JPH0122177B2 - - Google Patents
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- JPH0122177B2 JPH0122177B2 JP10715481A JP10715481A JPH0122177B2 JP H0122177 B2 JPH0122177 B2 JP H0122177B2 JP 10715481 A JP10715481 A JP 10715481A JP 10715481 A JP10715481 A JP 10715481A JP H0122177 B2 JPH0122177 B2 JP H0122177B2
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- Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)
- Sheets, Magazines, And Separation Thereof (AREA)
Description
本出願人によつて出願された特願昭53−1594号
明細書(特公昭54−17226号公報)に、用紙のよ
うな柔軟なシートを搬送するための低慣性回転ド
ラムが示されている。このドラムはこの表面に配
置された縦方向の2本のスロツトを有し、夫々の
スロツトはそのスロツトへ延びている離隔された
ポートによつて内部のセグメント(分割部分)に
接続されている。弁装置はこれらの内部のセグメ
ントを介してこれらのスロツトへの真空を独立的
に制御するために用いられる。このドラムの円周
まわりのこれらのスロツトの間隔は、処理される
シートの寸法に基づいている。帯電コロナがこの
ドラムに関して配置されそして静電吸引によりこ
のシートをこのドラムに吸着する。
前述の発明のドラムは1種類の寸法のシートを
操作しそしてこのシートをこのドラムに吸着する
ためにコロナの使用を要する。
米国特許第4202542号に、多種類の寸法の材料
を操作するための低慣性回転ドラムを含むシート
搬送装置が示されている。このドラムはその表面
に形成され、縦方向に離隔された複数個の組のポ
ートを有する。これらのポートはこのドラムの表
面まわりに互いに正確に離隔され、一方の組のポ
ートはシートの先縁に真空を供給することを可能
にするが、他方の組のポートのうちのただ1つの
組のポートはこのドラムまわりの円周方向におい
てシートの寸法に従つてこのシートの後縁に真空
を供給する。更に、このシート搬送装置は、これ
らの2組のポートのうちの幾つのポートがこのド
ラムの長手方向に沿つたこの用紙の寸法に従つて
真空を供給すればよいかを制御している。回転弁
はこのシートの寸法に従つてこの真空の流量を制
御するために用いられる。
かくして、上記発明のドラムは多種類の寸法の
シートを処理するが、真空の流量を制御するため
の回転弁を要する。
本発明は上述の特許及び特許出願のドラムの改
良であり、本発明装置のドラムは吸着用コロナ及
び(あるいは)真空を制御するための弁を必要と
しない。本発明のこのドラムは、多種類の寸法の
シートを操作しそして上述の特許及び特許出願の
何れかに記述されている構成と共に使用できる。
本発明は書類搬送装置に係り、更に具体的には
柔軟材のシート(用紙のようなシート)が搬送用
ドラム及び処理用ドラムに吸着されるようなドラ
ム形式の書類給送装置に係る。
シート状材を搬送するための回転ドラムの使用
は先行技術において公知である。これらの回転ド
ラムは印刷装置にしばしば用いられる。この搬送
機能に加えて、これらのドラムはこの印刷処理の
際にこのシート状材を保持する。更に、先行技術
の印刷装置は用紙シートをこのドラムの上に負荷
し(積載し)且つ無負荷にする(降ろす)用紙操
作機構を備えている。
この先行技術の印刷装置に必要な部品は、この
ドラム上にこのシートを吸着するために用いられ
た手段である。この先行技術は、このドラム上に
シートをクランプするための機械的指片をしばし
ば用いた。たとえば、米国特許第2451079号はフ
アクシミリ印刷装置においてシートを保持するた
めの回転ドラムを記述している。このドラムは直
線状に並べられた2列のピンを備えている。この
2つのピン列は円周方向において離隔されそして
このドラムの表面から外方向に延びている。一方
のピン列はこのシートの先縁を確実に固定し、他
方のピン列はこのシートの後縁を確実に固定す
る。積載板及びはぎとりバーはこのドラムに関し
て位置づけられている。この積載板はシートをこ
のドラムの上に積載し、このはぎとりバーはシー
トをこのドラムからはぎとる。
この上述の機械的クランプ装置がこの意図した
目的に対して十分作用するけれども、この装置は
かなり遅く且つ複雑になる傾向がある。この低速
度はこの機械装置がシートをクランプしそして解
放するところの応答時間がかなり長いということ
を生じる。これ故に、このシートをつかむための
機械的指片を用いたこの印刷ドラムはかなり遅い
性能の印刷装置に使用される。
高性能の印刷装置に関して、この先行技術はこ
のシートをこのドラムに留めるための空気手段及
び(あるいは)静電手段を通常用いる。通常、先
行技術の印刷装置はこの静電力の発生源としてコ
ロナ手段を用いる。シートを印刷ドラムに吸着す
るための空気手段及びコロナ手段の組み合わせを
用いた先行技術の印刷装置の例は上述の特許出願
の明細書に開示されている。
空気装置に関して、この通常の方法はこのシー
トを搬送するためにセグメント化ドラムを用いる
ことである。このシートを吸着し且つ(あるい
は)取りはずすための真空は、このドラムの種々
の領域すなわちセグメントに選択的に供給され
る。このドラムは、この装置の動作時間ごとにこ
のドラムのセグメントが真空を有することができ
あるいはできないためにセグメント化されて示さ
れている。
米国特許第3545746号はこの先行技術のセグメ
ント化ドラムの例である。この特許は、中空の円
筒形搬送ドラム及びこのドラムに関して配置され
た書類積載兼降ろし手段からなる書類搬送装置を
記述している。このドラムのこの円筒形表面は縦
方向のスロツト及び円周方向のスロツトを備えて
いる。このドラムの内側は連通孔によつて大気に
通じている。静止状態の仕切はこのドラムの内部
を2つの空気的に独立した個室に分けている。こ
のドラムを回転しそしてこれらの個室のうちの一
方に真空を供給することにより、書類はこの排気
された個室の寸法によつて決定された制限範囲に
応じてこのドラムと共に回転される。
米国特許第4145040号は、この先行技術のセグ
メント式真空ドラムの他の例である。このドラム
は柔軟なシートを搬送するために適応される。こ
のドラムはこれらのシートをつかむための動作吸
引領域すなわちセクタを形成されている。このド
ラムは内部の固定円筒形部材及び外部の回転円筒
形部材からなつている。この固定円筒形部材は吸
引源及び圧力源を備えている。吸引源及び圧力源
の両方はこの固定円筒形部材の円周まわりに相互
に置き換えられる。この吸引源は溝を介してこの
内部の円筒形部材の外表面に適じている。同様
に、この圧力源はこの内部の固定部材の表面に形
成された凹所を介して通じている。この外部の回
転部材のセクタは並んだ開口を備えている。これ
らの開口はこの固定部材の内表面をこの外表面に
相互接続する。共通のダクトは一並びの開口をこ
の溝あるいはこの凹所に相互接続する。夫々のダ
クトはピストンを備えている。このピストンはこ
れらの開口への圧力(正あるいは負)を制御す
る。真空(負圧力)及び(あるいは)空気の吹き
出し(正圧力)は、この外部の部材がこの内部の
部材に関して回転されている時にこのドラムのセ
クタにかけられる。
このドラムの動作セグメントへの真空流を制御
する手段として弁を用いることはこの先行技術に
おいて公知である。たとえば、米国特許第
3663012号及び第3466029号は、区分された真空搬
送ドラムを開示し、そして弁はこのドラムの動作
セクタへの真空を制御するために用いられる。
空気手段あるいは空気手段と静電手段の組み合
わせを用いることが、ドラムにシートを留めるた
めの機械的道具の使用にまさる重要な改良である
けれども、この先行技術の空気式書類給送装置は
なお幾つかの欠点を有している。まず第1に、こ
のセグメント化ドラムの設計は複雑になる傾向が
ある。この複雑度は、この搬送装置が操作するシ
ートの寸法の数が増加すると増加する。
複雑な弁装置はこの先行技術の空気装置に通常
必要である。この弁装置はポートが任意の特定な
時間に流れを受けるところを選択するために必要
である。この弁装置はこの装置が操作するこのシ
ートの寸法が増加すると増加する。弁装置のため
の他の要件はこの装置がこの所定のポートに真空
を供給させるためにこの用紙寸法を知らなければ
ならないことである。これはシート寸法を選択す
るために操作員の介入を要しあるいはこのシート
寸法を感知するために論理回路を用いることを要
する。更に、弁装置に関して、操作員はこの弁を
選択すること及びこの弁をこのドラムに関して位
置づけることにおいて極端に注意しなければなら
ない。弁選択及び弁の位置づけの両方は、このド
ラムの応答時間が両者の変数に直接的に基づくか
ら重要である。これらの複雑性のために、この先
行技術の空気式書類搬送装置はかなり低い信頼性
を有する。
他の先行技術の問題分野は、用いられた真空装
置の種類にある。前述したように、この真空装置
はこのドラムを排気するために必要である。言い
換えれば、この真空装置はシートをこのドラムに
留めるための力を発生する。この分野の問題は、
この真空装置のこの種類において、このドラムの
負荷条件及び無負荷条件の間の真空に広い変動が
あるということから生じる。たとえば、無負荷条
件(ドラム上に用紙がない条件)において、この
真空はかなり低い。負荷条件(ドラム上に用紙が
ある条件)においてこの真空は実質的に高い。
真空におけるこの広い変動は、幾つかの不所望
な影響を有する。まず第1に、シートをこのドラ
ムに吸着し且つ保持するためにこれらの真空要件
の間に大きな不釣り合い組合わせがある。通常、
かなり高い流量が吸着のために必要であり、かな
り低い真空力が保持のために必要である。これ故
に、これらの真空要件を発生するこの真空装置の
間に厳密な関係があることを認識しそしてこの不
釣り合いの組合わせを最小にするこの真空装置を
設計することが必要である。
この時点まで、この先行技術はこれらの真空要
件(こドラムにおける)の間の相互関係及びこの
真空装置の設計を認識し且つ提言することに失敗
した。
更に、この高い真空はこのドラム上のシートを
損傷する傾向がある。非常に重要なことに、イン
クジエツト印刷のような幾つかの形式の応用にお
いて、この高い真空は全く受け入れることができ
ない。この理由は、この高い真空がこの用紙を介
してこのインクを吸うことである。この先行技術
は、このドラムにおいてこの圧力を減少するため
にリリーフ弁を用いることによりこの問題を解決
することを試みている。言うまでもないが、この
リリーフ弁の使用はこの装置を複雑にする傾向に
ありそしてコストを増加する。
本発明の目的は以前に設計されたシート搬送兼
保持装置よりも非常に効率のよいシート搬送兼保
持装置を提供することである。
本発明の他の目的は多種類の寸法のシートを操
作するための非セグメント化ドラムを提供するこ
とである。
更に、本発明の他の目的は負荷条件及び無負荷
条件の間に比較的一様な真空を与える真空ドラム
を提供することである。
本発明は、シートを負荷する際にこのドラムの
表面に可変の流量領域を発生しそしてこのシート
がこのドラムに保持されている期間中このドラム
の表面に可変の真空力領域を発生することにより
この前述のことを達成する。これらの真空力及び
流量領域は予定した領域、特にこのシートの先縁
及び後縁がこのドラムに吸着する場所の領域にお
いて最も高い。この真空力及び流量はこのドラム
の表面に配置されたスロツト及び連通孔によつて
発生される。これらのスロツトの寸法並びにこれ
らの孔の数及び(あるいは)寸法を変更すること
により、これらの可変の真空力及び流量領域が形
成される。
本発明のシート搬送兼保持装置は可変的寸法の
用紙シートを保持する低慣性の回転ドラムを含ん
でいる。このドラムは回転のためにこの両端でジ
ヤーナルされている。複数個の離隔された細長い
スロツトはこのドラムの円筒形表面上に形成され
ている。これらのスロツトはこのドラムの縦方向
及び円周方向に沿つて配置されている。これらの
スロツトは3種類の寸法のシートを保持するため
にこのドラムの縦方向に沿つて構成されている。
このドラムの円周まわりのこれらのスロツトは先
縁用スロツト及び複数個の後縁用スロツトに構成
