特許 6383709 改良型真空ベルト搬送システムを実現するためのシステム、画像形成デバイスおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6383709

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】改良型真空ベルト搬送システムを実現するためのシステム、画像形成デバイスおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B65H 5/22 20060101AFI20180820BHJP

   B65H 5/02 20060101ALI20180820BHJP

   B41J 13/08 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   B65H5/22 B

   B65H5/02 A

   B41J13/08

【請求項の数】17

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-139367(P2015-139367)

(22)【出願日】2015年7月13日

(65)【公開番号】特開2016-33089(P2016-33089A)

(43)【公開日】2016年3月10日

【審査請求日】2018年7月2日

(31)【優先権主張番号】14/446,353

(32)【優先日】2014年7月30日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】596170170

【氏名又は名称】ゼロックス コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】特許業務法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ダグラス・ケイ・ハーマン

【審査官】 大山 広人

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０８０２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９４３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４７７１８９６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第３２７１０２４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０１２３５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｈ ３／０８−３／１４

Ｂ６５Ｈ ５／０２

Ｂ６５Ｈ ５／０６

Ｂ６５Ｈ ５／２２

Ｂ６５Ｈ２９／１２−２９／２４

Ｂ４１Ｊ１３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部品を搬送するためのシステムであって、
部品が搬送される第１の側と、前記第１の側とは反対側の第２の側とを有する有孔ベルトと、
前記有孔ベルトが動作するために通る複数のローラであって、前記複数のローラが、前記有孔ベルトの第２の側と接触する複数のローラと、
前記有孔ベルトの前記第２の側に沿って、前記有孔ベルトの前記第２の側に実質的に平行な方向に強制空気の流れを移動させるよう構成される空気移動デバイスであって、前記空気移動デバイスが、前記有孔ベルトの前記第２の側に面する空間において、空気の実質的に層状の流れを生成する空気移動デバイスとを備え、
前記複数のローラの少なくとも１つは、前記有孔ベルトを駆動し、搬送方向に前記有孔ベルト上の部品を搬送するよう動作し、
前記空気移動デバイスは、前記有孔ベルトの前記搬送方向とは実質的に反対の方向に前記有孔ベルトの前記第２の側に沿って強制空気の前記流れを導くよう構成される、システム。

【請求項2】

前記有孔ベルトの前記第２の側に沿った、前記有孔ベルトの前記第２の側に実質的に平行な強制空気の前記流れの前記移動は、前記有孔ベルトの前記第１の側上の搬送される部品を保持するために、貫通孔を介して圧力差を生成する、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

強制空気の前記流れは、前記有孔ベルトの前記第２の側と、前記有孔ベルトが動作中に移動する固定構造部品との間に空気ベアリングを生成する、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記空気移動デバイスは、前記有孔ベルトの前記搬送方向に対して斜角で前記ベルトの前記第２の側に沿って強制空気の前記流れを導くよう構成される、請求項１に記載のシステム。

【請求項5】

前記空気移動デバイスは、少なくとも１つの空気供給ユニットと、前記少なくとも１つの空気供給ユニットと関連する少なくとも１つの空気誘導マニホールドとを備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項6】

前記空気移動デバイスは、少なくとも１つの排気ユニットをさらに備える、請求項５に記載のシステム。

【請求項7】

画像形成デバイスであって、
受像媒体供給部品と、
受像媒体基材上に画像を生成する媒体マーキングユニットと、
個々の受像媒体基材を、搬送方向に、前記受像媒体供給部品から、画像を前記受像媒体基材上に生成する前記媒体マーキングデバイスを通して搬送する受像媒体搬送システムとを備え、前記受像媒体搬送システムが、
前記個々の受像媒体基材が搬送される第１の側と、前記第１の側とは反対側の第２の側とを有する有孔ベルトと、
前記有孔ベルトが動作するために通る複数のローラであって、前記複数のローラが、前記有孔ベルトの第２の側と接触する複数のローラと、
前記有孔ベルトの前記第２の側に沿って、前記有孔ベルトの前記第２の側に実質的に平行な方向に強制空気の流れを移動させるよう構成される空気移動デバイスであって、前記空気移動デバイスが、前記有孔ベルトの前記第２の側に面する空間において、空気の実質的に層状の流れを生成する空気移動デバイスとを備え、
前記空気移動デバイスは、前記有孔ベルトの前記搬送方向とは実質的に反対の方向に前記有孔ベルトの前記第２の側に沿って強制空気の前記流れを導くよう構成される、画像形成デバイス。

【請求項8】

前記有孔ベルトの前記第２の側に沿った、前記有孔ベルトの前記第２の側に実質的に平行な強制空気の前記流れの前記移動は、前記有孔ベルトの前記第１の側上の前記個々の受像媒体基材を保持するために、貫通孔を介して圧力差を生成する、請求項７に記載の画像形成デバイス。

【請求項9】

強制空気の前記流れは、前記有孔ベルトの前記第２の側と、前記画像形成デバイスと前記空気移動デバイス内にあり、前記有孔ベルトが動作中に移動する固定構造部品との間に空気ベアリングを生成する、請求項７に記載の画像形成デバイス。

【請求項10】

前記複数のローラの少なくとも１つは、前記有孔ベルトを駆動し、搬送方向に前記有孔ベルト上の前記個々の受像媒体基材を搬送するよう動作する、請求項７に記載の画像形成デバイス。

