CN101177210B

CN101177210B - 纸张输送设备及配备该设备的自动文件给送器和成像装置

Info

Publication number: CN101177210B
Application number: CN2007101860132A
Authority: CN
Inventors: 伊藤学; 村上哲; 富浪数正
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2027-11-09
Also published as: JP2008120493A; US7690650B2; JP4217736B2; CN101177210A; US20080111294A1

Abstract

本发明涉及纸张输送设备及配备该设备的自动文件给送器和成像装置。所述纸张输送设备，包括：纸张给送部分，用于将纸张给送到输送路径；以预定间隔布置的一对上游输送辊和一对下游输送辊；成倍给送检测部分，用于检测成倍给送部分的长度；确定部分，用于确定所述成倍给送部分的长度是否小于所述预定间隔；以及输送控制部分，用于控制所述一对上游输送辊和所述一对下游输送辊的驱动，其中所述输送控制部分控制所述一对上游输送辊和所述一对下游输送辊的速度，以便在所述确定部分确定所述成倍给送部分的长度小于所述预定间隔的情况下，将所述重叠纸张的滞后纸张与前面纸张分离。

Description

纸张输送设备及配备该设备的自动文件给送器和成像装置

相关申请的交叉参考

本申请涉及2006年11月9日提交的日本申请No.2006-304250，根据35 USC§119要求了该日本申请的优先权，其公开内容通过引用全部包含在此。

技术领域

本发明涉及一种纸张输送设备、一种配备有所述纸张输送设备的自动文件给送器以及一种配备有所述纸张输送设备的成像装置。

背景技术

已经存在公知用于逐一从设置和叠放在预定位置处的多页纸张中给送以及输送纸张的纸张输送设备。上述纸张输送设备例如应用于安装在数字多功能外围设备的自动文件给送器或者扫描仪中。备选地，上述纸张输送设备可以在数字多功能外围设备或者包括打印机的成像装置内用于给送打印纸的纸张给送部分中使用。这种类型的纸张输送设备包括用于在给送部分中逐页分别给送纸张的机构。然而，偶尔会出现所谓的成倍文件给送现象，即其中以重叠状态给送了两张或者更多纸张(成倍给送)。

如果在自动文件给送器中出现成倍给送，则被读文件的原始图像就不按照正确的顺序进行布置，以致于应从开头重新读取被读文件的原始图像。否则，没有意识到成倍给送的用户随后将会认识到文件的某些原始图像丢失。在最坏情况下，有时原始文件是不可获得的。

当在成像装置的纸张给送部分中出现成倍给送时，该成倍给送被检测为卡纸，因此使所述装置停止。否则一页中的图像将可能打印在多张纸上。

纸张的成倍给送妨碍了可靠、高效的文件读取过程或成像过程。因此期望改进文件给送机构以防止成倍给送。然而，在不同条件下将给送各种不同类型的纸张，使得难以完全消除成倍给送。

在假设成倍给送的出现无法避免的情况下，已经提出了具有这样一种机构的设备，所述机构配备有用于检测纸张的成倍给送的传感器(成倍给送传感器)并且在不干扰用户的情况下将成倍给送的纸张分离。例如，已经提供了一种当检测到成倍给送时，根据一对上游辊和一对下游辊之间的速度差来分离成倍给送纸张的设备(例如参考日本未经审查专利申请公开No.2006-44906)。也已经提出了一种当检测到成倍给送时向输送路径的上游侧返纸并重新送纸的设备(例如参考日本未经审查专利申请公开No.2003-72988)。

如上所述，已经提出了用于利用各种技术将成倍给送的纸张分离的设备。然而，当分离成倍给送的纸张时，不利的是，由于对纸张施加了不当力而使纸张损坏。特别是当文件经历输送时，如果该文件纸被损坏就没有了该文件的代用品。当分离纸张时，纸张表面可能是粗糙的，这将不利地影响打印。因此，已经需要一种能够分离成倍给送纸张而不会给其带来任何损坏的技术。

另一方面，需要将成倍给送的纸张分离。如上所述，通常在纸张给送部分提供用于将纸张逐一分离的机构。然而，由于成倍给送的纸张表面极其光滑或者易于带有静电，因此可以设想在多数情况下成倍给送的纸张难以分离。因此，已经需要用于分离成倍给送纸张的技术。

利用额外的时间来分离纸张是不期望的。尤其是在所谓的高速机器中，强烈期望高效处理。因此，已经需要一种用于分离成倍给送纸张而尽可能不需要占用额外时间的技术。

发明内容

本发明鉴于前述情况而实现，目标在于提供一种可以分离成倍给送纸张而尽可能不带来损坏的纸张输送设备。本发明还提供了一种可以分离成倍给送纸张而无需占用额外处理时间的纸张输送设备。

本发明提供了一种纸张输送设备，包括：纸张给送部分，用于将多页纸张逐一给送到输送路径；一对上游输送辊和一对下游输送辊，以预定间隔布置在所述输送路径的所述上游侧和所述下游侧，并被驱动用来输送纸张；成倍给送检测部分，用于在以一页纸的一部分与另一页纸重叠的方式给送纸张时检测成倍给送部分即重叠部分的长度；确定部分，用于确定所述成倍给送部分的长度是否小于所述预定间隔；以及输送控制部分，用于控制所述一对上游输送辊和所述一对下游输送辊的驱动，其中所述输送控制部分控制所述一对上游输送辊和所述一对下游输送辊的输送速度，以便在所述确定部分确定所述成倍给送部分的长度小于所述预定间隔的情况下，在所述成倍给送部分定位在所述一对上游输送辊和所述一对下游输送辊之间时，使所述重叠纸张的前面纸张与滞后纸张分离。