されている。この先縁用スロツトは全ての寸法の
シートの先縁を保持し、夫々の後縁用スロツトは
異なる寸法のシートの後縁を保持する。これらの
先縁用スロツトとこれらの後縁用スロツトの間の
間隔はこれらのシートの寸法によつて決定され
る。高い流量で低い真空の送風機はこのドラムに
連結される。連通ポートすなわち孔はこれらのス
ロツトに形成される。これらの孔はこのドラムの
表面にこの真空を通じる。
本発明の一方の特徴において、1本以上の弓形
の溝がこのドラムのこの円周方向に配置されてい
る。1個以上のはぎとり指片はこのドラムからシ
ートをはぎとるためにこれらのスロツトと協働す
る。
本発明の他の特徴において、これらの孔の数及
び(あるいは)寸法はこれらの先縁用スロツト及
び後縁用スロツトにおいて最も大きい。
更に、本発明の他の特徴において、細長い積載
案内手段はこのドラムの表面に関して配置されて
いる。この案内手段はシートをこのドラムの表面
に従わすために力を作用する。
本明細書において用いられるように、この用語
“ポンプ”は正移動形式の通常の高圧力低流量型
装置として特徴づけられる空気圧縮機の種類を意
味する。
本明細書において用いられるように、この用語
“送風機”は負移動(ダイナミツク)形式の通常
の高流量型装置として特徴づけられる空気圧縮機
の種類を意味する。
柔軟なシート状材が搬送されるところの任意の
環境において本発明が使用できるけれども、本発
明は印刷環境に用いるのにうまく適合しそしてこ
れ故に印刷処理に従つて説明される。しかしなが
ら、これは本発明の範囲及び精神から逸脱するこ
となく他の環境への使用に本発明を適応させるこ
とがこの先行技術において行なえるから本発明の
範囲を制限するようには解釈できない。
諸図そして特に第1図及び第4図を参照する
に、本発明の教示に従つた書類操作装置10が示
されている。説明を簡潔にするために、諸図にお
ける共通の部品は共通の参照番号によつて示され
る。又、保持フレーム、機械的カツプリング及び
軸受等のような通常の部品は諸図から省略され
る。これらの省略された部品がこの機械技術分野
において通常の技術を有した当業者によつて容易
に調達できると考えられそして更にこの省略部
は、諸図に示され且つ後述される本発明の説明を
簡単にする。
この書類操作装置10は低慣性の回転ドラム1
2を含んでいる。このドラムは円筒形外わく14
を含みそして端部部材16及び18はこの円筒形
外わくの両端部に固定的に装着されている。次に
説明するように、管状部材20はこのドラム12
の内部に負の圧力をもたらす。第2図に更に明瞭
に示すように、軸22は端部部材18に装着され
ている。通常の軸受及び機械的カツプリング(図
示せず)の組が軸22及び管状部材20に夫々連
結されている。この軸受はこの機械フレーム(図
示せず)に固定的に装着されている。駆動モータ
(図示せず)は軸22に連結されている。これ故
に、このドラムはこれらの軸受(図示せず)にお
いて回転するようにジヤーナルされそしてこの駆
動モータ(図示せず)により矢印24の方向に回
転される。真空室26は管状部材20に連結され
ている。送風機28は管30を介してこの真空室
に連結されている。後述するように、このドラム
12の内部はこの送風機によつて排気される。シ
ール部材32は管状部材20のまわりに位置づけ
られそして大気中への負の圧力の漏れを防止す
る。本発明の良好な実施例において、この送風機
は低真空且つ高流量の送風機である。
更に第1図を参照するに、負荷(積載)ステー
シヨン32及び降ろしステーシヨン34がこの回
転ドラムの表面に関して位置づけられている。こ
の負荷ステーシヨンの機能は保持トレイ38に置
かれた積層シート(積み重ねられたシート)36
から順次用紙シートのような柔軟なシート状部材
を積載することである。この積層シートの最上部
のシートは案内溝40に沿つて給送され、そこで
このシートの先縁は最初にこのドラムの円筒形表
面上の予定した領域に吸着される。このドラムの
回転方向において、この積載領域から下流側に、
弓状の細長い案内部材42がこのドラムの円筒形
表面に関して位置づけられている。この案内部材
の機能は、シートがこのドラム12の表面に従う
ようにこのシートに力を作用することである。こ
の案内部材はこのドラムの長さに略等しい長さを
有してそしてこのドラムの回転軸に平行な方向に
延びている。本発明の良好な実施例において、こ
のドラムの円筒形表面とこの案内部材の内側表面
の間の間隔は約0.05cmである。第1図に示すよう
に、用紙シート44はこのドラムの円筒形表面に
しつかりと吸着される。このドラム上のシートは
処理ステーシヨン(図示せず)によつて処理さ
れ、この処理ステーシヨンはこのドラムに関して
位置づけられ且つこの積載ステーシヨンとこの降
ろしステーシヨンの間に位置づけられる。この処
理ステーシヨンはインクジエツト・ヘツドであつ
てもよく、このインクジエツト・ヘツドはこの用
紙がこの処理ステーシヨンを通過される時にこの
用紙上に読取り可能な文字を描く。処理後に、こ
のシート44及び同様な状況におかれた他のシー
トは、複数個のはぎとり指片46によつてこのド
ラムからはぎとられる。第2図に更に明瞭に示す
ように、これらのはぎとり指片はこのドラムの円
周方向に形成された複数個の円周溝48と協働す
るように降下される。これらの取りはずされたシ
ートはこの案内部材50の上部表面を越えて進み
そして出力トレイ52へ進む。
次に、操作員はこの出力トレイからこの処理さ
れたシートを除去できる。本発明の良好な実施例
において、複数個の円周溝及び複数個の機械的は
ぎとり指片がこのシートをこのドラムから取りは
ずすために用いられるけれども、単に1つの溝及
び1つのはぎとり指片が用いられることがわか
る。これ故に、任意の数の溝及び関係したはぎと
り指片がこのドラムの表面からこの処理されたシ
ートを取りはずすために使用できることが明らか
である。
第4図を参照するに、第1図に示した斜視図の
断面図が示されている。前述したように、以前に
第1図において示された部品と共通であるこの斜
視図の部品は同一参照番号で示される。前述した
ように、これらのシート(図示せず)は保持トレ
イ38から案内溝40に沿つてこのドラム12の
円筒形表面へ順次給送される。このシートの積載
は細長い案内部材42によつて助成される。1組
の給送ローラ50及び52は夫々このシートの給
送通路に配置されている。これらの給送ローラ
は、かなり小さなすきまがこれらのローラを分離
するように取り付けられている。このすきまはこ
の間にシートを自由に通すに足りる位小さい。給
送ローラ50は機械的連結手段54を介してソレ
ノイド56に連結される。このソレノイドは導体
58によつて制御装置60に接続されている。次
に説明するように、制御信号が導体58の上に出
力されると、このソレノイドは給送ローラ50及
び52の間に位置づけられたシートを挾持するた
めに給送ローラ50を夫々枢動させる。次に、こ
のシートはこのドラムの表面へ給送される。
用紙ゲート62はこの用紙通路に且つ給送ロー
ラ50及び52から下流に枢動的に夫々取り付け
られている。このソレノイドは導体68によつて
制御装置60に接続されている。動作において、
用紙シート(図示せず)は給送機構(図示せず)
によつてビン38の積層用紙の上部から給送され
る。たとえば、シングラーと称され且つ米国特許
第4113245号及び第4175741号に記述された用紙給
送機構がこの用紙給送手段であつてもよい。この
用紙は給送ローラ50及び52の間のすきまを通
過しそしてこの用紙の先縁は用紙ゲート62によ
つて停止される。使用可能信号(使用可能にする
信号)は導体58及び68の上に夫々出力され
る。導体68の上のこの信号はソレノイド66を
動作させる。この動作の結果、この用紙ゲート6
2はこのシートの先縁から枢動される。同様に、
導体58の上にこの信号はソレノイド56を動作
させる。この時、このソレノイド56は給送ロー
ラ50を下方へ押し下げ、これによつて両方の給
送ローラにこのシートを接触させる。次に、この
ローラ50は回転手段(図示せず)によつて反時
計方向に回転され、これによつてこのドラム12
と位置及び表面速度において同期してこのドラム
12の円筒形表面にこのシートを給送する。通
常、このドラムは積載動作の際に減速され、処理
動作の際に増速されそしてシートがこのドラムか
ら取りはずされる時に再び減速される。言い換え
れば、用紙はこのドラムに第1速度で給送され
る。用紙はこのドラム上で第2速度において処理
される。通常、この第2速度はこの第1速度より
も速い。
更に第4図を参照するに、はぎとり指片46は
上部を傾斜表面に形成され、略円錐体に形成され
そしてこの円錐体の底部表面はこのドラムの外周
と協働するための凹形表面を有する。これらのは
ぎとり指片は軸70に固定的に連結されている。
軸70は機械的連結手段72を介してソレノイド
74に連結されている。導体76はこのソレノイ
ドを制御装置60に接続する。動作において、制
御信号は制御装置60から導体76の上に出力さ
れる。この信号はソレノイド74を動作させそし
てこの軸70はこれらのはぎとり指片が溝の中へ
降下されるように時計方向に回転される。もちろ
ん、もしも単一の溝及びはぎとり指片が用いられ
るならば、この時このはぎとり指片がこの単一の
溝の中へ降下される。これ故に、このドラム上に
あるシートは指片46の上部の傾斜表面に沿つて
案内部材50を越えてトレイ52に乗る。この要
点において、幾つかの他の形式の積載装置が本発
明の範囲を逸脱することなく使用できることがわ
かる。たとえば、上述の相互参照された米国特許
出願の明細書に記述された積載機構がこの積載機
構であつてもよい。同様に、他の形式のシート降
ろし機構はこのドラムからシートを降ろすために
使用できる。
前述したように、シートをこのドラムに吸着す
るために用いられるこの手段は真空である。第2
図、第3図及び第5図に示すように、複数個のス
ロツト及び孔はこのドラム12の表面へのこの真
空を制御し且つこの表面にこの真空を連通させる
ために用いられる。第2図において、このドラム
はその正常の形態(取りはずされた形態)で示さ
れている。第3図に、第2図のこのドラムの断面
図が示されている。第5図において、このドラム
は取りはずされた形態で示されている。この取り
はずされた表示形態において、このドラムは偏平
な矩形の領域を占有している。第5図における図
示がこれらのスロツトおよび連通ポート構造を強
調していることがわかる。この構造はこのドラム
の円筒形表面上に可変的な力の真空領域を発生さ
せることができる。弁あるいは他の先行技術のセ
グメント化は、この可変的な力の真空領域をこの
ドラムに設定するために必要でない。前述したよ
うに、この諸図における共通部品が共通の参照番
号によつて示される。この諸図においてわかるよ
うに、このドラムは縦方向のけがき線74及び円
周方向のけがき線76において合わされる。通
常、このシートの先縁78(第1図参照)はけが
き線74に関してあるいはこのけがき線に平行に
整列される。ドラムの回転は矢印80の方向であ
る。通常、このシートの長手方向の寸法はこの縦
方向のけがき線に整列される。同様に、このシー
トの幅方向は通常円周方向のけがき線76に整列
される。このシートの整列が本発明の範囲から逸
脱することなく逆にされてもよいことがわかる。
更に第2図、第3図及び第5図を参照するに、
このドラムのこの全体の円筒形表面はそこに形成
された複数個の細長いスロツトを有する。これら
のスロツトの機能は用紙の幅領域にわたつて真空
を作用することである。これらのスロツトは直線
状に並んで且つこのドラムの縦軸及び円周軸に沿
つて離隔された関係で配列されている。説明を容
易にするために、これらのスロツトはこのドラム
の回転方向と正反対の方向に高くなる順序で番号
を付けられている。たとえば、スロツト86はこ
の先縁用スロツトとして示されている。このスロ
ツトは真空力を発生し、この真空力はこのシート
の先縁をこのドラムに吸着する。スロツト88乃
至102は中間のスロツトでありそしてこのシー
トの中央部分をこのドラムに吸着する。スロツト
104及び106はこの後縁用スロツトである。
これらのスロツトの機能はシートの後縁をこのド
ラムに吸着することである。更に、これらのスロ
ツトの幅(寸法)は変化する。特に、この先縁用
スロツト86はこの中間のスロツト88乃至10
2よりも広い。同様に、この後縁用スロツト10
4及び106はこれらの中間のスロツトよりも広
い。これはこのシートの後縁にわずかに高い真空
力を発生させることができる。
更に第2図、第3図及び第5図を参照するに、
