CN103287881A - 片材进给器和成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种片材进给器和成像设备,所述片材进给器包括:支撑构件,其能够围绕位于支撑构件沿片材进给方向的上游侧的支点旋转并且支撑片材;驱动单元,其使支撑构件向上旋转;进给部,其进给位于支撑构件上的片材;第一检测单元,其在支撑构件上方的第一检测位置检测位于支撑构件上的片材;第二检测单元,其在位于第一检测位置沿片材进给方向的上游并位于第一检测位置下方的第二检测位置检测位于支撑构件上的片材;以及堆叠量确定部,其在支撑构件通过驱动单元被向上旋转的同时,根据第二检测单元检知片材的时刻和第一检测单元检知片材的时刻之间的时间段,确定位于支撑构件上的片材的堆叠量。
Description
技术领域
本发明涉及片材进给器和成像设备,更特别地,涉及能够检测容纳在片材进给器中的片材堆叠量的片材进给器和包括该片材进给器的成像设备。
背景技术
传统上,在诸如打印机、传真机或复印机的成像设备中,已知利用抬升片材的中间板的旋转位置检测堆叠在堆叠托盘中的片材量减小的方法(日本专利申请特开No.H06-179544)。
在成像设备中,例如,片材通过使由堆叠托盘可旋转地支撑的中间板旋转而被向上推动,首先,片材有无检测传感器检测堆叠在中间板上的片材有无。当没有片材时,成像设备结束进给操作。当片材堆叠时,片材顶面由顶面检测传感器检测,使得向上推动的片材保持在预定高度。进一步地,剩余量检测传感器根据中间板等的旋转位置检测片材的堆叠量。
在传统的成像设备中,在检测堆叠在堆叠托盘中的片材堆叠量时,需要三个传感器,即片材有无检测传感器、顶面检测传感器和剩余量检测传感器。因此,用于片材有无检测传感器、顶面检测传感器和剩余量检测传感器的空间必不可少,其阻碍目前所需成像设备的小型化,同样,需要三个传感器阻碍了成像设备的成本降低。
发明内容
本发明提供了一种能够通过取消剩余量检测传感器节省空间和降低成本的片材进给器,并且提供了包括该片材进给器的成像设备。
举例来说,本发明提供了一种片材进给器,包括:支撑构件,其能够围绕位于支撑构件沿片材进给方向的上游侧的支点旋转并且支撑片材;驱动单元,其使支撑构件向上旋转;进给部,其进给位于支撑构件上的片材;第一检测单元,其在支撑构件上方的第一检测位置检测位于支撑构件上的片材;第二检测单元,其在位于第一检测位置沿片材进给方向的上游并位于第一检测位置下方的第二检测位置检测位于支撑构件上的片材;以及堆叠量确定部,其在支撑构件通过驱动单元被向上旋转的同时,根据第二检测单元检知片材的时刻和第一检测单元检知片材的时刻之间的时间段,确定位于支撑构件上的片材的堆叠量。
作为另一实例,本发明提供了一种成像设备,包括:支撑构件,其能够围绕位于支撑构件沿片材进给方向的上游侧的支点旋转并且支撑片材;驱动单元,其使支撑构件向上旋转;进给部,其进给位于支撑构件上的片材;成像部,其在通过进给部进给的片材上形成图像;第一检测单元,其在支撑构件上方的第一检测位置检测位于支撑构件上的片材;第二检测单元,其在位于第一检测位置沿片材进给方向的上游并位于第一检测位置下方的第二检测位置检测位于支撑构件上的片材;以及堆叠量确定部,其在支撑构件通过驱动单元被向上旋转的同时,根据第二检测单元检知片材的时刻和第一检测单元检知片材的时刻之间的时间段,确定位于支撑构件上的片材的堆叠量。
根据本发明,通过取消传感器可以实现空间节省和成本降低。
通过下文参考附图对示例性实施例的描述,本发明的其它特征将变得显而易见。
附图说明
图1是显示根据实施例的激光打印机的整体结构的示意性剖视图。
图2是显示用于控制根据实施例的激光打印机的控制部的方框图。
图3是显示根据实施例的片材进给器的示意性剖视图。
图4是片材进给器在堆叠托盘中没有堆叠片材的状态下的示意性剖视图。
