CN1053778A - 送纸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种送纸装置,包括一个输送装置,
用于为纸张提供输送力;第一导向装置,用于为受到
传送装置提供的输送力的纸张导向;第二导向装置,
用于为受到第一导向装置导向的纸张沿着一曲线路
径导向;用于驱动输送装置的驱动装置;及当由输送
装置输送的纸张被引导至第二导向装置附近时,用于
控制驱动装置以增加输送装置输送速度的控制装
置。
Description
本发明涉及可准确传送纸张的送纸装置及使用这种送纸装置的记录系统。
当今,文字处理机和个人计算机已得到广泛使用,同时也开发了各种不同的输出来自这些设备信息的记录系统。因此,各种用于记录系统的送纸装置已进入实际使用。
图11所示为常规的喷墨记录装置。在这个记录装置中由自动送纸器ASF51通过供纸辊(未示出)提供普通纸或塑料纸50,由上导板55送往传送辊53(暂时停止)和夹送辊54间的辊隙,並靠纸槽52导引直至纸张的前端紧靠着辊隙而使纸张前端定位。然后,由一适当的驱动装置(未示出)转动传送辊53,在纸槽52的导引下把纸50传送到压印板56上,並靠夹板57把纸牢牢地定位在压印板上。在这种情况下,油墨响应图象信号从安装在可往复移动的滑座58上的记录头59中喷出,在纸50上形成了图象。
在这种送纸装置中,若送入象信封这样较厚的纸,则因为较厚的纸弹力较强,不能卷绕在传送辊上,而使准确传送这种纸张发生困难。
因此,如图12所示已提出一种在直接送纸通道内传送较厚纸张的送纸装置。在这种装置中,纸槽60的长度缩短了,夹送辊的数量也减少,使得能通过供纸辊(未示出)从装置的底部提供较厚的纸,这样,较厚的纸50在传送时不弯曲。这就是说,薄纸50象前面所述的那样由ASF51提供以便卷绕在传送辊53上,而较厚的纸50要从在装置底部形成的送纸口62处插入。通过转动传送辊53並靠夹板63把较厚的纸推在传送辊上,将纸直接带到记录头59的喷墨面的前方。
然而,这种装置的送纸口62开在纸槽60和夹板63之间,因而纸槽60和夹板63之间存在着空间,当纸50卷绕在送纸辊53上传送时,纸张相对于夹板63的送入角变大。所以,纸50的前端易于碰到夹板53。如果纸张的前端磁到夹板,就会在送纸过程中引起大的传送负载,这将导致进行记录时纸张50对得不齐,从而产生记录起始位置不一致的问题。
本发明的目的是提供一种能解决上述常见问题的送纸装置,和提供使用这种送纸装置的记录系统。这种装置即使在纸张前端碰着夹纸板时也能准确送纸,並能在记录时正确地对齐纸张,从而得到高质量的图象记录。
图1是本发明一较佳实施例的送纸装置的透视图;
图2是图1所示装置的垂直截面图;
图3A和3B是推纸机构的说明图;
图4为控制系统的框图;
图5为送纸过程的流程图,由图5A和图5B组成;
图6是通过第一送纸通道传送纸张时传送马达驱动速度的时间变化图;
图7为一垂直截面图,说明用第一送纸通道送纸时,纸张紧靠着传送辊和夹送辊间的辊隙时的情况;
图8为说明纸张前端碰到夹纸板的情况的垂直截面图;
图9和10是阐明纸张通过第二送纸通道的传送方法的垂直截面图;
图11和12为常规送纸装置的垂直截面图。
下面结合用于一喷泡(bubble jet)式记录系统的实施例来描述本发明。
图1为使用送纸装置A的连续型喷泡式记录系统B的主要部分的透视图,图2是该记录系统的垂直截面图。
首先描述记录系统B的整体结构。
从ASF(未示出)提供的将塑料纸材切割成预定尺寸所得到的记录纸1,该纸由纸槽(导纸装置)2导引传送。当构成纸传送力施加装置3的传送辊3a按图2中箭头a的方向旋转时,该辊与夹送辊3b一起把传送力施加在记录纸1上。于是,记录纸1卷绕在传送辊3a上通过第一送纸通道R1送入,並由夹纸装置4推向传送辊3a的表面而传送到记录装置5的记录位置。