これらのスロツトはこのドラムの縦方向及び円周
方向に沿つて離隔された直線状の並びで構成され
ている。又、これらのスロツトはこのドラムの縦
方向及び円周方向の両方において、グループすな
わち組に構成されている。夫々の組すなわちグル
ープは異なる寸法のシートを保持するために適応
される。たとえば、第1のグループのスロツト
(参照番号108及び118によつて示す)はこ
のドラムの縦方向に沿つて広がりそしてけがき線
76と破線110の間に位置づけられている。こ
の第1グループのスロツトは又、このドラムの円
周方向において広がりそしてけがき線74及び後
縁用スロツト106によつて限定されている。こ
の第1グループのスロツトは216mm×279mmのシー
トと称す第1の寸法のシートを保持する。
同様に、第2グループのスロツト(参照番号1
21及び116によつて示す)はこのドラムの円
周寸法において、けがき線74及び後縁用スロツ
ト104によつて限定されている。この第2グル
ープのスロツトは国際用紙A4と称す第2の寸法
のシートを保持する。このA4の用紙の寸法は約
210mm×297mmである。
最後に、この第3グループのスロツト(参照番
号114及び118によつて示す)は216mm×356
mmの第3の寸法のシートを保持する。
この第3のグループのスロツトはこの縦方向に
沿つて破線111及びけがき線76によつて限定
されそしてこの円周方向に沿つてけがき線74及
び後縁用スロツト106によつて限定されてい
る。このドラムが3種類の寸法の用紙を保持する
ことができることを第5図が示しているけれど
も、これは本発明の範囲の限定とは解釈され得な
い。これ故に、3種類以上のあるいは3種類以下
の寸法の用紙が保持できるようにこのドラムの表
面を設計することがこの先行技術においてでき
る。言い換えれば、これらのスロツトは種々の寸
法のシートを保持するように構成できる。
前述から明らかなように、このドラムの円周方
向の寸法は、特定な幅(216mmを言う)を有する
シートを保持する。同様に、参照番号116とし
て示したこの距離は、A4用紙と称されるような
第2の幅を有するシートを保持する。A4用紙は
国際的に寸法づけた用紙に与えられた表示であ
る。もちろん、任意の他の構成は、本発明の範囲
から逸脱することなく他の種類のシートを保持す
るように設計できる。
複数個の円周溝113はこのドラムの円周まわ
りに配置されている。このはぎとり指片はこのド
ラムからシートを取り除くためにこれらの円周溝
と協働する。複数個の溝が第5図に示されている
けれども、本発明の1実施例において単一の溝の
みが使用される。
更に第2図、第3図及び第5図を参照するに、
複数個の連通ポート120がこのドラムのこの円
筒形表面に形成されている。時々孔と称されるこ
れらの連通ポートはこのドラムの内部をこの円筒
形表面に相互接続する。これらの孔の機能はこの
ドラムの内部からこの外部表面に真空を供給する
ことである。これらの孔の数量及び(あるいは)
寸法は可変的流量の領域がこのドラムの円筒形表
面に発生されるようなものである。諸図に示すよ
うに、かなり高い数(数量)及び(あるいは)寸
法の孔がこの先縁用スロツト86に示されてい
る。これ故に、このシートの先縁を吸着するかな
り高い流量はこの領域に発生される。同様に、か
なり高い数及び(あるいは)寸法の孔が後縁用ス
ロツト104及び106に夫々配置されている。
これ故に、これらのシートの後縁を吸着するため
のかなり高い流量がこの後縁領域に発生される。
この中間スロツト80乃至102における孔の
数量は低くそしてこれ故にかなり低い流量の領域
がこれらの並びの間に位置づけられる。言い換え
れば、この中間スロツトの中にある孔の数がこの
先縁用スロツト及び(あるいは)後縁用スロツト
の中にある孔の数よりもすくない。第5図に示さ
ないけれども、本発明の良好な実施例において、
この後縁用スロツトの中の孔の数量及び(あるい
は)寸法はこの先縁用スロツトの中のこれらより
も大きい。これはこのシートの先縁よりも後縁で
より高い流量(吸引)の領域を発生する。
このドラムの先縁領域及び後縁領域がシートの
吸着及び保持のためにもつとも厳密な領域である
ことがわかる。このシートの先端及び後縁を吸着
するために、高い流量が要求されそして大きなポ
ートの流量面積(すなわち孔の数及び(あるい
は)孔の寸法)によつて与えられる。このシート
の先縁及び後縁を保持するために、ある真空力が
要求されそして広いスロツトによつて与えられ
る。この先縁領域及び後縁領域より内方の領域は
低い流量を有し且つ吸着及び保持のための真空力
の要件を有する。本発明に使用されたこの種の真
空装置は、この種々の領域の吸着及び保持の要件
を満たすためにこれらのスロツトの幅及びポート
の流量面積と相互に作用する。これは負荷条件
(シートが積載されている)及び無負荷条件(シ
ートが積載されていない)において非常に効果的
に実行される。
第2図、第3図及び第5図が特定な設計に関し
てスロツトと孔の特定な組み合せを示しているけ
れども、これらは本発明の範囲に制限されない。
この孔の数、このスロツトの数、この孔の寸法及
びこのスロツトの寸法がこの技術分野の技術にお
いて本発明の範囲を逸脱することなく変更できる
ことが理解できる。たとえば、この次の表は代表
的なドラムに関する孔寸法及びスロツト寸法等の
表である。しかしながら、孔の数及びスロツトの
数を変更することが本発明の範囲を逸脱すること
なくこの技術分野の技術においてできることが理
解できる。
Japanese Patent Application No. 53-1594 (Japanese Patent Publication No. 54-17226) filed by the present applicant discloses a low-inertia rotating drum for conveying flexible sheets such as paper. . The drum has two longitudinal slots disposed in its surface, each connected to an interior segment by a spaced port extending into the slot. Valve systems are used to independently control vacuum to these slots through these internal segments. The spacing of these slots around the circumference of the drum is based on the size of the sheets being processed. A charged corona is positioned relative to the drum and attracts the sheet to the drum by electrostatic attraction. The drum of the previously described invention handles sheets of one size and requires the use of a corona to attract the sheets to the drum. No. 4,202,542 shows a sheet transport apparatus that includes a low inertia rotating drum for manipulating materials of multiple sizes. The drum has a plurality of longitudinally spaced sets of ports formed in its surface. These ports are precisely spaced from each other around the surface of this drum, with one set of ports allowing vacuum to be applied to the leading edge of the sheet, while only one of the other set of ports The ports provide vacuum to the trailing edge of the sheet according to the dimensions of the sheet circumferentially around the drum. Additionally, the sheet transport system controls how many of these two sets of ports are to apply vacuum according to the size of the paper along the length of the drum. A rotary valve is used to control the flow rate of the vacuum according to the dimensions of the seat. Thus, although the drum of the invention processes sheets of many different sizes, it requires a rotary valve to control the flow rate of the vacuum. The present invention is an improvement over the drums of the above-mentioned patents and patent applications; the drum of the present apparatus does not require an adsorption corona and/or a valve to control the vacuum. The drum of the present invention handles sheets of a wide variety of sizes and can be used with the configurations described in any of the patents and patent applications mentioned above. The present invention relates to a document transport device, and more particularly to a drum-type document feed device in which a sheet of flexible material (such as a sheet of paper) is attracted to a transport drum and a processing drum. The use of rotating drums to convey sheet material is known in the prior art. These rotating drums are often used in printing equipment. In addition to their transport function, these drums hold the sheet material during the printing process. Additionally, prior art printing devices include paper handling mechanisms for loading and unloading sheets of paper onto this drum. A necessary component of this prior art printing device is the means used to suction the sheet onto the drum. This prior art often used mechanical fingers to clamp the sheet onto the drum. For example, US Pat. No. 2,451,079 describes a rotating drum for holding sheets in a facsimile printing machine. This drum has two rows of