另外，本发明还提供了一种配备有所述纸张输送设备的自动文件给送器。

另外，本发明还提供了一种配备有所述纸张输送设备的成像装置。

附图说明

图1示出了其中应用了根据本发明的纸张输送设备的数字复印机和其中应用了根据本发明的纸张输送设备的自动文件给送器(ADF)的配置实例的截面图；

图2A和图2B示出了根据本发明的纸张输送设备的ADF(自动文件给送器)的示意配置的示意图；

图3A至图3C示出了当两页纸成倍给送时，根据本发明的纸张分离设备分离成倍给送纸张的过程的分解图；

图4A和图4B示出了当成倍给送部分的长度L3不小于一对上游输送辊和一对下游输送辊之间的间隔时，根据本发明的纸张分离设备中的过程的分解图；

图5A至图5C示出了用于说明在根据本发明的纸张分离设备中使用的定时器功能的第一分解图；

图6A至图6B示出了用于说明在根据本发明的纸张分离设备中使用的定时器功能的第二分解图；

图7示出了根据本发明ADF控制部分的部分功能配置的方框图；

图8示出了根据本发明纸张分离过程的程序的第一流程图；

图9示出了根据本发明纸张分离过程的程序的第二流程图；

图10示出了根据本发明纸张分离过程的程序的第三流程图；

图11示出了根据本发明的纸张分离过程的程序的第四流程图。

具体实施方式

在根据本发明的纸张输送设备中，当成倍给送部分定位在一对上游文件输送辊和一对下游文件输送辊之间时，输送控制部分使一对上游文件输送辊的输送速度与一对下游文件输送辊的输送速度彼此不同，以将滞后纸张与前面纸张分离，藉此可以分离纸张而不会猛烈地磨损纸张或给纸张带来损坏。由于所述输送辊对中的每对输送辊逐一夹住待分离纸张来分离所述纸张，因此可以更加确定地将纸张分离。为了使得所述输送辊对中的每对输送辊的输送速度不同，仅仅可以使一对上游文件输送辊减速或者停止，而一对下游文件输送辊可以保持其输送速度来输送前面纸张，藉此就不需要为了分离而降低该纸张输送速度。因此成倍给送的纸张可以在不需要占用额外处理时间的情况下分离。

正是在成倍给送部分的长度小于一对上游文件输送辊与一对下游文件输送辊之间的间隔时，根据所述输送辊对之间的速度差来分离成倍给送的纸张。然而，通常用于逐一分离纸张的机构提供在纸张给送部分处，因此纸张完全彼此重叠的成倍给送很少发生。设计分离机构，使得纸张完全彼此重叠的成倍给送很少发生。所述输送辊对的布置间隔通常设置为略微小于可以输送的最小尺寸纸张的长度。可以设想，其中成倍给送部分小于布置间隔的情况会频繁出现。另一方面，当成倍给送部分的长度比所述间隔更长时，可以通过传统技术来分离纸张。因此，至少对于在成倍给送部分小于所述布置间隔时的情况，可以提供本发明的优异效果，藉此使得该分离执行不劣于传统技术。

输送控制部分可以进一步控制纸张给送部分，以便于在前面纸张之后来给送从所述前面纸张分离的纸张，并依次给送来自纸张给送部分的下页纸张。具体地，如果下页纸张的给送定时滞后了与成倍给送纸张之间的增加间隔对应的时间，则在可以处理成倍给送纸张和下页纸张时执行读取或者成像，藉此没有一页纸张变得效率低下。

另外，输送控制部分可以通过减速或者停止所述一对上游输送辊控制在前面纸张后隔一个时间间隔来给送滞后纸张。根据该配置，可以在不改变成倍给送纸张中前面纸张的输送速度的情况下分离纸张。如果滞后纸张相对于前面纸张滞后了预定时间间隔，然后以预定输送速度进行输送，则分离纸张不需要额外时间。

此外，纸张给送部分可以包括用于将一页纸从叠放的纸张中分离的纸张分离部分，并且输送控制部分可以在与前面纸张重叠的滞后纸张通过了所述纸张分离部分之后使得那对传输辊减速或者停止。根据该配置，可以避免纸张的一部分与所述分离部分长时间保持接触的状态。根据其结构所述分离部分可能会磨损纸张或者使纸张卷起。从该观点来看，此发明是优选的。

另外，纸张输送设备可以进一步包括配准辊，所述配准辊布置在所述一对下游传输辊的下游侧，并临时使得待输送的纸张前端停止在预定位置且以预定定时来给送该纸张，其中输送控制部分可以在与前面纸张重叠的滞后纸张到达配置辊前使一对上游输送辊减速或者停止。配准辊用于与读取或者成像处理的预定定时同步地发送纸张。当发送纸张操作期间一对上游文件输送辊减速或者停止时，发送纸张操作变得不稳定。因此优选的是在纸张达到配准辊之前的位置处使一对上游文件输送辊减速或者停止。

在成倍给送部分的长度不小于预定间隔的情况下，输送控制部分可以控制所述输送辊对中的每一对输送辊，以便于将前面纸张和滞后纸张都返回给纸张给送部分，并另外控制纸张给送部分以便于重新给送返回的纸张。根据该配置，即使在成倍给送部分的长度不小于所述间隔的情况下，也可将成倍给送的纸张分离。

另外，纸张给送部分可以包括用于将一页纸从叠放的纸张中分离的纸张分离部分，并且输送控制部分可以控制将前面纸张和滞后纸张的成倍给送部分从纸张分离部分返回到上游侧。根据该配置，就可以通过将成倍给送部分从纸张分离部分返回到上游侧并重新给送纸张，从而利用分离部分分离纸张。

备选地，纸张给送部分可以包括将一页纸从叠放的纸张中分离的纸张分离部分，并且输送控制部分可以控制，从而将前面纸张和滞后纸张从纸张分离部分返回到上游侧。根据该配置，可以避免部分纸张在自返回纸张至重新给送纸张期间与所述分离部分接触的状态。根据其结构，所述分离部分可能会磨损纸张或者使纸张卷起。从该观点来看，此发明是优选的。

另外，纸张输送设备可以进一步包括用于在给送之前获取叠放纸张尺寸的尺寸获取部分，其中成倍给送检测部分可以检测前面纸张的前端到成倍给送部分的前端的长度，并且确定部分可以计算输送方向上获取的尺寸长度与自前面纸张的前端至成倍给送部分的前端的长度的差值，并将该差值定义为成倍给送部分的长度。根据该配置，在成倍给送部分的前端通过成倍给送检测部分时的点时，可以得到成倍给送部分的长度。其结果是，当纸张返回到纸张给送部分并重新给送时，在比成倍给送部分的后端到达成倍给送检测部分时更早的点处，返回了纸张，藉此可以在更短的周期内来重新给送纸张。

