CN101477321B - 片材输送设备以及成像设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种片材输送设备和成像设备，其中所述片材输送设备包括：装有片材的片材容纳单元；用来输送片材的片材输送单元；用来使单张片材与多张片材分离的分纸单元；保持着分纸单元的保持单元；以及振动施加单元，用来在开始输送片材之前向由片材输送单元和分纸单元输送的任一张片材施加振动。

Description

片材输送设备以及成像设备

技术领域

本发明涉及用于在成像设备中输送打印片材的技术。

背景技术

典型成像设备的最终目的在于在打印片材上形成可见图像，而不管该成像设备是采用电摄影技术或喷墨打印机技术。例如，在包括自动送稿器(ADF)的成像设备中，ADF将原稿一张张送到原稿玻璃板上，并且图像读取装置读取原稿的图像。在读取图像之后，将原稿输送到ADF的文件接收托盘上。另一方面，将存储在成像设备的供纸单元中的打印片材输送给成像单元，在那里将原稿的图像转印并且打印到打印片材上，然后将具有形成在其上的图像的打印片材输出。目前，成像设备的功能已经得到改善，并且需要提高所输送的打印片材的速度。

普通的供纸单元包括可转动设置的供纸盘，从而加压单元例如弹簧将在供纸盘中的最上面打印片材压向输送辊，并且分纸单元使一张打印片材与由输送辊从供纸盘中提供的其它打印片材分开。这时，如果由供纸盘在最上面打印片材上施加的供纸压力太高，则分纸单元不能分离出一张打印片材，从而导致供给了多张打印片材。相反，如果供纸压力太低，即低于供纸引导件等的输送负载，则不能给输送辊提供打印片材。换句话说，必须将供纸压力设定在正确的范围内。

另外，为了防止由于打印片材的边缘在从供纸单元输送给分纸单元期间卡住而导致打印片材损坏和误供给，在供纸盘中的打印片材需要位于分纸单元或供纸单元的供纸引导单元附近，在那里打印片材可能接触分纸单元或供纸引导件。而且，在供纸单元上设有用来使得打印片材的侧面和尾部对准的引导装置，以防止打印片材不对准和歪斜，并且引导装置还需要物理接触打印片材。由这种物理接触引起的滑动阻力造成供纸压力损失。供纸压力的正确范围需要考虑这种损失来确定。但是，损失量在很大程度上受到用户如何供给打印片材的影响，因此该损失会明显大于所期望的量。

在日本专利申请特许公开No.2006-117405和日本专利申请特许公开No.2002-128323中披露了通过检测输送片材故障并且重新尝试输送片材来降低误供给频率的技术。但是，因为打印片材从输送失败的所述位置重新输送，并且因为静摩擦大于动摩擦，所以在第二时刻处出现误供给的危险比第一时刻甚至更高。

在日本专利申请特许公开No.2007-183352中所披露的另一项技术中，通过间歇地输送打印片材来降低误供给的频率。但是，因为在间隔之后的输送力必须高于静摩擦，所以还存在误供给的危险。

发明内容

本发明的目的在于至少部分解决在现有技术中的那些问题。

根据本发明的一方面，提供了一种片材输送设备，它包括：装有片材的片材容纳单元；用来输送片材的片材输送单元；用来使单张片材与多张片材分离的分纸单元；保持着分纸单元的保持单元；以及振动施加单元，用来在开始输送片材之前向由片材输送单元和分纸单元输送的任一张片材施加振动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种成像设备，它包括上面的片材输送设备和用来形成图像的成像单元。

通过结合附图阅读本发明当前优选实施方式的以下详细说明将更好地理解本发明的上述和其它目的、特征、优点以及技术和工业显著性。

附图说明

图1为根据本发明第一实施方式的包括分纸单元的成像设备的示意图；

图2为在图1中所示的一部分片材输送单元的放大图；

图3为在图1中所示的在供纸辊和摩擦构件之间的受压部分的放大图；

图4为施加在供纸辊上的供纸压力的曲线图；

图5为示意图，用于说明在供纸操作中接通和断开电磁离合器的时序；并且

图6为示意图，用于说明考虑到电磁离合器的使用寿命在供纸操作中接通和断开电磁离合器的时序。

具体实施方式

下面将参照这些附图对本发明的示例性实施方式进行详细说明。本发明不限于这些实施方式，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以作出各种变型。

