CN103030004B - 进纸装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种进纸装置和图像形成装置。进纸装置包括捡拾辊、臂、限制部件、驱动电机和控制部。捡拾辊由在下降位置与上升位置之间摆动的臂枢轴支承。驱动电机将用于摆动的驱动力供应至臂。限制部件限制臂越过上升位置上升。当使臂从上升位置附近上升的第一驱动因素发生时，控制部将驱动电机的设定速度设定至重视减小驱动电机的驱动噪音的第一速度，并且当使臂从下降位置上升的第二驱动因素发生时，控制部将设定速度设定至重视减小与限制部件的接触噪音的第二速度。

Description

进纸装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及具有可升降的捡拾辊的进纸装置，并且涉及设有该进纸装置的图像形成装置。

背景技术

在进给具有被读取图像的纸体或者将被形成图像的纸体的进纸装置当中，存在这样的进纸装置，其中设置有在放置纸体时、完成作业后等时退避至比纸体的最大装载高度更高的退避位置，并且在进纸操作时下降至进纸位置以便接触纸体的捡拾辊。捡拾辊由能够摆动的臂的端部枢轴支承；因而，当臂被设置在上升位置时，使捡拾辊被设置在退避位置，而当臂被设置在下降位置时，使捡拾辊被设置在进纸位置。下降位置是在臂的下降时，通过捡拾辊与装载的纸体束的顶面接触的高度而确定的，而上升位置是在臂的上升时，通过限制臂上升的限制部件被设置的预定高度而确定的。

臂被供应来自驱动电机的驱动力，而在上升位置与下降位置之间升降。将驱动信号输入至驱动电机，以使臂以各自预设的速度升降预定的量。臂在进纸操作以外的时间保持在上升位置；然而，由于振动等原因，臂会从预定的上升位置少量下落。由于此原因，臂通过在被认为已从上升位置下落的预定时间内上升至由限制部件限制的位置，而初始化其位置，并且在执行进纸操作时，从预定的上升位置开始下降。

因为在臂下降时，存在对从进纸要求至实际进给纸张所用时间的加速的需求，并且因为当臂的下降运动与捡拾辊的旋转运动连动时，需要用于进纸的旋转扭矩，所以需要高的速度和更大的扭矩。此外，在这样的进纸装置当中，存在上升运动与下降运动的速度相同的进纸装置。由于该原因，存在伴随臂的升降会发生大的接触噪音的风险。

所以，在传统的进纸装置当中，存在使臂在从上升位置向下降位置移动过程的中途减小其下降速度，以试图减小在捡拾辊与纸体接触时产生的接触噪音的进纸装置（例如，参照日本特开2001-220026号公报）。

然而，上述传统的进纸装置不能减小在臂上升时臂与限制部件接触时产生的接触噪音。另外，还存在驱动电机自身产生的驱动噪音，并且驱动噪音的响度依据驱动电机驱动的旋转速度而变化；然而，传统的进纸装置不能减小驱动电机的驱动噪音。

本发明的目的在于提供能够减小捡拾辊上升时产生的接触噪音和驱动噪音等噪音的进纸装置，以及设有该进纸装置的图像形成装置。发明内容

本发明的进纸装置包括捡拾辊、臂、限制部件、驱动电机和控制部。捡拾辊通过在保持与纸体接触的同时旋转，而执行将纸体送出的进纸操作。第一端部由装置框架枢轴支承且第二端部枢轴支承捡拾辊的臂，能够在捡拾辊与纸体接触的下降位置和捡拾辊与纸体分离的预定的上升位置之间摆动。驱动电机将用于摆动的驱动力供应至臂。限制部件限制臂越过上升位置上升。控制部在使臂从上升位置附近上升至上升位置的第一驱动因素发生时，将驱动电机的设定速度设定至重视减小驱动电机的驱动噪音的第一预定速度，并且在使臂从下降位置上升至上升位置的第二驱动因素发生时，将驱动电机的设定速度设定至重视减小与限制部件的接触噪音的第二预定速度。