将参考附图对本发明进行详细描述。但应当理解的是，下面的描述以各个方面说明了本发明，当并非是对本发明的限制。

(纸张输送设备的配置实例)

图1示出了其中应用了根据本发明的纸张输送设备的成像装置和其中应用了根据本发明的纸张输送设备的自动文件给送器(ADF)的配置实例的截面图。图1中的成像装置是电子照相数字复印机。

复印机的总体配置和操作

在图1中，从复印机100的纸张给送盒11给送的纸张通过纸张输送路径10到达其中布置了转移单元8的转移部分。根据本发明的纸张输送设备应用在纸张输送路径10中。用于读取文件图像的图像读取部分2布置在复印机100的机身上部。ADF 1安装在图像读取部分2上部。ADF1给送放置到原件盒27上的文件，以便将所述文件输送到图像读取部分2的读取位置。根据本发明的纸张输送设备应用在输送路径中，文件将通过该输送路径到达读取位置。复印机100扫描由ADF1输送的文件(纸张)以得到图像数据，并根据得到的图像数据或者从外部传送的图像数据在从纸张给送盒11等的纸张给送部分给送的纸张上形成图像。

成像装置100主要包括ADF1、图像读取部分2、用作成像部分的光学写单元3、显影单元4、光电导体5、充电设备6、清洁器单元7、转移单元8、定影器单元(fuser unit)9、纸张输送路径10、纸张给送盒11和纸张退出盒12。

图像读取部分(读取设备)2主要包括光源支架13、反射镜组14和CCD 15。在扫描从ADF1传送的文件时，后面描述的控制部分扫描文件的图像，而光源支架13和反射镜组14仍然停留在预定位置(文件读取部分34)。光根据从ADF1输送的文件从光源支架13的光源辐射到文件。一些辐射光从文件表面反射经过反射镜组14聚焦到CCD 15上。来自CCD 15的输出信号被处理成数字数据，藉此可以得到根据文件图像的图像数据。随后将描述ADF 1的具体配置和操作。

充电设备6是用于将光电导体5的表面均匀充电至预定电势的充电装置。尽管在该实施例中的成像装置100采用了充电器类型的充电设备6，但是还可以采用诸如辊式充电器或者刷式充电器的接触型充电设备。

在本发明的实施例中，配备有激光辐射部分16a和16b及反射镜组17a和17b的激光扫描单元(LSU)用作光学写单元(成像部分3)。然而，作为替换，可以使用布置成阵列的具有发光设备的LED打印头或者EL写入头。光学写单元3利用了配备有两个激光辐射部分16a和16b的双射束系统，以便以高速打印过程来进行处理。这降低了辐射定时内速度增加所涉及的负荷。光学写单元3辐射来自激光辐射部分16a和16b的激光扫描射束，所述激光扫描射束根据输入的图像数据进行调制。辐射的激光射束经过反射镜组17a和17b到达光电导体5，从而根据图像数据以一种图案将均匀充电的光电导体5曝光。因此在光电导体5的表面上形成静电潜像。

显影单元4布置在光电导体5的附近。显影单元4利用黑色色粉使形成在光电导体5表面上的静电潜像可视。清洁器单元7布置在光电导体5的周围。清洁器单元7在显影和图像转移之后移除和收集光电导体5表面上残余的色粉。

复印机100具有用于整体控制整个设备的控制部分(未示出)。控制部分包括主CPU、ROM、RAM、非易失性存储器、输入电路、驱动电路、输出电路、通信电路等。ROM存储了供主CPU执行的控制程序。RAM为主CPU提供了工作区域。非易失性存储器保持用于控制的数据。输入电路是向其输入来自复印机100各个部分处的检测装置的信号的电路，驱动器电路驱动诸如执行器的负载或者用于操作复印机100中的每个驱动机构的马达。输出电路向将受到控制的对象输出控制信号，诸如激光辐射部分16a和16b。通信电路使得能够与后面所述的ADF 1的ADF控制部分进行通信。主CPU可以利用输入到输入电路的信号执行处理。另外，主CPU可以通过驱动器电路来驱动每个负载。另外，主CPU可以经过输出电路向将受到控制的对象输出控制信号。主CPU还可以通过通信电路从ADF1的ADF控制部分接受或者向其发送控制所需的信息或者命令。

通过向来自转移单元8的输送记录纸施加电场，所述电场与静电图像的电荷极性相反，将如上所述可以在光电导体5的表面上可见的静电图像转移到记录纸上。例如，当静电图像具有负极性的电荷时，转移单元8施加的极性为正。转移单元8的转移带19通过驱动辊20、驱动辊21和其它辊来拉伸，并且具有预定的电阻值(例如在1×10⁹至1×10¹³Ω·cm的范围内)。具有导电性且能够施加转移电场的弹性导电辊22布置在光电导体5和转移带19的接触部分。

在转移单元8处转移到记录纸上的静电图像(未固定色粉)被输送到定影器单元9。定影器单元9对未固定的色粉进行熔融使其固定到记录纸上。定影器单元9具有热辊23和压力辊24。用于将热辊23的表面加热到预定温度(熔融温度：大约160至200℃)的热源布置在热辊23的内围部分。另一方面，未示出的压力元件布置在压力辊24的两端，使得压力辊24以预定的压力与热辊23加压接触。因此，在输送记录纸上的未固定色粉通过热辊23加热，以使其熔融在热辊23和压力辊24之间的压力接触部分(称为熔融挤压部分)。对着记录纸按压熔融的色粉，使其保持固定在纸张的表面。

