具体实施方式
现在,用于在图像形成系统中使用的片材进给装置被作为片材传送装置的示例,以参照附图详细描述本发明的实施例。.
参照图1描述图像形成系统1的总体构造。图像形成系统1包括图像形成装置2、文档读取装置3、文档进给装置4、片材进给装置5以及片材累积装置6。图像形成装置2包括片材进给盒7,每个片材进给盒7能够储存大约100张片材(在所示实施例中设置两个片材进给盒7a和7b)。图像形成装置2在从片材进给盒7a、片材进给盒7b以及片材进给装置5中的任意一者进给的片材上执行图像形成操作,所述图像形成操作基于通过文档读取装置3从文档的图像中读取的图像数据。另外,图像形成装置2允许形成有图像的片材被累积和储存在片材累积装置6上。文档片材也可以通过文档进给装置4进给到文档读取装置3。可以在图像形成系统1中使用的片材包括普通片材、OHP片材、描图片材和涂布片材。
图像形成装置2例如是复印机、打印机或传真机,并且可以不可移动地安装在地板表面上。图像形成装置2仅需要能够在片材上形成图像,因此可以采用各种图像形成机构。在所示的实施例中,采用静电图像形成机构作为图像形成机构。然而,图像形成装置2的图像形成机构不限于静电图像形成机构,也可以采用喷墨图像形成机构或平版印刷图像形成机构。
图1所示的图像形成装置2包括:充电器8、曝光装置(例如,激光头)9、感光鼓10、显影单元11、转印充电器12和定影辊13。静电潜像(静态图像)通过由充电器8充电的感光鼓10的表面上的曝光装置9形成。显影单元11允许调色剂附着到静电潜像上。附着在感光鼓10上的调色剂通过转印充电器12转印到从片材进给部分7的片材进给盒7a和7b或从片材进给装置5进给的片材上。承载有转印在其上的调色剂的片材被传送到设置在下游上的定影辊13,并且承载在片材上的调色剂被加热和定影。之后,片材通过片材输送辊对14输送到片材累积装置6。
片材进给盒7a和7b中的每个包括:拾取辊15,该拾取辊15被构造为与储存在片材进给盒中的片材的最上表面形成接触以进给片材;和分离辊对16,该分离辊对16被构造为将进给的片材分离成单张片材,并且进给分离的片材。片材通过拾取辊15从片材进给盒7a和7b中的每个片材进给盒进给,并且通过分离辊对16分离成单张片材。片材通过传送辊对17被传送通过盒片材传送路径18,并且与进给路径20会合,该进给路径20与片材进给装置5的进给出口19连通。然后,片材被沿着传送路径21传送到转印充电器12。
在文档读取装置3的顶部上,设置有在水平方向上并置的第一台板22和第二台板23,该第一台板22和第二台板23由透明玻璃制成。第一台板22用于读取通过手设置在其上的文档并且形成为具有这样的尺寸,该尺寸使得能够放置具有适用的最大尺寸的文档。第二台板23用于读取从文档进给装置4进给并且以预定速度移动的文档。
在文档读取装置3中,设置有第一读取滑架24、第二读取滑架25、聚光透镜26以及包括光电转换元件27的光电转换单元。第一读取滑架24和第二读取滑架25由滑架马达(未示出)驱动,以在第一台板22下方在副扫描方向上往复运动。在第一读取滑架24中,设置有灯和反射镜,所述灯构造为将光照射到文档,所述反射镜构造为反射从文档反射的光。在第二读取滑架25中,设置有两个反射镜,所述两个反射镜构造为将来自第一读取滑架24的反射镜的光引导至聚光透镜26和光电转换元件27。当放置在第一台板22上的文档待被读取时,在第一读取滑架24和第二读取滑架25移动的同时,光从第一读取滑架24照射到放置在第一台板22上的文档。然后,从文档反射的光通过第一读取滑架24和第二读取滑架25被引导至光电转换元件27并且被转换为电信号。因此,由文档产生图像数据。所产生的图像数据被作为图像信号发送到图像形成装置2的曝光装置9。