通过该配置，因为当臂从下降位置上升至上升位置时，驱动电机被设定至第二速度，所以与限制部件的接触噪音减小。而且，当使臂从上升位置附近上升至上升位置时，驱动电机被设定至第一速度；然而，因为臂的摆动距离短，所以在臂被限制部件限制之前，驱动电机不会达到第一速度，因此即使设定速度被设定为高，与限制部件的接触噪音也不会变大。由于该原因，通过当臂从上升位置附近上升至上升位置时将驱动电机设定至第一速度，使驱动电机的驱动噪音减小，而不会使与限制部件的接触噪音变大。

此外，关于被输入至驱动电机以便使臂上升或下降的驱动信号，为了确保使臂移动至上升位置或下降位置，一般将驱动信号设定为使臂在比臂要摆动的角度更大的角度内摆动的数值。由于该原因，当臂从上升位置附近上升至上升位置时，即使在臂被限制部件限制上升之后，仍然存在驱动电机继续驱动的时间；然而，因为驱动电机以第一速度旋转，所以该时间内的驱动电机的驱动噪音减小。

本发明允许减小捡拾辊上升时产生的噪音。

附图说明

图1是示出应用根据本发明的实施例的进纸装置的图像形成装置的总体构造的截面图。

图2是作为进纸装置的实例的ADF的透视图。

图3是臂处于下降位置的状态的ADF的截面图。

图4是臂处于上升位置的状态的ADF的截面图。

图5是臂处于上升位置附近的状态的ADF的截面图。

图6是ADF的一部分的放大图。

图7是捡拾辊升降机构的透视图。

图8是示出控制部的处理步骤的实例的流程图。

图9是例示出各个第一驱动因素和第二驱动因素的图。

图10是示出驱动电机的旋转速度与驱动噪音的响度之间的关系的图。

图11是根据变形例的ADF的一部分的放大图。

图12是例示出当本发明的进纸装置应用于图像形成装置的进纸部时的各个第一驱动因素和第二驱动因素的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。如图1中所示，图像形成装置100包括装置主体110和自动原稿输送器（ADF：AutomaticDocument Feeder）120。ADF 120是进纸装置的实例。图像形成装置100基于从原稿产生的图像数据或者从外部输入的图像数据，在纸张上形成多色或单色图像。原稿是由进纸装置进给的纸体的实例。对于纸张，可例举出普通纸、相纸、和OHP胶片等片状记录介质。

ADF 120设置在装置主体110上，并且配置成通过使其背面侧的端部由装置主体110枢轴支承，而使其正面侧的端部能够在上下方向摆动。

装置主体110包括图像读取部130、图像形成部140和进纸部150。

图像读取部130设置在装置主体110的上部，并且其顶面包括第一原稿台131和第二原稿台132。第一原稿台131和第二原稿台132的顶面能够由ADF 120打开和关闭。在固定原稿读取模式中，图像读取部130读取放置在第一原稿台131上的原稿的图像，并产生图像数据。并且在输送原稿读取模式中，ADF 120将收纳在原稿装载托盘121中的原稿经由第二原稿台132的顶面逐页输送至原稿收纳托盘122；然后图像读取部130读取经由第二原稿台132的顶面输送的原稿的图像，并产生图像数据。

图像形成部140包括光学扫描器60、四个图像形成站30A、30B、30C、30D、中间转印单元40、二次转印单元50、定影单元70和排纸托盘85，并且在纸张上执行图像形成处理。

中间转印单元40具有中间转印带41、驱动辊42、从动辊43和张紧辊44。中间转印带41绕过驱动辊42、从动辊43和张紧辊44并被张紧，且形成环状的移动路径。

图像形成部140在图像形成站30A至30D上形成四色的各色调的调色剂图像（显影剂图像），其中四色包括黑色以及作为通过彩色图像的分色所获得的减色混合的三原色的青色、品红色和黄色。图像形成站30A至30D沿中间转印带41的移动路径排成一列。图像形成站30B至30D以与图像形成站30A实质相同的方式配置。

