CN101381036A - 片材供给设备和具有该片材供给设备的成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种片材供给设备，其包括中间板、提升机构和片材供给辊。片材供给辊可以移动到从片材缩回的第一位置、低于所述第一位置以供给片材的第二位置以及低于所述第二位置的第三位置。片材供给设备具有位置控制模式，其中，当片材供给时，片材供给辊从第一位置移动到第三位置并停止于此，中间板通过提升机构朝向片材供给辊移动，堆放于中间板上的片材与片材供给辊形成抵靠，中间板移动到位置检测传感器输出片材供给辊处于第二位置的检测信号为止，并且片材高度受到控制。本发明还提供了一种具有该片材供给设备的成像设备。

Description

片材供给设备和具有该片材供给设备的成像设备

技术领域

本发明涉及片材供给设备和包括该片材供给设备的成像设备，所述片材供给设备将例如原件或记录片材的片材供给到例如打印机、传真机或复印机的成像设备。

背景技术

例如打印机、复印机和传真机的一些传统成像设备具有给该成像设备供给片材的供给设备。在片材供给设备中，片材堆叠在可竖直移动地设置于片材储存部分中的片材叠放构件(中间板)上，所述片材提升至供给位置，随后片材通过片材供给构件向成像部分送出。

在这种片材供给设备中，当片材要堆叠在用于添加或更换片材的片材储存部分上时，片材储存部分可以从片材供给设备中拉出。与片材储存部分的拉出操作相关，片材叠放构件可以降至预定的片材堆放位置。

连接到例如打印机上的片材供给设备配备有片材上表面检测传感器，该传感器检测堆放在片材叠放构件上的顶部片材的高度位置。根据片材上表面检测传感器的检测信息，片材叠放构件移动。因此，顶部片材的高度位置总是保持在给定高度。

如果从成像设备发出片材供给信号，则作为片材供给构件的片材供给辊抵靠顶部片材并旋转，顶部片材供给到下一对分离辊。

这对分离辊将由片材供给辊送出的片材一次一张地分开供给，并且将所述片材送出至成像设备。此时，如果片材供给辊将片材送出到这对分离辊，供给辊缩回到片材上方，使得在该对分离辊使片材彼此分开时供给辊不起阻碍作用并且不抵靠片材。每当从成像设备发出片材供给信号时，重复上述操作并且片材一张张送出到成像设备。

图9和10显示了这种片材供给辊1053的传统提升机构。由作为整合于片材盒中的片材叠放构件的中间板1101支撑的片材Sa由片材供给辊1053送出。片材供给辊1053由辊保持架1110的旋转端可旋转地保持，并且片材供给辊1053可以竖直移动，所述辊保持架可旋转地安装到供给辊1054的轴1109上。

辊保持架1110配备有传感遮光器1110a。传感遮光器1110a移动到可以阻挡光学传感器1111的传感器光线的位置。光学传感器1111的光投射/光屏蔽由传感遮光器1110a切换的位置是片材供给辊1053在片材供给时给片材上表面施加适当片材供给压力的位置(图9B所示位置)。

中间板1101支撑片材Sa并且可以通过上推板1102竖直移动。如图9C所示，如果片材数量通过供给片材而减少并且光学传感器1111的光线未被传感遮光器1110a阻挡(光投射状态)，则中间板1101向上移动。如果光学传感器1111通过传感遮光器1110a从光投射状态被切换的话，则中间板1101的向上运动根据该检测被停止。因此，每当储存于片材盒中的片材S送出并且片材上表面的高度低于预定水平时，中间板1101向上移动，使得片材的上表面位置可以保持在施加适当片材供给压力的预定高度水平。

在传统的片材供给设备中，在片材送出之后，片材供给辊1053向上移动并且与片材上表面分离。在片材盒中的最后一张片材送出时也是一样。因此，如果最后一张片材送出，则片材供给辊1053移动到位于片材盒上方的原始位置，如图9A所示。

片材供给辊1053在片材添加和片材盒安装到设备本体上时也位于初始位置。当片材供给辊1053处于初始位置时，光学传感器1111的光线被传感遮光器1110a阻挡。

因为光学传感器1111的光线在要安装片材盒时已经被挡住，因此即使片材上表面没有达到施加适当片材供给压力的预定高度范围，控制部分也可以确定设备是否处于可以供给片材的状态。因此，当安装片材盒时，中间板1101不能向上移动或者片材上表面不能移动到施加适当片材供给压力的预定高度范围。