图5是显示片材有无检测传感器在少量片材堆叠在堆叠托盘上时检测片材有无的状态的示意性剖视图。
图6是显示顶面检测传感器在少量片材堆叠在堆叠托盘中时检测片材高度的状态的示意性剖视图。
图7是显示片材有无检测传感器在满量片材堆叠在堆叠托盘上时检测片材有无的状态的示意性剖视图。
图8是显示顶面检测传感器在满量片材堆叠在堆叠托盘上时检测片材高度的状态的示意性剖视图。
图9显示了片材有无检测传感器和顶面检测传感器在少量片材堆叠时的检知定时。
图10显示了片材有无检测传感器和顶面检测传感器在满量片材堆叠时的检知定时。
图11是显示根据实施例的片材进给器确定片材堆叠量的操作的流程图。
图12显示了堆叠量确定图,其中,提前记录时间差和片材堆叠量之间的关系。
具体实施方式
下面参考附图描述根据本发明实施例的包括片材进给器的成像设备。根据本发明实施例的成像设备是包括能够检测所容纳片材的堆叠量的片材进给器的成像设备,诸如复印机、打印机、传真机或其多功能外部设备。在下面的具体实施方式中,使用形成四色调色剂图像的激光束打印机(在下文简称“激光打印机”)1。
参考图1和图2描述根据本发明实施例的激光打印机1的结构。图1是显示根据本发明实施例的激光打印机1的整体结构的示意性剖视图。图2是显示用于控制根据实施例的激光打印机1的控制部11的方框图。
如图1所示,根据实施例的激光打印机1包括用于进给片材S的片材进给器2、用于在片材S上形成图像的成像部3和用于将形成在成像部3中的图像转印到片材S上的转印部4。激光打印机1还包括用于将转印到转印部4上的图像定影到片材S上的定影部5、用于排放片材S(图像在定影部5中定影于该片材上)的排放部6和控制部11。片材进给器2设置在激光打印机1的下部并且逐一进给片材S。稍后对片材进给器2进行详细描述。
成像部3设置在片材进给器2上方并且包括用于分别形成四种颜色,即黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(B)图像的处理盒30Y、
30M、30C和30B和曝光单元31。处理盒30Y至30B除了所形成图像的颜色不同之外具有相同的结构。因此,在下文中,只对用于形成黄色(Y)图像的处理盒30Y的结构进行描述,省略对处理盒30M至30B的描述。
处理盒30Y包括被驱动电机(未显示)驱动旋转的感光鼓32Y、用于使感光鼓32Y的表面均匀带电的充电辊33Y和用于利用黄色调色剂使黄色静电潜像显影的显影辊34Y。处理盒30Y还包括用于去除残余调色剂的清洁构件35Y。处理盒30Y整体地构成为包括感光鼓32Y、充电辊33Y、显影辊34Y和清洁构件35Y的盒并且可从激光打印机1的打印机主体10上拆下。
转印部4包括环形中间转印带40、多个初次转印辊(未显示)和二次转印辊41。中间转印带40围绕驱动辊42、从动辊43和二次转印对置辊44形成环以便抵靠所有感光鼓32Y至32B,并且沿图1中箭头A所示方向旋转。多个初次转印辊设置在中间转印带40的内周表面侧,从而分别与感光鼓32Y至32B相对。多个初次转印辊通过经由中间转印带40介于中间分别与感光鼓32Y至32B压力接触而形成初次转印部。二次转印辊41设置成与二次转印对置辊44相对,并且通过经由中间转印带40介于中间与二次转印对置辊44压力接触而形成二次转印部。
定影部5设置在二次转印部的下游并且包括具有内置式加热器的定影辊51和与定影辊51压力接触的压辊52。排放部6设置在定影辊5的下游并且包括用于将片材S排放到设备外面的排出辊对61和用于将排放到设备外面的片材S堆叠于其上的排出托盘62。