【請求項11】

前記空気移動デバイスは、前記有孔ベルトの前記搬送方向に対して斜角で前記ベルトの前記第２の側に沿って強制空気の前記流れを導くよう構成される、請求項７に記載の画像形成デバイス。

【請求項12】

前記空気移動デバイスは、少なくとも１つの空気供給ユニットと、前記少なくとも１つの空気供給ユニットと関連する少なくとも１つの空気誘導マニホールドとを備える、請求項７に記載の画像形成デバイス。

【請求項13】

前記空気移動デバイスは、少なくとも１つの排気ユニットをさらに備える、請求項１２に記載の画像形成デバイス。

【請求項14】

部品を搬送するための方法であって、
部品が搬送される第１の側と、前記第１の側とは反対側の第２の側とを有する有孔ベルトをもたらすステップであって、前記有孔ベルトは、動作するために複数のローラの周りを通り、前記複数のローラは、前記有孔ベルトの前記第２の側に接触するステップと、
前記有孔ベルトの前記第２の側に面する空間に空気の実質的に層状の流れを生成する空気移動デバイスを使用して、前記有孔ベルトの前記第２の側に沿って、前記有孔ベルトの第２の側に実質的に平行な方向に、強制空気の流れを移動させるステップと、
前記複数のローラの少なくとも１つを駆動することによって、搬送方向に前記有孔ベルト上の部品を搬送するステップと、
前記有孔ベルトの前記搬送方向とは実質的に反対の方向に前記有孔ベルトの前記第２の側に沿って強制空気の前記流れを導くステップと、を備える、方法。

【請求項15】

前記有孔ベルトの前記第２の側に沿った、前記有孔ベルトの前記第２の側に実質的に平行な強制空気の前記流れの前記移動によって、前記有孔ベルトの前記第１の側上の搬送される部品を保持するために、前記有孔ベルトの貫通孔を介して圧力差を生成するステップをさらに備える、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

強制空気の前記流れによって、前記有孔ベルトの前記第２の側と、前記有孔ベルトが動作中に移動する固定構造部品との間に空気ベアリングを生成するステップをさらに備える、請求項１４に記載の方法。

【請求項17】

前記有孔ベルトの前記搬送方向に対して斜角で前記ベルトの前記第２の側に沿って強制空気の前記流れを導くステップをさらに備える、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、画像形成デバイスにおける受像媒体の搬送のための、および真空ベルト上に搬送される材料を支持し、固定するために真空プレナムを使用する無数の搬送ベルトシステムにおける処理および保管のためのパッケージおよび部品の搬送のための、より均一な真空ベルト搬送移動を実現するためのシステムおよび方法に関する。

【背景技術】

【0002】

多くの産業では、部品搬送ベルトシステムを使用して、パッケージ処理デバイスおよび／または部品処理デバイスの間で、およびパッケージ処理デバイスおよび／または部品処理デバイスを介して、または、例えば、保管または供給のための倉庫構造内で、個々のパッケージおよび部品などを搬送する。ある真空ベルト搬送システムで使用される真空ベルトは、真空ベルト搬送システムにおける真空ベルトが横断する搬送経路の少なくとも一部上の真空ベルトの下側に配置される１つまたは複数の真空プレナムからの真空圧力を印加しやすくする孔を開けてもよい。そのような構成は、パッケージ処理および／または部品処理を支持するために真空ベルト上で、個々のパッケージおよび部品などを正確および／または安全に位置づけ、保持するのを助けることを、または真空ベルト搬送システムの搬送経路の少なくとも一部上で、個々のパッケージおよび部品などを安全に搬送することを意図する。

【0003】

画像形成デバイスでは、そのような真空および真空支援ベルト搬送システムを使用して、真空ベルト搬送機構への受像媒体のシート、特に、受像媒体の大型シートを正確に保持し、画像形成デバイスにおける正確な画像形成および仕上げ動作を支持することができる。必要な精度を示すために、画像形成デバイスにおけるマーキングユニットとして１つまたは複数の静止インクジェットプリントヘッドを使用して、受像媒体のシート上に画像を形成することを考える。受像媒体のシートは、受像媒体のシートを真空ベルト搬送システムに保持する有孔真空ベルトによって１つまたは複数の静止インクジェットプリントヘッドを通って並進する。整合不良または他の品質エラーを回避するために、インクジェットプリントヘッドを通る受像媒体のシートの動きは、正確に制御されなければならない。受像媒体のシートの移動速度は、一定でなければならない。受像媒体のシートの移動は、真空ベルト搬送システムでの搬送ベルト移動におけるランダムな逸脱に基づいて、加速、減速、または微小変動することはできない。

【0004】

さまざまなサイズ、組成物、および／または数の受像媒体基材が、画像形成デバイスにおける真空搬送ベルトに搬送される際に、問題が発生する可能性がある。真空搬送ベルトによって搬送される受像媒体基材の数およびサイズが変わる場合に、真空搬送ベルト／基材の組み合わせが受ける可能性のある真空圧力全体が、真空ベルト搬送システムにおける真空搬送ベルトの動きの少なくとも一部にわたって変化することが十分に理解されよう。これらの可変真空圧力は、真空ベルト搬送システム内にさまざまなレベルの摩擦力または摩擦荷重を引き起こす可能性がある。例えば、真空ベルトは、可変真空圧力下で、真空ベルト搬送システム内の内在構造部品に対して、さまざまに引っ張られる可能性がある。真空ベルト内の弾性、または柔軟性に基づいて、真空ベルトの下に引き起こされる摩擦力により、真空ベルトは、画像形成デバイスにおいて生成された画像の画質に悪影響を及ぼす可能性のある真空搬送ベルト移動でのランダム逸脱によりランダムに引っ張られる、および／またはうねりを加えられる可能性がある。