文档进给装置4包括进给托盘28、片材传送机构29以及输送托盘30。放置在进给托盘28上的文档通过片材传送机构29依次传送,通过第二台板23的上方,并且被输送到输送托盘30。当从文档进给装置4进给并且通过第二台板23上方的文档被读取时,第一读取滑架24和第二读取滑架25在第二台板23下方提前停止。由此,由通过第二台板23上方的文档产生图像数据。
片材进给装置5(其是片材传送装置的示例)包括:壳体(进给装置本体)50;储存单元51,所述储存单元51通过拉出机构(未示出)可拉动地支撑在壳体50中并且用作构造为堆叠片材的堆叠单元;以及分离和进给机构52,所述分离和进给机构52构造为将储存在储存单元51中的片材分离成单张片材并且构造为将片材进给到图像形成装置2。在储存单元51中,设置有用作升降单元的堆叠托盘53,所述堆叠托盘53能够在上下方向上上升和下降。堆叠托盘53是平坦的板,并且片材可以堆叠在堆叠托盘53上。在储存单元51的上部部分处,设置有片材上表面检测传感器(未示出),所述片材上表面检测传感器构造为检测堆叠在堆叠托盘53上的片材的最上表面的位置。堆叠托盘53通过升降机构54来根据片材的量移动。
参照图2描述片材进给装置5的分离和进给机构52。如图2详细示出的,分离和进给机构52包括:拾取辊55,所述拾取辊55构造为与堆叠在堆叠托盘53上的片材的最上表面形成接触以进给片材;分离单元,所述分离单元构造为将进给的片材分离成单张片材并且构造为进给分离的片材;以及传送辊对58,所述传送辊对58构造为将通过分离单元分离成单张片材的片材传送到图像形成装置2。
传送辊对58包括驱动辊58a和从动辊58b,所述驱动辊58a构造为通过传送马达(未示出)驱动,所述从动辊58b构造为跟随所述驱动辊58a旋转。传送马达(未示出)导致驱动辊58a旋转,因此片材被从片材进给装置5的进给出口19输送并且被进给到图像形成装置2。
分离单元包括:作为第一辊的片材进给辊56(传送旋转部件);作为第二辊的分离辊57(分离旋转部件),所述分离辊57与片材进给辊56形成压力接触,以防止第二片材以及随后的片材的进给;作为第一辊轴的片材进给辊轴SF1,片材进给辊56安装至所述片材进给辊轴SF1;以及作为第二辊轴的分离辊轴SF2(旋转轴),分离辊57安装至所述分离辊轴SF2。
如图2所示,拾取辊55由支架59以可旋转的方式支撑,所述支架59以围绕片材进给辊轴SF1的轴中心可摆动的方式被支撑。拾取辊55通过其自身的重量按压堆叠在堆叠托盘53上的片材的最上表面。片材进给辊56通过驱动传递机构的中间作用而由片材进给马达M1驱动并且通过片材进给马达M1的驱动而旋转以进给片材。另外,当片材进给马达M1的旋转通过片材进给辊轴SF1的中间作用而传递到拾取辊55时,拾取辊55被驱动以旋转。
扭矩限制器62(参见图3)安装在分离辊轴SF2与分离辊57之间。由此,当两张或更多张重叠的片材被夹持在片材进给辊56与分离辊57之间的压力接触部分处时,分离辊57停止,以防止第二片材和随后的片材的进给。也就是说,当多张重叠的片材进入片材进给辊56与分离辊57之间的夹持部分时,进给辊56的旋转力传递到最上面的第一片材。同时,分离辊57由于扭矩限制器62的操作而在与传送最上面的第一片材的方向(片材进给方向)相反的方向上旋转。然后,引起最上面的第一片材与第二片材及随后的片材之间的滑动,以使得最上面的第一片材与第二片材及随后的片材分离。当在片材进给辊56与分离辊57之间存在一张片材时,片材进给辊56的旋转力通过片材的中间作用传递到分离辊57。另外,分离辊57由于扭矩限制器62的操作而在片材进给方向上旋转。
分离和进给机构52还包括上引导件60和下引导件61,上引导件60和下引导件61设置为彼此相对以形成构造为引导片材的进给路径。