如图2所示,控制部11电气连接至图像信号控制部12、打印机控制部13、显示部17等并能够对其进行控制,所述图像信号控制部连接至外部接口14。进一步地,控制部11包括CPU11a、RAM11b、ROM11c和堆叠量确定部11d。CPU11a根据操作部16等的设定利用RAM11b执行存储在ROM11c中的各种程序并且控制打印机控制部13等。进一步地,CPU11a使堆叠量确定部11d确定堆叠在堆叠托盘20上的片材S的堆叠量,并且使显示部17显示由堆叠量确定部11d确定的堆叠量。稍后描述通过堆叠量确定部11d确定片材堆叠量的方法。
外部接口14是用于使用网络打印机等的接口并且将从联接的PC15等输入的打印数据转换为图像信息并将图像信息输出给图像信号控制部12。图像信号控制部12将经由外部接口14输入的图像信息输出到打印机控制部13。打印机控制部13根据从图像信号控制部12输入的图像信息执行稍后描述的成像处理。
接下来,描述根据实施例的激光打印机1的控制部11执行的成像任务。当成像工作开始时,根据操作部16的设定和从PC15等输入的图像信息,曝光单元31用根据黄色图像信息的图像信号的激光照射通过充电辊33Y均匀带电的感光鼓32Y。因此,黄色静电潜像形成在感光鼓32Y上。
接下来,黄色静电潜像利用所含黄色调色剂在显影辊34Y上显影和可视化,并且黄色调色剂图像利用初次转印辊初次转印到中间转印带40上。与上述方法类似,品红、青色和黑色调色剂图像分别在感光鼓32M到32B的表面上可视化,并且顺次转印到中间转印带40上以叠置在黄色调色剂图像上。因此,全色调色剂图像初次转印到中间转印带40上。
与调色剂图像形成操作并行,容纳在片材进给器2中的片材S被逐一分离并供应给位于下游侧的二次转印部,并且中间转印带40上的全色调色剂图像在二次转印部中进行二次转印。具有二次转印到其上的调色剂图像的片材S在定影部5中被加热加压,从而将全色图像定影在其上。片材S随后通过设置在定影部5的下游的排出辊对61排放至排出托盘62。因此,成像任务结束。
接下来,参考图3到图12描述根据实施例的激光打印机1的片材进给器2。首先,参考图3描述片材进给器2的结构。图3是显示根据实施例的片材进给器2的示意性剖视图。
如图3所示,片材进给器2包括内部堆叠片材S的堆叠托盘20、作为可由堆叠托盘20可旋转地支撑的支撑构件的中间板21和作为用于使中间板21旋转的驱动单元的旋转杆22。片材进给器2还包括作为第一检测单元的顶面检测杆25和顶面检测传感器26,作为第二检测单元的片材有无检测杆23和片材有无检测传感器24,和用于拾取片材S的拾取辊27。片材进给器2还包括用于逐一分离和进给片材S的分离进给部28。
堆叠托盘20可从打印机主体10上拆下并且能够例如在堆叠托盘20缺少片材S时从打印机主体10抽出以便重新装填。端部围挡29设置在堆叠托盘20位于片材进给方向上游侧(下文简称“上游侧”)的端部处。
端部围挡29管制堆叠在堆叠托盘20中的片材S的后端以使片材S根据其尺寸进行定位。
中间板21支撑堆叠的片材。中间板21的近端可围绕位于堆叠托盘20上游侧的作为旋转支点的旋转轴21a由堆叠托盘20可旋转地支撑。中间板21形成为使沿堆叠在堆叠托盘20中的片材S的片材进给方向的下游端能够升降。进一步地,中间板21设置有开口21b(参见稍后参考的图4),片材有无检测杆23的抵靠部23b可以穿过该开口21b。当中间板21上没有片材S时,允许抵靠部23b穿过开口21b。
旋转杆22的近端可围绕旋转轴22a由堆叠托盘20可旋转地支撑。旋转杆22的远端可与位于片材进给方向下游侧(下文简称“下游侧”)的中间板21的底面可滑动地接合。进一步地,驱动电机M(参见图2)经由齿轮机构等(未显示)连接至旋转杆22的旋转轴22a,因驱动电机M旋转引起的旋转轴22a的旋转继而使旋转杆22旋转。
