CN103303704B - 片材进给装置和成像装置 - Google Patents

Abstract

一种片材进给装置，包括：堆垛板，该堆垛板被构造成堆垛片材；片材进给单元，该片材进给单元被构造成通过接触堆垛在堆垛板上的片材来进给片材；升降单元，该升降单元被构造成通过从驱动单元传递的驱动来使堆垛板升降；驱动传递单元，该驱动传递单元被构造成从驱动单元传递驱动，以便驱动片材进给单元；以及离合器机构，该离合器机构被构造成在升降单元通过升高堆垛板而将堆垛于堆垛板上的片材推向片材进给单元之后使得驱动传递单元将驱动从驱动单元传递给片材进给单元。以及包括这种片材进给装置的成像装置。

Description

片材进给装置和成像装置

技术领域

本发明的方面总体涉及一种片材进给装置以及一种装备有所述片材进给装置的成像装置。

背景技术

通常，用于在片材上形成图像的成像装置设置有片材进给装置，该片材进给装置被构造成升降上面堆垛有片材的堆垛板，以便使得最上侧片材与进给辊接触以便进给片材。在如上所述的片材进给装置中，每次进行进给操作，堆垛板都通过被构造成随着进给辊旋转的凸轮而升降，以便使得堆垛在堆垛板上的片材在进给辊被推向片材的位置和使得进给辊与片材分离的位置之间运动。

在这样的结构中，片材与进给辊接触的定时在当满载量的片材堆垛在堆垛板上时的情况与当少量片材堆垛在堆垛板上（下文中称为“少量堆垛”）时的情况之间不同，从而导致对多个片材进行的进给之间的间隔的变化。这是因为根据所堆垛片材的数量，当凸轮使堆垛板降低时堆垛于堆垛板上的最上侧片材和进给辊之间的距离不同。这样，堆垛板上堆垛的片材的数量越少，最上侧片材和进给辊之间的距离越大，且片材接触进给辊的定时越晚，从而导致对片材进行进给之间的间隔增加。

对此，日本专利No.4312697公开了一种片材进给装置，该片材进给装置具有这样的进给辊，该进给辊设置有低摩擦系数部分，从而即使当片材与其接触时也不会引起进给，以便减小在对多个片材进行的进给之间的变化。

不过，在日本专利No.4312697公开的片材进给装置中，需要给进给辊提供使得片材不被进给的低摩擦系数部分以及使得片材进给的高摩擦系数部分两者，因此进给辊的外径需要较大。这样，当进给辊的外径增大时，片材进给装置的尺寸也增加。

发明内容

本发明的方面涉及一种片材进给装置，该片材进给装置不会引起尺寸增大，且也不会引起对多个片材进行的进给之间的变化。

根据本发明的一个方面，提供了一种片材进给装置，包括：堆垛板，该堆垛板被构造成堆垛片材；片材进给单元，该片材进给单元被构造成通过接触堆垛在堆垛板上的片材来进给片材；升降单元，该升降单元被构造成通过从驱动单元传递的驱动来使堆垛板升降；驱动传递单元，该驱动传递单元被构造成从驱动单元传递驱动，以便驱动片材进给单元；以及离合器机构，该离合器机构被构造成在升降单元通过升高堆垛板而将堆垛于堆垛板上的片材推向片材进给单元之后使得驱动传递单元将驱动从驱动单元传递给片材进给单元。

根据本发明的示例实施例，在堆垛于堆垛板上的片材被推向片材进给单元之后驱动片材进给单元。因此，能够提供一种不增大尺寸且对多个片材进行的进给之间没有变化的片材进给装置。

通过下面参考附图对示例实施例的详细说明，将清楚本发明的其它特征和方面。

附图说明

包含于说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的示例实施例、特征和方面，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1A和图1B是示出根据示例实施例的成像装置的总体结构的视图。