参照图3至图5描述构造为将驱动力传递到片材进给辊56和分离辊57的驱动传递机构。图3是用于示出被构造为将驱动力传递到片材进给辊56和分离辊57的驱动传递机构的透视图。图4是用于示出片材进给辊轴SF1、分离辊轴SF2和中间轴SF3的支撑部分的透视图。图5是用于示出用于使分离辊57与片材进给辊56形成压力接触以及使分离辊57与片材进给辊56分离的构造的主要部分的放大截面图。在图3中,为了易于理解构造,省略了侧板63。
驱动传递机构包括:片材进给马达M1;安装到片材进给马达M1的驱动轴的第一滑轮P1;与第一滑轮P1成对的第二滑轮P2;安装在安装有第二滑轮P2的旋转轴上的第三滑轮P3;安装到片材进给辊轴SF1的第四滑轮P4;类似于第三滑轮P3安装在安装有第二滑轮P2的旋转轴上的第五滑轮P5;与第五滑轮成对的第六滑轮P6;环绕第一滑轮P1和第二滑轮P2的第一正时皮带TB1;环绕第三滑轮P3和第四滑轮P4的第二正时皮带TB2;环绕第五滑轮P5和第六滑轮P6的第三正时皮带TB3;设置在安装有第六滑轮P6的旋转轴上的第一齿轮Z1;用作支撑轴的中间轴SF3,该中间轴SF3被布置为在进给片材的方向上大致平行于分离辊轴SF2延伸;设置在中间轴SF3上并且保持与第一齿轮Z1啮合的第二齿轮Z2;设置在中间轴SF3上的第三齿轮Z3;以及设置在分离辊轴SF2上并且保持与第三齿轮Z3啮合的第四齿轮Z4。
通过该构造,当片材进给马达M1在向前方向上旋转时,片材进给马达M1的旋转驱动力通过第一滑轮P1、第一正时皮带TB1、第二滑轮P2、第三滑轮P3、第二正时皮带TB2以及第四滑轮P4的中间作用传递到片材进给辊轴SF1。另外,片材进给辊56在片材进给方向(图3中的逆时针方向)上旋转。片材进给马达M1的旋转驱动力通过第一滑轮P1、第一正时皮带TB1、第二滑轮P2、第五滑轮P5、第三正时皮带TB3、第六滑轮P6、第一齿轮Z1以及第二齿轮Z2的中间作用传递到中间轴SF3。另外,片材进给马达M1的旋转驱动力通过第三齿轮Z3和第四齿轮Z4的中间作用而从中间轴SF3传递到分离辊轴SF2。由此,分离辊轴SF2被施加用于使分离辊57在与片材进给方向(图3中的逆时针方向)相反的方向上旋转的旋转力。分离辊轴SF2和分离辊57构成旋转部分,所述旋转部分构造为通过旋转来传送片材。
作为片材进给装置5的壳体的框架的一部分,一对侧板63和63被布置成使得片材进给辊56和分离辊57夹在该一对侧板63和63之间。片材进给辊轴SF1由支撑部件66和轴承80以悬臂方式支撑,以使得片材进给辊轴SF1的一个端部是自由端部。支撑部件66安装到上板64,该上板64布置为桥接在一对侧板63之间(见图2)。轴承80安装到侧板63中的一个侧板。片材进给辊56安装到片材进给辊轴SF1的自由端部。中间轴SF3由支撑板67和轴承82支撑。支撑板67安装到下板65,该下板65布置为桥接在一对侧板63之间。轴承82安装到安装有片材进给辊轴SF1的一个侧板63中。分离辊轴SF2通过轴承81(轴承部件)和臂部件68以悬臂方式支撑,以使得分离辊轴SF2的一个端部是自由端部。轴承81安装到支撑片材进给辊轴SF1的侧板63。用作支撑部件的臂部件68安装到中间轴SF3并且以围绕中间轴SF3的轴中心可摆动的方式构造。分离辊57安装到分离辊轴SF2的自由端部。中间轴SF3具有与分离辊57的旋转轴中心不同的轴中心。臂部件68由中间轴SF3以围绕轴中心可旋转的方式支撑。
支撑分离辊轴SF2的臂部件68由用作支撑轴的中间轴SF3以可摆动的方式支撑,同时中间轴SF3穿过形成在一个端部68e(基端部)中的通孔68c(第一通孔)。分离辊轴SF2由臂部件68以可旋转的方式支撑,同时分离辊轴SF2穿过形成在另一端部68b(远端部)中的通孔68d(第二通孔)。另外,如图5所示,臂部件68由用作压力接触部件的拉伸弹簧69加载,以围绕中间轴SF3的轴中心在逆时针方向上旋转。拉伸弹簧69导致由臂部件68支撑的分离辊轴SF2在接近片材进给辊56的方向上旋转,以使得分离辊57与片材进给辊56形成压力接触。在这种状态下,分离辊轴SF2以侧板63的支撑部分(轴承部分)作为支点倾斜。