黑色的图像形成站30A包括感光鼓1A、静电充电器2A、显影装置4A、一次转印辊5A和清洁单元6A。

感光鼓1A通过传递至其上的驱动力沿预定方向旋转。静电充电器2A使感光鼓1A的周面充电至预定电势。

光学扫描器10将由包括黑色、青色、品红色和黄色的各色调的图像数据所调制的各激光束投射在图像形成站30A至30D的各感光鼓1A、1B、1C、1D上。在感光鼓1A至1D的周面上分别形成基于包括黑色、青色、品红色和黄色的各色调的图像数据的静电潜像。

显影装置4A将作为图像形成站30A的色调的黑色调色剂（显影剂）供应至感光鼓1A的周面，从而使静电潜像显影为黑色调色剂图像。

中间转印带41的外周面顺序地面对感光鼓1A至1D的周面。一次转印辊5A设置在跨过中间转印带41与感光鼓1A相对的位置。中间转印带41与感光鼓1A至1D彼此相对的位置是执行一次转印的位置。

对于一次转印辊5A，通过恒定电压控制施加与调色剂的静电电荷极性（例如，负极性）相反极性（例如，正极性）的一次转印偏压。同样的处理适用于图像形成站30B至30D。这使得在各感光鼓1A至1D的周面上形成的各色调的调色剂图像以叠加至中间转印带41的外周面上的方式顺序地进行一次转印，从而在中间转印带41的外周面上形成全色调色剂图像。

然而，当输入包括黑色、青色、品红色和黄色的色调中的仅一部分色调的图像数据时，在四个感光鼓1A至1D当中，仅在与输入的图像数据的色调对应的部分感光鼓上形成静电潜像和调色剂图像，因此仅部分色调的调色剂图像被一次转印至中间转印带41的外周面上。

清洁单元6A回收在显影和一次转印后残留在感光鼓1A的周面上的调色剂。

在各一次转印位置被一次转印至中间转印带41的外周面上的调色剂图像，通过中间转印带41的旋转，被输送至中间转印带41与安装在二次转印单元50中的二次转印辊51彼此相对的二次转印位置。

进纸部150包括进纸盒81、手动进纸托盘82、第一纸张输送路径83和第二纸张输送路径84。

在进纸盒81内容纳具有较高使用频率的尺寸和种类的纸张。容纳在进纸盒81内的纸张由捡拾辊85进给，然后逐页供应至第一纸张输送路径83。

在手动进纸托盘82上放置具有较低使用频率的尺寸和种类的纸张。放置在手动进纸托盘82上的纸张由捡拾辊86进给，然后逐页供应至第一纸张输送路径83。

第一纸张输送路径83配置成从各进纸盒81和手动进纸托盘82经由二次转印位置和定影单元70到达排纸托盘85。第二纸张输送路径84是用于双面印刷的纸张输送路径，配置成将一侧的面上已执行图像形成的纸张，在两侧的面翻转的状态下，再次输送至二次转印位置。

二次转印辊51通过预定的辊隙压力与驱动辊42接触，将中间转印带41夹在之间。

当从进纸部150进给的纸张经由二次转印位置输送时，通过恒定电压控制对二次转印辊51施加与调色剂的静电电荷极性（例如，负极性）相反极性（例如，正极性）的二次转印偏压；这使承载在中间转印带41的外周面上的调色剂图像被二次转印至纸张上。