顶面检测杆25的近端可围绕位于中间板21下游侧且位于中间板21上方的旋转轴25a由打印机主体10可旋转地支撑。顶面检测杆25的远端设置有遮光部25b,其形成为能够阻挡光到达顶面检测传感器26。顶面检测杆25检测中间板21上(支撑构件上)的片材S的高度,使得通过中间板21的旋转提升的片材高度(例如,片材顶面的高度)保持在预定水平。在实施例中,拾取辊27由顶面检测杆25可旋转地支撑。拾取辊27通过抵靠位于中间板21上的片材S而提升以使顶面检测杆25向上旋转。顶面检测传感器26设置为靠近顶面检测杆25的遮光部25b,并且在射出的红外线辐射被向上旋转的顶面检测杆25的遮光部25b挡住时,发送(检知)预定信号。顶面检测杆25和顶面检测传感器26定位成使顶面检测杆25和顶面检测传感器26在中间板21上方的第一检测位置处检测片材。
片材有无检测杆23相对于顶面检测杆25设置在中间板21的旋转轴21a一侧(位于旋转支点侧),位于比顶面检测杆25更早检测中间板21上的片材S有无的位置(较低位置)处,并且检测中间板21上的片材有无。片材有无检测杆23包括能够抵靠中间板21上的片材S的抵靠部23b和能够阻挡光线到达片材有无检测传感器24的遮光部23c。片材有无检测杆23由打印机主体10支撑,使得抵靠部23b和遮光部23c可围绕旋转轴23a旋转。进一步地,片材有无检测杆23形成弯曲形状,使得当抵靠部23b抵靠片材S以使片材有无检测杆23旋转时,遮光部23c阻挡光到达片材有无检测传感器24。片材有无检测杆23形成弯曲形状能够节省片材有无检测杆23和片材有无检测传感器24的空间。片材有无检测传感器24设置为靠近片材有无检测杆23的遮光部23c,并且在射出的红外线辐射被旋转的遮光部23c挡住时,发送(检知)预定信号。片材有无检测杆23和片材有无检测传感器24定位成使片材有无检测杆23和片材有无检测传感器24在与顶面检测传感器26检测片材的第一检测位置相关并位于第一检测位置下方的第二检测位置处检测片材,所述第二检测位置位于中间板21的旋转支点侧。
拾取辊27与中间板21上的片材S压力接触以将片材S沿片材进给方向进给。分离进给部28设置在拾取辊27的下游并且包括用于进给片材S的进给辊28a和用于使片材S逐一分离的分离辊28b。
接下来,参考图4到图10描述利用片材进给器2通过堆叠量确定部11d确定片材堆叠量的方法。根据实施例的片材进给器2根据片材有无检测传感器24检知中间板21上的片材S(发送预定信号)的时刻和顶面检测传感器26检知中间板21上的片材S(发送预定信号)的时刻之间的时间差(时间段)确定中间板21上的片材S的堆叠量。
首先,参考图4描述堆叠托盘20上没有堆叠片材S时片材堆叠量的确定。图4是片材进给器2在堆叠托盘20中没有堆叠片材S的状态下的示意性剖视图。
如图4所示,在片材S没有堆叠在堆叠托盘20的中间板21上的情况下,当中间板21旋转时,片材有无检测杆23的抵靠部23b穿过形成在中间板21上的开口21b。因此,片材有无检测杆23不旋转。因此,片材有无检测杆23的遮光部23c不会阻挡光线到达片材有无检测传感器24,片材有无检测传感器24不会发送(检知)预定信号。因此,当例如顶面检测传感器26在片材有无检测传感器24不发送预定信号的状态下发送预定信号时,可以确定在中间板21上没有片材S(堆叠量为零)。
接下来,参考图5到图10描述少量片材S和满量片材S堆叠在堆叠托盘20上时的检知定时之差。图5是显示片材有无检测传感器24在少量片材S堆叠在堆叠托盘20上时检测片材S有无的状态的示意性剖视图。图6是显示顶面检测传感器26在少量片材S堆叠时检测片材S在堆叠托盘20上高度的状态的示意性剖视图。图7是显示片材有无检测传感器24在满量片材S堆叠时检测堆叠托盘20上有无片材S的状态的示意性剖视图。图8是显示顶面检测传感器26在满量片材S堆叠时检测片材S在堆叠托盘20上高度的状态的示意性剖视图。图9显示了片材有无检测传感器24和顶面检测传感器26在堆叠少量片材S时的检知定时。图10显示了片材有无检测传感器24和顶面检测传感器26在堆叠满量片材S时的检知定时。
