CN101114138B - 供纸装置和图像形成装置以及供纸装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

供纸装置包括：设置于对位辊的输送方向上游的输送辊，传递及切断来自用于驱动输送辊旋转的驱动源的驱动的接合器，连接于接合器并旋转自如地设置的旋转轴，设置于旋转轴上的转矩限制器，以及通过转矩限制器被旋转轴旋转驱动的惯性部件。

Description

供纸装置和图像形成装置以及供纸装置的控制方法

相关请引用

本申请根据2006年7月27日提出申请的日本专利申请特愿第2006-205438号主张优先权，在此援用其全部内容，以供参考。

技术领域

本发明涉及供纸装置和图像形成装置以及供纸装置的控制方法。

背景技术

通常，复印机等图像形成装置中具有被称作对位辊(aligningroller)的辊对。该对位辊设置于图像形成部(使用感光鼓等在输送来的用纸上转印有色调剂图像的部分)的输送方向上游侧，起到如下作用：校正从供纸部输送来的用纸前端的倾斜，以及在最适当的时刻送出用纸以便在该图像形成部上将色调剂图像转印到用纸上。

在停止旋转的该对位辊的夹持(nip，辊隙)位置上抵接从供纸部供给的用纸，使用纸形成弯曲，从而即使该用纸被倾斜地输送来，也可以适当地校正倾斜，然后，如上所述，为了在最适当的时刻送出用纸以便在该图像形成部上将色调剂图像转印到用纸上，而使对位辊旋转。

该对位辊的输送方向上游侧具有供纸部，根据从供纸部到对位辊的输送路径长度等关系，在对位辊的输送方向上游侧设置有输送辊。该输送辊起到将从供纸部供给的用纸输送到对位辊的作用，如上所述，从对位辊处于最初的旋转停止状态且在用纸上形成预定弯曲的关系出发，该输送辊在利用对位辊使用纸上形成的弯曲达到预定量的时刻停止旋转。

该输送辊没有专用的驱动源，而与其他辊(例如供纸辊或对位辊等)共用驱动源的情况较多。因此，正如日本专利特开2003-155138号公报中公开的那样，从该驱动源通过齿轮等进行驱动传递，再使用接合器等使该输送辊进行旋转或停止旋转。即，通过该接合器的ON、OFF来传递和切断驱动，从而使输送辊旋转及停止旋转。

但是，由于输送辊停止旋转是这样通过接合器进行的，所以利用接合器切断来自驱动源的驱动的传递时，会产生因对驱动轴急剧地增加转矩而引起的振动，该振动对图像形成装置内的、尤其是光学单元、转印带、感光鼓等产生影响，成为使图像产生跳动(jitter)的原因。即，所述振动传递到光学系单元的反射镜，激光的斜度发生变化，形成于感光体上的静电潜像产生不均。

发明内容

本发明的目的在于提供接合器嵌合时振动少的供纸装置和图像形成装置以及供纸装置的控制方法。

根据本发明实施例提供一种供纸装置，该供纸装置包括：设置在对位辊输送方向上游的输送辊；接合器，传递和切断来自用于驱动输送辊旋转的驱动源的驱动力；连接于所述接合器并旋转自如地设置的旋转轴；设置于所述旋转轴上的转矩限制器；以及通过所述转矩限制器被所述旋转轴驱动旋转的惯性部件。

根据本发明实施例提供一种包括以下部件的供纸装置的控制方法：设置于对位辊输送方向上游的输送辊，驱动所述输送辊旋转的驱动源，传递及切断来自所述驱动源的驱动的接合器，连接于所述接合器且旋转自如地设置的旋转轴，设置于所述旋转轴上的转矩限制器，以及通过所述转矩限制器被所述旋转轴旋转驱动的惯性部件，该控制方法包括：进行第一次的接合器嵌合；进行接合器脱离；以及进行第二次的接合器嵌合。

附图说明

图1是根据本发明实施例一的图像形成装置的示意剖视图；

图2是根据本发明实施例一的输送辊周围部的剖视立体图；

图3是根据本发明实施例一的输送辊周围部的剖视图；

图4是根据本发明实施例一的电磁接合器的剖视图；

图5是与关于根据本发明实施例一的电磁接合器嵌合时输送辊的振动的时序图；

图6是示出根据本发明实施例二的供纸装置的控制方法的流程图；

图7是关于根据本发明实施例二的电磁接合器嵌合时输送辊的振动的时序图；

图8是现有例中的输送辊周围的剖视图；以及

图9是关于现有例中的电磁接合器嵌合时旋转轴的振动的时序图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明实施例进行说明。