图1为根据本发明第一实施方式的包括供纸单元的成像设备100的示意图。该成像设备100包括用来形成图像的复印单元300、设在复印单元300下面的片材输送单元200、设在复印单元300上方的扫描装置400、设在扫描装置400上方的自动送稿器(ADF)500。

复印单元300包括实际上在复印单元300的中央处以环形带形状的中间转印带10。

中间转印带10为保持着调色剂图像的中间转印单元。中间转印带10由第一拉伸辊14、第二拉伸辊15和第三拉伸辊16用所施加的张力保持着，从而中间转印带10能够沿着顺时针方向转动。在第一拉伸辊14和第二拉伸辊15之间水平拉伸的一部分中间转印带10上，与黄色、品红色、青色和黑色对应的四个成像单元18Y、18M、18C和18K沿着中间转印带10转动的方向布置。四个成像单元18Y、18M、18C和18K因此构成串列式成像单元19。

中间转印带10需要具有优异的机械特性以防止由于带松弛引起的不对准。在第一实施方式中，中间转印带10用多层环形带形成，它包括由不拉伸材料例如氟化树脂、物理蒸汽沉积(PVD)片材和聚酰亚胺树脂制成的底层和在底层上具有氟化树脂等的光滑涂层。底层包括分散在其中的阻力调节剂例如碳黑，用来即使在周围空气的温度或湿度改变时也能保持高转印性能，由此持续提供高品质图像。

在第二拉伸辊15和第三拉伸辊16之间设有中间转印带清洁单元21，用来在转印图像之后清除留在中间转印带10上的调色剂残余物。在中间转印带清洁单元21的下游侧上设有带润滑剂施加单元22，并且在串列式成像单元19上方设有曝光单元3。

在与用来保持着中间转印带10的第三拉伸辊16相对的位置处，设有用来进行二次转印的二次转印辊24，从而该二次转印辊24可以与中间转印带10接触和分开。可选的是，可以使用转印带来进行二次转印。通过二次转印辊24压在在那里中间转印带10缠绕在第三转印辊16上的一部分上中间转印带10上来将中间转印带10上的调色剂图像转印到在图2中所示的打印片材P上。用来清洁在二次转印辊24上的调色剂残余物的辊清洁单元24能够设置成与二次转印辊24接触。

在二次转印辊24的下游侧，围绕着辊子23a和23b设有作为环形带的转印带28。用来将转印到打印片材P上的调色剂图像定影的定影单元25设置在转印带28附近。定影单元25包括彼此挤压的加热辊26和加压辊27。

在复印单元300的左边，设有用来接收已经通过定影单元24的打印片材P的复印件接收盘8。在转印带28和定影单元25下面，设有片材翻转装置93，用来使得打印片材PP翻转并且将打印片材P再次朝着二次转印辊24排出。

片材输送单元200包括在其中存储有打印片材P的多个供纸盒44和用来从供纸盒44将片材P朝着二次转印辊24输送的供纸通道46。供纸通道46在下游侧与输送通道48连接。

从其中一个供纸盒44拾取的打印片材P通过供纸通道46输送给复印单元300，然后输送给在二次转印辊24和中间转印带10之间的二次转印部分T并且通过输送通道48输送给定影单元25，并且最终排出到复印件接收盘8上。定位辊49a和49b以及排纸辊56沿着输送通道48设置。在排纸辊56之前，设有切换爪55。切换爪55将通过输送通道48输送的打印片材P的行进方向切换至复印件接收盘8的方向或片材反向单元93的方向。

在复印单元300右边，设有手动供纸盘6，用来手动供给打印片材P。在手动供纸盘6的下游侧，设有手动供纸通道53。

扫描装置400包括第一自推进单元33和第二自推进单元34，每个单元都包括用来照射原稿的光源和反射镜。在第一自推进单元33和第二自推进单元34的右边，设有成像透镜35和读取传感器36。第一自推进单元33和第二自推进单元34往复运动以对原稿进行扫描。成像透镜形成通过在读取传感器36的成像平面上扫描原稿而获取的图像，从而读取传感器读取该图像作为图像信号。