图2是示出根据示例实施例的片材进给装置的视图。

图3是示出进给盒的示意性透视图。

图4A和图4B是示出用于升降堆垛板的升降单元的视图。

图5是示出从驱动源开始的驱动传递路线的视图。

图6是示出离合器机构的示意性透视图。

图7A、图7B和图7C是示出使离合器机构接合/脱开的操作的视图。

图8是示出进给操作的定时图。

具体实施方式

下面将参考附图详细介绍本发明的各个示例实施例、特征和方面。

图1A和图1B示出了作为成像装置的实例的彩色数字打印机，根据本发明的片材进给装置可用于该彩色数字打印机。图1A是示出成像装置100的外部透视图，图1B是示出成像装置100的示意性剖视图。成像装置是使用电子照相处理的四色全色激光打印机。也就是，激光打印机根据从外部主机装置（例如在线路的另一端处的个人计算机、图像读取器或者传真机）输入控制器单元（控制单元）的图像信号而在片材（记录介质）S上形成图像。

下面将介绍由成像单元101进行的成像操作。第一至第四盒PY、PM、PC和PK的鼓1被驱动从而以预定控制速度沿如箭头所示的逆时针方向旋转。带4也被驱动从而以与鼓1的速度相对应的速度沿（相对于鼓1的旋转的向前方向）如箭头所示的顺时针方向旋转。扫描仪单元5也被驱动。

与这种驱动同步，在盒中，充电辊2在预定控制定时下以预定极性和电势对鼓1的表面均匀地充电。扫描仪单元5利用根据不同颜色的图像信号进行调制的激光束在鼓1的表面上进行扫描曝光。

因此，鼓1的表面的、已经通过激光束进行过扫描曝光的区域构成与图像信号相对应的静电潜像。形成于鼓1的表面上的静电潜像通过显影单元3而显影成调色剂图像。通过上述电子照相成像操作，调色剂图像形成于鼓1上，且形成的调色剂图像被初次转印至带4上。

进给盒9能够从装置前侧（操作人员进行操作的一侧，即如图1B中所示的成像装置1的右手侧）相对于成像装置100进行装卸，从而使得用户能够很容易地进行定位片材和卡塞处理的操作。

拾取辊6与堆垛在进给盒9的堆垛板16上的片材接触，从而用作用于进给片材的片材进给单元。由拾取辊6进给的片材通过进给辊7和分离辊8而分离地进给，且分离的各片材通过对齐辊对11而传送给二次转印辊12和带4的二次转印夹持部。分离辊8经由扭矩限制器（未示出）而安装在装置主体上，并通过推压单元，例如弹簧（未示出）而保持与进给辊7压接触。

调色剂图像已经在二次转印夹持部处转印到其上的片材在定影单元13处经受加热和加压，从而使得调色剂图像定影在片材上。然后，调色剂图像已经定影在其上的片材通过排出辊对14而排出至排出托盘15上。

下面将介绍片材进给装置。图2是示出片材进给装置10的示意性透视图。片材堆垛于其上的堆垛板16能够升降。

下面将参考图3、图4A和图4B介绍升降堆垛板16的操作。图3是示出进给盒9的示意性透视图，图4A是示出根据本示例实施例的堆垛板16的降低状态的示意性透视图，图4B是示出根据本示例实施例的堆垛板16的升高状态的示意性透视图。

如图3中所示，堆垛板16绕堆垛板旋转支撑部分36可旋转地定位。堆垛板16通过升降单元50而升降。升降单元50使得堆垛板16升高，以便将堆垛于其上的片材推向拾取辊6，并使得堆垛板16降低，以使堆垛于其上的片材与拾取辊6分离。