如图6详细所示,在分离和进给机构52中布置有分离杆70,分离杆70安装到中间轴SF3并且具有抵接片70a、形成在臂部件68中以与抵接片70a相对的抵接部分68a以及从臂部件68在径向方向上突出且延伸的检测标志71。臂部件68和分离杆70彼此抵靠,以使得分离辊57与片材进给辊56分离。结果,分离辊57的位置被检测,从而检测片材进给辊56与分离辊57之间的接触和分离。在所示实施例中,检测标志71布置在与抵接片70a相对的位置处。在与抵接片70a相对的检测标志71附近,形成抵接部分68a。
当分离辊57与片材进给辊56分离时,片材进给马达M1首先在与片材进给方向相反的方向上旋转,以使中间轴SF3旋转。然后,安装到中间轴SF3的分离杆70在图6中的逆时针方向上旋转。由此,使得分离杆70的抵接片70a抵靠臂部件68的抵接部分68a,并且允许臂部件68抵抗拉伸弹簧69的加载力而围绕中间轴SF3的轴中心在图6中的逆时针方向上旋转。当臂部件68在逆时针方向上旋转时,分离辊轴SF2在远离片材进给辊56的方向上移动。然后,分离辊57与片材进给辊56分离。在这种状态下,分离辊轴SF2以侧板63的支撑部分(轴承部分)作为支点倾斜,以使得分离辊57与片材进给辊56分离。
构造为检测分离辊57的位置的检测标志71横断具有发光元件和光接收元件的光传感器72(参见图5)的光路径。当分离辊57处于分离辊57与片材进给辊56形成压力接触的压力接触位置时,检测标志71释放光传感器72的光路径。当分离辊57处于分离辊57与片材进给辊56分离的分离位置时,分离辊57阻挡光传感器72的光路径。也就是说,当分离辊57处于压力接触位置时,光传感器72被布置为处于关闭状态,并且当分离辊57处于分离位置时,光传感器72被布置为处于开启状态。基于光传感器72的检测结果来管制片材进给辊56的旋转方向。
在分离杆70与中间轴SF3之间布置有单向离合器OW。由于单向离合器OW,中间轴SF3在图6中的顺时针方向上的旋转不被传递到分离杆70。如图5所示,分离杆70由用作加载单元的拉伸弹簧73加载以在图5中的逆时针方向(图6中的顺时针方向)上旋转。在中间轴SF3的旋转驱动不被传递的状态下,分离杆70被保持在抵接片70a远离臂部件68的抵接部分68a的位置处。也就是说,当中间轴SF3在图6中的逆时针方向上旋转时,分离杆70抵抗拉伸弹簧73的加载力而在图6中的逆时针方向上旋转。
为了防止由片材的粘滑产生的异常声音和噪声,片材进给装置5的分离和进给机构52还包括第一制动(管制)单元和第二制动(管制)单元。第一制动单元在与分离辊轴SF2的轴中心相交的方向(径向方向)上加载分离辊轴SF2,从而管制分离辊轴SF2的振动。第二制动单元在中间轴SF3的轴中心延伸的方向(加载力方向)上加载臂部件68,从而管制臂部件68的振动。
在该实施例中,第一制动单元包括轴承(轴承部件)74和板弹簧(弹性部件)75,该轴承74包括安装到分离辊轴SF2的外圈和内圈,该板弹簧75安装到下板65。板弹簧75布置为抵靠轴承74的外圈,以在与使得分离辊57与片材进给辊56形成压力接触的方向(下文称为“压力接触方向”)相交的方向上朝向进给片材的下游加载分离辊轴SF2。板弹簧75能够在连接分离辊轴SF2的中心与中间轴SF3的中心的假想线的方向上加载分离辊轴SF2。板弹簧75可以在垂直于压力接触方向的方向上加载分离辊轴SF2。
当板弹簧75在与压力接触方向相交的方向上加载分离辊轴SF2时,分离辊轴SF2被压靠在支撑分离辊轴SF2的侧板63的轴承孔的内周面和臂部件68的通孔的内周面上。然后,分离辊轴SF2被制动。结果,分离辊轴SF2相对于臂部件68的振动被抑制。另外,防止了分离辊轴SF2与侧板63的轴承孔之间的摆动以及分离辊轴SF2与臂部件68的通孔之间的摆动,因此可以降低噪声。