【0005】

その結果、このようにして引き起こされる可能性があるさまざまなレベルの摩擦力は、真空ベルト搬送システムにおける真空ベルト駆動部品で適度に、および／または完全に補償されなければならない。例えば、そのような補償は、複雑な真空ベルト駆動フィードバック解を必要とする可能性がある。真空搬送ベルト移動におけるそのようなランダム逸脱の検出、およびその補償を提供しなければ、真空ベルト搬送システムによって搬送される受像媒体基材上に形成される画像に対する品質に好ましくない悪影響をもたらすであろう。

【0006】

大量および／または大規模真空ベルト搬送システムにわたる製造所、処理、または倉庫施設内での個々のパッケージ搬送の状況では、拡張真空ベルト搬送システムの一部にわたりさらなる摩擦力が引き起こされることで、同様の悪影響が生じる可能性があることを、上記から容易に推定することが可能である。個々のパッケージまたは部品が、特定の処理ステーションに到達するタイミングで、悪影響が生じる可能性がある。個々のパッケージが、出力ビンまたはステーションに送られるタイミングで、同様に悪影響が生じる可能性がある。さらに、幾分より潜在的に、真空ベルト搬送システム内の個々の部品は、それらの個々の部品の１つまたは複数を早期に故障させる特異な摩耗および／または加速的な摩耗にさらされる可能性があり、または個々の部品のライフサイクルへの悪影響に基づいて、より頻繁に交換することを少なくとも必要とする可能性がある。これらの影響が、そのようなより拡張的な真空ベルト搬送システムをオーバーエンジニアリングすることによって軽減される可能性があることは事実であるが、オーバーエンジニアリングにもコストがかかる。

【0007】

次いで、非常に単純に説明するが、真空ベルト搬送システムにおける問題は、さまざまな物理的要因に基づいて発生する可能性がある。真空ベルト搬送システムにおける真空ベルトで大型媒体または複数の媒体を搬送する場合、真空により生じる通常の力は、真空ベルトの裏側と、これらに限定されないが、真空ベルトガイドまたはガイド構造を含むさまざまな内在部品との間の力を増加させる。より多くの媒体が真空ベルトに追加されると、および／または真空ベルトが長くなるか、もしくはシートがより長くなると、真空ベルトとガイド構造との間の力が増加し続け、いくつかの問題が生じる。この力は、真空ベルトの摩擦力を高め、次いで、真空ベルト搬送システムにおける１つまたは複数の駆動モータからのトルクを高めることが必要となる。移動プロファイルは、負荷の変更に影響される。従来のエラストマ真空ベルトは、負荷が増加すると伸張する傾向がある。そのような問題が特に現れる可能性がある一例は、個々の真空ベルトが並列真空ベルト搬送システムの一部として使用されるシステムで生じる可能性がある。並列真空ベルト搬送システムにおける個々の真空ベルト間で個別に引き起こされた不均一な移動は、真空ベルト間で不均一な移動プロファイルを引き起こす個々の真空ベルト歪み／伸張および／または摩擦力に基づき、真空ベルト上に搬送された製品に、特異な真空ベルトタイミング問題および結果としての歪みに繋がる。

【0008】

要約すると、拡張真空ベルト搬送システムは、真空ベルト搬送システムの広さ方向にわたる真空荷重によって引き起こされる摩擦力を補償するために追加の力を必要とする可能性がある。画像形成デバイスは、真空ベルト搬送システムにわたる真空荷重によって引き起こされた摩擦力により画質を犠牲にする可能性がある。摩擦力の悪影響がどのように現れるかにかかわらず、生産性は、一般的に、そのような真空ベルト搬送関連システムに悪影響を及ぼす可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

従来の真空ベルト搬送システムでの上記した欠点に基づいて、そのような真空ベルト搬送システム全体にわたって引き起こされるさらなる摩擦力をより一貫して考慮することによって、何らかの方法を発見するために有利であろう。さらに、真空ベルト搬送システムでの摩擦力の潜在的な影響を低減するか、または実質的に除去することによって、システムおよび方法を実施するために有利であろう。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示によるシステムおよび方法の例示的な実施形態は、真空ベルト搬送システム内の独特な気流／真空システムを実装することによって、真空ベルト搬送システムでの真空ベルトに媒体を押さえつけることにより、上記したさまざまな可変力荷重問題を扱うことができる。

【0011】

例示的な実施形態は、真空ベルトと、真空ベルトの下により小さな圧力の領域を生成することができるようにベルトガイドを含む内在構造部品との間に配置されたプレナムで強制空気の高速流を導くことによって媒体押さえを実現することができる。生成された低圧領域を用いて、媒体を、媒体に印加されたより高い圧力で真空ベルトの反対側に保持することができる。

【0012】

実施形態において、圧力差を、真空ベルトにおける真空孔または貫通孔を介して媒体に印加してもよい。

【0013】

例示的な実施形態により、負の空気圧（真空）システムが媒体を真空ベルトに保持するために使用される従来の真空ベルト搬送システムを改善することができる。例示的な実施形態は、真空ベルトの反対側に向かう空気の薄い、高速層に起因する圧力差を効果的に使用する。