记录装置5把图象记录在传送到记录位置的记录纸1上,该记录纸由卸纸装置6从记录装置上卸除。
当纸1卷绕在传送辊3a上传送时,该传送辊3a的转速只在记录纸1的前端接近夹纸装置4前后的一给定时间内减速。
而较厚的记录纸1通过第二送纸通道R2不必弯曲而直接传送到记录位置,並用同样的方式进行记录。
下面具体描述该记录系统的各种元件结构。
纸传送力施加装置
纸传送力施加装置3的作用是向记录纸1施加传送力,在此实施例中它是由传送辊3a构成的。
传送辊3a由一圆筒组成,此圆筒由铝材料制成並具有预定的外径和一层涂敷在圆筒外表面上的尿烷层。传送辊有一可转动地安装在底座7上的转轴3c。如图1所示,转轴3c通过减速齿轮系3d与传送马达(步进马达)3e相连。
夹纸辊3b由多个轴向对准的滚筒元件组成,它靠偏转弹簧和类似物(未示出)推靠在传送辊3a的表面上,使得夹纸辊的驱动与传送辊3a的转动同步。因此,当激励传送马达3e使传送辊3a沿图2中箭头a方向转动时,记录纸1就被夹在传送辊3a和夹纸辊3b之间,这些辊互相协作,把传送力加在记录纸上。
导纸装置
导纸装置的作用是以将记录纸1卷绕着传送辊3a的方式导引由传送辊3a的转动而传送的记录纸。在所示的实施例中,导纸装置由纸槽2组成。
如图2所示,纸槽2由金属板制成,它有与传送辊的外表面互补的弯曲部分。该弯曲部与传送辊3a外圆周表面分开一预定距离,作为记录纸1的第一送纸通道R1。进入第一送纸通道R1的记录纸1由于传送辊3a的转动而承受着传送力,並由纸槽2导引沿着传送辊3a的外圆周表面送入。
夹纸装置
夹纸装置4的作用是防止记录纸1从传送辊3a上滑开。在图2所示的实施例中,该夹纸装置由多个夹纸构件4b组成,这些构件可旋转地安装在由底座7支承着的轴4a上,並沿其排成一列。各夹纸构件4b由相应的装在底座7上的簧片偏压,由此将夹纸构件的自由端4b1推靠在传送辊3a的表面上。这种偏压机构将结合图3A和3B作完整的描述。
图3A给出夹纸装置4被推靠在传送辊3a上的情况。轴4a的截面为具有一平切部分的半圆状。在图3A所示的情况下,此切除部分与簧片4C的自由端4C1接触,以便靠簧片4C向上对夹纸构件4b的基端4b2施压。这样,夹纸构件4b有绕轴4a顺时针转动的倾向,从而向传送辊3a作用一个推力。
图3B表示夹纸构件4的推力解除的情况。这时,转动轴4a,使切除部分与簧片4C的自由端4C1分开(即轴4a的圆筒状外表面与自由端4C1接触)。因此,簧片4C被整个向下压,结果,夹纸构件4b不承受来自簧片4C的偏压力。
在偏压力被解除的情况下,由于夹纸构件4b因其与轴4a之间的摩擦力而固定在轴4a上,所以该夹纸构件4b没有大范围的角位移。因而,即使在要求解除夹纸构件4b上的推力时,构件也不影响记录头的运动。
通过操纵经齿轮4f与轴4a连接的解除杆4d而旋转轴4a来解除对夹纸构件的推力较好(见图1)。此外,调节簧片4c的长度能够随意地设置此簧片的偏压力。
各夹纸构件4b的自由端4b1(均被推向传送辊3a)都备有推靠着传送辊3a表面的滚针4e。每个滚针4e可旋转地安装在相应的夹纸构件上,与传送辊3a的转动同步驱动。
如前所述,传送辊3a的外表面上涂敷着尿烷层,所以传送辊表面的摩擦系数随着周围环境(如温度和/或湿度)的变化而有很大的改变。例如,在高温高湿的条件下,传送辊3a的表面摩擦系数变大,这时,若每个夹纸构件4b直接与传送辊3a接触,则在传送辊转动时转动负载将很大。相反,由于在本发明的实施例中是由滚针4e与传送辊3a接触,因而即使传送辊表面的摩擦系数变大,传送辊也能以小负载转动,这样就防止将过大的负载作用在传送马达3e上。
