃ／６７Ｃによって係合できるほど広い幅のシートは、一般に、特にシートがステアリングニップから伸びた寸法のために長いモーメントアームを有するばかりでなく、比重が大きいか、堅いか、またはその両方であれば、かなり大きな慣性と回転摩擦抵抗をもつ非常に大形のシートである。もし大形のシートがさらに薄手であれば、特にしわがよりやすく、または破れやすい。いずれにせよ、もし２個のステアリングニップの相互の間隔が近過ぎれば、それらは相互に差動的に駆動されてシートを回転させ、スキュー除去および／または側方整合を行うので、大形のシートがステアリングニップの中でスリップしたり、擦りきずがついたりすることがあり、あるいは過大なニップ垂直力が必要になることがある。装置６０においては、それらの問題を自動的に解決または軽減するために、上に説明したように、すなわち通常とは異なるやり方で、スキュー除去を行っている作動ニップ対の横方向間隔をシート幅の増加と共に自動的に増加させている。
【００４３】
デュアルモード（２つの異なるステアリングニップ対間隔をもつ）装置６０のこの独特な例においては、１１インチ（２８ｃｍ）幅またはそれ以上の規格レターサイズのシートについては、装置６０は第１モードで動作し、ステップモータ６２がホーム位置（３個すべてのステアリングニップはカム・リフタによって開状態に維持されている）から約９０度〜１２０度、時計まわりに回転し、内側ステアリングニップと外側ステアリングニップを閉じて作用状態にし、中間ステアリングニップは開状態のままにおく。より幅の狭いシートについては、第２モードで動作し、ステップモータ６２がホーム位置から約９０度〜１２０度、反時計まわりに回転し、アイドラ６５Ａ、６５Ｂを下げることによって内側ステアリングニップと中間ステアリングニップを閉じる。これにより、幅の狭いシートを係合する十分に近接した間隔のステアリングニップ対が確実に得られる。前記の動作は外側ステアリングニップを開状態のままにしておくことができる。内側カム６４Ａ（このユニット６１のみ）は、前記２つのモードにおいて、内側ニップ６５Ａ／６７Ａを閉じる仕事をするため異なる形状に作られたカムであることに留意されたい。この実施例においては、この独特なデュアルモード動作によって、内側ステアリングニップと中間ステアリングニップの間隔を約８９ｍｍに、内側ステアリングニップと外側ステアリングニップの間隔を約２０３ｍｍにすることができる。
【００４４】
さらに広い範囲のシート幅については、横方向距離を選択できるシートステアリングニップの数をさらに増やすことによって、さらに大きな範囲の異なるステアリングニップ対間隔が得られることは理解されるであろう。さらに、もし所望ならば、シートの反りや波形のしわを除くため、シートがニップ間で少し引っ張られるように、ニップを互いに小さい角度ですこし外向きにすることができる。同じユニット上のアイドラを互いにかつシート給送通路に対し小さい角度（１度か２度）でそと向きに取り付けることによってアイドラの取付け公差の変動が補償されること、互いに外向きにされたアイドラによって望ましくないシートの反りが生じないこと、およびシートが小さい張力の下で平らに給送されることが判った。例えば、各ユニット３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの側方整合縁に最も近い外側すなわち第１アイドラ３７Ａをその側方整合縁に向けて前記の量だけ外向きにしてもよいし、各ユニットの２つの内側アイドラ３７Ｂ、３７Ｃを前記量だけ内側に向ける、すなわち側方整合縁から離してもよい。
【００４５】
また、シート給送通路２２の平坦かつ細長い性質は、非常に大形のシートでも、シートのどの部分も曲げずに、スキューの除去を可能にする。上記の性質は、堅いシートの場合にその曲げ剛性から生じるスキュー除去回転に対する潜在的な摩擦抵抗を減らす上で助けになる。もしシート給送通路２２が平坦でなく円弧状であれば、対応する垂直力によってシートの一部分がシート給送通路の一の側また
は他の側のバッフルに押し付けられるであろう。
【００４６】
シート１２は、装置６０においてスキューを除去し、側方整合した後、下流の転写前置ニップユニット８０の固定型共通被駆動ニップセットに直接送り込むことができる。ニップユニット８０は受け取ったシートを像転写部２５に送り込む。このニップユニット８０も同様に、本質上、３個の上流シート給送ユニットと同じハードウェアを使用することができる。シート１２がニップユニット８０によって転写部２５内の感光体２６に対する静電付着力が最大になる点の位置まで送られると、ユニット８０のニップが自動的に開くので、感光体２６がこの点におけるシート１２の動きを制御するであろう。
【００４７】
コントローラ１００によって同じ長さまたは同じ数の同じパルス列を5個のステップモータすべてに加えて、同じニップ開閉動作を得ることができることに留意されたい。同様に、もし所望ならば、同じ小さい保持電流または保持磁気トルクをすべてのステップモータに加えて、ステップモータをホーム位置により完全に保持することができる。
【００４８】
全用紙通路内のすべてのユニットとそれらのニップセットに関して、シートが詰まった場合や、故障が検出されて機械が停止した場合に、詰まったシートを容易に除去できるように、あるいは用紙通路からシートを容易に取り出すことができるように、すべてのステップモータを適当に回転させて、すべてのニップを開くことができる。
【００４９】
可変ステアリング駆動ローラ６７Ａ、６７Ｂ、６７Ｃを含む、すべての駆動ローラとアイドラは、望ましいことに用紙通路内の固定軸上の固定位置に通常のやり方で取り付け、駆動できることに留意されたい。すなわち、ある別形式のシート横方向整合装置のローラやアイドラと違って、シート側方整合位置を変更するためローラまたはアイドラを物理的に横方向に移動させる必要がない。この全用紙通路は、「オンザフライ」で電子ポジティブ・ニップ係合制御整合を行うだけで、シートを停止または係合する堅いストップまたは物理的な縁ガイドを有していない。駆動ローラはすべて同じ材料、例えば約９０デュロメータのウレタンゴムで作ることができる。同様に、アイドラローラはすべて、同じ材料，例えばポリカーボネートプラスチックまたは硬質ウレタンで作ることができる。ステップモータを除いて、すべてのシートセンサとエレクトロニクスは、シート給送通路２２を形成している１枚の平坦な下部バッフル板の下に取り付けることができる。バッフル板は、保守作業をいっそう容易にするため、下方に旋回できるように一端にヒンジを付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】広い範囲の異なるサイズのシートを給送および整合する能力を与えるために、典型的な高速ゼログラフィ・プリンタの用紙通路のシート給送通路に組み入れた主題の改良した自動シートスキュー除去・側方整合装置の一実施例の略正面図である。
【図２】図１の実施例の典型的な自動シートスキュー除去・側方整合装置の一部である、可変ステアリングニップ間隔付与装置の基本的な構成部品を含む典型的なユニット自体の拡大斜視図である。
【図３】図１のシート入力通路と、その自動シートスキュー除去・側方整合装置の平面図である。
【図４】より小形のシートをステアリングするため閉じられた、最も近くに配置された２個のステアリングニップを示す、図２の可変ステアリングニップ間隔付与装置の側面図である。
【図５】開かれた（係合解除された）３個すべてののステアリングニップを示す、図２の可変ステアリングニップ間隔付与装置の側面図である。
【図６】より大形のシートをステアリングするため係合された、最も遠くに配置された２個のステアリングニップを示す、図２の可変ステアリングニップ間隔付与装置の側面図である。
【図７】典型的なカムシャフト位置検出・制御装置を示す、図２のユニットの単純化した部分背面図である。（センサの位置と検出されるノッチの位置は共に１２時の位置すなわちトップ位置にあることが好ましいが、図を明確にするため、センサは本図および他の図には９時の位置に示してある。）
【図８】３個の上流シート給送ユニットのうちの典型的な１つの給送ユニットと、その駆動ローラ装置を示す拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０ プリンタ
１２ シート
２０ 全用紙通路
２１ シート入力通路
２２ シート給送通路
２３ 両面印刷シート戻し通路
２４ シート出力通路
２５ 像転写部
２６ 感光体
２７ 像定着装置
３０ シート給送装置
３２ 可変位置シート給送ニップ係合装置
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ ニップユニット
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ ステップモータ
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ カムシャフト
３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ カム
３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ ばね荷重付きアイドラ・リフタ
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ アイドラ・ホィール
３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ 駆動ホィール
４０ 共通駆動装置
６０ スキュー除去・側方整合装置
６１ 単一ニップユニット、
６２ ステップモータ
６２Ａ ホーム位置センサ
６３ カムシャフト
６４Ａ．６４Ｂ，６４Ｃ カム
６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ アイドラ
６６Ａ，６６Ｂ，６６Ｃ アイドラ・リフタ
６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ 可変ステアリング駆動ローラ
７０ 可変駆動装置
７２，７４ サーボモータ
８０ 転写前置ニップユニット
１００ コントローラ
１０２ シート長さセンサ
１０４ シート側縁位置センサ
１０６Ａ，１０６Ｂ，１０６Ｃ シートセンサ