图1是根据本发明实施例一的图像形成装置的示意图。该图像形成装置包括：配置在本体1下部的供纸部100，配置在供纸部100侧方及上方的用纸输送部200，配置在用纸输送部200上方的图像形成部300，配置在图像形成部300的排出侧的定影部400，以及由配置在这些图像形成部300和定影部400上方的光学系列部件等构成的图像读取部500。

供纸部100通过供纸辊112的旋转动作从四个供纸盒111中的被选择的供纸盒111向供纸盒111的出口侧(图1的右侧)送出用纸115，同时，通过分别设置于供纸盒111的宽度方向的两端上部的分离凸缘116将用纸相互分离，并将位于最上方的用纸115逐张、准确地提供给用纸输送部200。另外，这四个供纸盒111构成为相对本体1可自由拉出。

用纸输送部200通过输送辊201、输送辊(输送辊中的输送方向最下游侧的输送辊)202及对位辊(aligning roller)203将从供纸部100供给的用纸115向图像形成部300输送，再通过排出辊205将在定影部400上形成图像的用纸115从图像形成部300排出到排出盘204上。输送辊201、输送辊202、对位辊203和排出辊205均由一对辊构成。在对位辊203的前侧设置有对位传感器203a，该对位传感器203a配置成通过输送用纸115而ON、OFF。对位传感器203a的ON、OFF信号向未图示的控制装置输送。

对位辊203设置在图像形成部300的输送方向上游侧，并起到如下作用：校正从供纸部100输送来的用纸115前端的倾斜，以及在最适当的时刻将用纸115送出以便在该图像形成部300上将色调剂图像转印到用纸115上。因此，从未图示的驱动源通过齿轮及接合器向该对位辊203传递驱动，当输送来用纸115时，对位辊203停止旋转，使输送来的用纸115的前端抵接于对位辊203的夹持部，并使用纸115的前端形成预定的弯曲，之后旋转对位辊203，将用纸115输送到图像形成部300。

这样，由于利用对位辊203在用纸115上形成适当的弯曲，所以位于对位辊203的输送方向上游侧的输送辊202的旋转和停止起着重要的作用。因此，从未图示的驱动源通过各种齿轮及接合器向输送辊202传递驱动，当输送来用纸115时，输送辊202旋转(通过接合器ON而传递来自驱动源的驱动)，而且继续旋转直到用对位辊203在该用纸115的前端形成预定的弯曲为止，当用纸115在对位辊203上形成预定的弯曲(从对位传感器203a开启后经过预定时间)时，输送辊202停止旋转(通过接合器OFF而切断来自驱动源的驱动传递)。输送辊202和接合器的具体构成将在下面进行描述。

图像形成部300用于在用纸115上形成色调剂图像，该图像形成部300配置有可旋转地被轴支承且具有光导电性的感光鼓301，在感光鼓301的周围沿其旋转方向配置有充电单元302、曝光单元303、显影单元304、转印单元305、清洁器306及除电单元307。

充电单元302具有施加有高电压的充电导线，通过来自该充电导线的电晕放电对感光鼓301的表面施加预定电位。曝光单元303通过多角镜及反射镜，使根据由后述的图像读取部500读取的原稿的图像数据而从激光发生器射出的激光照射在感光鼓301上，从而可选择性地使感光鼓301表面的电位衰减，在感光鼓301的表面上形成静电潜像。显影单元304利用色调剂使静电潜像显影，在感光鼓301的表面形成色调剂图像。转印单元305将感光鼓301表面的色调剂图像转印到用纸115上。在该图像形成装置中，转印单元305由距离感光鼓301预定间隔的转印辊构成。清洁器306去除在转印后残留在感光鼓301表面上的色调剂。除电单元307去除感光鼓301表面的残留电荷。

定影部400配置在图像形成部300的用纸输送方向下游侧，利用加热辊401及向该加热辊401推压的加压辊402夹住在图像形成部300上转印有色调剂图像的用纸115而进行加热，使色调剂图像定影在用纸115上。