如图5和图7所示,中间板21上的片材堆叠量(高度)在堆叠少量片材S的情况下和堆叠满量片材S的情况下不同,因此,中间板21相对于堆叠托盘20的旋转角度在片材有无检测传感器24检知片材S有无时不同。更具体地,当如图5所示堆叠少量片材S时,片材S的高度小,因此,在片材有无检测传感器24检知片材S时中间板21的旋转量大,例如,旋转角度为θ1。另一方面,当如图7所示堆叠满量片材S时,片材S的高度大,因此,在片材有无检测传感器24检知片材S时中间板21的旋转量小,例如,旋转角度为θ2。旋转角度θ1和旋转角度θ2之间的关系是(旋转角度θ1)>(旋转角度θ2),因此,当旋转速度相同时,如图9和图10所示,与堆叠少量时相比,堆叠满量时在更短的时间内检知片材S的有无。
进一步地,如图6和图8所示,当顶面检测传感器26检知片材S的顶面时,中间板21相对于堆叠托盘20的旋转角度在堆叠少量片材S的情况和堆叠满量片材S的情况下不同。更具体地,当如图6所示堆叠少量片材S时,中间板21相对于堆叠托盘20在顶面检测传感器26检知片材S之前的旋转量例如为旋转角度θ3。另一方面,当如图8所示堆叠满量片材S时,中间板21相对于堆叠托盘20在顶面检测传感器26检知片材S之前的旋转量例如为旋转角度θ4。在这种情况下,旋转角度θ3大于旋转角度θ4,但是旋转角度差(θ4-θ2)大于旋转角度差(θ3-θ1)。因此,在片材有无检测传感器24进行检测之后,如图9和图10所示,与堆叠少量时相比,堆叠满量时在更短的时间内检知片材S的顶面。换句话说,如图9和图10所示,堆叠少量时的时间差Δt1小于堆叠满量时的时间差Δt2。根据实施例的片材进给器2根据时间差确定片材S的堆叠量。
通常,片材S的重量在堆叠满量时比堆叠少量时更大,因此,中间板21的转速变慢,如图9和图10所示,顶面检测传感器26检知片材S的顶面之前所用的时间期间在堆叠满量时变长。然而,即使当例如进行设定以使转速相同时,基本上,时间差Δt2也大于时间差Δt1。
接下来,参考图11和图12描述片材进给器2根据时间差确定片材S的堆叠量的操作。图11是显示根据实施例的片材进给器2确定片材堆叠量的操作的流程图。图12显示了堆叠量确定图,其中,提前记录时间差和片材堆叠量之间的关系。
与成像任务中进给片材S的上述操作同步地,执行由根据实施例的片材进给器2确定片材S的堆叠量。如图11所示,当开始进给片材S的操作时,中间板21提升(步骤ST1),并且片材有无检测传感器24在中间板21提升的同时检测片材S的有无(步骤ST2)。当片材有无检测传感器24检知没有片材S时,控制部11使显示部17显示没有片材S的指示,并且使中间板21下降(步骤ST9)以结束进给片材S的操作。
另一方面,当片材有无检测杆23抵靠片材S并且片材有无检测传感器24检知存在片材S时,随后,顶面检测传感器26检测被提升的片材S的高度(最上面片材的位置)(步骤ST3和ST4)。应当注意,中间板21上的片材S通过由顶面检测传感器26检知最上面表面而保持在预定高度。更具体地,当中间板21上的片材S的数量随着片材进给而减少时,顶面检测传感器26不再检知片材。在这种情况下,中间板21提升,直到顶面检测传感器26检知片材S。更具体地,根据来自于顶面检测传感器26的信号,控制器11控制驱动电机,其使中间板21竖向移动,使得中间板21上的片材的最上面表面处于适合进给的预定范围内。
接下来,控制部11使堆叠量确定部11d检测片材有无检测传感器24检知片材S的第一检知定时(时刻)和顶面检测传感器26检知片材S的第二检知定时(时刻)之差(时间差)(步骤ST5)。当堆叠量确定部11d检知时间差时,根据检知的时间差,堆叠量确定部11d确定片材S的堆叠量(步骤ST6)。在实施例中,ROM11c(参见图2)存储依据时间差Δt和片材S的堆叠量之间关系的数据。堆叠量确定部11d根据存储在ROM11c中的数据确定片材S的堆叠量。如图12所示堆叠量确定图一样,片材S的堆叠量(堆叠高度h)与时间差(Δt)成正比,因此,可以容易地进行所述确定。