记录装置
下面,描述记录装置5。如图1、2所示,本实施例的记录装置5使用连结型的喷墨记录机构。
滑座5a可滑动地支撑在两端固定于底座7上的导轨5b上。滑座5a与同步带5e相连,此同步带在驱动滑轮4c和从动滑轮4d之间延伸和传送。驱动滑轮4c与滑轮马达5f相连接。
滑座5a上安装着记录头5g。如图2所示,记录头5g有一充满油墨的墨槽5g1和许多墨孔5g2,它们沿图2的垂直方向排成一直线。由于油墨表面张力与小孔表面处的外力平衡,墨孔5g2中的油墨在正常情况下均保持在孔内。每个墨孔5g2中均配置有一个电/热转换器(未示出)。因此,通过有选择地响应图象信号两激励电/热转换器,从孔内排出油墨(相应于和受激的电/热转换器有关的那些墨孔),就在记录纸1上记录下一油墨的图象。
更具体地说,在电/热转换器受激时,与之相连的墨孔5g2内的油墨温度迅速升高,超过油墨的成核沸点(nucleate boiling point),从而使油墨汽化,结果使薄膜沸腾。因此,在墨孔5g2中产生了汽泡,並因气泡的产生而从孔表面向记录纸1放出油墨的飞沫,从而在记录纸上记录下油墨图象。当电/热转换器未被激励时,墨孔5g2中的气泡由于油墨收缩而冷却,结果,新的油墨靠毛细现象从墨槽5g1重新充满墨孔5g2,以供下一次电/热转换器的激励。所以,通过响应图象信号有选择地、与滑座5a的运动同步地激励电/热转换器,就能在记录纸1上记录整个油墨图象。
压印板5h正对着记录头5g的孔表面设置,以支撑记录纸的背面。承受传送辊3a转动而产生的传送力的记录纸1被引导入记录头5g和压印板5h之间。由于记录纸由夹纸装置4压着,纸的背面不会从压印板5h上滑落,所以,孔表面和记录纸1之间的距离始终保持不变。
卸纸装置
如前所述,上述记录了油墨图象的记录纸1靠卸纸装置6从该记录系统卸出。在图示的实施例中,卸纸装置6包括推出辊6a紧靠着相应推出辊的齿轮5b。输送辊6c放置在相应的推出辊6a和传送辊3a之间,当传送辊3a转动时,该传送辊的转动就通过输送辊6c传送到推出辊6a。
如图1所示,每个推出辊6a有一个较小直径的中心部分和大直径的端部,相应输送辊6c紧靠着直径小的中心部分。因此,推出辊6a的大直径端部(用于供应记录纸1)以稍快于传送辊3a的圆周速度的速度旋转。在推出记录纸时,推出辊6a推动记录纸1从而防止记录下的图象被损坏。
送纸通道
如上所述,送纸通道包括第一送纸通道R1和第二送纸通道R2。记录纸通过第一通道由纸槽2导引到记录装置5,记录纸卷在传送辊3a上,第二送纸通道用于送较厚的记录纸1。
如图2所示,第二送纸通道R2有一形成在系统底部的入纸口8。从入纸口8插入的较厚记录纸1靠传送辊3a传送到记录位置,靠夹纸装置4推靠在传送辊上。
入纸口8基本与卸纸装置6和记录装置5的连线成一直线。因此,第二送纸通道R2通常直线地形成,以使记录纸1不受自身弹力所引起的阻力作用而直线传送。
在第一送纸通道R1和第二送纸通道R2相接处的纸槽2的端部,配置有纸张传感器9,用以探测记录纸1是在第一还是第二送纸通道内。当传感器9检测到记录纸1时发出OFF信号,而在检测不到纸时发出ON信号。此外纸张传感器9枢轴安装,以使其可以枢轴转动或摆动而不影响记录纸在第一或第二送纸通道R1和R2中传送。
控制装置
下面说明控制上述各元件的动作的控制装置。
图4为控制系统的框图,控制部分10向上述元件输出驱动控制信号,它包括一个CPU10a、一个ROM10b、一个RAM10c及一个计数器10d。
CPU(中央处理器)10a从ROM10b中读出程序或各种不同的数据,执行必需的计算和判断,並进行各种控制。只读存贮器10b存贮各种程序、激励CPU10a所需的字母码和光点图形记录或其它类似记录所需的各种数据。