【発明の効果】

【0014】

例示的な実施形態は、上記した真空圧力を支持するために圧力差を作り出すだけでなく、ベルトガイドを含む、真空ベルトを内在構造部品上で容易に動かし続けることを可能にすることができる、真空ベルトと内在構造部品との間の真空ベルトの下の空気ベアリングを提供するために、高速空気層を有利には使用することができ、それにより、媒体サイズおよび／または個々の媒体片の数が増加した場合に、従来は引き起こされた可能性のある、さらなる摩擦力を本質的に除去することができる。このような方法で、従来の真空ベルトと関連したさらなる摩擦荷重は、真空ベルトの下の高速気流に起因する空気ベアリングによって実質的に除去することができる。

【0015】

開示するシステムおよび方法のこれらおよび他の特徴および利点は、さまざまな例示的な実施形態の以下の詳細な説明に記載される。

【0016】

本開示による、画像形成デバイスにおける受像媒体の搬送のための、および真空ベルト上に搬送される材料を支持し、固定するために真空プレナムを使用する無数の真空ベルト搬送システムにおける処理および保管のためのパッケージおよび部品の搬送のための、より均一な真空ベルト搬送移動を実現するために開示されるシステムおよび方法のさまざまな例示的な実施形態を、以下の図面を参照して、詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示による、改良型真空ベルト搬送システムを含む例示的な画像形成システムのブロック図である。

【図2】本開示による、改良型真空ベルト搬送システムの例示的な実施形態の平面図である。

【図3】本開示による、改良型真空ベルト搬送を実現するための例示的な制御システムのブロック図である。

【図4】本開示による、改良型真空ベルト搬送を実現するための例示的方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本開示による、画像形成デバイスにおける受像媒体の搬送のための、および真空ベルト上に搬送される材料を支持し、固定するために真空プレナムを使用する無数の真空ベルト搬送システムにおける処理および保管のためのパッケージおよび部品の搬送のための、より均一な真空ベルト搬送移動を実現するためのシステムおよび方法は、一般に、それらのシステムおよび方法に対するこれらの特定のユーティリティに関する。本開示で説明し、示す例示的な実施形態は、真空ベルト、真空ベルト駆動システム、および画像形成デバイスを含む、真空ベルト搬送システムが動作することができるか、または他の何らかの同様の限定による何らかの処理デバイスなどの何らかの特定の構成に特に限定されるものとして解釈されるべきではない。有孔真空ベルトを介して真空の生成を容易にするよう真空をベルヌーイの定理を適用し、本開示で詳細に説明されるデバイスおよび方法などのデバイスおよび方法を使用する真空ベルト搬送システムを介して、制御された方法で、何らかの媒体、パッケージ、または部品などを搬送する、システムおよび方法の任意の有利な使用が意図されることを認識されたい。

【0019】

本開示によるシステムおよび方法は、画像形成デバイスにおける受像媒体搬送のために使用することに特に適合可能であるとして説明する。これらの言及は、開示するシステムおよび方法に対する単一の現実世界ユーティリティをもたらす場合のみの例示であることを意味し、何らかの特定の製品またはデバイスの組み合わせに、または説明し、示す真空ベルト搬送システムを使用することができる何らかの特定の種類の画像形成デバイスに、本開示のシステムおよび方法が限定されると考えられるべきではない。プロセッサが、少なくとも一部で、本開示で説明する特定の能力により適合させることができる真空ベルト搬送システムを含む受像媒体のための搬送経路に沿った何らかの選択された受像媒体の移動を指示することができる何らかの一般的に既知のプロセッサ制御画像形成デバイスが意図される。

【0020】

開示する実施形態は、従来の真空プレナムを高速強制空気システムと置き換え、有孔真空ベルト下で、より具体的には、有孔真空ベルトと、１つまたは複数のベルトガイドを含む、内在構造部品との間で、高速空気の層流を形成する。高速強制空気は、有孔真空ベルトと、内在構造部品との間の薄い層であってもよい。高速強制空気は、ファンまたはファンのシステムを含む高速強制空気供給システムを介して導入されることによる空間を介して送ることができ、通気口または他の同様の強制空気排気デバイスを介して、流路の反対側の端部に排出することができる。実施形態において、高速強制空気は、真空ベルト搬送システムの真空ベルトの動きの方向に対して実質的に任意の角度で、ファン、マニホールド、および／またはプレナムの何らかの組み合わせを介して導入されることによる空間を介して送ることができる。

【0021】

したがって、開示する実施形態は、先行技術による従来の真空搬送ベルトシステムにおける上記の欠点を克服する補助をすることができる。開示する実施形態は、真空ベルトが真空ベルト表面に媒体を固定するために良好に機能するよう正確に制御された方法で媒体を搬送することができる。その搬送がいくつかの並列真空ベルトにより成り立つ場合、真空ベルトは、さまざまな方向に引っ張られ、真空ベルトおよび関連する媒体のずれが生じる。米国特許第８，４１３，７９４号は、開示される３つの並列真空搬送ベルト間の伸縮のばらつきを制御する試みにおいて特定の張力付与システムを必要とする補償システムについて説明する。