当通过堆叠量确定部11d确定堆叠量结束时,控制部11在显示部17上显示片材S的堆叠量(步骤ST7),并且驱动拾取辊27和进给辊28a以进给片材S(步骤ST8)。当进给片材S结束时,控制部11使中间板21下降(步骤ST9)并且结束进给片材S的操作。
在片材顺次进给期间,如果片材有无检测传感器24进入不发送表示中间板21上存在片材的预定信号的状态,控制部11确定在中间板21上没有片材S(堆叠量为零)。
如上所述,根据实施例的激光打印机1的片材进给器2使用片材有无检测传感器24和顶面检测传感器26确定堆叠托盘20上的片材S堆叠量。因此,可以取消检测用于确定片材S的堆叠量的片材S剩余量的剩余量检测传感器,这能够使片材进给器2的成本降低。因此,能够实现整个激光打印机1的成本降低。进一步地,可以取消用于剩余量检测传感器的空间,这能够使片材进给器2小型化。因此,能够实现整个激光打印机1的小型化。
进一步地,根据实施例的堆叠量确定部11d使用提前记录时间差和堆叠量之间关系的堆叠量确定图来确定片材S的堆叠量。因此,能够容易地确定片材S的堆叠量。
进一步地,根据实施例的片材进给器2根据片材有无检测传感器24检知片材S的时刻与顶面检测传感器26检知片材的时刻之间的时间差确定堆叠量。换句话说,测量时间差的开始时刻是片材有无检测传感器24检知片材S的时刻。因此,不必考虑例如在使中间板21旋转的初始操作中所引起的延时。因此,能够获得精确的时间差,从而能够精确确定堆叠量。
上文描述了本发明的实施例,但是本发明不限于上述实施例。进一步地,本发明实施例中描述的效果只是作为本发明的最优选效果进行描述,本发明的效果不限于本发明实施例中所描述的那些。
例如,在实施例中,堆叠量确定部11d使用堆叠量确定图来确定片材堆叠量,但是本发明不限于此。例如,堆叠量确定部11d可以根据时间差来计算和确定堆叠量。
尽管已经参考示例性实施例对本发明进行了描述,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具有最广义的解释,从而涵盖所有此类改进、等效结构及功能。
Claims (5)
1.一种片材进给器,包括:
支撑构件,其能够围绕位于支撑构件沿片材进给方向的上游侧的支点旋转并且支撑片材;
驱动单元,其使支撑构件向上旋转;
进给部,其进给位于支撑构件上的片材;
第一检测单元,其在支撑构件上方的第一检测位置检测位于支撑构件上的片材;
第二检测单元,其在位于第一检测位置沿片材进给方向的上游并位于第一检测位置下方的第二检测位置检测位于支撑构件上的片材;以及
堆叠量确定部,其在支撑构件通过驱动单元被向上旋转的同时,根据第二检测单元检知片材的时刻和第一检测单元检知片材的时刻之间的时间段,确定位于支撑构件上的片材的堆叠量。
2.如权利要求1所述的片材进给器,其中:
第一检测单元是顶面检测传感器,其检测位于支撑构件上的片材的顶面的位置;以及
第二检测单元是片材有无检测传感器,其检测位于支撑构件上的片材的有无。
3.如权利要求1所述的片材进给器,其中,堆叠量确定部具有存储器,其存储依据所述时间段和片材的堆叠量之间关系的数据,并且根据存储在存储器中的数据来确定片材的堆叠量。
4.如权利要求1所述的片材进给器,还包括显示部,其显示由堆叠量确定部确定的片材的堆叠量。
5.一种成像设备,包括:
如权利要求1-4中任意一项所述的片材进给器;
成像部,其在通过片材进给器进给的片材上形成图像。
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