pins arranged in a straight line. The two rows of pins are circumferentially spaced and extend outwardly from the surface of the drum. One row of pins securely secures the leading edge of the sheet, and the other row of pins securely secures the trailing edge of the sheet. The loading plate and stripping bar are positioned with respect to this drum. The stacking plate loads the sheets onto the drum, and the stripping bar strips the sheets from the drum. Although this above-described mechanical clamping device works well for its intended purpose, it tends to be rather slow and complicated. This low speed results in a fairly long response time for this mechanical device to clamp and release sheets. Therefore, this printing drum with mechanical fingers for gripping the sheet is used in relatively slow performance printing equipment. For high performance printing equipment, this prior art typically uses pneumatic and/or electrostatic means to clamp the sheet to the drum. Typically, prior art printing devices use corona means as the source of this electrostatic force. Examples of prior art printing devices using a combination of pneumatic and corona means to attract sheets to a printing drum are disclosed in the specifications of the above-mentioned patent applications. For pneumatic equipment, the usual method is to use segmented drums to convey the sheet. Vacuum to pick up and/or remove the sheet is selectively applied to different regions or segments of the drum. The drum is shown segmented so that segments of the drum may or may not have a vacuum during each operating time of the apparatus. US Pat. No. 3,545,746 is an example of this prior art segmented drum. This patent describes a document transport device consisting of a hollow cylindrical transport drum and document loading and unloading means arranged with respect to this drum. The cylindrical surface of the drum is provided with longitudinal slots and circumferential slots. The inside of this drum is communicated with the atmosphere through communication holes. A static partition divides the interior of this drum into two pneumatically independent compartments. By rotating the drum and applying a vacuum to one of the compartments, the document is rotated with the drum within limits determined by the dimensions of the evacuated compartment. US Pat. No. 4,145,040 is another example of this prior art segmented vacuum drum. This drum is adapted to convey flexible sheets. The drum is formed with working suction areas or sectors for gripping these sheets. The drum consists of an inner fixed cylindrical member and an outer rotating cylindrical member. This fixed cylindrical member is equipped with a suction source and a pressure source. Both the suction source and the pressure source are interchanged around the circumference of this fixed cylindrical member. The suction source is fitted via a groove to the outer surface of the inner cylindrical member. Similarly, this pressure source communicates via a recess formed in the surface of this internal fastening member. This sector of the external rotating member is provided with an array of apertures. These openings interconnect the inner surface of the fixation member with the outer surface. A common duct interconnects the series of openings to this groove or this recess. Each duct is equipped with a piston. This piston controls the pressure (positive or negative) on these openings. A vacuum (negative pressure) and/or a blast of air (positive pressure) is applied to a sector of the drum as the outer member is rotated relative to the inner member. It is known in the prior art to use valves as a means of controlling vacuum flow to the working segments of the drum. For example, U.S. Pat.
No. 3,663,012 and No. 3,466,029 disclose a segmented vacuum transfer drum, and valves are used to control the vacuum to the working sectors of the drum. Although the use of pneumatic means or a combination of pneumatic and electrostatic means is a significant improvement over the use of mechanical tools for securing sheets to the drum, this prior art pneumatic document feeder still It has some drawbacks. First of all, this segmented drum design tends to be complex. This complexity increases as the number of sheet sizes that the transport device operates on increases. Complex valving is typically required with this prior art pneumatic system. This valving is necessary to select which ports receive flow at any particular time. The valve arrangement increases as the size of the seat it operates on increases. Another requirement for the valve system is that the system must know the paper size in order to have the vacuum applied to a given port. This requires operator intervention to select the seat size or the use of logic circuitry to sense the seat size. Furthermore, with respect to the valve system, the operator must be extremely careful in selecting the valve and positioning the valve with respect to the drum. Both valve selection and valve positioning are important because the response time of this drum is directly based on both variables. Because of these complexities, this prior art pneumatic document transport device has fairly low reliability. Another prior art problem area lies in the type of vacuum equipment used. As previously mentioned, the vacuum system is necessary to evacuate the drum. In other words, the vacuum device generates a force to clamp the sheet to the drum. The problem in this field is