图2为一部分片材输送单元200的放大图。片材输送单元200包括片材分离装置47和供纸辊42。片材分离装置47包括摩擦构件47a、保持构件47b和弹簧47c。

供纸盒44包括供纸板44a和弹簧44b。在供纸板44a上的打印片材P通过弹簧44b压在供纸辊42上。供纸板44a可转动，并且不论在其上放置有多少张打印片材，它总是压在供纸辊42上。在将装有打印片材P的供纸盒44安装在片材输送单元200上时，与供纸板44a结合的弹簧44b使得供纸板44a上升，直到打印片材P的顶面受到足够的压力以由供纸辊42输送，并且控制供纸板44a停留在该位置处。

供纸辊42根据来自成像设备100的信号转动。在供纸辊42在打印片材P的顶面上转动同时向打印片材P施加预定压力时，打印片材P被拾取。这时，作为在保持构件47b上的分纸单元的摩擦构件47a在由弹簧47c施加的压力作用下压在供纸辊42上。因此，在打印片材P在位于供纸辊42和摩擦构件47a之间的夹隙中输送时，向打印片材P施加预定的摩擦力。如果两张或多张打印片材P在位于供纸辊42和摩擦构件47a之间的夹隙中输送，则在这些打印片材P之中的一张打印片材由于这个摩擦力而被分离出。由弹簧44b施加用来供给打印片材P的压力(下面被称为“供纸压力”)变得越高，则供纸辊42能够更可靠地供给打印片材，从而造成误供给更少。但是，同时更多的打印片材P更有可能被供给到供纸辊42和摩擦构件47a之间的夹隙中。因此，需要确定供纸压力对于多种打印片材不会造成误供给以及多张供给。

供纸辊42然后转动足以将打印片材P供给到在供纸通道46中的输送辊45的预定时间，然后运动到上方以从打印片材P回撤。

图3为在供纸辊42和摩擦构件47a之间的夹隙的示意图。一叠打印片材P层叠在供纸板44a上。为了供给打印片材P中的最上面一张，保持构件47b需要靠近打印片材P。如果在保持构件和打印片材P之间存在间隙，则存在打印片材P的边缘褶皱并且打印片材P误供给的危险。因此，在将打印片材P放置到供纸板44a上时，打印片材P的端部与保持构件47b的接触部分47d接触。在接触部分47d处，保持构件47b接触着打印片材P，并且滑动以分离每一张打印片材P，由此防止了一次供给多张打印片材P。但是，滑动运动造成了弹簧44b的供纸压力损失。因此，弹簧44b不能向供纸辊42施加足够的压力，由此造成误供给。

为了防止在接触部分47d的供纸压力损失，通过供纸辊42施加振动。通过接通和断开电磁离合器(未示出)来接通和断开供纸辊42。在电磁离合器接通时产生冲击。该冲击传递给供纸辊42。该冲击用作用来防止在接触部分47d处的供纸压力损失的振动。

图4为曲线图，用来说明施加在供纸辊42上的供纸压力如何随着测试次数改变。横轴表示测试次数，并且该测试进行30次。竖直线表示理想的供纸压力，通过该压力供纸辊42能够可靠地供给打印片材P。标为“有压力损失”的曲线表示在接触部分47d处的滑动造成供纸压力损失时的供纸压力。冲击表示由根据本发明的片材输送设备施加的供纸压力，标为“冲击”的曲线表示在通过接通和断开电磁离合器向供纸辊42在等同于在离合器接合时的振动的水平下施加弱小振动时的供纸压力。

图5为示意图，用来说你明在供纸操作中使得电磁离合器接通和断开以进行在图4中所示的测试的时序。结果表明供纸压力通过施加冲击而增加了大约0.3牛顿[N]，但是没有到达理想压力。为了使得供纸压力更接近理想供纸压力，优选的是增加接通和断开电磁离合器的次数。

图6为示意图，用于说明考虑了电磁离合器的使用寿命而在供纸操作中接通和断开电磁离合器的时序。根据第一实施方式，通过在启动供纸操作之前接通和断开电磁离合器来施加振动两次，每次4毫秒(ms)。这样，通过在没有操作供纸辊42的情况下施加振动来提高供纸压力。另外，因为用来将驱动力传递给供纸单元的电磁离合器也用来施加振动，所以不需要附加的部件。