随机存取存储器10c包括一暂时存储CPU指挥的数据和/或CPU所得结果的工作区域,或存储外部装置11及其类似装置输入的各种数据的缓冲区。计数器10d计算传送马达3e的驱动脉冲数並把这类信息输送给CPU。
控制部分10通过接口12接收外部设备11发出的图像信号,以及来自纸张传感器9的纸张检测信号和来自操作板16的指令信号。然后,控制部分10根据程序向马达驱动器13、14发出驱动信号以驱动传送马达3e和滑座马达5f,同时也向记录头驱动器15发出驱动信号以驱动记录头5g。
向传送马达3e发出或输出的驱动信号可实现两种传送方式。第一种传送方式是通过第一送纸通道R1传送记录纸1时使用的自动送纸方式;第二种传送方式为通过第二送纸通道R2传送记录纸时使用的第二种传送方式。操作者可通过操作板16任选第一种或第二种方式。
下面结合流程图图5和时间变化图图6,说明通过控制装置传送记录纸及在记录纸上记录图像的控制顺序。
首先,在步骤S1判断纸张传感器9是否导通。如导通,说明记录纸已处在送纸通道,则不再供应新的记录纸。相反,如果传感器9未导通,说明在送纸通道没有记录纸,所处的状态是正在排出记录纸或者在记录纸上的记录工作已接近完成,这时控制顺序仍处于等待状态,直到记录纸1完全排出记录系统。
在记录纸被完全排出记录系统后,在步骤S2判断是否选择第一传送方式。如果选择第一传送方式,如图7所示,传送马达3e被驱动,传送记录纸1,记录纸1被推向传送辊3a(现停止)和夹纸辊3b之间的辊隙。顺便指出,在记录纸传送过程中,在记录纸1的前端靠近夹纸构件(sheet hold-down members)4b之前和之后的一定时间内,传送记录纸1的驱动马达的驱动速度比正常的传送速度要低。
也就是说,在步骤S3到S7,传送马达3e的驱动频率设定为使走纸速度成为F1(脉冲次数/秒),并且,传送马达3d在此频率下被370次脉冲驱动。在此情况下,如图6所示,纸张的传送速度值从首次的或最初的10次脉冲或左右开始增加到f1,记录纸1被卷到传送辊3a上并由该辊以f1的传送速度传送。
在图示的实施例中,走纸量是这样设计的,当传送马达3e被一个脉冲驱动时,记录纸1前进1/360英寸。此外,第一送纸通道的长度这样选择,当传动马达3e被370个脉冲驱动后,记录纸1的前端正好处于夹纸构件4b附近。
然后,在步骤S8-S11中,传送马达3e的驱动频率设定为使送纸速度成为f1(脉冲次数/秒),小于前述的速度f1,传送马达3e被此频率驱动,达到470次脉冲。
在此情况下,如图6所示,传纸速度值经过大约10次脉冲左右降至f2,并且,前端正处于夹纸构件4b的记录纸被以f2的传送速度传送。更具体地说,如图8所示,由于第二送纸通道R2处于纸槽2和夹纸构件4b之间,并在二者之间有一个间隙,记录纸1的前端在夹纸构件4b附近的入射角将变大。相应地,送纸负荷与正常情况下相比也将增加;但是,在此情况下,由于传送马达3e的驱动速度降低,传送马达的驱动力矩也将增加。
此外,传送辊3a的表面速度降低,并在记录纸1和传送辊3a之间获得比动态摩擦力更大的静态摩擦力,既使如上所述,送纸负荷增加,记录纸1也能获得更大的推动力,因此,送纸正常进行。
顺便指出,根据图示的实施例,如时间变化图图6所示,第一送纸通道R1的长度是这样选定的,记录纸的前端在第380个脉冲或380个脉冲左右到达夹纸构件附近。也就是说,辊隙(传送辊3a和夹纸辊3b之间)与夹纸构件4b的长度或距离值被选定为380/360英寸或380/360英寸左右。在从第380个脉冲到第470个脉冲的90个脉冲过程中〔距离=90/360(=1/4)英寸〕,记录纸1以速度f2被输送。