【0022】

開示する実施形態は、従来の真空の印加を介してではなく、むしろ、真空ベルトにおける開口の軸に直交する方向で真空ベルトの搬送面とは反対側の真空ベルトの側に高速強制空気を印加することにより生成される圧力差の結果として真空圧力を実現することにより、媒体保持力を生成する。真空ベルトの反対側で高速気流を生成することにより、媒体の下側の空気圧は、媒体の上側の大気圧より小さくなる。これにより、媒体が真空ベルトに対して押しつけられ、その場合、真空ベルトは、ベルト表面と媒体自体との間の、その結果生じる摩擦によって駆動される。

【0023】

上記したように、高速空気は、真空ベルトの搬送方向に対してあらゆる方向に向けることができる。実施形態において、高速空気は、真空ベルトの搬送方向とは反対側に向けられ、真空ベルトの速度が、真空ベルトと高速空気との間の速度差を減らすことによって真空力を減少させないことを確実にすることができる。高速空気は、高速強制空気の相対速度が、搬送ベルトの速度と空気移動の速度の結果であるように、真空ベルトの搬送方向の反対方向に向けることができる。高速空気供給入力位置、速度、および入力の数は、ベルトの長さ／幅および標準もしくは可変媒体荷重のために最適化することができる。

【0024】

参考のために、以下のベルヌーイを基にした式は、空気速度によって規定される例示的に算出された差圧を特定する。

【0025】

【数1】

【数2】

【数3】

【0026】

ここで、
Ｖ_１＝低速のベルト上の周囲空気の速度
Ｖ_２＝ベルト速度と、以下のように定義されるベルトの下側の強制空気速度との和であるベルトの動きの反対方向の、ベルトの下側の空気の総相対速度Ｖ_Ｂｅｌｔ＋Ｖ_{ｆｏｒｃｅｄ ａｉｒ}
Ｖ_Ｂｅｌｔ＝ベルトの速度
Ｖ_{Ｆｏｒｃｅｄ Ａｉｒ}＝ベルトの下側に噴射された空気の速度（またはベルトの移動方向とは反対側の方向の、噴射された空気の少なくとも１つの速度成分）
ｇ_ｃ＝重力定数
Ｐ_１＝ベルトの上側の圧力
Ｐ_２＝ベルトの下側の圧力
ρ_１＝ベルトの上側の空気密度（圧縮の欠如に基づき等しいと仮定される空気密度）
ρ_２＝ベルトの下側の空気密度
ｚ_１＝流体の高さ（高さは等しいと仮定される）
ｚ_２＝流体の高さ

【0027】

これに基づいて、ｚ_１＝ｚ_２およびρ_１＝ρ_２であり、Ｖ_２はＶ_１に比べて増加し、真空ベルトの下側の圧力Ｐ_２は、真空ベルトの上側の圧力Ｐ_１に比べて低下する。圧力差は、真空ベルトにおける孔すなわち貫通孔を通じて移されるため、結果としての圧力の低下は、媒体を真空ベルトに押しつける真空ベルトの上側からの正味圧力を生成する。

【0028】

同時に、ベルトの下側の高速空気は、真空ベルトが、ほとんど接触することなく、下側バッフル上を移動することを可能にする空気ベアリングを生成する。この気流は、真空ベルトにおける孔の大部分が覆われている場合であっても、真空ベルトが移動するための低摩擦面を生成する。これにより、搬送中に媒体を装填された場合に、現在の真空ベルトで見られる高いレベルの摩擦を減少させる。

【0029】

真空ベルトは、入ってくる高速空気とは反対側に動き、圧力差をもたらし、圧力差を最大にすることができる。ベルトが強制空気と同じ方向に移動した場合、真空ベルトの下の結果としての速度は、真空ベルトの上側から、真空ベルトの下側への相対的な圧力差の低下をもたらし得ることを理解されたい。このことを示すための式は、以下のようになる。

【0030】

【数4】

【0031】

強制空気がベルトと同じ方向であり、ベルト自体の速度に近づいた場合、すなわち、Ｖ_Ｂｅｌｔ＝Ｖ_{Ｆｏｒｃｅｄ Ａｉｒ}の場合、結果は、Ｖ_Ｂｅｌｔ−Ｖ_{Ｆｏｒｃｅｄ Ａｉｒ}＝０またはＶ_２＝０＝Ｖ_１である。

【0032】

速度がベクトル量であり、速度だけでなく方向によっても定義されることは、その速度が等しくない場合でも、同じ速度に近づくと、真空ベルトの上側および下側の空気に対する相対速度は低減され、速度が等しくなるようにゼロに近づけることができる。

【0033】

簡潔に言えば、開示する実施形態は、ベルヌーイの定理に従って、対応する圧力差を生成する真空（有孔）ベルトの上側および下側の空気の速度差をもたらすように、真空ベルト、すなわち、有孔ベルトの非物体ベアリング（ｎｏｎ−ｉｔｅｍ ｂｅａｒｉｎｇ）または底部側に沿って向けられる高速強制空気を印加することによって、従来のシステムを改善する。この圧力差により、媒体、パッケージ、および部品などは、真空ベルト搬送システムにおける移動している真空（有孔）ベルトに保持される。媒体搬送中に有孔ベルトを支持する空気ベアリングを提供するために有孔ベルトの反対側で高速強制空気の流れを使用する、そのような真空ベルト搬送システムを使用し、一方で、有孔ベルトの反対側で媒体に対する保持力を生成する速度差を提供することは、上記で概説したように従来の真空ベルト搬送システムにおける欠点をある程度克服することを支援することができる。