在这种情况下，尽管片材S没有达到可以供给片材的位置(下称″片材供给位置″)，也会开始片材供给操作。因此，存在下列担心，即发生片材供给故障，或中间板1101可能高于控制所需程度，以及产生例如部件变形的麻烦。

作为解决这类问题的方法，存在如图10和11所示的传统方法(日本专利申请公开No.2004-043144)。根据这种方法，提供了凸轮构件1112，该构件使片材供给辊1053在片材要供给时下降，并且在等待状态使片材供给辊1053向上到达在片材上方的初始位置。当插入片材盒1052时，凸轮构件1112通过转动构件1001进行机械旋转，其中，设置于片材盒1052中的抵靠构件1052a布置在本体中，片材供给辊1053的上升得以解除，如图11B所示。因此，由于片材供给辊1053在插入片材盒1052时下降，检测器可以检测片材上表面。

然而，根据片材供给辊1053的上升在插入片材盒时机械解除的方法，由于需要上升机构，因此增加了成本。该机构构造成使它在凸轮构件1112处于等待位置时起作用。因此，当凸轮构件1112由于卡纸而不在等待位置时，即使插入片材盒1052也不能解除片材供给辊1053的上升，因此，有可能使检测器不能进行检测。

发明内容

本发明提供了一种能够利用低成本结构可靠供给片材的片材供给设备，以及提供了一种包括所述片材供给设备的成像设备。

本发明的片材供给设备具有下列元件。

一种片材供给设备，包括：片材叠放构件，其上可以堆放片材；提升机构，其构造为使所述片材叠放构件朝向片材供给构件提升；片材供给构件，其为可移动的并且构造为与堆放在所述片材叠放构件上的片材接合以供给所述片材；和检测器，其可操作以根据所述片材供给构件的位置来输出检测信号；其中，所述片材叠放构件适合于由所述提升机构根据所述检测器的检测进行提升，使得最顶端的堆叠片材的上表面移动到片材供给位置，其中在片材供给等待状态下，片材供给构件定位在位于片材供给位置上方的等待位置，当从片材供给等待状态开始片材的片材供给操作时，片材供给构件从等待位置朝向片材叠放构件下降，所述片材叠放构件由提升机构根据检测器的检测进行提升，并且堆放于片材叠放构件上的片材的上表面移动到片材供给位置。

一种利用片材供给构件供给堆放于片材叠放构件上的片材的片材供给设备，包括：片材叠放构件，其上可以堆放片材；提升机构，其适于提升所述片材叠放构件；片材供给构件，其构造为供给堆放于所述片材叠放构件上的片材，并且其可操作而移动到从堆放于所述片材叠放构件上的片材缩回的第一位置，低于所述第一位置以供给片材的第二位置以及低于所述第二位置的第三位置；和检测器，其可操作以根据所述片材供给构件的位置而输出检测信号；其中所述片材供给设备具有位置控制模式，其中，当片材供给时，片材供给构件从第一位置移动到第三位置并停止于该第三位置，片材叠放构件通过提升机构朝向片材供给构件移动，并且堆放于片材叠放构件上的片材与片材供给构件形成接合，片材叠放构件移动到检测器输出片材供给构件处于第二位置的检测信号为止。

本发明的其它特征通过下文参照附图描述的示例性实施例将变得显而易见。

附图说明

图1是安装有根据本发明的片材供给设备的打印机整体结构的示意性剖视图；

图2是安装有片材供给设备的整个打印机的示意性透视图；

图3是拉出片材供给设备中的片材盒时的示意性透视图；

图4A-4C是片材供给装置和片材盒的内部结构的示意性剖视图；

图5是中间板处于抬起状态的示意性透视图；

图6是片材盒处于插入状态的示意性透视图；

图7是控制部分的框图，所述控制部分在片材盒插入时执行控制模式；

图8是片材盒插入时的控制程序的流程图；

图9A-9C是传统实例的片材供给构件和片材盒的内部结构的示意性剖视图；

图10是片材盒处于插入状态的传统实例的示意性透视图；和

图11A和11B是传统实例中的凸轮机构的示意性剖视图。

具体实施方式

现在参考附图描述具有根据本发明实施例的片材供给设备的成像设备。

在这个实施例中，激光束打印机表示为成像设备，下面利用连接至打印机的片材供给设备描述实施例。

[成像设备]