This results from the fact that in this type of vacuum device there is a wide variation in the vacuum between loaded and unloaded conditions of the drum. For example, in no-load conditions (no paper on the drum) this vacuum is quite low. At load conditions (paper on the drum) this vacuum is substantially high. This wide variation in vacuum has several undesirable effects. First of all, there is a large imbalance between these vacuum requirements for attracting and retaining sheets to this drum. usually,
A fairly high flow rate is required for adsorption and a fairly low vacuum power is required for retention. Therefore, it is necessary to recognize that there is a strict relationship between the vacuum systems that generate these vacuum requirements and to design the vacuum system that minimizes this unbalanced combination. Up to this point, the prior art has failed to recognize and recommend the interrelationship between these vacuum requirements (in the drum) and the design of the vacuum equipment. Additionally, this high vacuum tends to damage the sheets on this drum. Very importantly, in some types of applications such as inkjet printing, this high vacuum is simply unacceptable. The reason for this is that this high vacuum sucks this ink through the paper. This prior art attempts to solve this problem by using a relief valve to reduce this pressure in the drum. Needless to say, the use of this relief valve tends to complicate the device and increases cost. It is an object of the present invention to provide a sheet transport and retention system that is much more efficient than previously designed sheet transport and retention systems. Another object of the invention is to provide a non-segmented drum for handling sheets of multiple sizes. Yet another object of the present invention is to provide a vacuum drum that provides a relatively uniform vacuum during loaded and unloaded conditions. The invention works by creating a variable flow area on the surface of the drum when loading a sheet and creating a variable vacuum force area on the drum surface during the period that the sheet is retained on the drum. To achieve this mentioned above. These vacuum forces and flow areas are highest in the predetermined areas, particularly where the leading and trailing edges of the sheet are attracted to the drum. The vacuum force and flow rate are generated by slots and communication holes located in the surface of the drum. By varying the dimensions of these slots and the number and/or dimensions of these holes, these variable vacuum force and flow regions are created. The sheet transport and holding device of the present invention includes a low inertia rotating drum that holds sheets of paper of variable size. The drum is journalled at both ends for rotation. A plurality of spaced apart elongated slots are formed on the cylindrical surface of the drum. These slots are arranged longitudinally and circumferentially of the drum. These slots are arranged along the length of the drum to hold sheets of three different sizes.
These slots around the circumference of the drum are configured into a leading edge slot and a plurality of trailing edge slots. The leading edge slots hold the leading edge of sheets of all sizes, and each trailing edge slot holds the trailing edge of sheets of different sizes. The spacing between these leading edge slots and these trailing edge slots is determined by the dimensions of the sheets. A high flow, low vacuum blower is connected to this drum. Communication ports or holes are formed in these slots. These holes communicate this vacuum to the surface of the drum. In one feature of the invention, one or more arcuate grooves are arranged circumferentially of the drum. One or more stripping fingers cooperate with these slots to strip sheets from the drum. In another feature of the invention, the number and/or size of the holes are greatest in the leading and trailing edge slots. Furthermore, in another feature of the invention, the elongated load guide means are arranged with respect to the surface of this drum. The guide means exerts a force to force the sheet to follow the surface of the drum. As used herein, the term "pump" refers to a type of air compressor that is characterized as a conventional high pressure, low flow type device of the positive displacement type. As used herein, the term "blower" refers to a type of air compressor that is characterized as a conventional high flow type device of the negative displacement (dynamic) type. Although the invention can be used in any environment where flexible sheet material is transported, the invention is well suited for use in a printing environment and will therefore be described in the context of a printing process. However, this should not be construed to limit the scope of the invention as it is possible in this prior art to adapt the invention for use in other environments without departing from the scope and spirit of the invention. 1 and 4, there is shown a document handling device 10 in accordance with the teachings of the present invention. For simplicity of explanation, common parts in the figures are designated by common reference numbers. Also, common parts such as retaining frames, mechanical couplings, bearings, etc. are omitted from the figures. It is believed that these omitted parts would be readily procurable by those of ordinary skill in this mechanical art, and furthermore, these omitted parts are illustrated in the figures and hereinafter described in the description of the invention. make it easier. This document handling device 10 has a rotating drum 1 with low inertia.