多个纸张给送盒11用于堆集用来成像的记录纸。在该方面中，每个纸张给送盒11与纸张给送部分对应。在本实施例的复印机100中，纸张给送盒11安装在主体的下部。该实施例中的复印机100就是所谓的高速机。因此将每个纸张给送盒11设计成能够存储大量纸张。每个纸张给送盒11可以存储500至1500张标准尺寸的记录纸。在纸张给送盒11处布置的是捡拾辊11a、纸张给送辊11b和分离辊11c。捡拾辊11a从放置在纸张给送盒11的一叠纸中逐一地发送纸张到纸张输送路径10。一对纸张给送辊11b和分离辊11c将纸张输送到纸张输送路径10的下游测，同时通过捡拾辊11a分离发送至纸张输送路径10的纸张。一对纸张给送辊11b和分离辊11c是在该方面中描述的分离部分。

用于检测给送纸张的成倍给送的成倍给送传感器(成倍给送检测部分)、多对输送辊51和驱动辊52(每对的标记后面附有不同字母)布置在自纸张给送盒11给送的纸张所通过的纸张输送路径10处。沿着纸张给送路径10提供了多对输送辊51和驱动辊52，以将发送到纸张输送路径10的纸张输送至转移部分。配准辊18通过使纸张的前端与其接触，而使得通过纸张输送路径10的纸张停止在预定位置，然后以预定定时将纸张输送到转移部分。

成倍给送传感器53提供在一对纸张给送辊11b和分离辊11c与一对输送辊51和驱动辊52之间。成倍给送传感器53包括发射超声波的发射器53a，以及接收从发射器53a经过纸张输送路径10发射的超声波的接收器53b。根据穿过成倍给送检测部分的纸张存在与否以及通过纸张的成倍给送存在与否，从发射器53a至接收器53b的超声波的衰减程度发生改变。通过使用这种性质，可以检测通过成倍给送传感器53的文件的成倍给送存在与否以及成倍给送部分的通过时间。根据检测的成倍给送部分的通过时间和预定文件输送速度，可以得到成倍给送部分在输送方向的长度。

输送路径25和主要用于给送非标准尺寸纸张的手动纸张给送盒26安装在复印机100的机身侧面，能够存储更多纸张的大容量纸箱与输送路径25连接。

纸张退出盒12与手动纸张给送盒26相对布置在机身侧面。复印机100具有这样的配置，在所述配置中，可以布置用于执行已排放纸张的后处理(装订、穿孔等)的整理机(finisher)或者多箱纸张退出盒来作为代替纸张退出盒12的选项。

ADF的配置和操作

将参考图2A和图2B对安装到前述复印机100的ADF1进行说明。图2A和图2B示出了根据本发明的纸张输送设备的ADF(自动文件给送器)的配置示意图。

更加具体地，如图2A和图2B所示，ADF1主要包括用作纸张给送部分的文件盒27、文件拣拾辊28、文件给送辊29、文件分离辊30、多对输送辊31和驱动辊32(在每对输送辊和驱动辊的标记后附有不同的字母)、文件配准辊33、文件退出辊35以及文件退出盒36。ADF 1进一步包括文件长度传感器(纸张长度检测部分)39、输送长度传感器(输送长度检测部分)40和文件成倍给送传感器43(文件成倍给送检测部分)。

ADF1还具有未示出的ADF控制部分。ADF控制部分包括辅助CPU、ROM、RAM、非易失性存储器、输入电路、驱动器电路、输出电路、通信电路等。ROM存储有辅助CPU执行的控制程序。RAM向辅助CPU提供工作区域。非易失性存储器保持用于控制的数据。输入电路是向其输入来自ADF1每个部分的检测装置的信号的电路。驱动电路驱动负载诸如驱动执行器或者马达，用于操作ADF1的每个部分的驱动机构。输出电路向将被控制的对象诸如文件成倍给送传感器43的发射器43a输出控制信号。通信电路能够进行与复印机100主体的控制部分的通信。辅助CPU可以利用输入到输入电路的信号来执行处理。辅助CPU还可以通过驱动电路来驱动每个负载。辅助CPU还可以通过输出电路向将被控制的对象输出控制信号。

文件盒27是供用户在其上放置文件堆叠的盒子。文件捡拾辊28将文件从放置在文件盒27上的文件堆叠逐一发送到文件输送路径S1。所述一对文件给送辊29和文件分离辊30将文件输送到文件输送路径S1的下游，同时通过文件捡拾辊28将发送到文件输送路径S1的文件分离。一对文件给送辊29和文件分离辊30是在所述方面中描述的分离部分。沿着文件输送路径S1布置了用于将发送到文件输送路径S1的文件输送到文件读取部分34的多对文件输送辊31和驱动辊32。文件配准辊33通过使文件的前端与其接触而使通过文件输送路径S1的文件停止在预定位置处，然后以预定定时将文件输送到文件读取部分34。文件退出辊35将已经在图像读取部分34经历了图像读取的文件退出到文件退出盒36。

文件长度传感器(纸张长度检测部分)39检测放置在文件盒27上的文件在输送方向上的长度。输送长度传感器40为每一文件检测输送文件的长度。文件成倍给送传感器43检测当文件重叠输送时的成倍给送，并检测成倍给送部分在输送方向上的长度。

在文件盒27处提供有一对可移动调整盘37和多个文件长度传感器39。用户以这样的方式使用一对可移动的调整盘37，即，用户将一对可移动调整盘37移动到与文件的宽度相应的位置，以在主扫描方向(与文件输送方向垂直的方向)上对准所放置的文件堆叠的宽度。调整盘37用作宽度方向上的文件尺寸的传感器，这是由于其位置与文件的宽度匹配。文件长度传感器39包括多个传感器，其中每个传感器都沿着文件的输送方向进行布置。每个传感器具有可移动的悬臂部分，其中在未放置文件的情况下，悬臂部分中的一部分在文件盒27上突出。当文件放置在文件盒27上时，文件覆盖区域处的悬臂部分的前端部分低于盒的表面。每个传感器响应于悬臂的位移而改变信号。根据在每个部分提供的文件长度传感器39的信号的结合，来检测文件在输送方向上的长度。ADF控制部分根据调整盘37的文件宽度检测结果和文件长度传感器39的文件长度检测结果，在多个标准尺寸中确定一个标准尺寸，以得到文件盒27上的文件尺寸。