在调色剂图像被转印至纸张上之后残留在中间转印带41上的调色剂由中间转印带清洁单元45回收。

已转印调色剂图像的纸张被引导至定影单元70。定影单元70设置有加热辊71和加压辊72，对通过加热辊71与加压辊72之间的纸张加热和加压，从而将调色剂图像定影在纸张上。已定影调色剂图像的纸张在已定影调色剂图像的面向下的状态下，被排出至排纸托盘85上。

如图2至图6中所示，除原稿装载托盘121和原稿收纳托盘122之外，ADF 120还包括原稿输送路径123、捡拾辊11、输送辊12、分离辊124、多个送纸辊125、126、127、128和维护门129。

原稿装载托盘121设置在原稿收纳托盘122的上方。原稿输送路径123形成U字形，以便从原稿装载托盘121经由第二原稿台132的顶面到达原稿收纳托盘122。

捡拾辊11具有由橡胶制成的周面，并且在原稿输送方向上设置在原稿装载托盘121的下游侧的端部。输送辊12在原稿输送方向上设置在捡拾辊11的下游侧。

图7中示出捡拾辊升降机构10。捡拾辊升降机构10包括捡拾辊11、输送辊12、驱动轴13、驱动电机14、臂15以及无端带16。

输送辊12与驱动轴13一起旋转。驱动轴13由ADF 120的装置框架枢轴支承。驱动轴13通过从驱动电机14供应的驱动力而旋转。驱动电机14的驱动由控制部20控制。

臂15的沿原稿输送方向的第一端部围绕驱动轴13旋转。臂15通过沿原稿输送方向位于第一端部的相反侧的第二端部，枢轴支承捡拾辊11。无端带16绕过驱动轴13和捡拾辊11的旋转轴并被张紧。驱动轴13的旋转力通过无端带16传递至捡拾辊11。

臂15被配置成通过从驱动电机14经驱动轴13传递的驱动力，能够在如图3中所示的捡拾辊11与原稿接触的下降位置和如图4中所示的捡拾辊11与原稿分离的预定的上升位置之间摆动。当臂15被设置在下降位置时，使捡拾辊11被设置在进纸位置；并且当臂15被设置在上升位置时，使捡拾辊11被设置在退避位置。

如图6中所示，维护门129设置在捡拾辊升降机构10的上方。维护门129在枢轴支承捡拾辊11的臂15的第二端部上方的底面上具有限制部件1291。臂15在上升时当第二端部与限制部件1291接触时，被限制越过上升位置上升，从而被设置在上升位置。例如，对于限制部件1291，使用例如海绵等衬垫部件和/或聚氨酯制成的板状部件的缓冲部件。

维护门129配置成能够围绕图3中的左侧端部1292，在将捡拾辊升降机构10以及原稿输送路径123的上游侧的大约一半区域分别对外部露出和从外部覆盖的打开位置和关闭位置之间打开和关闭。设置在打开位置的维护门129允许进行移除引起卡纸的原稿和/或替换零件等维护任务。

当维护门129被设置在打开位置时，在驱动电机14与驱动轴13之间不传递驱动力；因此，在维护门129一旦打开之后关闭的情况下，臂15如图3中所示被设置在下降位置。

此外，当为了将原稿放置在第一原稿台131上而打开和关闭ADF120时，臂15会由于振动等原因，如图5中所示从上升位置轻微下落。由于此原因，臂15通过在被认为已从上升位置下落的预定时间内，上升至由限制部件1291限制的位置，而初始化其位置，然后当执行进纸操作时，从预定的上升位置开始下降。

捡拾辊11通过在保持与收纳在原稿装载托盘121中的原稿接触的同时旋转，而执行将原稿送出至原稿输送路径123的进纸操作。

分离辊124从下侧压接输送辊12。由捡拾辊11进给的原稿被送至输送辊12与分离辊124之间的空间，并且在输送辊12和分离辊124的作用下被逐页分离后，在原稿输送路径123中被输送至更下游侧。原稿由送纸辊124至128在原稿输送路径123中输送，并被排出至原稿收纳托盘122。