Contains 2. This drum has a cylindrical outer frame 14
and end members 16 and 18 are fixedly attached to opposite ends of the cylindrical shell. As will be explained next, the tubular member 20 is connected to this drum 12.
brings negative pressure inside. As shown more clearly in FIG. 2, the shaft 22 is attached to the end member 18. A set of conventional bearings and mechanical couplings (not shown) are coupled to shaft 22 and tubular member 20, respectively. The bearing is fixedly mounted on the machine frame (not shown). A drive motor (not shown) is coupled to shaft 22. The drum is therefore journalled for rotation in bearings (not shown) and rotated in the direction of arrow 24 by the drive motor (not shown). Vacuum chamber 26 is connected to tubular member 20 . A blower 28 is connected to this vacuum chamber via a tube 30. As will be described later, the inside of this drum 12 is exhausted by this blower. Seal member 32 is positioned around tubular member 20 and prevents leakage of negative pressure to the atmosphere. In a preferred embodiment of the invention, the blower is a low vacuum, high flow blower. Still referring to FIG. 1, a loading station 32 and an unloading station 34 are positioned relative to the surface of the rotating drum. This loading station functions as a stack of sheets 36 placed on a holding tray 38.
This is to sequentially stack flexible sheet-like members such as paper sheets. The top sheet of the stack is fed along guide channel 40, where its leading edge is first attracted to a predetermined area on the cylindrical surface of the drum. In the direction of rotation of this drum, downstream from this loading area,
An arcuate elongated guide member 42 is positioned relative to the cylindrical surface of the drum. The function of this guide member is to exert a force on the sheet so that it follows the surface of the drum 12. The guide member has a length approximately equal to the length of the drum and extends in a direction parallel to the axis of rotation of the drum. In a preferred embodiment of the invention, the spacing between the cylindrical surface of the drum and the inner surface of the guide member is approximately 0.05 cm. As shown in FIG. 1, a sheet of paper 44 is firmly attracted to the cylindrical surface of this drum. The sheets on the drum are processed by a processing station (not shown) positioned relative to the drum and between the loading station and the unloading station. The processing station may be an inkjet head that writes readable characters on the paper as it passes through the processing station. After processing, this sheet 44 and other similarly situated sheets are stripped from the drum by a plurality of stripping fingers 46. As shown more clearly in FIG. 2, the stripping fingers are lowered into cooperation with a plurality of circumferential grooves 48 formed circumferentially in the drum. These removed sheets advance over the upper surface of this guide member 50 and onto the output tray 52. The operator can then remove the processed sheet from the output tray. Although in a preferred embodiment of the invention a plurality of circumferential grooves and a plurality of mechanical stripping fingers are used to remove the sheet from the drum, only one groove and one stripping finger are used. I know that it will happen. It is therefore clear that any number of grooves and associated stripping fingers can be used to remove the treated sheet from the surface of the drum. Referring to FIG. 4, a cross-sectional view of the perspective view shown in FIG. 1 is shown. As previously mentioned, parts in this perspective view that are common with parts previously shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. As previously mentioned, these sheets (not shown) are fed sequentially from the holding tray 38 along the guide groove 40 to the cylindrical surface of this drum 12. This sheet stacking is assisted by an elongated guide member 42. A pair of feed rollers 50 and 52 are respectively disposed in the sheet feed path. These feed rollers are mounted such that a fairly small gap separates them. This gap is small enough to allow the sheet to pass freely between it. Feed roller 50 is coupled to a solenoid 56 via mechanical coupling means 54 . This solenoid is connected to a control device 60 by a conductor 58. As will now be described, when a control signal is output on conductor 58, the solenoid pivots feed rollers 50 and 52, respectively, to nip a sheet positioned between them. . The sheet is then fed onto the surface of the drum. Paper gates 62 are pivotally mounted in the paper path and downstream from feed rollers 50 and 52, respectively. This solenoid is connected to control device 60 by a conductor 68. In operation,
A paper sheet (not shown) is fed by a feeding mechanism (not shown)
is fed from the top of the stack of paper in the bin 38. For example, the paper feeding mechanism may be a paper feeding mechanism called Shingler and described in US Pat. Nos. 4,113,245 and 4,175,741. The sheet passes through the gap between feed rollers 50 and 52 and the leading edge of the sheet is stopped by a sheet gate 62. An enable signal is output on conductors 58 and 68, respectively. This signal on conductor 68 operates solenoid 66. As a result of this operation, this paper gate 6
2 is pivoted from the leading edge of this sheet. Similarly,
This signal on conductor 58 operates solenoid 56. At this time, the solenoid 56 pushes the feed roller 50 downward, thereby bringing the sheet into contact with both feed rollers. The roller 50 is then rotated counterclockwise by rotating means (not shown), thereby causing the drum 12 to
The sheet is fed onto the cylindrical surface of the drum 12 synchronously in position and surface speed. Typically, the drum is decelerated during loading operations, increased in speed during processing operations, and decelerated again when sheets are removed from the drum. In other words, the paper is fed onto this drum at a first speed. Paper is processed on this drum at a second speed. Typically, this second speed is faster than this first speed. Still referring to FIG. 4, the stripping fingers 46 are generally conical in shape with an upper sloped surface and a bottom surface of the cone having a concave surface for cooperating with the outer periphery of the drum. have These stripping fingers are fixedly connected to the shaft 70.
Shaft 70 is connected to solenoid 74 via mechanical coupling means 72 . A conductor 76 connects this solenoid to controller 60. In operation, a control signal is output from controller 60 onto conductor 76 . This signal activates the solenoid 74 and the shaft 70 is rotated clockwise so that the stripping fingers are lowered into the groove. Of course, if a single groove and stripping finger are used, then the stripping finger is lowered into the single groove. The sheet on this drum therefore rides along the upper sloped surface of the fingers 46 over the guide member 50 and onto the tray 52. At this point, it will be appreciated that several other types of loading devices can be used without departing from the scope of the invention. For example, the loading mechanism may be the loading mechanism described in the above-mentioned cross-referenced US patent application. Similarly, other types of sheet unloading mechanisms can be used to unload sheets from this drum. As previously mentioned, the means used to attract the sheet to the drum is a vacuum. Second
As shown in Figures 3 and 5, a plurality of slots and holes are used to control and communicate the vacuum to the surface of the drum 12. In FIG. 2, this drum is shown in its normal (removed) configuration. FIG. 3 shows a cross-sectional view of this drum of FIG. In FIG. 5, this drum is shown in removed form. In this removed display configuration, the drum occupies a flat rectangular area. It can be seen that the illustration in FIG. 5 emphasizes these slot and communicating port structures. This structure is capable of generating a vacuum area of variable force on the cylindrical surface of the drum. No valves or other prior art segmentation is required to establish this variable force vacuum area on this drum. As previously mentioned, common parts in the figures are indicated by common reference numerals. As can be seen in the figures, the drums are mated at longitudinal scribe line 74 and circumferential scribe line 76. Typically, the leading edge 78 (see FIG. 1) of the sheet is aligned with respect to or parallel to the scribe line 74. The rotation of the drum is in the direction of arrow 80. Typically, the longitudinal dimension of the sheet is aligned with the longitudinal score line. Similarly, the width of the sheet is generally aligned with the circumferential score line 76. It will be appreciated that this sheet alignment may be reversed without departing from the scope of the invention. Further referring to FIGS. 2, 3 and 5,
The entire cylindrical surface of the drum has a plurality of elongated slots formed therein. The function of these slots is to apply a vacuum across the width of the paper. The slots are arranged in linear and spaced relationship along the longitudinal and circumferential axes of the drum. For ease of explanation, the slots are numbered in ascending order diametrically opposite to the direction of rotation of the drum. For example, slot 86 is shown as this leading edge slot. The slot generates a vacuum force that attracts the leading edge of the sheet to the drum. Slots 88-102 are intermediate slots and attract the center portion of the sheet to the drum. Slots 104 and 106 are the trailing edge slots.