即使当堆垛于堆垛板16上的片材的数目较小时，升降单元50也使得堆垛板16升高，直到片材被充分推压向拾取辊6。

升降单元50具有升降杆18、升降杆旋转支撑部分37、一对升降凸轮19以及使得该对升降凸轮19相互连接的连接轴20。

相应升降杆18布置在进给盒9的两侧，并固定在成像装置100的外壳上，以便可绕升降杆旋转支撑部分37旋转。升降杆18由推压部件例如弹簧（未示出）而推向拾取辊6（向上）。在堆垛板16的两侧设置有接合部分17，堆垛板16通过该接合部分而与升降杆18接合。在进给盒9安装于成像装置100上且设置就位的状态中，接合部分17和升降杆18相互接合，且堆垛板16随着升降杆18的旋转而升降。被推向拾取辊6的升降杆18的旋转受到布置在升降杆18上方的升降凸轮19的限制。如图4A和4B中所示，连接轴20通过从下面介绍的驱动单元接收驱动而旋转，从而使得升降凸轮19旋转，以便使得升降杆18竖向旋转，该升降杆18通过接合部分17而升降堆垛板16。

下面将参考图5介绍驱动单元80。驱动单元80将驱动传递给升降单元50，以便升降堆垛板16。驱动单元80通过驱动传递单元来使得拾取辊6旋转。

装置主体设置有用于驱动单元80的驱动源21，例如马达。驱动源21的驱动从第一驱动齿轮22传递给第二驱动齿轮23，然后从该第二驱动齿轮23传递给局部缺齿齿轮24。这里，局部缺齿齿轮24通过螺线管（未示出）而受到限制以及释放限制，并选择性地与第二驱动齿轮23啮合。当螺线管释放所述限制时，局部缺齿齿轮24与第二驱动齿轮23啮合，从而传递驱动以便开始旋转。然后，局部缺齿齿轮24进行一次旋转，以便使得局部缺齿齿轮24的缺齿部分到达与第二驱动齿轮23相对的位置，且螺线管将局部缺齿齿轮24限制在该位置，因此装置处于驱动不传递状态。

局部缺齿齿轮24和升降凸轮19固定在由装置主体可旋转地支撑的连接轴20上，并与连接轴20一体地旋转。根据来自控制单元（未示出）的电信号，螺线管操作以释放对局部缺齿齿轮24的限制。然后，局部缺齿齿轮24与第二驱动齿轮23啮合，且驱动源21的驱动通过局部缺齿齿轮24而传递给连接轴20，从而连接轴20与升降凸轮19一起进行一次旋转。

惰齿轮31用作驱动传递单元，用于通过离合器机构60而向拾取辊6和进给辊7传递驱动。拾取辊6和进给辊7具有被构造成与惰齿轮31接合的齿表面，且各辊通过接收惰齿轮31的旋转而被驱动旋转。

离合器输入齿轮26用作离合器输入部分，离合器输出齿轮27用作离合器输出部分。驱动单元80的驱动输入离合器输入齿轮26，以便使其旋转，且离合器输出齿轮27与离合器输入齿轮26连接，因此来自驱动单元80的驱动传递给拾取辊6。离合器输出部分的惰齿轮31布置成与离合器输出齿轮27啮合，使得在离合器输入齿轮26与离合器输出齿轮27连接的状态下，连接轴20的旋转传递给惰齿轮31，并驱动拾取辊6和进给辊7。在离合器输入齿轮26不与离合器输出齿轮27连接的状态下，连接轴20的旋转并不传递给惰齿轮31。

当连接轴20进行一次旋转时，拾取辊6和进给辊7旋转。片材通过该旋转而传送的传送距离被设置成允许片材传送至下游侧的对齐辊对11。

下面将详细介绍离合器机构60。在升降单元50使得堆垛板16升高和使得堆垛的片材与拾取辊6压接触之后，离合器机构60的离合器输入齿轮26与离合器输出齿轮27连接。因此，在堆垛于堆垛板16上的片材与拾取辊6压接触之后，拾取辊6开始旋转，使得在对多个片材进行的进给之间的间隔无变化。因此，即使当堆垛于堆垛板6上的片材数目改变，并使得片材和拾取辊6相互接触的定时发生变化时，拾取辊6送出片材的定时也恒定，而不管堆垛片材的量如何。