下面将参照图1-3结合成像操作描述成像设备的整体结构。图1是安装有片材供给设备的成像设备的整体结构的示意性剖视图。图2是整个成像设备的透视图。图3是拉出成像设备的片材盒的整体状态的示意图。

在图1中，成像设备本体1具有其中堆放和储存片材Sa的片材盒2，并且片材盒2安装到成像设备中。拾取辊3使堆叠在片材盒2中的片材S从顶部片材开始送出。一对阻滞辊4将送出的片材S一张一张地分开传送，片材S通过传送辊5和6传送到成像部分。

与成像相关的已知处理构件整合到处理盒7中，并且处理盒7可拆卸地附接到设备本体上。作为图像承载构件的感光鼓7a整合到处理盒中。激光曝光设备8根据图像信息利用激光照射感光鼓7a，写入图像并形成墨粉图像。

转印辊9压在感光鼓7a上，感光鼓表面上的墨粉图像在片材S经过感光鼓7a和转印辊9之间时转印到片材S上。在图像转印到片材S上之后，定影设备10通过给片材加热加压来定影(熔凝)转印图像。片材S在图像定影(熔凝)之后通过一对排放辊11传送并排放到形成于设备上表面上的排放托盘12中，使得其上形成有图像的片材S的表面朝下。

[片材供给设备]

接下来，对片材供给设备进行说明。该实施例的片材供给设备51构造为三盒式结构。片材供给设备51还起到成像设备本体1的安装台的作用，片材供给设备51布置在成像设备的下部上。脚轮安装在片材供给设备51的下表面的四个位置上，使得片材供给设备51可以在成像设备本体1放置于其上的状态下移动。

片材供给设备51具有三个片材供给构件和片材盒52a、52b和52c。每个片材盒构造成可以堆放各种尺寸和重量的片材。如果片材供给设备收到来自成像设备本体的片材供给信号，片材供给设备就选择堆放有适合于该片材供给信号的片材的片材盒，并且片材供给设备可以将所述片材S从片材盒一次一张地供给给成像设备本体1。

在此，将对设置于片材供给设备51中的片材供给构件和片材盒进行说明。因为三个片材供给构件和片材盒52a、52b和52c具有相同的结构，下面将对顶部片材供给构件和顶部片材盒进行说明。除非必须使它们彼此区分，否则说明过程中将省略增加到附图中用于表示片材供给构件和片材盒的元件的添加字母a、b和c。

如图1和3所示，片材供给设备51配备有可竖直移动的片材盒，所述片材盒包括其中储存片材S的片材储存部分。片材供给设备包括片材储存部分和片材供给辊53，所述片材储存部分具有中间板101和限制板57、58和59，所述中间板101是其上堆放片材的片材叠放构件，所述片材供给辊53是用于送出堆放在中间板101上的片材S中的顶部片材S1的片材供给构件。片材供给设备51还包括一对分离辊54和55，该对分离辊包括用于使由片材供给辊53送出的片材S分开的供给辊54和阻滞辊55。片材供给设备51还包括传送辊56，其将由一对分离辊54和55一次一张地分开供给的片材S传送至成像设备本体。

现在描述实施例的片材供给部分的详细结构。图4-6显示了片材供给设备的片材供给部分的结构。

在附图中，缺齿齿轮103使供给辊54旋转，挡板构件105由螺线管104操作。利用挡板构件105控制缺齿齿轮103的一圈旋转，供给辊54旋转若干圈。供给辊54的旋转通过行星齿轮106传递给片材供给辊53。

中间板101支撑叠放的片材。中间板101设置在片材盒52上，使得中间板101可以围绕图5所示的保持部分101a和101b转动(运动)。扇形齿轮107设置在上推板102的一端，所述上推板设置在中间板101的下面。扇形齿轮107包括与小齿轮108啮合的齿轮部分，所述小齿轮通过设置于设备本体中的提升电机(未显示)而旋转。扇形齿轮107通过小齿轮108的旋转而旋转，中间板101通过上推板102而转动，从而使片材朝向片材供给辊53向上运动。小齿轮108、扇形齿轮107和上推板102构成实施例的提升机构。