【0034】

開示する実施形態により、従来の真空ベルト搬送システムと関連した、誘導摩擦荷重を無くすことによって、真空ベルト搬送システムの機能の改善をもたらすことができる。開示する実施形態により、真空搬送ベルトでの負荷を低減することによって、搬送駆動装置での荷重を減らすことができる。開示する実施形態により、真空ベルト上の媒体有無の影響を低減することによって、真空ベルト搬送システム上でより均一な荷重をもたらすことができる。開示する実施形態により、媒体が従来の真空ベルト搬送システムにおける真空孔を覆うことに起因する変動する高負荷によるベルト伸張と関連した複合張力および／または複雑なフィードバック問題を低減することができる。開示する実施形態により、特に、真空ベルト搬送システムの連続作動時間が長くなることによる伸張を減少させることができる。

【0035】

図１は、本開示による、改良型真空ベルト搬送システム１４０を含む例示的な画像形成システム１００のブロック図を示す。図１に示すように、画像形成システム１００は、一般に、何らかの形態の受像媒体１３０の基材を、改良型真空ベルト搬送システム１４０のシステム側を横切る搬送経路に供給する受像媒体源１１０を含むことができる。一般に、受像媒体１３０の基材は、マーキングエンジン１１５が受像媒体１３０の基材上に画像を形成するように、マーキングエンジン１１５を通って搬送することができる。受像媒体１３０の基材の搬送は、１つまたは複数の仕上げデバイス１２０を介して、または通って、継続することができる。次いで、最終的に、受像媒体１３０の基材は、受像媒体出力１２５に溜めることができる。

【0036】

改良型真空ベルト搬送システム１４０は、有孔ベルト１４６を通すことができる１つまたは複数のローラ１４２、１４４を備えることができる。ローラ１４２、１４４の一方または両方は、改良型真空ベルト搬送システム１４０、具体的には、有孔ベルト１４６に対する駆動ユニットの役目を果たすよう電力供給され得る。改良型真空ベルト搬送システム１４０は、さらに、有孔ベルト１４６の動きおよび／または移動を適切に制限することができる１つまたは複数の真空ベルトガイド１４８を含むことができる。改良型真空ベルト搬送システム１４０は、有孔ベルト１４６が改良型真空ベルト搬送システム１４０の動作側（本図上方）に並進されると、１つまたは複数の真空ベルトガイド１４８と、有孔ベルト１４６との間に分離空間を含むことができる。

【0037】

１つまたは複数の真空ベルトガイド１４８と、有孔ベルト１４６との間の分離空間には、少なくとも１つの高速気流誘導ユニット１５０および少なくとも１つの高速気流排出ユニット１５５が、その中に配置され得る。少なくとも１つの高速気流誘導ユニット１５０および少なくとも１つの高速気流排出ユニット１５５は、実質的に図１に示す方法で改良型真空ベルト搬送システム１４０の動作領域において、有孔ベルト１４６の底側に沿って導かれる高速空気１６０の実質的に層状の流れの薄い層をもたらすように組み合わせることができる。

【0038】

上記の必要な詳細で説明したように、高速空気１６０の実質的に層状の流れの薄い層は、有孔ベルト１４６と１つまたは複数の真空ベルトガイド１４８との間で、その間の何らかの他に誘起される摩擦力を最小にする、および／または実質的に除去する空気ベアリングとして適切に動作することができ、一方、分離空間における圧力を低減し、それにより、上記で詳細に説明した方法で有孔ベルト１４６における開口を介して真空を生成することができる。

【0039】

図２は、本開示による、改良型真空ベルト搬送システム２００の例示的な実施形態の平面図を示す。図２に示すように、例示的なシステム２００は、複数のローラ２２０、２３０を通る有孔ベルト２１０を含むことができる。上記のように、複数のローラ２２０、２３０の一方または両方は、動作方向に有孔ベルト２１０を移動することを容易にするために電力供給され得る。例示的なシステム２００は、高速強制空気を有孔ベルト２１０の「下に」誘導することができる１つまたは複数のマニホールド２４５に取り付けられた１つまたは複数の高速気流誘導ユニット２４０を含むことができる。協働的に、例示的なシステム２００は、高速強制空気を有孔ベルト２１０の下から排出することができる１つまたは複数の高速気流排出ユニット２５０を含むことができる。高速気流誘導ユニット２４０および高速気流排出ユニット２５０の描写は、高速気流および／または排出高速気流が必ずある特定の方向に発生しなければならないことを示すように限定することを意図していないことに留意されたい。高速誘導および排出ユニットは、有孔ベルト２１０の下から高速空気を誘導および／または排出するのに適切な任意のさまざまな位置に配置することができる。高速空気は、有孔ベルトの下の高速空気の局所的または全体的な層状の流れを生成することができる任意の方法で個別に導かれ、有孔ベルト２１０の下に空気ベアリングを導入し、有孔ベルト２１０の貫通孔を介して適切な真空力を誘導する明確な利点を提供することができる。

【0040】

図３は、本開示による、改良型真空ベルト搬送を実現するための例示的な制御システム３００のブロック図を示す。図３に示すように、例示的なシステム３００は、受像媒体入力３１５と受像媒体出力３８５との間の画像形成動作を管理するために使用することができる。