图6是示出根据本示例实施例的离合器机构60的示意性透视图。图7A是示出离合器机构60在脱开时的示意图，图7B是示出离合器机构在接合时的示意图，而图7C是示出离合器机构60怎样从接合状态转变成脱开状态的示意图。

如图6中所示，离合器轴承25固定在连接轴20上，并与连接轴20一体旋转。而且，键30形成于离合器轴承25上。离合器输入齿轮26具有键槽29、凸轮表面32和输入侧齿轮有齿表面35。离合器输入齿轮26通过离合器轴承25的键30与键槽29接合而保持于离合器轴承25。离合器输入齿轮26沿离合器轴承25的旋转方向静止，并可沿连接轴20的纵向方向（旋转轴线方向）运动。离合器输出齿轮27包括与惰齿轮31啮合的齿表面39和输出侧齿轮有齿表面38，并由离合器轴承25可旋转地保持。离合器输出齿轮27的、沿连接轴20的纵向方向延伸的部分固定在成像装置100的主体上。如图7A中所示，离合器输入齿轮26由离合器加压弹簧28推压，该离合器加压弹簧28用作将离合器输入齿轮26推向离合器输出齿轮27的弹性部件。

下面将参考图7A、图7B和图7C介绍离合器机构60的接合和脱开操作。

如图7A中所示，在设置于离合器输入齿轮26上的凸轮表面32锁定在设置于装置主体上的离合器限制肋33上的状态下，离合器输入齿轮26的输入侧齿轮有齿表面35与离合器输出齿轮27的输出侧齿轮有齿表面38分离。这样，在离合器机构60脱开的状态下，并不传递驱动。

如图7B中所示，当离合器输入齿轮26的输入侧齿轮有齿表面35与离合器输出齿轮27的输出侧齿轮有齿表面38连接时，离合器机构60被接合。这样，在离合器机构60被接合的状态下，驱动经由惰齿轮31而从连接轴20传递给拾取辊6和进给辊7。这样，离合器机构60的接合和脱开之间的转变通过与连接轴20一体旋转的凸轮表面32以及通过离合器限制肋33来实现。

当在图7A所示的离合器机构60的脱开状态下连接轴20旋转时，固定在连接轴20上的离合器轴承25旋转，且离合器输入齿轮26也通过键槽29和键30而旋转。离合器限制肋33固定在装置主体上，使得当离合器输入齿轮26旋转时，离合器限制肋33和凸轮表面32之间的相对位置偏离。

当离合器输入齿轮26旋转预定量时，凸轮表面32从离合器限制肋33的限制中释放。然后，由于离合器加压弹簧28的推压力，输入齿轮26的输入侧齿轮有齿表面35接触离合器输出齿轮27的输出侧齿轮有齿表面38，且离合器机构60布置成接合状态，如图7B中所示。

凸轮表面32具有斜表面40。当离合器输入齿轮26进一步旋转时，如图7C中所示，斜表面40爬上离合器限制肋33。然后，凸轮表面32和离合器限制肋33再次处于锁定状态，且输入侧齿轮有齿表面35和输出侧齿轮有齿表面38相互分离。

当在图7C所示的状态中连接轴20进一步旋转时，离合器处于图7A所示的脱开状态中。如上所述，由于构造成使得离合器输入齿轮26运动并具有离合器加压弹簧28、凸轮表面32和离合器限制肋33的移动机构70，因此离合器输入齿轮26在接合位置和脱开位置之间运动，在接合位置中，离合器输入齿轮26与离合器输出齿轮27接合，在脱开位置中，离合器输入齿轮26与离合器输出齿轮27分离。也就是，移动机构70通过凸轮表面32和离合器限制肋33而使离合器输入齿轮26沿连接轴20的轴向方向的位置与离合器输入齿轮26的旋转角度相对应地移动。