在接收到信号以接合电磁离合器(下面被称为“接收到接合信号”)的时间点和接收到信号以脱开电磁离合器(下面被称为“接收到脱开信号”)的时间点之间的时间段短于在接收到接合信号和在将驱动力传递给供纸单元时的时间点之间的时间段。因为供纸单元在确认电磁离合器接合之后供纸单元开始供纸操作，所以需要预定时间来确认接合。可以只是通过根据接合信号和断开信号来接合和断开电磁离合器以施加冲击。为了有效形成图像，所以需要缩短在接收到接合信号和接收到断开信号之间的时间。因此，考虑到电磁离合器的操作优选在最小时间内接合和断开电磁离合器。

电磁离合器施加振动的次数可以根据存放在供纸板44a上的打印片材P高度或重量来改变。这是因为供纸辊42施加在打印片材P上的接触压力随着层叠的打印片材P高度改变而改变。因为压力随着打印片材P的高度而减小，即随着打印片材P的数量减少而降低，所以施加冲击的次数增加。打印片材P的重量也表示打印片材P的数量。施加冲击的时间段、在各个冲击之间的时间间隔以及在接收到接合信号之后将驱动力传递给供纸单元的时间不限于在图5和6中所示的4ms或10ms至20ms。可以通过发光元件和光检测器的组合利用光发射和反射来测量出打印片材P的高度。

回到图1，下面将对成像设备100的操作进行说明。为了使用成像设备100制作原稿的复印件，用户将原稿放置在ADF 500的ADF盘30上或者打开ADF 500，将原稿放置在扫描装置400的稿台玻璃31上，并且关闭ADF 500，由此使得原稿固定。

用户按下启动按钮(未示出)。在将原稿放置在ADF盘30上时，ADF500将原稿输送到稿台玻璃31上，并且扫描装置400开始驱动第一自推进单元33和第二自推进单元34。这时，由第一自推进单元33发出的光束由位于稿台玻璃31上的原稿表面反射，然后通过第二自推进单元34的反射镜反射，并且通过成像透镜35由读取传感器36接收到，由此读取出原稿的图像。同时，驱动马达(未示出)使得第一拉伸辊14、第二拉伸辊15和第三拉伸辊16中的一个转动，由此使得剩下两个和围绕着它们的中间转印带10转动。

另外，分别包括在成像单元18Y、18M、18C和18K中的感光鼓20Y、20M、20C和20K开始转动。曝光单元3然后使得感光鼓20Y、20M、20C和20K曝光以根据由读取传感器36读取的图像写入光束，由此在感光鼓20Y、20M、20C和20K上形成相应的潜像。

通过显影装置61Y、61M、61C和61K使得在感光鼓20Y、20M、20C和20K上的潜像显影，由此形成黄色、品红色、青色和黑色调色剂图像。通过向在中间转印带10两侧在与感光鼓20Y、20M、20C和20K相对的初次转印装置62Y、62M、62C和62K施加预定的转印偏压将用相应颜色形成在感光鼓上的调色剂图像以层叠的方式初次转印到中间转印带10上，由此在中间转印带10上形成彩色图像。

另一方面，在用户按下启动按钮时，片材输送单元200选择地使得供纸辊42转动，由此从其中一个供纸盒44中供给出打印片材P。片材分离单元P分离单独一张打印片材P并将其输送到供纸通道46。打印片材被输送到复印单元300中的输送通道48，并且使之停止在阻挡辊49b处。

这时，在接通成像设备100的电源时根据用来形成图像的打印信号通过电磁离合器施加冲击。如果在没有接收到打印信号以形成图像的情况下接通电磁离合器，则降低了电磁离合器的使用寿命。因此，电磁离合器可以构成为根据在确认供纸盒44装有打印片材P之后接收到的打印信号施加冲击。否则，它可以构成为根据在检测到打印片材P供给故障之后接收到的打印信号施加冲击。这样，防止了不必要的接通和断开电磁离合器的操作，由此延长了电磁离合器的使用寿命。

另外，在由接通和断开电磁离合器的冲击引起的振动的持续时间应该小于在接收到接合信号和开始供纸操作之间的时间。因为片材输送单元200在确认电磁离合器接合之后开始供纸操作，所以需要预定的时间来确认接合。可以只是通过根据接合信号和断开信号来接合和断开电磁离合器来施加冲击。为了有效地形成图像，所以需要减小在接收到接合信号和接收到断开信号之间的时间。因此，考虑到电磁离合器的操作，优选的是在最小时间内接合和断开离合器。