【0041】

例示的な制御システム３００は、ユーザが例示的な制御システム３００と通信できる操作インターフェース３１０を含むことができる。操作インターフェース３１０は、画像形成デバイスと関連した局所アクセス可能ユーザインターフェースであってもよい。操作インターフェース３１０は、ユーザが情報を例示的な制御システム３００に入力することを可能にすることができる制御デバイスおよび／またはコンピューティングデバイスに共通の１つまたは複数の従来の機構として構成してもよい。操作インターフェース３１０は、例えば、従来のキーボード、「ソフト」ボタンもしくは互換性のあるスタイラスとともに使用するためのさまざまな構成要素を有するタッチスクリーン、ユーザが口頭命令を例示的な制御システム３００にもたらして、音声認識プログラムによって「変換」することを可能にするマイクロフォン、またはユーザが特定の操作命令を例示的な制御システム３００に通信することができる他の同様のデバイスを含むことができる。操作インターフェース３１０は、例示的な制御システム３００が関連づけられる画像形成デバイスに取り付けられるか、一体であるか、または関連したグラフィカル・ユーザ・インターフェース（ＧＵＩ）の機能の一部としてもよい。

【0042】

例示的な制御システム３００は、例示的な制御システム３００を個別に動作させるために、および例示的な制御システム３００を関連づけることができる画像形成デバイスにおける改良型真空ベルト搬送システムの動作機能を実行するための、１つまたは複数のローカルプロセッサ３２０を含むことができる。プロセッサ３２０は、命令を解釈および実行し、例示的な制御システム３００の特定の機能を指示する少なくとも１つの従来のプロセッサまたはマイクロプロセッサを含んでもよい。

【0043】

例示的な制御システム３００は、１つまたは複数のデータ記憶デバイス３３０を含むことができる。そのようなデータ記憶デバイス３３０を使用して、例示的な制御システム３００、特にプロセッサ３２０が使用するデータまたは動作プログラムを格納することができる。データ記憶デバイス３３０を使用して、例えば、高速空気誘導および排出部品に対する特定の可変速度に関する情報を格納することができる。システム内を循環する高速空気に対する可変速度は、例えば、有孔ベルトにおける複数の貫通孔上の部品の組成物により選択可能としてもよい。

【0044】

データ記憶デバイス３３０は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、または更新可能データベース情報を格納することを可能にし、例えば、プロセッサ３２０がシステム動作を実行するための命令を別々に格納するための、他の種類のダイナミック記憶デバイスを含んでもよい。データ記憶デバイス３３０はまた、リード・オンリ−・メモリ（ＲＯＭ）を含んでもよく、リード・オンリ−・メモリ（ＲＯＭ）には、従来のＲＯＭデバイスまたはプロセッサ３２０に対する静的情報および命令を格納する他の種類の静的記憶デバイスを含むことができる。さらに、データ記憶デバイス３３０は、例示的な制御システム３００と一体であってもよく、または例示的な制御システム３００の外部にあり、有線もしくは無線で通信するようにしてもよい。

【0045】

例示的な制御システム３００は、少なくとも１つのデータ出力／表示デバイス３４０を含むことができ、少なくとも１つのデータ出力／表示デバイス３４０は、これに限定されないが、例示的な制御システム３００を関連づけることができる画像形成デバイスのＧＵＩについての表示画面を含む、情報をユーザに出力する１つまたは複数の従来の機構として構成してもよい。データ出力／表示デバイス３４０を使用して、例示的な制御システム３００が、改良型真空ベルト搬送システムおよび／または関連した高速強制空気誘導／除去システムの１つまたは複数の動作を含んで関連することができる画像形成デバイスの動作の状態をユーザに示すことができる。

【0046】

例示的な制御システム３００は、例示的な制御システム３００が例示的な制御システム３００の外部の構成要素と通信することを可能にする１つまたは複数の別個の外部通信インターフェース３５０を含むことができる。外部通信インターフェース３５０の少なくとも１つは、例えば、例示的な制御システム３００を関連づけることができる画像形成デバイスへの通信を支持するための、および／またはそのような画像形成デバイスと通信するための出力ポートとして構成してもよい。有線または無線通信での任意の適切なデータ接続は、示した外部通信インターフェース３５０に含まれることが意図される。

【0047】

例示的な制御システム３００は、画像形成ユニット３６０、少なくとも部分的に１つまたは複数の真空ベルト搬送システムを含むことができる受像媒体搬送ユニット３７０、および上で詳細に説明した画像形成ならびに媒体搬送機能を実行するための少なくとも１つの高速空気供給ユニット３８０を含むことができる。画像形成ユニット３６０、受像媒体搬送ユニット３７０、および高速空気供給ユニット３８０のそれぞれは、例えば、１つまたは複数のデータ記憶デバイス３３０に結合されたプロセッサ３２０の一部として、または、例示的な制御システム３００における別々の独立型コンポーネントモジュールもしくは回路として、動作することができる。

【0048】

図３に示すように、例示的な制御システム３００のさまざまな構成要素の全ては、１つまたは複数のデータ／制御バス３９０によって、内部的に、および１つまたは複数の画像形成デバイスに、接続することができる。これらのデータ／制御バス３９０は、例示的な制御システム３００のさまざまな構成要素の間で有線または無線接続をもたらすことができ、それらの構成要素の全てが一体的に収容されるか、または外部で例示的な制御システム３００を関連づけることができる画像形成デバイスに接続されるかどうかの判定を提供することができる。