设置于连接轴20上的升降凸轮19和离合器输入齿轮26相互同步地旋转。然后，移动机构70的凸轮表面32形成为使得在升降凸轮19将堆垛板16升高并且堆垛于其上的片材被推向拾取辊6之后，离合器输入齿轮26通过移动机构70而运动至接合位置。

下面将介绍片材进给装置的进给操作定时。

图8是示出根据本示例实施例的进给操作的定时图。线的相应上升表示操作开始，线的相应下降表示操作完成。

当片材进给信号响应来自用户的指令而输入给控制单元时，控制单元开始驱动源21的驱动。然后，在预定定时，根据计时器的计数值，上述螺线管（未示出）根据来自控制单元的电信号而被吸合，且局部缺齿齿轮24和第二驱动齿轮23相互啮合。因此，驱动源21的驱动经由局部缺齿齿轮24而传递给连接轴20，且连接轴20开始与升降凸轮19和离合器轴承25一起旋转。

由于升降凸轮19的旋转，升降杆18旋转，且堆垛板16也随着升降杆18经由接合部分17而开始升降。这里，如图8中所示，根据堆垛在堆垛板16上的片材S的量，片材S和拾取辊6相互压接触的定时产生偏差。

在本示例实施例中，由于凸轮表面32和离合器限制肋33，即使当堆垛于堆垛板16上的片材量较少时，离合器机构60在片材S和拾取辊6相互接触之后也接合。因此，即使当片材S和拾取辊6相互接触时，片材的进给也不马上开始。如图8中所示，只有当离合器机构60接合时片材的进给才开始。也就是，离合器机构60在连接轴20的一次旋转中的固定位置处接合，因此进给片材的定时固定。

这样，即使当片材S和拾取辊6相互接触的定时产生偏差时，拾取辊6传递片材的定时也固定，而不管堆垛的片材的量如何，因此对多个片材进行的进给之间的间隔没有变化。在连接轴20一次旋转完成之后，离合器机构60的接合通过凸轮表面32和离合器限制肋33而释放，且离合器机构60处于如图7A中所示的脱开状态。

在离合器机构60的接合被释放的状态下，拾取辊6和进给辊7可被驱动旋转。因此，没有反向张力施加在片材上，也不向下游侧的对齐辊对11提供传送阻力。而且，片材由拾取辊6和进给辊7传送的距离可以根据齿轮27和31相对于连接轴20一次旋转的减速比或者各辊的直径的减速比而自由设置。因此，即使当根据本示例实施例的构造用于消除对多个片材进行的进给之间的间隔的变化时，也不需要增加拾取辊6和进给辊7的外径。根据上述实施例，能够以低成本来减小根据堆垛片材的量来产生的对多个片材进行的进给之间的间隔的变化，且并不增加装置尺寸。

尽管在上述示例实施例中，局部缺齿齿轮24和第二驱动齿轮23之间的啮合由螺线管来控制，但是该啮合可以通过使用电磁离合器来控制。

而且，在上述示例实施例中，连接在一起的离合器输入齿轮26和离合器输出齿轮27为有齿表面结构。不过，离合器输入齿轮26和离合器输出齿轮27可以通过具有较大滑阻力的摩擦部件而相互接触，原因是只需要能够传递驱动。

而且，在上述示例实施例中，提供了一个凸轮表面32和一个离合器限制肋33。不过，可以提供多个凸轮表面32和限制肋33，以便在离合器输入齿轮26旋转时多次实现离合器的接合和脱开。

尽管已经参考示例实施例介绍了本发明，但是应当知道，本发明并不局限于所述的示例实施例。下面的权利要求的范围将给予最广义的解释，以便包含所有变化、等效结构和功能。

Claims (11)