所述输送长度传感器40布置在文件捡拾辊28和文件分离辊30之间，所述输送长度传感器40配备有因与给送的文件接触而移位的悬臂。当文件的前端通过时，输送长度传感器40的悬臂升高，而当文件的末端通过时，输送长度传感器40的悬臂返回到原始位置。因此计算从悬臂升高到它返回原始位置的文件通过时间，其中每个给送文件在输送方向上的长度是根据计算得到的通过时间和预定文件传输速度得到。因此即使在输送方向上混合放置了具有不同尺寸的文件时，也可以得到每个文件的长度。

文件成倍给送传感器43安装在一对文件给送辊29和文件分离辊30与一对文件输送辊31和驱动辊32之间。文件成倍给送传感器43包括发射超声波的发射器43a，和接收从发射器43a通过文件输送路径S1发射的超声波。从发射器43a至接收器43b的超声波的衰减程度根据通过成倍给送检测部分的文件存在与否以及通过文件的成倍给送存在与否而改变。通过使用该性质，来检测通过成倍给送传感器43的文件的成倍给送存在与否以及成倍给送部分的通过时间。根据所检测的成倍给送部分的通过时间和预定的文件输送速度，来得到成倍给送部分在输送方向上的长度。

成倍给送检测和纸张分离

将对根据本发明的纸张分离设备的操作进行详细描述。在下面的描述中，将以ADF 1的纸张分离设备为例。然而，成像装置100的主体处的分离设备也可具有类似结构。本领域技术人员将很容易把该描述应用到成像装置100的主体处的纸张分离设备。

图2A和图2B示出了自文件盒27至文件配准辊33的输送路径中布置的元件及其布置关系。图2A示出了输送路径中的辊和文件成倍给送传感器43的布置。在图2A中，在输送方向上长度为L0的文件放置在右端的文件盒27上。在图2A中文件自右侧输送到左侧。以从输送路径的上游侧开始的顺序布置在文件输送路径上的是文件捡拾辊28、一对文件输送辊29和文件分离辊30、文件成倍给送传感器43、一对文件输送辊31a和驱动辊32a、一对文件输送辊31b和驱动辊32b以及文件配准辊33。在这些元件之中，主要构成本发明的纸张分离设备的特征部分的部件是文件成倍给送传感器43、一对文件给送输送辊31a和驱动辊32a以及一对文件输送辊31b和驱动辊32b。自文件给送辊29至位于其下游侧的文件输送辊31a(上游文件输送辊)的距离是L6。自位于文件给送辊29下游侧的文件成倍给送传感器43至位于成倍给送传感器43下游测的文件输送辊31a的距离是L5。自文件输送辊31a至位于其下游侧的文件输送辊31b(下游文件输送辊)的距离是L1。自文件成倍给送传感器43至位于其下游侧的文件输送辊31b的距离是L4。自文件输送辊31b至位于其下游侧的文件配准辊33的距离是L7。

图2B示意性地示出了图2A中用于驱动每个辊的驱动源的布置。文件输送辊31b由第一驱动马达(马达1)65驱动。文件输送辊31a由第二驱动马达(马达2)63驱动。文件给送辊29、文件捡拾辊28以及文件分离辊30由第三驱动马达(马达3)58驱动。文件拣拾辊28安装至通过弹簧朝上偏置的拣拾臂55的前端。因此该偏置使得文件拣拾辊28离开文件而不是给送。当ADF控制部分在给送文件而驱动拣拾螺线管(pickup solenoid)60时，拣拾臂55抵抗偏置力而降低，藉此文件捡拾辊28与最上面的纸张接触。文件捡拾辊28通过第三驱动马达58的驱动进行旋转，以便于将最上面的纸张发送到文件给送辊29。给送文件进一步通过文件给送辊29输送到下游侧，同时文件分离辊30以低速在将文件返回文件盒27的方向上进行旋转。因此，紧接着位于最上面的纸张下面且与最上面的纸张一起给送的纸张与最上面的纸张分离。被分离的纸张在下一给送定时作为最上面的纸张给送。在文件输送路径中布置了用于检测文件盒27上的文件存在与否的文件传感器Sa，以及用于检测纸张的前端和后端通过的纸张通过传感器Sc和Sd。

图7示出了ADF控制部分的部分功能配置的方框图，所述ADF控制部分用来识别文件成倍给送传感器43的检测信号，以驱动马达和上述螺线管。在图7中，ADF控制部分67包括辅助CPU 56、第一驱动马达驱动部分64、第二驱动马达驱动部分62、第三驱动马达驱动部分57、拣拾螺线管驱动部分59、文件成倍给送传感器输入部分61、文件尺寸传感器输入部分69和纸张传感器输入部分71。第一驱动马达驱动部分64是用于驱动第一驱动马达65的驱动器电路。第二驱动马达驱动部分62是用于驱动第二驱动马达63的驱动器电路。第三驱动马达驱动部分57是用于驱动第三驱动马达58的驱动器电路。拣拾螺线管驱动部分59是用于驱动拣拾螺线管60的驱动器电路。文件成倍给送传感器输入部分61是将来自文件成倍给送传感器43的检测信号输入到其中的输入电路。文件尺寸传感器输入部分69是将来自用于检测文件宽度的调整盘37和用于检测文件长度的文件长度传感器39的信号输入到其中的输入电路。纸张传感器输入部分71是将来自文件传感器Sa和纸张通过传感器Sc和Sd的信号输入到其中的输入电路。

如上所述，文件分离辊30通过与最上面的纸张一起给送的纸张和文件分离辊表面之间的摩擦力而将该纸张与最上面的纸张分离。然而，当纸张之间的吸力超过摩擦力时，就不能使重叠的纸张分离，这导致了成倍给送。图3A至图3C示出了当两张纸重叠给送时，通过根据本发明的纸张分离设备将成倍给送纸张分离的过程的分解图。图3A示出了其中两页重叠纸张的成倍给送部分通过文件成倍给送传感器43的状态。重叠纸张的最上面的纸张P1是应当最初给送的纸张。最下面的纸张P2是与最上面的纸张一起给送的纸张。纸张P2以这种方式给送，使得由于文件分离辊30的分离操作，纸张P2的前端以长度L2迟滞于最上面的纸张。成倍给送部分的长度是L3。

