CN108241273B - 片材传送装置和成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及片材传送装置和成像设备。片材传送装置包括驱动旋转装置、从动旋转装置和支承装置，该支承装置包括第一和第二限制表面并支承从动旋转装置；驱动旋转装置通过接收旋转驱动力而旋转，并驱动从动旋转装置在面对驱动旋转装置的位置处旋转；从动旋转装置包括：与驱动旋转装置接触的从动旋转部件；筒形轴，具有筒形并且可旋转地支承从动旋转部件；及至少部分地插入到筒形轴内周侧中的限制部件；通过限制部件与第一限制表面接触来限制筒形轴在横过片材传送方向的宽度方向上的位置，且通过限制部件与第二限制表面接触来限制筒形轴沿旋转方向的移动。

Description

片材传送装置和成像设备
技术领域
本发明涉及用于传送片材的片材传送装置。
背景技术
成像设备(例如打印机、复印机和传真机)包括片材传送装置。片材传送装置把将要形成图像的片材传送至成像单元。传送装置还传送已经通过成像单元形成有图像的片材，以便从成像设备排出。通常，片材传送单元包括：驱动旋转装置(驱动辊)，通过驱动单元来使驱动旋转装置旋转；以及从动旋转装置，通过驱动旋转装置的旋转来驱动从动旋转装置在面对驱动旋转装置的位置处旋转。从动旋转装置包括辊和金属轴。金属轴插入穿过设置于辊中的孔。借助金属轴来把辊偏压成与驱动旋转装置接触。
为此目的，通常采用实心圆棒式金属轴。还已提出了通过将金属板弯曲成筒形而形成的空心结构的金属轴(筒形轴)，以便实现更轻重量和更低材料成本。
但是，空心结构的金属轴是通过弯曲金属板以使金属板两端部相互抵靠而形成，因此很可能在两端部之间沿轴向形成间隙或台阶部。这样的间隙或台阶部影响滑动性，因此需要防止其在其它部件(例如辊)上滑动。
日本专利申请公开No.2015-143553描述了一种结构，作为用于防止如上所述间隙或台阶部在其它部件上滑动的对策。该结构的特征是把支承金属轴(筒形轴)两端的轴承朝一个方向偏压。筒形轴与轴承接合，以便防止旋转。
发明内容
根据本发明的一个方面，一种片材传送装置包括：驱动旋转装置，设置成通过从驱动单元接收旋转驱动力而旋转；从动旋转装置，设置成由驱动旋转装置驱动在面对驱动旋转装置的位置处旋转；以及支承装置，包括沿片材传送方向在从动旋转装置外侧区域中的第一限制表面和第二限制表面，并设置成支承从动旋转装置，其中，该从动旋转装置包括：从动旋转部件，该从动旋转部件接触驱动旋转装置；筒形轴，由金属制成，具有筒形形状，并设置成可旋转地支承从动旋转部件；以及限制部件，该限制部件至少部分地插入在筒形轴的内周侧中，通过限制部件与第一限制表面接触来限制筒形轴在横过片材传送方向的宽度方向上的位置，且通过限制部件与第二限制表面接触来限制筒形轴沿旋转方向的移动。
通过下面参考附图对实施例的说明，将清楚本发明的其它特征。
附图说明
图1是表示根据第一实施例的限制部件的结构及其周边的视图。
图2是表示根据第一实施例的传送辊对的剖视图。
图3是表示根据第一实施例的从动旋转装置在从上侧看时的视图。
图4A和图4B是表示根据第一实施例在限制部件和筒形轴之间的关系的剖视图。
图5是表示根据第一实施例的成像设备的结构的示意图。
图6是表示用于筒形轴的生产过程和制造装置的结构的示意图。
图7是表示在冲切加工之后金属板形状的示意图。
图8A、8B、8C和8D是表示用于制造筒形轴的弯曲加工的示意图。
图9A和9B是表示用于筒形轴的切割加工的示意图，
图10是表示根据第二实施例的限制部件的结构及其周边的视图。
图11是表示根据第二实施例在限制部件和筒形轴之间的关系的剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图根据实施例来详细描述用于实现实施例的方式。应当注意，实施例中描述的部件的尺寸、材料和形状以及在这些部件之间的位置关系可以根据采用实施例的装置或设备的结构和各种条件而适当改变。因此，范围并不由下述的实施例来限制。
下面参考附图详细描述根据第一实施例的成像设备。下面采用打印机作为成像设备的一个实施例进行描述。应当注意，成像设备的实施例并不局限于此。例如，本实施例可应用于其它成像设备，例如复印机和传真机，或者具有打印机、复印机、传真机等功能的多功能外设装置(MFP)。