接下来,在步骤S1已到S15,传送马达3e的驱动频率被设定为使得传纸速度值再次增加到f1(脉冲/秒),并且传送马达3e在此频率下被驱动达到第818个脉冲。在此情况下,如图6所示,经过大约10个脉冲左右传纸速度值增加到f1,记录纸1在此速度下被传送直到记录纸的前端达到记录位置,完成记录纸的记录纸定位过程。
顺便提一下,在第816次脉冲到828次脉冲的10次脉冲之间,传送马达3e被制动停止。
如上所述,当记录纸1的定位过程完成后,在步骤S16,开始进行预定的记录。记录工作过程与标准的顺序记录方式相同,其中,滑座5a通过对滑座马达5f供电进行移动,并且记录头5g被驱动、按照图像的模式向记录纸1上排放油墨执行记录过程。当一行记录完成后,传送马达3e被驱动、将记录纸1移动一行的距离,并重复相似的记录工作过程。
当针对一张记录纸的整个记录过程完成后,顺序从S17进到S18,通过驱动传送马达3e,记录纸被排出或卸出。至此,完成传送操作和记录操作。
另一方面,在步骤2,如果选择第二种传送方式的话,如图9所示,由于记录纸1通过第二送纸通道被直接输送,因此,传送记录纸时不需向前面所述那样降低传送马达3e的驱动速度。
也就是说,操作顺序从步骤S2前进到S19,由操作者通过操作板操作行送入开关(60个脉冲)和送纸微调开关(2个脉冲),驱动传送马达3e并保持传纸速度值为f1,并通过调整,使记录纸的前端达到记录装置5的记录位置,如图10所示。通过操作操作板16上的“至11位”(ON line)开关,记录及排出工作过程以与上述同样的方式被执行。
顺便指出,在上述的实施例中,是由传送辊3a通过传送力施加装置3将输送力加到记录纸上的,但上述装置并不限于使用轧辊,例如,还可使用旋转(传送)带或类似的装置。
此外,在说明与记录系统结合使用的送纸装置的实例时,本发明的送纸装置也可与其它的系统,如图阅像读系统或类似的系统结合使用。
另外,在上述的实施例中,记录装置5包括记录头5g,并由连结型的墨槽5g1和通墨孔5g2构成,然而,墨槽5g1可以在记录头5g以外独立构成然后装到记录系统上。
另外,记录装置5并不限于喷泡(bubble jet)记录方式,而且也可利用喷墨记录方式。其它记录方法,如使用表面涂有热熔油墨的油墨纸的热转换记录方法;利用热敏感纸的热敏记录方法,或者点阵打印记录方法,也可以选择使用。因此,记录头5g不仅限于喷泡头,也可包括热记录头,点阵打印头或类似记录头。
进一步需说明的,记录装置实例中是所谓的顺序型,即通过移动装有记录头5g的滑座5a进行记录,记录装置也可以是所谓的行型的,其中,记录头具有比记录纸1还要宽的长度,并压在记录纸1上,随着记录纸1的传送,执行记录过程。
顺便指出,在图示的实施例中,是通过降低传送马达的转动速率来增加传送装置的输送力的,但并不限于此。例如,当使用直流马达作为驱动装置驱动传送装置时,可以增加直流马达的供电电流或供电电压。此外,还可以通过一个机械的驱动力变换装置如能够改变减速比的变速器将驱动装置和传送装置结合起来,以便可以通过改变减速比增加传送力。
Claims (26)
1、一种送纸装置,包括:
传送装置,用于为纸张提供一个传送力;
第一导向装置,用于对受到所述的传送装置所施加的传送力的纸张进行引导;
第二导向装置,用于对受到第一导向装置引导的纸张沿着一个弯曲的通道进行导向;
驱动装置,用于驱动所述的传送装置;
控制装置,当由所述传送装置传送的纸张被引导至所述的第二导向装置附近时,用于控制所述的驱动装置以增加所述的传送装置的输送力。
2、按照权利要求1的送纸装置,其中,当纸张被引导至第二导向装置附近时,所述的控制装置控制所述的驱动装置以降低所述传送装置的传送速度。