在纸张P1的前端通过文件成倍给送传感器43时的定时、成倍给送部分的前端通过文件成倍给送传感器43的定时、成倍给送部分的后端通过文件成倍给送传感器43的定时以及纸张P2的后端通过文件成倍给送传感器43时的定时中各个定时处，来自文件成倍给送传感器43的输出信号的输出电平改变。ADF控制部分67基于电平的改变来识别每个定时。当ADF控制部分67识别到成倍给送部分的后端通过文件成倍给送传感器43时，它就根据成倍给送部分的前端和后端的通过时间以及纸张输送速度来计算成倍给送部分的长度L3。然后，ADF控制部分67比较计算的长度L3和上游文件输送辊31a和下游文件输送辊31b之间的距离L1。当如图3B所示L3＜L1时，ADF控制部分67一直等待，直到成倍给送部分定位在上游文件输送辊31a和下游文件输送辊31b之间，纸张P1夹在下游文件输送辊31b和驱动辊32b之间，纸张P2夹在上游文件输送辊31a和驱动辊32a之间。例如，将该定时规定为在检测到成倍给送部分的尾部后，将成倍给送部分的尾部输送距离L5的定时。其中成倍给送部分后端完全通过上游文件输送辊31a的余量可以包括在该定时中。

当到达该定时时，ADF控制部分67进行控制，使得上游文件输送辊31a的输送速度从预定的文件输送速度开始降低，或者使得上游文件输送辊31a停止。因此纸张P2降低速度或者停止。更具体地讲，ADF控制部分67可以将上游文件输送辊31a的速度降低到预定速度，或者可以在减速之后使上游文件输送辊31a停止。备选地，ADF控制部分67可以就在这一刹那使上游文件输送辊31a停止。另一方面，纸张P1保持以预定输送速度输送到下游侧。图3C示出了图3B中纸张P2在该定时停止的状态，因此纸张P2与纸张P1分离。

下面将说明在成倍给送部分的长度等于上游文件输送辊31a和下游文件输送辊31b之间的距离或者长于该距离情况下的过程，即当上述比较结果为L3≥L1情况下的过程。图4和图4B示出了比较结果为L3≥L1时的过程。当在成倍给送部分的后端通过文件成倍给送传感器43的情况下，ADF控制部分67确定L3≥L1时，ADF控制部分67使得上游文件输送辊31a、下游文件输送辊31b和文件给送辊29以预定的速度反转(参见图4A)。利用该操作，使纸张返回至文件盒27。优选的是，文件分离辊30的驱动部分具有单向离合器。根据该配置，在反转时，文件分离辊30跟着文件给送辊29旋转。ADF控制部分67等待成倍给送部分经过文件给送辊29返回到文件盒27的定时。该定时被规定为成倍给送部分的后端通过文件成倍给送传感器43且返回了距离(L6-L5)的时刻。可以将文件给送部分的后端完全经过文件给送辊29的的余量进一步添加到该定时中。当到达该定时时，ADF控制部分67将文件给送辊29的旋转改变为常规的旋转，以便重新给送纸张P1(参见图4B)。当重新给送时，纸张P2再次通过文件分离辊30来接收分离操作。

将对用于ADF控制部分67以得到前述纸张分离操作的各个控制定时的定时器进行说明。图5A至图5C、图6A和图6B是用于说明定时器功能的分解图。在该实施例中，ADF控制部分67具有三个定时器Tc1、Tc2和Tc3。定时器Tc1是将纸张P1的前端作为基准的定时器。定时器Tc2是将成倍给送部分的前端作为基准的定时器。定时器Tc3是将成倍给送部分的后端作为基准的定时器。

具体地，当文件成倍给送传感器43从没有纸张的状态检测到新纸张的前端时，ADF控制部分67复位定时器Tc1。图5A示出了复位定时器Tc1的状态。此后，定时器Tc1保持运转直至其检测到下页纸张的前端。当文件成倍给送传感器43检测到成倍给送部分的前端通过时，ADF控制部分67复位定时器Tc2。图5B示出了复位定时器Tc2的状态。此时ADF控制部分67对定时器Tc1进行采样，以便计算直到成倍给送部分的长度L2。然后，定时器Tc2保持运转，并且当它到达最大值时停止。当检测到下一成倍给送部分的前端时，定时器Tc2再次复位。当文件成倍给送传感器43检测到成倍给送部分的后端通过时，ADF控制部分67复位定时器Tc3。图5C示出了复位定时器Tc3的状态。此时，ADF控制部分67对定时器Tc2进行采样，以便计算成倍给送部分的长度L3。然后，定时器Tc3保持运转，并且当它到达最大值时停止。当检测到下一成倍给送部分的后端时，定时器Tc3再次复位。

当ADF控制部分67确定成倍给送部分的长度L3小于上游文件输送辊31a与下游文件输送辊31b之间的距离L1时，ADF控制部分67监视定时器Tc1并等待，直到与长度L4对应的时间过去。图6A示出了该状态。如图6A所示，纸张P1的前端到达下游文件输送辊31b。纸张P1夹在下游文件输送辊31b和驱动辊32b之间。与此同时，ADF控制部分67监视定时器Tc3并等待，直到与长度L5对应的时间过去。图6B示出了该状态。如图6B所示，成倍给送部分的后端到达上游文件输送辊31a。仅纸张P2夹在上游文件输送辊31a和驱动辊32a之间。当两个条件都满足时，控制上游文件输送辊31a的输送速度以从预定文件输送速度开始降低，或者控制上游文件输送辊31a使其停止。因而，在纸张P1的输送速度和纸张P2的输送速度之间产生了差异。

纸张分离过程的程序

下面将详细地说明由主CPU和辅助CPU执行的纸张分离过程的程序。图8至图11是示出了由主CPU和辅助CPU执行的纸张分离过程的程序流程图。图8和图9是示出了假设混合存在具有不同长度的纸张时的过程流程图。这些流程图主要表示了其目标是文件的辅助CPU的程序，但并不仅限于此。另一方面，图10和图11是示出了假设每页纸张的长度彼此一致时的过程的流程图。这些流程图主要表示其目标是标准尺寸打印纸张的主CPU的程序，但并不仅限于此。下面将参考这些流程图来说明所述过程的程序。