图5是表示成像设备1的结构的示意图。在图5中，成像设备1包括感光鼓2，该感光鼓2用作图像承载部件，设置在包含黑色显影剂(调色剂)的处理盒3(成像单元)中，处于可旋转地在两端部由处理盒3支承的状态。感光鼓2经由一个端部从驱动电机和驱动力传递单元接收驱动力，以便沿图5中逆时针方向被驱动旋转。感光鼓2的表面涂覆有有机光导层，通过充电辊4向其供给充电偏压而均匀充电。利用从用作曝光单元的激光扫描器单元5发射的激光束6来使感光鼓2选择性地曝光，从而形成静电潜像。通过显影单元7把调色剂附着在静电潜像上来把静电潜像显影成调色剂图像。
第一片材进给单元20包括片材进给辊21、分离垫22、片材进给托盘23和片材堆叠板30。片材S堆叠在片材进给托盘23上和片材堆叠板30上。在预定时刻通过驱动电机和驱动力传递单元(未示出)驱动片材进给辊21旋转。在预定时刻通过驱动电机和驱动力传递单元(未示出)使片材堆叠板30绕枢转点24旋转，以使得片材S与片材进给辊21接触。这样，通过如上所述动作的片材进给辊21和片材堆叠板30来进给片材S。在该过程中，由于分离垫22的摩擦力，片材S中的一张与其它片材分离，以便传送给传送辊对25，并因此到达片材传送装置200。片材传送装置200(参考图5)包括至少一对传送辊，以便传送片材S。根据本实施例的片材传送装置200包括传送辊对25、传送辊对26和传送辊对27。
然后，如上所述已经到达片材传送装置200的片材S相继传送至传送辊对26、传送辊对27和对齐辊对8。该对齐辊对8将片材S传送至转印位置，在该转印位置处，感光鼓2与转印辊9接触。在转印位置处，通过施加有预定偏压电压的转印辊9把感光鼓2上的调色剂图像转印至片材S上。
已转印有调色剂图像的片材S被传送至定影辊对10，该定影辊对10向片材S加热加压，以使得调色剂图像熔化和定影在片材S上。这样，形成了图像。由定影辊对10传送的片材S经过排出辊对11，以便排出和堆叠在排出托盘12上。
成像设备1还包括第二片材进给单元90。第二片材进给单元90包括片材进给辊91、分离垫92和片材进给盒93。片材S堆叠在片材进给盒93上。在预定时刻通过由用作驱动源的驱动电机(未示出)和驱动力传递单元驱动的片材进给辊91来进给片材S。在该过程中，由于分离垫92的摩擦力，片材S中的一张与其它片材分离，并进给至对齐辊对8。然后，片材S传送至转印位置，在该转印位置处，感光鼓2和转印辊9相互接触。然后，片材S以与从第一片材进给单元20进给的片材S类似的方式来传送，以便排出和堆叠在排出托盘12上。此外，在图5中设置第一片材进给单元20的一侧是成像设备1的前表面侧。
图2是图5中所示的传送辊对26的放大图。传送辊对25和传送辊对27具有与传送辊对26相同的结构，因此省略了说明。
如图2中所示，传送辊对26利用作为驱动旋转装置的传送辊28和从动旋转装置29的辊32来传送片材。传送辊28包括：辊轴30，该辊轴30由固定在设备主体上的上部传送引导件290来支承；以及橡胶部件31，该橡胶部件31固定在辊轴30上。从动齿轮(未示出)设置在辊轴30的一端处，并与设置于设备主体上的驱动单元300啮合。传送辊28从驱动单元300接收驱动力，以便沿逆时针方向旋转。
从动旋转装置29包括：筒形轴33，该筒形轴33具有金属筒形状；以及辊32，该辊32用作可相对于筒形轴33旋转的从动旋转部件。辊32定位成面对橡胶部件31，并具有通孔32a，筒形轴33插入该通孔32a中。辊32可相对于作为旋转轴的筒形轴33旋转，同时与橡胶部件31接触。
通过后述的扭簧36(偏压部件)来偏压筒形轴33，以便把辊32朝向橡胶部件31按压。当传送辊28沿逆时针方向旋转时，由于在橡胶部件31和辊32之间产生的摩擦力，辊32被驱动沿顺时针方向旋转。在该过程中，辊32从橡胶部件31接收沿如箭头A所示的旋转方向摩擦力以及如箭头B所示的反力。因此，在图2的右下位置处在通孔32a和筒形轴33之间形成小间隙34。由第一片材进给单元20进给的片材S被传送通过在上部传送引导件290和由设备主体支承的下部传送引导件35(支承装置)之间的空间。传送辊对26夹持由传送辊28和辊32传送的片材S，并通过传送辊28和辊32的旋转来传送片材S。