提升电机(未显示)由控制部分驱动和控制。控制部分根据来自稍后描述的位置检测传感器的检测信号利用提升电机使小齿轮108旋转，并且通过齿轮部分和上推板使中间板101朝向片材供给辊53运动。因此，中间板101的一端提升，以提供给定高度，在该给定高度适当的压力被施加在片材供给时所支撑片材的上表面和片材供给辊53之间。

片材供给辊53由辊保持架110可旋转地保持，并且片材供给辊53可以相对于供给辊54移动，所述辊保持架可旋转地安装在图5所示供给辊54的轴109上。辊保持架110配备有传感遮光器110a。当片材供给辊53位于图6所示初始位置(等待位置)时，来自位置检测传感器111的光线被传感遮光器110a挡住。辊保持架110、传感遮光器110a和位置检测传感器111构成根据片材供给辊53的位置输出检测信号的检测器。位置检测传感器111是光电传感器，如果来自位置检测传感器111的光线被传感遮光器110a挡住，位置检测传感器111就发出ON信号，如果光线不被挡住，位置检测传感器111发出OFF信号。

凸轮构件112与缺齿齿轮103接合，并且在缺齿齿轮103旋转时同步旋转。抵靠在凸轮构件112上的抵接部分110b(参见图6)设置在辊保持架110的旋转端。

如果抵接部分110b通过其自身重量或者通过例如弹簧(未显示)的偏压构件而抵靠在凸轮构件112上，并且执行缺齿齿轮103的一圈旋转控制，则片材供给辊53由于凸轮构件的形状而落下(旋转)并且移动到片材供给辊53抵靠片材S的位置。然后，片材供给辊53在片材送出运动的途中从片材缩回，并返回图6所示的初始位置(第一位置)。

如果片材S通过这种控制一次一张地供给，则堆放在中间板101上的片材Sa的数量减少，并且片材上表面的高度降低。因此，片材供给辊53和辊保持架110一起下降，通过如图4C所示的辊保持架110的下降而得以解除传感遮光器110a对来自位置检测传感器111的光线的挡住，从而形成非检测状态(OFF状态)。

如果辊保持架110下降到停止阻挡来自位置检测传感器111的光线的位置，即，位置检测传感器111达到非检测状态的位置，则片材供给辊53不能给片材S的上表面施加适当的片材供给压力。因此，如果位置检测传感器111达到非检测状态，则控制部分驱动提升电机并利用提升机构的上推板102再次使中间板101的一端上升到在供给片材时施加适当压力且片材Sa的上表面到达大体上恒定高度的位置(第二位置)。在此，第二位置是这样的位置，其中，片材供给辊53下降到图4C所示位置，中间板101从位置检测传感器111处于OFF的状态抬起，片材供给辊53被上推，且位置检测传感器111从OFF转换到ON。当片材供给辊53处于图4B所示的第二位置时，适当压力施加给片材，片材得以可靠供给。

如果在辊保持架110(片材供给辊53)的位置由位置检测传感器111检测到的状态下顺序地供给片材时位置检测传感器111达到非检测状态，则中间板101通过提升机构进行运动。通过重复该控制使得片材的上表面位置达到预定位置，片材能够可靠地供给，直到最后一张片材供给了为止。虽然执行该控制使得片材供给辊53每当在该实施例中发送一张片材时从片材供给位置移动到等待位置，但是如果片材连续供给，则片材供给辊53可以保持在片材的片材供给位置。在这种情况下，在要连续供给的片材中的最后一张片材供给之后，片材供给辊53移动到等待位置。

[插入片材盒之后的控制]

接下来，将要描述当片材放置在该实施例的片材供给设备的片材盒52中时的控制。

该实施例的片材供给设备具有用于在片材放置于片材盒52中且插入片材盒52之后控制顶部片材高度的位置控制模式。该位置控制模式由如图7所示的控制部分驱动和控制。控制部分120接收来自检测片材供给辊53位置的位置检测传感器111的信号和来自检测片材盒52的设置的盒传感器125的信号。控制部分120通过来自这些传感器的信号驱动和控制螺线管104、驱动片材供给辊53的片材供给电机121和操作上推板102的提升电机122。因此，执行控制使得在插入片材盒之后执行第一片材供给操作时执行图8中流程图所示的程序。现在将描述位置控制模式的操作。