【0049】

一体式ユニットとして図３に示したが、例示的な制御システム３００のさまざまな開示する要素は、単一ユニットに内蔵されるか、または例示的な制御システム３００の単一ユニットの外部で、有線もしくは無線で通信する、個別の構成要素または構成要素の組み合わせとしてのサブシステムの任意の組み合わせで配置されてもよいことを理解されたい。言い換えると、一体式ユニットとして、または支持ユニットとしての何らの特定の構成も、図３の図解によって暗示されない。さらに、例示的な制御システム３００に関する本開示で提供した詳細の理解を容易にするために個別ユニットとして示したが、個別に示したいずれの構成要素の説明した機能も、例えば、１つまたは複数のデータ記憶デバイス３３０に接続され、通信する１つまたは複数のプロセッサ３２０によって行うことができることを理解されたい。

【0050】

開示する実施形態は、改良型真空ベルト搬送を実施する例示的な方法を含むことができる。図４は、そのような例示的な方法のフローチャートを示す。図４に示すように、本方法の動作はステップＳ４０００で始まり、ステップＳ４１００に進む。

【0051】

ステップＳ４１００では、真空ベルト搬送システムを、画像形成デバイスに設けてもよい。本方法の動作は、ステップＳ４２００へ進む。

【0052】

ステップＳ４２００では、真空ベルト搬送システムと関連した高速空気処理システムは、画像形成デバイスに設けてもよい。本方法の動作は、ステップＳ４３００へ進む。

【0053】

ステップＳ４３００では、画像形成動作を画像形成デバイスで開始することができる。本方法の動作は、ステップＳ４４００へ進む。

【0054】

ステップＳ４４００では、真空ベルト搬送システムは、画像形成デバイスにおける画像形成動作を支持して受像媒体出力に受像媒体入力から受像媒体のシートを搬送する受像媒体流路の少なくとも一部分として動作させることができる。本方法の動作は、ステップＳ４５００へ進む。

【0055】

ステップＳ４５００では、高速空気は、画像形成デバイスにおける、受像媒体のシートを搬送する真空ベルト側とは反対側の真空ベルト搬送システムの真空ベルト側に高速空気処理システムを介して加えることができる。高速空気は、真空ベルトの下で空気ベアリングを生成し、例えば、ベルヌーイの定理により真空ベルト上に受像媒体のシートを保持するための真空力をもたらすことができる。本方法の動作は、ステップＳ４６００へ進む。

【0056】

ステップＳ４６００では、真空ベルト搬送システムが画像形成デバイスで関連づけられる個々の処理ユニットを通過する真空ベルト搬送システムを介して受像媒体のシートを並進する場合、画像形成動作を画像形成デバイスで完了としてもよく、受像媒体シートを画像形成装置から出力してもよい。本方法の動作はステップＳ４７００に進み、本方法の動作が終了する。

【0057】

上記のように、本方法は、画像形成デバイスにおける真空ベルト搬送システムによって搬送される基材上に置かれた画像の画質を最高にするサポートをすることで、真空ベルト搬送システムの制御を以前は実現不可能だったレベルで明確に提供することができる。

【0058】

開示する実施形態は、プロセッサによって実行されると、上で概説した方法のステップの全て、または少なくとも一部をプロセッサに実行させることができる命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。

【0059】

上記の例示的なシステムおよび方法は、ある従来の構成要素を参照して、本開示の発明の主題が、熟知し、理解を容易にするために実行することができる適切な動作、製品処理、および画像形成環境の簡潔で一般的な記述を提供する。必須ではないが、本開示の実施形態は、説明した特定の機能を実行するために、ハードウェア回路、ファームウェア、またはソフトウェアコンピュータ実行可能命令の形式で、少なくとも部分的に、提供してもよい。これらは、プロセッサによって実行される個々のプログラムモジュールを含むことができる。

【0060】

開示する発明の主題の他の実施形態は、画像形成デバイスを含む、多くの他の構成のデバイスで、実施することができることが、当業者により理解されるであろう。

【0061】

上記のように、本開示の範囲内の実施形態は、１つまたは複数のプロセッサによってアクセス、読み取り、および実行することができるコンピュータ実行可能命令またはデータ構造を格納したコンピュータ可読媒体を含むことができる。そのようなコンピュータ可読媒体は、プロセッサ、汎用または専用コンピュータによってアクセス可能な任意の利用可能媒体とすることができる。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、アクセス可能なコンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形式で所望のプログラム要素またはステップを実行または格納するために使用することができるＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュドライブ、データメモリカード、または他のアナログもしくはデジタルデータ記憶デバイスを備えることができる。

【0062】

コンピュータ実行可能命令は、例えば、プロセッサに、個々に、またはさまざまな組み合わせで、上記機能のうちいくつかを実行させるために、それぞれ実行およびアクセスすることができる、非一時的命令およびデータを含む。コンピュータ実行可能命令はまた、プロセッサがアクセスおよび実行するために遠隔で格納されるプログラムモジュールを含んでもよい。

【0063】

例示的な図示した一連の実行可能命令または関連データ構造は、上述した例示的な方法のステップで説明される機能を実施するための対応する一連の動作の一例を示している。例示的に示すステップは開示する実施形態の目的を達成するために任意の適当な順序で実行してもよい。本方法の開示するステップに特有の順序は、必ずしも、図４の図解によって暗示されないが、特定の方法ステップが他の何らかの方法ステップを実行するために必要な前提条件である場合はこの限りではない。

【0064】

上述の説明は特定の具体例を含むことができるが、それらは何らかの方法で特許請求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。開示するシステムおよび方法の説明した実施形態の他の構成も、本開示の範囲の一部である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】