图3是表示在从传送装置的斜下侧和从动旋转单元29侧看传送辊对26时的视图。根据本实施例的从动旋转单元29设置有两个辊32(第一从动旋转部件和第二从动旋转部件)，这两个辊32定位成相对于片材S宽度方向中心相互对称。筒形轴33的两端各自设置有限制部件，该限制部件至少部分(插入部)地插入筒形轴33的内周侧。在本实施例中，由树脂(例如聚缩醛)制成的帽40设置作为限制部件。扭簧36由与下部传送引导件35形成为一体的突起部35m支承，并具有与筒形轴33的纵向中心部接触的臂部36a。扭簧36施加偏压力，以便经由筒形轴33而将辊32压靠在橡胶部件31上。
图1是表示帽40的视图，并且是用作第一从动旋转部件的辊32周围区域的放大图。该区域由图3中的虚线I来限定。下面描述用作第一从动旋转部件的辊32。因为在图3的下侧所示的第二从动旋转部件和用于该第二从动旋转部件的帽40也具有相同的结构，因此不再说明。图1中的方向A表示横过片材传送方向的宽度方向，方向B表示片材传送方向。
辊32包括在两端处一体形成的辊凸部32a。下部传送引导件35作为用于支承从动旋转装置29的支承装置，设置有肋35a、肋35b、肋35c和肋35d，它们与该下部传送引导件35一体形成。肋35a、肋35b、肋35c和肋35d各自的一部分形成有用于限制辊位置的辊限制表面35f和辊限制表面35g。辊限制表面35f和辊限制表面35g彼此分开一定距离，该距离稍微大于在两个辊凸部32a之间的距离。
辊32在筒形轴33纵向(横过片材传送方向的宽度方向)上的位置以略微的游隙由辊限制表面35f和辊限制表面35g来限制。轴支承表面35h形成于肋35a和肋35b上以便支承筒形轴33的两端，并限制该筒形轴33沿片材S传送方向的位置。
图4A是沿图1中的线C-C的剖视图。切割成字母D形状的帽凸部40a被插入筒形轴33中，且它的弧形部40b与筒形轴33的内周面配合。
帽台阶部40c(见图1)形成于帽40上。筒形轴33的纵向端面与帽台阶部40c接触。下部传送引导件35具有与之一体形成的肋35e。该肋35e的一部分形成有推力限制表面35i，该推力限制表面35i用作第一限制表面。推力限制表面35i在筒形轴33的宽度方向上定位在筒形轴33外侧的区域中。帽远端40d与推力限制表面35i接触，以便限制其沿筒形轴33纵向的位置。通过借助帽台阶部40c和帽远端40d而与推力限制表面35i接触来限制筒形轴33的纵向移动。
凸块55(后面将描述)形成在筒形轴33上。该凸块55是从筒形轴33的端面凸出的凸部，并需要防止其与其它部件(例如下部传送引导件35)接触。图4B是沿图1中的线D-D的剖视图。在该剖视图(垂直截面)中，帽40的外径不超过筒形轴33的外径。在帽40上形成的凸块接触表面40e限制该凸块55沿旋转方向的移动。
如图1中所示，帽端部平表面40f(用作形成于帽40上的旋转阻止表面)沿旋转方向与旋转限制表面35j(用作形成于肋35e上的第二限制表面)接触。在上述结构中，筒形轴33借助凸块55、凸块接触表面40e和帽端部平表面40f而沿旋转方向与旋转限制表面35j接触，以便限制沿旋转方向的移动。
在图4B中，当辊32沿顺时针方向旋转时，筒形轴33被驱动沿顺时针方向旋转，并在到达使得凸块55与凸块接触表面40e接触的位置时停止。此时，在筒形轴33的凸块55对侧上形成的接合部57(后面将描述)位于图4A中的右下部处。如上所述，在辊32与筒形轴33之间的间隙34也形成于该右下部处。因此，在辊32的内周面与接合部57之间不产生滑动，从而能够防止辊32的内周面被接合部57的边缘刮擦。通过设置在筒形轴33两端的具有优良滑动性能的帽40，凸块55不会在下部传送引导件35上摩擦。因此，因扭簧36的偏压力所导致的来自辊32的接触力能够稳定地施加给传送辊28。
下面将参考图6、7、8A至8D、9A和9B详细描述用于制造筒形轴33的方法。通过将金属板弯曲成筒形来形成筒形轴33。
图6是表示用于筒形轴33的制造装置的结构示意图。用于筒形轴33的制造装置包括：传送机构150，用于传送金属板50；冲切加工站100，用于在金属板50上执行冲切加工；弯曲加工站110、120、130，用于在金属板50上执行弯曲加工；以及切割站140，用于切除部件。