如果片材盒52如图3所示从片材供给设备拉出，则与设置于片材供给设备51中的提升驱动设备相关的连接断开，因此，中间板101利用其自重下降到最低位置，如图3所示。在向中间板101上添加片材之后，如果片材盒52插入并放置在片材供给设备51中，则堆放在中间板101上的片材中的最上面一张位于片材供给位置以下。

由于片材供给辊53在片材盒插入时处于图6所示状态的初始位置(第一位置)，因此，此时位置检测传感器111处于检测状态(ON状态)。也就是说，不检测由片材供给辊53施加适当压力的大体上恒定高度。在该实施例中，从拉出片材盒52的时刻到安装好片材盒52的时刻之间的状态定义为片材供给等待状态。

在这个实施例中，挡板构件105在此时由螺线管104操作，缺齿齿轮103通过片材供给电机121而旋转给定角度，并且位置检测传感器111进入非检测状态。在这个状态下，通过驱动提升机构的提升电机122使中间板101上的片材朝向片材供给辊53移动，如果位置检测传感器111检测到检测状态时，则停止驱动提升机构的提升电机。

更具体地，如图8中的流程图所示，如果在将片材盒拉出和添加片材之后又将片材盒插入并设置到片材供给设备中，则该事件被盒检测器125检测(S1)。接收到该检测信号的控制部分120操作螺线管104，使片材供给电机121旋转给定量并停止电机。

也就是说，如图4A所示，片材供给辊53从片材供给辊53处于初始位置并且传感遮光器110a挡住来自位置检测传感器111的光线并处于检测状态(ON状态)的位置下降。然后，如图4C所示，片材供给辊53下降到传感遮光器110a解除阻挡来自位置检测传感器111的光线、形成非检测状态(OFF状态)并使片材供给辊53停止(S3到S5)的预定位置(第三位置)。在第三位置，片材供给辊53的位置低于第二位置，位置检测传感器111可靠地进入非检测状态。

接下来，驱动提升机构的提升电机122，上推板102推动中间板101向上运动(S6)。因此，堆放在中间板101上的片材Sa中最上面一张片材的表面抵靠片材供给辊53并上升。位置检测传感器111进入检测状态(ON状态)，如果检测到片材供给辊53处于第二位置，则停止驱动提升电机122并且进入片材供给等待状态(S7和S8)。

因此，中间板101可以上升到大体上恒定高度位置，在该位置，在片材供给辊53和片材供给时所支撑片材的上表面之间施加适当压力。

因此，在无需任何专用机构的情况下，中间板101上的顶部片材的高度可以落入预定范围之内，并且可以在不增加成本的情况下，可以利用简单的结构将片材移动到片材供给位置。

在上述实施例中，执行位置控制模式，其中，片材盒的插入由盒传感器检测，片材供给辊53和中间板的运动受到控制。然而，在片材盒插入时可以不执行位置控制模式，当片材供给信号随后发送并进行第一片材供给操作时可以执行位置控制模式。也就是说，本发明的控制可以在片材供给等待状态下输入第一片材供给信号时进行。

用于实现上述目标的本发明的片材供给设备具有下列元件。

片材叠放构件，其上可以堆放片材；提升机构，其使所述片材叠放构件竖直移动；片材供给构件，其可以竖直移动并且抵靠堆放在所述片材叠放构件上的片材以供给所述片材；和检测器，其根据所述片材供给构件的位置输出检测信号。片材叠放构件由提升机构根据检测器的检测进行竖直运动，叠放片材的上表面通过片材供给构件移动到片材供给位置。在片材供给等待状态，片材供给构件定位在位于片材供给位置上方的等待位置。当从片材供给等待状态开始片材的片材供给操作时，片材供给构件从等待位置下降，所述片材叠放构件由提升机构根据检测器的检测进行提升，堆放于片材叠放构件上的片材的上表面移动到片材供给位置。