3、按照权利要求1的送纸装置,其中,所述的驱动装置包括一个步进马达。
4、按照权利要求1的送纸装置,其中,所述的传送装置包括一个旋转的传送部件,其外表面与纸张接触。
5、按照权利要求1的送纸装置,其中,所述的第一和第二导向装置沿着所述的传送装置对纸张进行引导。
6、按照权利要求1的送纸装置,其中,所述的第二导向装置具有一个挤压部分,它将纸张挤向所述的传送部件。
7、按照权利要求1的送纸装置,其中,所述的驱动装置包括一个能改变减速比的驱动力变换机构。
8、按照权利要求1的送纸装置,还进一步包括一个第一送纸通道,用于使纸张导入并沿着所述的第一和第二导向装置输送;以及,一个第二送纸通道,用于使纸张从第一和第二导向装置之间导入所述的第二导向装置。
9、按照权利要求1的送纸装置,其中,所述的第二导向部件包括一个可驱动的转动部件,该部件将纸张挤向所述的传送装置,该部件被所述的传送装置传送的纸张所驱动。
10、按照权利要求1的送纸装置,还进一步包括一个记录装置,用于在由所述的传送装置传送的纸张上记录图文。
11、根据权利要求10的送纸装置,其中,所述的记录装置包括一个喷墨头用于排放油墨。
12、根据权利要求11的送纸装置,其中,所述的喷墨头通过热能用排放的油墨记录图像。
13、一种送纸装置,包括:
传送装置,用于向纸张提供传送力;
具有第一导向装置的第一送纸通道;用于对已由所述传送装置施加传送力的纸张导向;
第二导向装置,用于对由第一导向装置引导的纸张沿着一个曲线路径进行导向;
第二送纸通道,用于引入纸张,并以所述的第一及第二导向装置之间引导至所述的第二导向装置;
驱动装置,用于驱动所述的传送装置;以及
控制装置,当被所述的传送装置传送的纸张被引导至所述的第二导向装置时,用于控制所述的驱动装置,增加所述的传送装置的传送力。
14、按照权利要求13的送纸装置,其中,当纸张被引导至所述的第二导向装置附近时,所述的控制装置控制所述的驱动装置以降低所述的传送装置的传送速度。
15、按照权利要求14的送纸装置,其中,所述的驱动装置包括一个步进马达。
16、按照权利要求13的送纸装置,其中,所述的第一及第二导向装置沿着所述的输送装置对纸张导向。
17、按照权利要求13的送纸装置,其中,所述的驱动装置包括一个能改变减速比的驱动力变换机构。
18、按照权利要求17的送纸装置,还包括一个记录装置,用于在由所述传送装置传送的纸张上记录图像。
19、按照权利要求18的送纸装置,其中,所述的记录装置包括一个喷墨头用于排墨。
20、按照权利要求19的送纸装置,其中,所述的喷墨头通过热能用排出的油墨记录图像。
21、按照权利要求13的送纸装置,其中所述的驱动装置由一个马达构成。
22、根据权利要求21的送纸装置,其中,所述的控制装置在纸张被引导至所述的第二导向装置附近时改变提供给所述马达的动力。
23、按照权利要求22的供纸系统,其中,所述的控制装置在纸张被引导至所述的第二导向装置附近时增加所述马达的供电电压。
24、一种送纸装置,包括:
传送装置,用于对纸张提供输送力;
第二导向装置,用于对受到第一导向装置沿曲线路径导向的纸张导向;
记录装置,用于在由所述传送装置传送的纸张上记录图像;
驱动装置,用于驱动所述的传送装置;以及
控制装置,当由所述输送装置输送的纸张被引导至所述的第二导向装置时,用于控制所述的驱动装置增加所述传送装置的传送力。
25、按照权利要求24所述的送纸装置,其中,所述的记录装置包括一个喷墨头用于排墨。
26、按照权利要求25的送纸装置,其中,所述的喷墨头通过热能用排出的油墨记录图像。
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