The function of these slots is to attract the trailing edge of the sheet to this drum. Additionally, the widths (dimensions) of these slots vary. In particular, the leading edge slot 86 is connected to the intermediate slots 88-10.
Wider than 2. Similarly, this trailing edge slot 10
4 and 106 are wider than these intermediate slots. This can generate a slightly higher vacuum force at the trailing edge of this sheet. Further referring to FIGS. 2, 3 and 5,
The slots are arranged in linear rows spaced longitudinally and circumferentially of the drum. The slots are also arranged in groups both longitudinally and circumferentially of the drum. Each set or group is adapted to hold sheets of different sizes. For example, a first group of slots (indicated by reference numerals 108 and 118) extend along the length of the drum and are located between scribe line 76 and dashed line 110. The first group of slots also extends circumferentially of the drum and is defined by score line 74 and trailing edge slot 106. This first group of slots holds a first size of sheet, referred to as a 216 mm x 279 mm sheet. Similarly, the second group of slots (reference number 1
21 and 116) are defined in the circumferential dimension of this drum by the score line 74 and the trailing edge slot 104. This second group of slots holds sheets of a second size, designated as international paper A4. The dimensions of this A4 paper are approx.
It is 210mm x 297mm. Finally, this third group of slots (indicated by reference numbers 114 and 118) is 216 mm x 356
Hold a sheet of third dimension in mm. This third group of slots is defined along the longitudinal direction by dashed line 111 and score line 76 and along the circumferential direction by score line 74 and trailing edge slot 106. There is. Although FIG. 5 shows that the drum can hold three different sizes of paper, this cannot be construed as a limitation on the scope of the invention. Therefore, it is possible in this prior art to design the surface of this drum to hold more or less than three sizes of paper. In other words, these slots can be configured to hold sheets of various sizes. As is clear from the foregoing, the circumferential dimensions of this drum hold sheets with a specific width (say 216 mm). Similarly, this distance, designated as reference numeral 116, holds a sheet having a second width, such as what is referred to as A4 paper. A4 paper is the designation given internationally to sized paper. Of course, any other configuration can be designed to hold other types of sheets without departing from the scope of the invention. A plurality of circumferential grooves 113 are arranged around the circumference of the drum. The stripping fingers cooperate with these circumferential grooves to remove sheets from the drum. Although multiple grooves are shown in FIG. 5, only a single groove is used in one embodiment of the invention. Further referring to FIGS. 2, 3 and 5,
A plurality of communication ports 120 are formed in the cylindrical surface of the drum. These communicating ports, sometimes referred to as holes, interconnect the interior of the drum to the cylindrical surface. The function of these holes is to provide a vacuum from the interior of the drum to the exterior surface. the quantity and/or of these holes;
The dimensions are such that regions of variable flow rate are created on the cylindrical surface of this drum. As shown in the figures, a relatively high number and/or size of holes are shown in this leading edge slot 86. Therefore, a fairly high flow rate is generated in this area which attracts the leading edge of the sheet. Similarly, a significantly higher number and/or size of holes are located in trailing edge slots 104 and 106, respectively.
Therefore, a fairly high flow rate is generated in this trailing edge region to adsorb the trailing edge of these sheets. The number of holes in this intermediate slot 80-102 is low and therefore a region of significantly lower flow rate is located between these rows. In other words, the number of holes in the intermediate slot is less than the number of holes in the leading and/or trailing edge slots. Although not shown in FIG. 5, in a preferred embodiment of the invention,
The number and/or size of holes in the trailing edge slot are larger than those in the leading edge slot. This creates an area of higher flow (suction) at the trailing edge of the sheet than at the leading edge. It can be seen that the leading edge and trailing edge areas of this drum are the most critical areas for sheet attraction and retention. To adsorb the leading and trailing edges of this sheet, high flow rates are required and provided by large port flow areas (ie, number of holes and/or hole size). To hold the leading and trailing edges of this sheet, some vacuum force is required and provided by the wide slots. Regions inboard of the leading and trailing edge regions have lower flow rates and vacuum force requirements for suction and retention. The type of vacuum device used in the present invention interacts with the widths of these slots and the flow areas of the ports to meet the adsorption and retention requirements of these various regions. This is performed very effectively in loaded conditions (sheets loaded) and unloaded conditions (sheets not loaded). Although FIGS. 2, 3, and 5 illustrate specific combinations of slots and holes with respect to specific designs, they are not limiting to the scope of the invention.
It will be appreciated that the number of holes, the number of slots, the size of the holes and the size of the slots may be varied within the skill of the art without departing from the scope of the invention. For example, the following table shows hole sizes, slot sizes, etc. for typical drums. However, it will be appreciated that variations in the number of holes and slots may be made within the skill of the art without departing from the scope of the invention.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
第1表はこれらのスロツトを詳細に示す。この
表は第5図に関連して解読される。この表及び図
におけるこれらの行は86乃至106の番号をつ
けられている。これらのこの表におけるこれらの
列はこれらのスロツトの種々の特性を表わしてい
る。右から左に数える時に、この列1はこれらの
スロツトの幅を詳細に示している。列2はこのド
ラムの円周方向及び縦方向におけるスロツトの変
位を表わしている。この円周方向の変位はこのけ
がき線74から始まる角度で測定される。この縦
方向の変位はけがき線76から始まる長さ単位で
測定される。セグメント1はこのけがき線76に
最も近い第1セグメントである。セグメント2は
第1セグメントに最も近いセグメントであり、他
のセグメントもこのような関係になつている。列
3は夫々のセグメントの長さを表わしている。
第2表はこれらの連通孔を詳細に示す。この表
において、列1はこれらの連通孔の直径を表わし
ている。全数量は1行当りの連通孔の全数量を表
わしている。他方の列はセグメント当りの連通孔
の数を表わしている。
第6図を参照するに、従来の真空ポンプ(先行
技術の排気式真空装置に用いられる)と本発明に
用いるのに適した送風機の間の関係を示す図表で
ある。この図表は回転ドラムの表面に発生される
真空の変動を理解するのに役立つ。この図表は
又、先行技術のこの排気式真空装置に関して前述
した問題を理解するのに役立つ。第6図におい
て、真空圧力(ここで、Aはポンド/平方インチ
(PSI)の単位で表わした真空圧力の大きさを、
Kg/cm2の単位で表わすための換算定数0.07031で
ある)はKg/cm2単位で表わされ、この図表の縦座
標に沿つてプロツトされている。同様に、この流
量(ここで、Bは立方フイート/分(CFM)の
単位で表わした流量を、m3/分の単位で表わすた
めの換算定数0.02832である)はm3/分単位で表
わされ、この図表の横座標に沿つてプロツトされ
ている。曲線120は0.9馬力の送風機に関する
これらの動作特性の曲線を表わしている。同様
に、曲線122は1.0馬力の真空ポンプに関する
これらの動作特性の曲線を表わしている。この図
表からわかるように、真空ポンプの動作特性曲線
は相当な範囲までこの図表の縦座標に平行であ
る。言い換えれば、真空ポンプはかなり低い流量
及びかなり高い真空圧力を有する。しかしなが
ら、送風機の動作特性曲線はかなり高い流量及び
かなり低い真空圧力を有する。類似出力の送風機
及び真空ポンプのこれらの動作曲線に関するデー
タは夫々の製造業者から得られる。曲線124は
用紙が吸着されていないドラムの動作特性を表わ
している。この曲線は特定な配置のスロツト及び
孔を有した代表的なドラムに関してプロツトされ
た。曲線126はある寸法の用紙が吸着されたド
ラムに関する特性曲線を表わしている。この真空
装置の動作点は、真空ポンプを用いた場合は、そ
の特性曲線が(用紙が吸着されていない)無負荷
ドラム及び(用紙が吸着された)負荷ドラムの特
性曲線と夫々交差するところの交点にあり、送風
機を用いた場合は、その特性曲線が無負荷ドラム
及び負荷ドラムの特性曲線と夫々交差するところ
の交点にある。この図表からわかるように、交点
3で無負荷ドラムの特性曲線が送風機の特性曲線
と交差する。この交点からこの図表の縦座標へ水
平な線を引くことにより、無負荷ドラムのスロツ
トに発生する有効な真空圧力が決定される。同様
に、交点4は速風機が用いられる時に用紙を負荷
したドラムのための動作点を指示する。再び、交
点からこの図表の縦座標へ引かれた水平線がこの
ドラムのスロツトに有効な真空圧力を示す。この
2つの真空圧力からわかるように、無負荷条件と
負荷条件の間の効果的な圧力は略一定である。こ
れは、最適動作のために、かなり高い流量及びか