板弹簧75通过轴承74的中间作用来加载分离辊轴SF2,该轴承74被布置为使得其外圈可相对于分离辊轴SF2旋转。由此,即使在分离辊轴SF2由板弹簧75加载时,也能够抑制当使分离辊轴SF2旋转时旋转负载的增加。板弹簧75布置为在与压力接触方向相交的方向上朝向进给片材的方向的下游加载分离辊轴SF2。因此,可以抑制板弹簧75的加载对分离辊57相对于片材进给辊56的按压力(压力接触力)的影响。特别地,板弹簧75布置为在垂直于压力接触方向的方向上朝向进给片材的方向的下游加载分离辊轴SF2。由此,可以使得板弹簧75的加载对分离辊57相对于片材进给辊56的按压力的影响最小化。
分离辊轴SF2和中间轴SF3在进给片材的方向上排列。板弹簧75在与进给片材的方向相反的方向上(也就是,在分离辊轴SF2和中间轴SF3的排列方向上)加载分离辊轴SF2。分离辊轴SF2通过臂部件68的中间作用而由中间轴SF3支撑。因此,在分离辊轴SF2由板弹簧75加载时,臂部件68和中间轴SF3也被在与进给片材的方向相反的方向上加载。由此,中间轴SF3被压靠侧板63的轴承孔的内周面和支撑板67的轴承孔的内周面。然后,中间轴SF3被制动。另外,臂部件68的通孔的内周面被压靠在中间轴SF3的外周面上。然后,臂部件68被制动。也就是说,当板弹簧75加载分离辊轴SF2时,臂部件68和中间轴SF3在推动方向上的移动被抑制。结果,抑制了中间轴SF3的振动。另外,防止了中间轴SF3与侧板63的轴承孔之间的摆动以及分离辊轴SF2与臂部件68的通孔之间的摆动,因此可以降低噪声。特别地,当板弹簧75在连接分离辊轴SF2的中心与中间轴SF3的中心的假想线延伸的方向上加载分离辊轴SF2时,可以增强上述效果。
在该实施例中,第二制动单元包括:管制部件,所述管制部件构造为管制臂部件68的移动;和用作加载部件的螺旋弹簧76,该螺旋弹簧76沿着中间轴SF3的轴向方向布置。在第二制动单元中,使用被构造为支撑中间轴SF3的支撑板67作为管制部件。中间轴SF3插入到螺旋弹簧76的线圈内的腔中,并且螺旋弹簧76安装到中间轴SF3。另外,螺旋弹簧76沿着中间轴SF3的轴向方向布置在臂部件68与分离杆70之间。螺旋弹簧76在推动方向上沿着中间轴SF3加载臂部件68,从而将臂部件68压靠在支撑板67上。也就是说,支撑分离辊轴SF2的臂部件68的基端侧(摆动中心侧)由螺旋弹簧76压靠在支撑板67上。另外,臂部件68沿着中间轴SF3在推动方向上的移动被抑制。分离杆70在中间轴SF3的轴向方向上的移动被保持环77管制,并且分离杆70用作被构造为接收螺旋弹簧76的一个端部的弹簧接收部件。通过抑制臂部件68在推动方向上的移动,分离辊轴SF2在推动方向上的移动也被抑制。螺旋弹簧76在远离支撑板67的方向上加载由保持环77管制位置的分离杆70。由此,使得构造为将中间轴SF3固定到支撑板67的保持环78(参见图4)和支撑板67的支承部分彼此抵靠。结果,防止了中间轴SF3在推动方向上的摆动,并且抑制了中间轴SF3在推动方向上的移动。由此,抑制了臂部件68、分离辊轴SF2和中间轴SF3在推动方向上的振动,因此能够降低噪声。
上面参照所示的实施例描述了包括片材进给装置5的图像形成系统1,片材进给装置5是根据本发明的片材传送装置的示例。然而,本发明不限于所示的实施例。例如,在所示的实施例中,描述为图像形成装置2的一部分的片材进给部分7的片材传送机构也是片材传送装置的一种。片材进给装置5的上面提到的分离和进给机构52的构造可以应用于片材进给部分7的拾取辊15和分离辊对16的构造。由此,可以抑制粘滑现象和由分离辊对16中的粘滑现象产生的噪声。
尽管已经参照示例性实施例描述了本发明,但是应当理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释,以便包括所有这样的修改以及等同结构和功能。