在图8中，当开始了给送文件的过程时，辅助CPU 56首先使第一驱动马达65、第二驱动马达63和第三驱动马达58正常旋转(步骤S11)。然后，辅助CPU 56监视文件传感器Sa，以便确定文件盒27上是否有文件(步骤S13)。当没有文件时，例程执行至步骤S17，在该步骤，使第一驱动马达65、第二驱动马达63和第三驱动马达58停止，结束该过程。

另一方面，当在步骤S13确定存在文件时，为了给送最上面的纸张，辅助CPU 56激励拣拾螺线管60一个预定时间段以降低拣拾臂55。随着给送纸张的前端通过文件给送辊29，给送的纸张被输送到文件成倍给送传感器43。

在下列步骤S19至S35，辅助CPU 56重复执行该过程，以基于来自文件成倍给送传感器43的信号来确定纸张状态，以及控制定时器Tc1、Tc2和Tc3。重复上述过程，直到检测到输送的纸张在没有重叠给送的情况下通过，或者直至检测到成倍给送，并且成倍给送部分的后端通过文件成倍给送传感器43。重复的过程如下所述。首先，辅助CPU 56确定纸张的前端通过与否(步骤S19)。当检测到前端的通过时，复位定时器Tc1(步骤S21)。然后，确定是否检测到成倍给送部分的前端通过(步骤S23)。当检测到成倍给送部分的前端时，复位定时器Tc2(步骤S25)，并且计算从纸张的前端到成倍给送部分的长度L2(步骤S27)。然后，确定成倍给送部分的后端是否通过(步骤S29)。当检测到成倍给送部分的后端时，复位定时器Tc3(步骤S31)，并且计算成倍给送部分的长度L3(步骤S33)。然后例程进行至步骤S41以及后面步骤的纸张分离过程。另一方面，当在步骤S29未检测到成倍给送部分的后端时，例程进行至步骤S35，以确定是否检测到纸张的后端通过。当检测到纸张的后端通过时，例程进行至步骤S13来给送下页纸张。另一方面，当在步骤S29未检测到成倍给送部分的后端时，例程进行至步骤S19来重复文件成倍给送传感器43的监视。

图9示出了步骤S41以及后面步骤的纸张分离处理。首先，辅助CPU 56比较成倍文件给送部分的长度L3和自上游文件输送辊31a到下游文件输送辊31b之间的距离L1(步骤S41)。当L3＜L1时，辅助CPU 56确定自纸张的前端到成倍给送部分的距离L2是否是可由下游文件输送辊31b和驱动辊32b夹住的范围内的长度(步骤S47)。该长度的一个实例是10mm，但并不限于此。当L2不大于10mm时，例程进行至将在后面描述的步骤S43，以将纸张P1和P2返回到文件盒27。当长度12大于10mm时，辅助CPU 56比较长度L2和长度L7(步骤S49)。这样做是为了在成倍给送部分到达上游文件输送辊31a和下游文件输送辊31b之间的位置时，确定纸张P1的前端是否越过文件配准辊33。当长度L2不小于L7时，例程进行至将在后面描述的步骤S43，以将纸张P1和P2返回到文件盒27。另一方面，当长度L2大于L7时，例程进行至步骤S51，进行等待，直到成倍给送部分到达上游文件输送辊31a和下游文件输送辊31b之间的位置(步骤51)。具体情况类似于图6A和图6B的分解图，辅助CPU 56监视定时器Tc1和Tc3并等待，直到定时器Tc1到达与程度L4对应的时间，定时器Tc3到达与长度L5对应的时间。当定时器Tc1和Tc3分别到达预定的时间时，辅助CPU56使得第二驱动马达63和第三驱动马达58停止或者减速(步骤S53)。因此，纸张P2相对于纸张P1滞后，藉此将两张纸彼此分离。

辅助CPU56还监视纸张通过传感器Sd并等待，直至检测纸张P1的后端通过(步骤S55)。纸张通过传感器Sd布置在下游文件输送辊31b和文件配准辊33之间。当检测到纸张P1的后端时，使第二驱动马达63的输送速度和第三驱动马达58的输送速度返回到原来的输送速度(步骤S57)。因而，在纸张P1后以一定时间时隔来输送纸张P2。然后辅助CPU 56监视纸张通过传感器Sc并等待，直至检测到纸张P2的后端通过。纸张通过传感器Sc布置在上游文件输送辊31a和下游文件输送辊31b之间。当检测到纸张P2的后端时，例程进行至步骤S13，以便执行下页纸张的给送过程。

随后将说明将纸张P1和P2返回到文件盒27的步骤S43以及后面步骤的过程。根据在步骤S41、S47以及S49的确定结果，例程进行至步骤S43。在步骤S43，辅助CPU56使第一驱动马达65、第二驱动马达63以及第三驱动马达58反转。将反转的时间段定义为比通过将长度(L6-L5)(即自文件成倍给送传感器43至文件给送辊29的距离)加到开始反转点处定时器Tc2指示的时间(即从成倍给送部分的前端通过文件成倍给送传感器43时至开始反转时经过的时间)得到的时间段长。应当注意的是，这是正常旋转的输送速度和反向旋转的输送速度彼此相等的时刻。当正常旋转的输送速度和反向旋转的输送速度彼此不同时，考虑输送速度的差异来确定反向时间。因此，成倍给送部分自文件给送辊29返回到上游侧。此后辅助CPU56使第一驱动马达65、第二驱动马达63以及第三驱动马达58正常旋转，以重新给送返回的纸张P1。

接着，将说明给送纸张的尺寸相等且纸张具有的尺寸在纸张放置在文件盒27上时可以检测的情况。具体地，将描述在给送之前发现每页纸张的长度是L0的情况。在这种情况下，辅助CPU 56可以在文件成倍给送传感器43检测到成倍给送部分的前端的时刻点处，计算自纸张P1的前端到成倍给送部分前端的长度L2以及成倍给送部分的长度L3。然后，辅助CPU 56可以根据计算结果来执行纸张分离过程。因此，辅助CPU 56可以执行纸张分离过程，而无需等待检测成倍给送部分的后端。