なり低い真空圧力を有した送風機を含んだ真空装
置が非常に望ましいことを示している。
同様な解析を用いれば、先行技術の真空ポンプ
がドラムを排気するために用いられる時に交差点
1及び交差点2がドラムの夫々の動作点を示すこ
とがわかる。無負荷条件と負荷条件の間でドラム
に発生された真空圧力間に広い変動があることが
わかる。これは不所望な条件でありそしてこれ故
に従来の真空ポンプはもしもこのドラムがセグメ
ント化され且つ真空リリーフ機構が用いられてい
なければこの用紙搬送装置の排気装置に用いるに
は適さない。
本発明の利点は柔軟材質の種々の寸法のシート
を非セグメント化真空ドラムによつて操作するこ
とを可能にすることである。Table 1 shows these slots in detail. This table is interpreted in conjunction with FIG. These rows in this table and figure are numbered 86-106. These columns in this table represent various characteristics of these slots. This column 1 details the width of these slots when counting from right to left. Column 2 represents the displacement of the slot in the circumferential and longitudinal directions of this drum. This circumferential displacement is measured at an angle starting from this scribe line 74. This longitudinal displacement is measured in length units starting from the scribe line 76. Segment 1 is the first segment closest to this scribe line 76. Segment 2 is the closest segment to the first segment, and the other segments also have this relationship. Column 3 represents the length of each segment. Table 2 shows these communication holes in detail. In this table, column 1 represents the diameter of these communicating holes. The total quantity represents the total number of communicating holes per line. The other column represents the number of through holes per segment. Referring to FIG. 6, there is a diagram illustrating the relationship between a conventional vacuum pump (as used in prior art evacuated vacuum systems) and a blower suitable for use with the present invention. This diagram is helpful in understanding the variations in vacuum generated on the surface of a rotating drum. This diagram also helps in understanding the problems discussed above with respect to this prior art evacuated vacuum device. In Figure 6, the vacuum pressure (where A is the magnitude of the vacuum pressure in pounds per square inch (PSI)) is
The conversion constant 0.07031 for expression in units of Kg/cm 2 ) is expressed in units of Kg/cm 2 and is plotted along the ordinate of the diagram. Similarly, this flow rate (where B is the conversion constant 0.02832 for expressing the flow rate in cubic feet per minute (CFM) in units of m 3 /min) is expressed in units of m 3 /min. and is plotted along the abscissa of this chart. Curve 120 represents these operating characteristic curves for a 0.9 horsepower blower. Similarly, curve 122 represents these operating characteristic curves for a 1.0 horsepower vacuum pump. As can be seen from this diagram, the operating characteristic curve of the vacuum pump is parallel to the ordinate of the diagram to a considerable extent. In other words, the vacuum pump has a fairly low flow rate and a fairly high vacuum pressure. However, the operating characteristic curve of the blower has a fairly high flow rate and a fairly low vacuum pressure. Data regarding these operating curves for blowers and vacuum pumps of similar output can be obtained from the respective manufacturers. Curve 124 represents the operating characteristics of the drum without paper being picked up. This curve was plotted for a representative drum with a particular arrangement of slots and holes. Curve 126 represents a characteristic curve for a drum with a certain size of paper adsorbed. When using a vacuum pump, the operating point of this vacuum device is the point where its characteristic curve intersects the characteristic curves of the unloaded drum (no paper is adsorbed) and the loaded drum (paper is adsorbed), respectively. If a blower is used, it is located at the intersection where its characteristic curve intersects the characteristic curves of the unloaded drum and the loaded drum, respectively. As can be seen from this diagram, the characteristic curve of the unloaded drum intersects the characteristic curve of the blower at intersection point 3. By drawing a horizontal line from this point of intersection to the ordinate of this diagram, the effective vacuum pressure developed in the slot of the unloaded drum is determined. Similarly, intersection point 4 indicates the operating point for a paper-loaded drum when a speed blower is used. Again, the horizontal line drawn from the intersection to the ordinate of this diagram indicates the vacuum pressure available in the slot of this drum. As can be seen from the two vacuum pressures, the effective pressure between the no-load and loaded conditions is approximately constant. This indicates that for optimal operation, a vacuum system that includes a blower with a fairly high flow rate and a fairly low vacuum pressure is highly desirable. Using a similar analysis, it can be seen that intersection point 1 and intersection point 2 represent the respective operating points of the drum when the prior art vacuum pump is used to evacuate the drum. It can be seen that there is a wide variation between the vacuum pressure generated on the drum between no-load and loaded conditions. This is an undesirable condition and therefore conventional vacuum pumps are not suitable for use in the evacuation system of the paper transport system unless the drum is segmented and a vacuum relief mechanism is used. An advantage of the present invention is that it allows sheets of various sizes of flexible material to be manipulated by a non-segmented vacuum drum.
第1図は本発明の教示に従つた書類操作兼保持
装置の斜視図、第2図は印刷ドラムの斜視図、第
3図は印刷ドラムの断面図、第4図は書類操作装
置の断面図、第5図は展開されたこの真空ドラム
の斜視図、第6図は異なる真空装置の特性を示す
図表である。
12……ドラム、20……管状部材、28……
送風機、86……先縁用スロツト、104,10
6……後縁用スロツト、88,90,92,9
4,96,98,100及び102……中間スロ
ツト、120……連通ポート。
1 is a perspective view of a document handling and holding device in accordance with the teachings of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of a printing drum; FIG. 3 is a cross-sectional view of the printing drum; and FIG. 4 is a cross-sectional view of the document handling device. , FIG. 5 is a perspective view of the developed vacuum drum, and FIG. 6 is a chart showing the characteristics of different vacuum devices. 12...Drum, 20...Tubular member, 28...
Blower, 86... Slot for leading edge, 104, 10
6... Trailing edge slot, 88, 90, 92, 9
4, 96, 98, 100 and 102...intermediate slot, 120...communication port.
Claims (1)
て、下記の要素(イ)ないし(ハ)からなるシート搬送兼
保持装置。 (イ) 上記シートを保持するための円筒状表面を有
する慣性が小さい回転式ドラム。上記円筒状表
面の長手方向に平行な細長い形状を有する複数
のスロツトが、上記円筒状表面の長手方向及び
円周方向にマトリクス状にそれぞれ配設されて
いる。各スロツトには上記回転式ドラムの内部
と上記円筒状表面を連絡するための少くとも1
つの連通ポートがそれぞれ設けられており、上
記シートの前縁及び後縁がそれぞれ当接すべき
各スロツト中の上記連通ポートの数は他のスロ
ツト中の上記連通ポートの数よりも大きくなる
ように選ばれている。 (ロ) 上記回転式ドラムの内部を排気するように該
回転式ドラムに連結された低真空で且つ高流量
の送風機。 (ハ) 上記回転式ドラムを回転させるように該回転
式ドラムに連結されたモータ。[Scope of Claims] 1. A sheet conveying and holding device which is a device for conveying a flexible sheet, and which comprises the following elements (a) to (c). (a) A rotary drum with low inertia and a cylindrical surface for holding the sheet. A plurality of slots each having an elongated shape parallel to the longitudinal direction of the cylindrical surface are arranged in a matrix in the longitudinal direction and circumferential direction of the cylindrical surface. Each slot has at least one slot for communicating the interior of the rotary drum with the cylindrical surface.
The number of communication ports in each slot with which the leading edge and the trailing edge of the sheet should respectively contact is larger than the number of communication ports in other slots. selected. (b) A low-vacuum, high-flow blower connected to the rotary drum so as to exhaust the inside of the rotary drum. (c) A motor connected to the rotary drum so as to rotate the rotary drum.
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