图像读取部500从曝光灯向载置于接触玻璃501上的原稿照射光线，并将其反射光向由CCD线传感器等构成的光电转换部引导，从而读取原稿的图像信息。另外，曝光灯及反射镜形成扫描动作部，该扫描动作部以预定的速度在图1的左右方向上移动移动区域508，从而扫描载置在接触玻璃501上的原稿的整个面，从而可以读取原稿整个面的图像。

接着，参照图2及图3对输送辊202及其附近的具体构成进行说明。图2是根据本发明实施例一的输送辊周围部的立体剖视图。图3是根据本发明实施例一的输送辊周围部的剖视图。

输送辊202通过沿长度方向延伸的旋转轴221驱动而旋转。旋转轴221上设置有用于进行驱动的传递和切断的电磁接合器240。另外，在与电磁接合器240的接合器齿轮241相对的位置上设置有用于传递来自驱动源的驱动的驱动齿轮262。电磁接合器240的接合器齿轮241与驱动齿轮262啮合，而且，通过开启电磁接合器240的开关而使电磁接合器240嵌合，并且向旋转轴221传递来自驱动源的驱动。

另外，旋转轴221上设置有转矩限制器230，通过该转矩限制器230旋转自如地安装有飞轮280。转矩限制器230具有内环231和外环232。内环231固定于旋转轴221上。外环232固定于飞轮280上。固定方法可以采用螺钉、压入、粘结等公知的方法，本实施例中使用的是螺钉(螺栓)。

转矩限制器230采用如下结构：通常，内环231与外环232通过磁力或弹簧力等以预定的连接力连接，在用纸输送方向上对内环231施加预定以上的转矩时，其连接力减弱，从而内环231相对外环232旋转。

因此，在从驱动源以预定值以下的转矩向旋转轴221传递驱动的情况下，旋转轴221与飞轮280一起受到来自驱动源的驱动力而被驱动。另外，从驱动源以预定值以上的转矩向旋转轴221传递驱动时，转矩限制器230的上限值以上的驱动不能向飞轮280传递。

接着，参照图4对电磁接合器240进行说明。图4是根据本发明实施例一的电磁接合器的剖视图。电磁接合器240的与接合器齿轮241为一体的圆筒部242自由套在固定于旋转轴221上的中空轴243外，在圆筒部242内通过板簧244设置有电枢245。另外，在中空轴243上与电枢245相对地固定有转子246、电磁线圈247，当该电磁线圈247中有电流流动时，电枢245被磁力吸引到转子246上，从而接合器齿轮241的驱动力传递给旋转轴221。

然后，将如下状态设为电磁接合器240开启的状态：通过在电磁线圈247中流过电流，从而电枢245被磁力吸引到转子246上，接合器齿轮241的驱动力传递给旋转轴221。另外，将如下状态设为电磁接合器240切断的状态：通过截断向电磁线圈247流入的电流，被磁力吸引的电枢245与转子246分离，接合器齿轮241的驱动与旋转轴221断开。

接着，参照图5对电磁接合器240嵌合时在旋转轴221上产生的振动进行说明。图5是关于根据本发明实施例一的电磁接合器嵌合时输送辊的振动的时序图。

在时间T1开启电磁接合器240时，则向旋转轴221传递驱动力。由于旋转轴221上连接有惯性部件即飞轮280，所以旋转轴221不会急剧旋转，与没有连接飞轮280的情况比较，旋转的加速变得缓慢。而且，由于该飞轮280通过转矩限制器230与旋转轴221相连接，所以可以控制电磁接合器240连接时产生急剧的转矩加速。其结果是，在时间T1旋转轴221上产生的振动减小，且对图像形成的影响变得非常少。接着，在时间T2将电磁接合器240断开时，由于不受驱动力，所以通过惯性力缓慢地旋转，并在时间T3停止。

参照图6及图7对本发明实施例二进行说明。图6是示出根据本发明实施例二的供纸装置的控制方法的流程图。图7是关于根据本发明实施例二的电磁接合器嵌合时输送辊的振动的时序图。在本实施例中可以采用如下方法：使在驱动输送辊202时用于向旋转轴221传递驱动的电磁接合器240一次嵌合(S601)，接着使该电磁接合器240脱离(S602)，然后，再次嵌合电磁接合器240(S603)。

此时，如图7所示，在时间T1电磁接合器240开启，执行第一次的接合器嵌合即步骤S601。接着，在时间T2电磁接合器240断开，执行接合器脱离即步骤S602。此时，即使在电磁接合器240脱离而不能受到驱动之后，旋转轴221也会因惯性力而缓慢地旋转。