在将形成在中间转印带10上的彩色调色剂图像输送到二次转印辊24与第三拉伸辊16相对的二次转印部分T时的适当时刻，阻挡辊49b开始转动，由此将打印片材P输送给二次转印部分T。在二次转印部分T处，向二次转印辊24施加预定的转印偏压，以从中间转印带10将彩色调色剂图像二次转印到打印片材P。

在打印片材P附着在二次转印辊24上的状态下将打印片材P输送给定影单元25。定影单元25向打印片材P施加热量和压力，由此使得调色剂图像定影在打印片材P上。在使得调色剂图像定影之后，排纸辊46将打印片材P排出到复印件接收盘8上。

可选的是，切换爪55可以切换输送方向以将打印片材P引导至片材反向单元93，在那里使得打印片材P反向并且再次引导向二次转印部分T。在二次转印部分T处，在打印片材P的背面上形成另一个图像。排纸辊56然后将打印片材P排出到复印件接收盘8上。

中间转印带清洁单元21在二次转印之后将留在中间转印带10上的调色剂残余物清除，以准备下一次成像过程。

通过废调色剂通道(未示出)将由中间转印带清洁单元21清除的调色剂输送给废调色剂瓶(未示出)。

根据本发明的一方面，可以可靠地输送打印片材。

虽然为了进行清楚完整的说明已经针对具体实施方式对本发明进行了说明，但是所附的权利要求并不因此受到限制，而是应该解释为体现落入在这里所给出的基本教导范围内的对于本领域普通技术人员而言显而易见的所有变型和可选结构。

相关申请的交叉参考

本申请要求2008年1月4日在日本提交的日本在先文献2008-000105的优先权，并且通过引用将其全部内容结合于此。

Claims (14)

1.一种片材输送设备，包括：

装有片材的片材容纳单元；

用来输送片材的片材输送单元；

用来使单张片材与多张片材分离的分纸单元；

保持着分纸单元的保持单元；以及

振动施加单元，用来在开始输送片材之前向由片材输送单元和分纸单元输送的任一张片材施加振动，

其中装在片材容纳单元中的片材的端部和片材容纳单元中的任一个在接触部分处与保持单元物理接触，并且振动施加单元在接触部分处施加振动。

2.如权利要求1所述的片材输送设备，其中所述振动施加单元为与片材输送单元连接的电磁离合器。

3.如权利要求2所述的片材输送设备，其中在接收到第一信号以使电磁离合器与片材输送单元连接的第一时间点和接收到第二信号以使得电磁离合器与片材输送单元脱开的第二时间点之间的时间段短于在第一时间点和在来自电磁离合器的驱动力到达片材输送单元时的第三时间点之间的时间段。

4.如权利要求3所述的片材输送设备，其中在第一时间点和第二时间点之间的时间段等于或小于电磁离合器能够接合的最小时间。

5.如权利要求1至4中任一项所述的片材输送设备，其中所述振动施加单元施加一次以上的振动。

6.如权利要求1至4中任一项所述的片材输送设备，其中所述振动施加单元根据装在片材容纳单元中的一叠片材的高度确定的次数施加振动。

7.如权利要求1至4中任一项所述的片材输送设备，其中所述振动施加单元根据装在片材容纳单元中的一叠片材的重量确定的次数施加振动。

8.一种成像设备，包括：

用来在片材上形成图像的成像单元；以及

如权利要求1至7中任一项所述的片材输送设备，该片材输送设备用来给成像设备提供片材。

9.如权利要求8所述的成像设备，其中所述振动施加单元根据接通成像设备的电源之后接收到的打印信号施加振动。

10.如权利要求8所述的成像设备，其中所述振动施加单元根据在接收到片材容纳单元处于正常位置之后接收到的打印信号施加振动。

11.如权利要求8所述的成像设备，其中所述振动施加单元根据在检测到片材容纳在片材容纳单元中之后接收到的打印信号施加振动。

12.如权利要求8所述的成像设备，其中所述振动施加单元根据在检测到片材输送故障之后接收到的打印信号施加振动。

13.如权利要求8所述的成像设备，其中所述振动施加单元根据在检测到片材输送故障恢复之后接收到的打印信号施加振动。

14.如权利要求8至13中任一项所述的成像设备，其中在振动开始和振动终止之间的时间段短于在发出打印信号和输送开始之间的时间段。

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