随后，说明臂15升降时的驱动控制。

当臂15下降时，控制部20向驱动电机14输出重视扭矩的第一励磁模式的驱动信号。作为实例，第一励磁模式为两相励磁模式。例如，控制部20在使臂15下降时，以两相励磁模式，将速度为912.83pps（每秒脉冲数）、旋转量为150个脉冲的驱动信号输出至驱动电机14。当臂15下降时输出两相励磁模式的驱动信号，允许在进纸操作中获得与一、二相励磁模式相比更大的扭矩。

如图8中所示，当输入使臂15上升的驱动因素时（S1），控制部20判定该驱动因素是否在预设的第一驱动因素内（S2），如果在第一驱动因素内，则设定第一驱动模式（S3）。替代地，在S2中如果驱动因素不在第一驱动因素内，而是在预设的第二驱动因素内（S4），则控制部20设定第二驱动模式（S5）。然后，控制部20以所设定的驱动模式驱动驱动电机14（S6）。

如图9中所示，第一驱动因素是被认为造成臂15从上升位置轻微下落并处于上升位置附近的状况的因素；并且这样的因素包括：例如电源接通；从节电模式返回至通常模式；以及ADF 120在打开后关闭。

第二驱动因素是被认为造成臂15处于下降位置的状况的因素；并且这样的因素包括：例如，从原稿装载托盘121向原稿输送路径123的原稿的进给完成；以及维护门129一旦打开之后关闭。

控制部20在使臂15上升时，在发生第一驱动因素和第二驱动因素中的任何一种情况时，以重视减小驱动电机14的驱动噪音的第二励磁模式输出驱动信号。作为实例，第二励磁模式为一、二相励磁模式。因为当臂15上升时需要的扭矩比下降时需要的扭矩小，所以通过减小驱动电机14的驱动噪音，能够减小臂15上升时的噪音。

第一驱动模式是设定成重视减小驱动电机14的驱动噪音的第一预定速度的模式；并且，作为实例，输出一、二相励磁模式的、速度为2500pps、旋转量为300个脉冲的驱动信号。

第二驱动模式是设定成重视减小与限制部件1291的接触噪音的第二预定速度的模式；并且，作为实例，输出一、二相励磁模式的、速度为1800pps、旋转量为300个脉冲的驱动信号。在本实施例中，当臂15从下降位置上升至上升位置时的驱动电机14的旋转速度被设定成比在从上升位置附近上升至上升位置时低的速度。这里，一、二相励磁模式中的旋转量300个脉冲与两相励磁模式中的旋转量150个脉冲，作为驱动电机14的旋转量是等同的。

如图10中所示，在本实施例中使用的驱动电机14，当以一、二相励磁模式、2500pps的速度旋转时，产生最小的驱动噪音；当以低于2500pps的速度旋转时，产生大的低音调噪音；并且，当以高于2500pps的速度旋转时，产生大的高音调噪音。

当利用上述配置使臂15从下降位置上升至上升位置时，驱动电机14被设定成第二速度，即，例如1800pps；这意味着以例如1800pps的速度与限制部件1291接触，使得与以第一速度，即，例如2500pps，与限制部件1291接触的情况比较，与限制部件1291的接触噪音减小。

此外，当臂15从上升位置附近上升至上升位置时，驱动电机14被设定成第一速度，即，例如2500pps；然而，因为臂15的摆角小，所以在臂15与限制部件1291接触之前，驱动电机14不会到达第一速度。

在上述实施例中，臂15的下降位置与上升位置之间的摆角为32度。在一、二相励磁模式中，从驱动电机14开始旋转时至到达速度1800pps时，臂15摆动的角度为17度。从驱动电机14开始旋转时至到达速度2500pps时，臂15应摆动的角度为34度。