通过片材供给构件供给堆放于片材叠放构件上的片材的片材供给设备具有下列元件。

片材叠放构件，其上可以堆放片材；提升机构，其使所述片材叠放构件竖直移动；片材供给构件，其供给堆放于所述片材叠放构件上的片材，并且可以移动到从堆放于所述片材叠放构件上的片材缩回的第一位置，低于所述第一位置以供给片材的第二位置以及低于所述第二位置的第三位置；和检测器，其检测片材供给构件的位置。片材供给设备具有位置控制模式，其中，当片材供给时，片材供给构件从第一位置移动到第三位置并停止于此，片材叠放构件通过提升机构朝向片材供给构件移动，堆放于片材叠放构件上的片材与片材供给构件形成抵靠，片材叠放构件移动到检测器检测到片材供给构件处于第二位置为止，片材高度受到控制。

根据本发明，当片材叠放构件容纳于设备本体中并供给片材时，片材供给构件从片材供给位置下降，随后，片材叠放构件移动，片材高度受到控制。因此，在无需任何专用机构的情况下，片材叠放构件上的顶部片材的高度可以位于预定范围之内，并且可以在不增加成本的情况下，利用简单的结构使片材可移动到片材供给位置。

尽管已经参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。下列权利要求的范围应理解为最宽泛的解释，以便涵盖所有这类变型和等效结构及功能。

本申请要求提交于2007年9月7日的日本专利申请No.2007-232260的优先权，该申请在此全文引入作为参考。

Claims (7)

1.一种片材供给设备，包括:

片材叠放构件，其上可以堆放片材；

提升机构，其构造为使所述片材叠放构件朝向片材供给装置提升；

片材供给装置，其为可移动的并且构造为与堆放在所述片材叠放构件上的片材相接合以供给所述片材；和

检测器，其可操作以根据所述片材供给装置的位置来输出检测信号；

其中，所述片材叠放构件适合于根据所述检测器的检测由所述提升机构进行提升，使得最顶端的堆叠片材的上表面移动到片材供给位置，其中

所述设备还包括这样的装置，其可在片材供给等待状态下操作以使片材供给装置定位在位于片材供给位置上方的等待位置，还可在从片材供给等待状态开始片材的片材供给操作时操作以使片材供给装置从等待位置朝向片材叠放构件下降，并使片材叠放构件根据检测器的检测通过提升机构朝向片材供给装置进行提升，以及使堆放在片材叠放构件上的片材的上表面移动到片材供给位置。

2.如权利要求1所述的片材供给设备，其中

在片材放置于片材叠放构件上之后进行第一片材供给操作时，片材供给装置构造为使片材从等待位置向片材供给位置移动。

3.如权利要求1或2所述的片材供给设备，其中

片材叠放构件可以从设备本体中拉出，当片材叠放构件拉出时，片材供给构件构造为移动到等待位置，并且当片材叠放构件安装到设备本体上时，片材供给构件构造为移动到片材供给位置。

4.一种利用片材供给装置供给堆放于片材叠放构件上的片材的片材供给设备，包括:

片材叠放构件，其上可以堆放片材；

提升机构，其适于提升所述片材叠放构件；

片材供给装置，其构造为供给堆放于所述片材叠放构件上的片材，并且构造为移动到从堆放于所述片材叠放构件上的片材缩回的第一位置，低于所述第一位置以供给片材的第二位置以及低于所述第二位置的第三位置；和

检测器装置，其可操作以根据所述片材供给装置的位置来输出检测信号；其中

所述片材供给设备具有这样的装置，其在片材供给时可在位置控制模式下操作，以使片材供给装置从第一位置移动到第三位置并停止于第三位置，使片材叠放构件通过提升机构朝向片材供给装置移动，堆放于片材叠放构件上的片材与片材供给装置形成接合，以及使片材叠放构件移动到检测器输出片材供给构件处于第二位置的检测信号为止。

5.如权利要求4所述的片材供给设备，其中

所述检测器装置适于在片材供给构件到达第二位置时在ON信号和OFF信号之间切换。

6.如权利要求4所述的片材供给设备，其中

在片材放置在片材叠放构件上之后执行第一片材供给操作时，执行位置控制模式。

7.一种成像设备，包括:

如在先任意一项权利要求中所述的片材供给设备，和

适于在供给片材上形成图像的图像形成部分。

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