图10和图11示出了这种情况下的程序。在图10中，步骤S111至步骤S121的每个过程对应于图8中步骤S11至S21的过程。例如，图10中的步骤S111对应于与步骤S111相同具有最后两个图的图8中的步骤S11。相同的关系可以应用于其它步骤。因此省略了对上述每个步骤的说明。

在步骤S123，辅助CPU确定是否检测到成倍给送部分的前端通过。当检测到成倍给送部分的前端时，辅助CPU 56复位定时器Tc2(步骤S125)，以便计算自纸张的前端到成倍给送部分的长度L2(步骤S127)。辅助CPU 56还计算成倍给送部分的长度L3。基于文件长度传感器39的检测结果也已经得到了纸张的长度L0。另外，在步骤S127，还已经得到了自纸张P1的前端到成倍给送部分的前端的长度。因此，通过根据纸张的长度L0计算长度L2来计算成倍给送部分的长度L3。因而，辅助CPU 56在纸张P2的后端到达下游文件输送辊31b之前，确定纸张P2的后端是否通过文件给送辊29(步骤S139)。具体地，辅助CPU 56比较纸张P2的长度L0与自文件给送辊29到下游文件输送辊31b的距离(L1+L6)。

为了避免纸张停留在文件给送辊29处，辅助CPU56将纸张P1和P2返回至文件盒27，以在纸张的长度L0小于距离(L1+L6)时进行重新给送。为了执行该过程，例程进行至步骤S143。步骤S143对应于图8中的步骤S43。步骤S143之后的步骤S145对应于图8中的步骤S45。另一方面，当根据步骤S139中的确定，纸张的长度L0小于距离(L1+L6)时，例程进行至步骤S141。每个步骤S141至S159的过程内容对应于图8中每个步骤S41至S59处的过程内容。

另一方面，当在步骤S123没有检测到成倍给送部分时，例程进行至步骤S135，以确定是否检测到纸张的后端通过。当检测到后端时，例程进行至步骤S113，以便给送下页纸张。另一方面，当在步骤S135未检测到成倍给送部分的前端时，例程进行至步骤S119，以便重复监视文件成倍给送传感器43。

应当注意，当将该说明应用到主体部分的纸张输送设备时，文件捡拾辊38可以由捡拾辊11a替代，文件给送辊29可以由给送辊11b替代，且文件分离辊30可以由分离辊11c替代。另外，文件成倍给送传感器43可以由成倍给送传感器53替代，文件输送辊31可以由输送辊51替代，驱动辊32可以由驱动辊52替代，且文件配准辊33可以由配准辊18来替代。

除此处描述的实施例之外，对于本发明而言，各种实施例都是可能的。应当理解的是，这种修改应该落在本发明的各个方面以及范围内。本发明将包括由所附权利要求书定义的本发明范围及其等效范围内进行的所有变型。

Claims

1.一种纸张输送设备，包括：

纸张给送部分，用于将多页纸张逐一给送到输送路径；

一对上游输送辊和一对下游输送辊，以预定的间隔布置在所述输送路径的上游侧和下游侧，并被驱动用来输送纸张；

成倍给送检测部分，用于在以一页纸的部分与另一页纸重叠的方式给送纸张时检测成倍给送部分即重叠部分的长度；

确定部分，用于确定所述成倍给送部分的长度是否小于所述预定间隔；以及

输送控制部分，用于控制所述一对上游输送辊和所述一对下游输送辊的驱动，其中

所述输送控制部分控制所述一对上游输送辊和所述一对下游输送辊的输送速度，以便于在所述确定部分确定所述成倍给送部分的长度小于所述预定间隔的情况下，在所述成倍给送部分定位在所述一对上游输送辊和所述一对下游输送辊之间时，将所述重叠纸张的滞后纸张与前面纸张分离，

其中，所述输送控制部分进行控制以通过使所速一对上游输送辊减速或者停止，从而在所述前面纸张之后以一个时间间隔来输送所述滞后纸张，以及

其中，所述纸张给送部分包括用于从叠放的纸张中分离一页纸张的纸张分离部分，并且在与所述前面纸张重叠的所述滞后纸张通过所述纸张分离部分之后，所述输送控制部分使所述一对上游输送辊减速或者停止。

2.根据权利要求1所述的纸张输送设备，其中所述输送控制部分进一步控制所述纸张给送部分，以便于在前面纸张之后给送与所述前面纸张分离的纸张，并且继续从纸张给送部分给送下页纸张。

3.根据权利要求1所述的纸张输送设备，进一步包括配准辊，所述配准辊布置在所述一对下游输送辊的下游侧，使得待输送纸张的前端临时停止在预定位置处，并且以预定定时给送所述纸张，其中

在与所述前面纸张重叠的所述滞后纸张到达所述配准辊之前，所述输送控制部分使所述一对上游输送辊减速或者停止。

4.根据权利要求1所述的纸张输送设备，其中

在成倍给送部分的长度不小于预定间隔时，所述输送控制部分控制所述输送辊中的每对输送辊，以便将所述前面纸张和所述滞后纸张都返回给所述纸张给送部分，并且进一步控制所述纸张给送部分以便重新给送返回的纸张。

5.根据权利要求4所述的纸张输送设备，其中

所述输送控制部分进行控制，以使所述前面纸张和所述后面纸张的成倍给送部分返回到所述纸张分离部分的上游侧。

6.根据权利要求4所述的纸张输送设备，其中

所述输送控制部分进行控制，以使所述前面纸张和所述后面纸张返回到所述纸张分离部分的上游侧。

7.根据权利要求4所述的纸张输送设备，进一步包括用于在给送之前获取叠放纸张的尺寸的尺寸获取部分，其中

所述成倍给送检测部分检测自所述前面纸张的前端到所述成倍给送部分的前端的长度，并且

所述确定部分计算在输送方向上获取的尺寸的长度与自所述前面纸张的前端到所述成倍给送部分的前端的长度之间的差值，并且将所述差值定义为所述成倍给送部分的长度。

8.一种配备有根据权利要求1所述的纸张输送设备的自动文件给送器。

9.一种配备有根据权利要求1所述的纸张输送设备的成像装置。