接着，在时间T4处，当执行第二次的接合器嵌合即步骤S603时，由于正在继续缓慢地旋转的飞轮的惯性力，当接合器嵌合时，在旋转轴221的辅助旋转方向上作用有转矩。因此，嵌合时施加在旋转轴上的冲击减弱，比在停止的旋转轴221上施加驱动时更小。

而且，在旋转轴221的旋转数适当的情况下，同时还可以具有利用电磁接合器240的嵌合对旋转轴221施加驱动的辅助效果。因此，在采用本实施例构成的供纸装置中，可以进行更加不容易产生振动、且跳动少的良好的图像形成。

关于转矩限制器230向输送辊施加的旋转负荷的值，考虑到来自驱动源的转矩的值等，可通过改变转矩限制器230的大小来适当选择。另外，根据飞轮280的惯性力矩，可计算从接合器脱离直至停止的时间及旋转数的降低，所以，通过适当地对转矩限制器230和飞轮280进行设计，可以提供接合器嵌合时振动少的供纸装置及图像形成装置。

上述实施方式列举复印机作为图像形成装置进行了说明，但是本发明也可以适用于传真机及打印机等。

接着，使用图8及图9对现有例中的电磁接合器嵌合时在旋转轴上产生的振动进行说明。图8是现有例中的输送辊周围的剖视图。图9是关于现有例中的电磁接合器嵌合时的旋转轴的振动的时序图。在现有例中，不存在通过转矩限制器230设置的飞轮280。对于这种构成的供纸装置，在时间T1开启电磁接合器240时，因为旋转轴221没有与飞轮280连接，惯性力矩小，所以会由于驱动力而开始急剧地旋转。该急剧的旋转使旋转轴221上产生振动。在时间T2断开电磁接合器240时，输送辊202因为失去驱动力，所以在时间T3停止旋转。

Claims (6)

1.一种供纸装置，包括：

输送辊，设置在对位辊的输送方向上游；

接合器，传递和切断来自用于驱动所述输送辊旋转的驱动源的驱动力；

旋转轴，连接于所述接合器并旋转自如地设置；

转矩限制器，设置在所述旋转轴上，包括内环和外环；以及

惯性部件，通过所述转矩限制器设置在所述旋转轴上，

其中所述内环固定于所述旋转轴上，所述外环固定于所述惯性部件上，

并且当从所述驱动源以预定值以上的转矩向所述旋转轴传递驱动力时，转矩限制器的驱动力不向惯性部件传递，其中，所述惯性部件是飞轮。

2.根据权利要求1所述的供纸装置，其中，所述接合器还具有如下功能：在供纸时，通过第一次的接合器嵌合，向所述惯性部件传递来自所述驱动源的驱动力，然后进行接合器脱离，接着进行第二次的接合器嵌合。

3.根据权利要求2所述的供纸装置，其中，在所述接合器脱离之后直到所述第二次的接合器嵌合的期间内，所述惯性部件进行旋转。

4.一种供纸装置的控制方法，所述供纸装置包括：输送辊，设置在对位辊的输送方向上游；驱动源，用于驱动所述输送辊旋转；接合器，传递和切断来自所述驱动源的驱动力；旋转轴，连接于所述接合器并旋转自如地设置；转矩限制器，设置在所述旋转轴上，包括内环和外环；以及惯性部件，通过所述转矩限制器设置在所述旋转轴上；其中所述内环固定于所述旋转轴上，所述外环固定于所述惯性部件上，并且当从所述驱动源以预定值以上的转矩向所述旋转轴传递驱动力时，转矩限制器的驱动力不向惯性部件传递，其中，所述惯性部件是飞轮，所述供纸装置的控制方法包括：

进行第一次的接合器嵌合；

进行接合器脱离；以及

进行第二次的接合器嵌合。

5.根据权利要求4所述的供纸装置的控制方法，其中，所述接合器在供纸时利用第一次的接合器嵌合，向所述惯性部件传递来自所述驱动源的驱动力，然后进行接合器脱离，接着进行第二次的接合器嵌合。

6.根据权利要求4所述的供纸装置的控制方法，其中，在所述接合器脱离的工序结束直至所述第二次的接合器嵌合的工序开始的期间内，所述惯性部件进行旋转。

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