由于该原因，当驱动电机14被设定成2500pps的速度时，并且当臂15从下降位置上升时，在上升位置速度达到接近设定速度2500pps的速度；然而，当从上升位置附近上升时，因为臂15的摆角小，所以在上升位置速度决不会达到1800pps，更不必说2500pps。

因此，当臂15从上升位置附近上升时，即使设定成高的设定速度，即，例如2500pps，臂15也会以低的速度，即，例如低于1800pps，与限制部件1291接触，使得与限制部件1291的接触噪音决不会变大。因此，当臂15从上升位置附近上升至上升位置时，将驱动电机14设定至第一速度允许减小驱动电机14的驱动噪音，而不会使与限制部件1291的接触噪音变大。

另外，输入至驱动电机14使臂15上升或下降的驱动信号被设定成，允许臂15在比臂15应摆动的角度大的角度内摆动，以便确保臂15移动至上升位置或下降位置。由于该原因，当臂15从上升位置附近上升至上升位置时，即使在臂15已与限制部件1291接触之后，驱动电机14仍继续驱动较长时间；然而，通过使驱动电机14以第一速度，即，例如2500pps旋转，驱动电机14的驱动噪音减少，因此能够减小噪音。

此外，如图11中所示，限制部件1291可配置成，当臂15上升到达上升位置时，与捡拾辊11的周面接触。这有助于进一步减小与限制部件1291的接触噪音。

另外，本发明也可应用于安装在图像形成装置100内的进纸部150。通过未示出的臂的摆动，使捡拾辊85升降。当进纸部150如本发明的进纸装置被配置时，收纳在进纸盒81中的将被形成图像的纸张是由进纸装置进给的纸体；因此，臂上升时的噪音被减小。如图12中所示，第一驱动因素包括：例如，电源接通；以及从节电模式返回至通常模式。第二驱动因素包括：例如，从进纸盒81向第一纸张输送路径83的纸张进给完成；以及进纸盒81从拉出状态安装至适当位置。

此外，本发明可应用于捡拾辊86上升时的驱动控制，从而还能够减小捡拾辊86上升时的噪音，其中捡拾辊86进给放置在安装于图像形成装置100中的手动进纸托盘82上的纸张。

上述对实施例的说明在任何方面仅为例示性的，而不应被认为是限制性的。本发明的范围由权利要求而非上述实施例示出。此外，意图在于意义和范畴与权利要求等价的所有变化均包括在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种进纸装置，包括：

捡拾辊，通过在保持与纸体接触的同时旋转，执行将纸体送出的进纸操作；

臂，其第一端部由装置框架枢轴支承，并且第二端部枢轴支承所述捡拾辊，所述臂能够在所述捡拾辊与纸体接触的下降位置，和所述捡拾辊与纸体分离的预定的上升位置之间摆动；

驱动电机，将用于摆动的驱动力供应至所述臂；

限制部件，限制所述臂越过所述上升位置上升；以及

控制部，当使所述臂从所述上升位置附近上升至所述上升位置的第一驱动因素发生时，所述控制部将所述驱动电机的设定速度设定至重视减小所述驱动电机的驱动噪音的第一速度，并且当使所述臂从所述下降位置上升至所述上升位置的第二驱动因素发生时，所述控制部将所述设定速度设定至重视减小与所述限制部件的接触噪音的第二速度，所述第二速度为低于所述第一速度的速度。

2.根据权利要求1所述的进纸装置，其中当所述臂上升时，所述控制部将所述驱动电机的励磁模式，从所述臂下降时的重视扭矩的第一励磁模式，改变至重视减小所述驱动电机的驱动噪音的第二励磁模式。

3.根据权利要求2所述的进纸装置，其中所述第一励磁模式为两相励磁模式，并且所述第二励磁模式为一、二相励磁模式。

4.根据权利要求1所述的进纸装置，其中当所述臂上升到达所述上升位置时，所述限制部件与所述捡拾辊的周面接触。

5.一种设置有根据权利要求1所述的进纸装置的图像形成装置。