1.一种片材进给装置，包括：

堆垛板，片材被堆垛在该堆垛板上；

片材进给单元，该片材进给单元被构造成通过接触堆垛在堆垛板上的片材来进给片材；

构造成可旋转的轴，片材进给单元被构造成根据所述轴的旋转来进给片材；

升降单元，该升降单元被构造成根据所述轴的旋转来使堆垛板升降；

驱动单元，该驱动单元被构造成产生驱动动力并使所述轴旋转；

离合器机构，该离合器机构被构造成在升降单元使堆垛板升降从而使堆垛于堆垛板上的片材接触片材进给单元之后将驱动动力从驱动单元传递给片材进给单元，该离合器机构包括：

离合器输入部分，该离合器输入部分被构造成根据所述轴的旋转而旋转；

离合器输出部分，该离合器输出部分被构造成通过与离合器输入部分接合而将驱动动力从驱动单元传递到片材进给单元；以及

移动机构，该移动机构被构造成使得离合器输入部分在脱开位置和接合位置之间运动，在脱开位置处，离合器输入部分与离合器输出部分脱开，在接合位置处，离合器输入部分与离合器输出部分接合，

其中，该移动机构被构造成根据所述轴的旋转而使离合器输入部分在脱开位置和接合位置之间运动。

2.根据权利要求1所述的片材进给装置，其中，升降单元包括：

升降凸轮，该升降凸轮被设置在所述轴上并且被构造成使堆垛板升降；

其中，在所述轴的一次旋转过程中，离合器输入部分与所述轴的旋转同步地在脱开位置和接合位置之间运动。

3.根据权利要求1所述的片材进给装置，其中，移动机构包括：

凸轮表面，该凸轮表面被设置在离合器输入部分上；

弹性部件，该弹性部件被构造成将离合器输入部分推向离合器输出部分；以及

离合器限制肋，该离合器限制肋被构造成通过接触由弹性部件推压的凸轮表面而将离合器输入部分锁定在脱开位置；并且

其中，当驱动单元被驱动以使离合器输入部分旋转时，凸轮表面和离合器限制肋之间的锁定被释放，使得离合器输入部分从脱开位置运动至接合位置；以及

其中，当离合器输入部分进一步旋转时，凸轮表面和离合器限制肋被再次锁定，使得离合器输入部分运动至脱开位置。

4.根据权利要求1所述的片材进给装置，其中：升降单元被构造成升高堆垛板，以便将堆垛在堆垛板上的片材推向片材进给单元，升降单元还被构造成降低堆垛板，以便使片材与片材进给单元分离。

5.根据权利要求3所述的片材进给装置，其中，凸轮具有斜表面，离合器输入部分通过所述斜表面接触离合器限制肋而从接合位置运动至脱开位置。

6.根据权利要求1所述的片材进给装置，其中，离合器输入部分被构造成沿所述轴的轴向方向运动。

7.根据权利要求6所述的片材进给装置，其中，离合器机构还包括：

离合器轴承，该离合器轴承固定至所述轴并且被构造成与所述轴一体地旋转；

形成于离合器轴承上的键；以及

形成于离合器输入部分上的键槽，键与键槽接合以使离合器输入部分被构造成沿所述轴的轴向方向运动。

8.根据权利要求1所述的片材进给装置，其中，片材进给单元包括片材进给辊，该片材进给辊被构造成进给堆垛在堆垛板上的片材，并且其中，离合器机构被设置在升降单元和片材进给辊之间的传递路线上。

9.根据权利要求8所述的片材进给装置，其中，在离合器输入部分处于脱开位置的状态下，不向片材进给辊传递驱动单元的驱动动力，并且其中，在离合器输入部分处于接合位置的状态下，向片材进给辊传递驱动单元的驱动动力。

10.根据权利要求1所述的片材进给装置，其中，即使在堆垛于堆垛板上的片材的数量很少的情况下，移动机构也被构造成在升降单元使堆垛板升降从而使堆垛于堆垛板上的片材接触片材进给单元之后使离合器输入部分从脱开位置运动至接合位置。

11.一种成像装置，包括：

根据权利要求1所述的片材进给装置；以及

成像单元，该成像单元被构造成在由片材进给装置进给的片材上形成图像。