Claims (1)

1. 複製装置のシート移送通路内において処理方向に移動している像支持シートのスキュー又は横方向位置を修正するシート取扱い装置であって、
   当該シート取扱い装置が、選択したシートを部分的に回転させて該シートのスキューまたは横方向位置を修正するために間隔をおいて配置され差動的に駆動され係合される２個のシートステアリングニップを含み、
   前記像支持シートが前記シート移送通路と直交する方向に様々なシート幅を有しており、
   当該シート取扱い装置は、効果的に取り扱うことが可能な像支持シートの幅の範囲を増加させるために、
   前記像支持シートの前記幅に比例したシート幅制御信号を提供するシート幅制御信号発生装置と、
   該シート幅制御信号に応答して、前記横方向に間隔をおいて配置され差動的に駆動され係合されるシートステアリングニップ間における横方向間隔を自動的に変更するシートステアリングニップ制御装置と、
   を具備し、
   前記シートステアリングニップ制御装置が、
   前記シート移送通路内における固定位置に取り付けられ横方向に間隔をおいて配置された少なくとも３個のシートステアリングニップと、
   前記横方向に間隔をおいて配置され差動的に駆動され係合される２個のシートステアリングニップ間における前記横方向間隔を自動的に変更するために、前記少なくとも３個のシートステアリングニップのうちの少なくとも２個のシートステアリングニップに対して自動的に係合及び係合の解除を行う自動シートステアリングニップ開閉装置と、
   を含み、
   前記シートステアリングニップの各々が、鉛直方向には変位しないように固定された駆動ホイールと、該駆動ホイールの上方に配置された相手側アイドラと、を含み、
   該相手側アイドラの各々が、対応する前記駆動ホイールに対して下方に向かって押し付けられることによって該駆動ホイールに係合し、該駆動ホイールから上方に向かって持ち上げられることによって該駆動ホイールに対する係合を解除する、ように構成されている、ことを特徴とするシート取扱い装置。

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