通过传送机构150把卷成板卷形状且板厚度为大约0.4mm至1.2mm的金属板50解卷并送至冲切加工站100。冲切加工站100包括用于冲切加工的阳模和阴模。在冲切加工站100中，通过阳模和阴模来对金属板50加压，以便把不需要的部分从金属板50上切除。因此，在弯曲加工之前把金属板50形成为预定形状。
图7是表示在通过冲切加工站100之后金属板50的形状的示意图。在多个切割成形部59处对金属板50进行切除，该多个切割成形部59是等间距的孔，每个孔为I形或旋转90度的H形。通过这种冲切加工，金属板50的形状被加工成多个平板部52(将成为筒形轴33的轴(筒形部))经由连接部51而与框架部连接。边缘部53、54是各平板部52在金属板50传送方向(X方向)上的端部，并且是当通过随后的弯曲加工把平板部52形成为筒形部时该筒形部的接合部。连接部51是在用于把已经弯曲成筒形的各平板部52从框架部分离时将要切割的部分。在切割之后残留在平板部52上的残留部是将成为最终产品中凸块部55的部分。金属板50依次在冲切加工站100处进行冲切加工，以便沿传送方向等间距地形成具有上述形状的多个部分。
下面将参考图8A、8B、8C和8D描述弯曲加工。图8A、8B、8C和8D是表示弯曲加工的示意图。在图6中表示的弯曲加工站110至130沿金属板50的传送方向(X方向)布置。
图8A表示了当沿Y方向看时在冲切加工之后金属板50的一个平板部52。该平板部52在弯曲加工站110至130中依次进行三次弯曲加工。图8B是表示第一弯曲加工的示意图。通过弯曲加工站110来执行第一弯曲加工。弯曲加工站110包括阴模111和阳模112。平板部52由阴模111和阳模112夹住，以使得两端部相对于中心部倾斜，从而使边缘部53和54的端面朝下。图8C是表示第二弯曲加工的示意图。在弯曲加工站120处执行第二弯曲加工。弯曲加工站120包括阴模121和阳模122。通过阴模121和阳模122来进一步弯曲已在第一弯曲加工中弯曲的平板部52，以便使中心部弯曲。
图8D是表示第三弯曲加工的示意图。在第三弯曲站130处执行第三弯曲加工。该第三弯曲站130包括阴模131和阳模132。通过阴模131和阳模132来把已在第二弯曲加工中弯曲的平板部52进一步总体弯曲成基本筒形，并进行加工以便使边缘部53和54接合。这样弯曲了的平板部52在由彼此相邻定位的边缘部53和54所形成的接合部57处接触，以便具有基本筒形。接合部57不限于通过使边缘部53和54彼此接触而形成的形状。边缘部53和54可以沿圆周方向彼此面对并且在它们之间有间隙，因此筒形部可以不是必须具有完全连续的形状。当完成上述弯曲加工时，金属板50成这样的状态，其中，多个筒形轴33通过连接部51而与框架部连接。
下面将参考图9A和9B描述从金属板50的框架部上切除筒形轴33的切割加工。图9A和9B是在完成上述弯曲加工之后沿传送方向看金属板50时的示意图。更具体地说，图9A和9B是在沿与金属板50传送方向垂直的方向的一侧的端部周围区域的放大图，更具体地说是在连接部51周围的区域。在另一侧的端部具有与在上述一侧的端部相同的结构，因此省略说明。该加工包括从金属板50的框架部上切割筒形轴33以及在筒形轴33的端部上形成凸块部55，从而使筒形轴33形成最终产品。
图9A是表示在即将切割连接部51之前的状态的示意图。在切割站140处执行切割加工。切割站140包括金属模具141、142和143。金属板50在筒形轴33的下侧处由金属模具143来支承，在连接部51的下侧由金属模具142来支承。
图9B是表示在切割连接部51之后的状态的示意图。通过把在自由端处具有刀片的金属模具141朝向由金属模具142和143支承的金属板50降低来切割连接部51。通过使得金属模具141朝向金属模具142降低，对连接部51进行切割，从而形成与金属板50连接的边缘部56以及凸块部55。然后，金属模具141进一步降低，以使得凸块部55朝向筒形轴33的中心弯曲。更具体地说，作为一对工具的金属模具141和142彼此相对移动，以便切割连接部51。此时，在切割了连接部51后金属模具141进一步移动，而连接部51的一部分残留在筒形轴33上作为在该筒形轴33上的凸块部55。因此，凸块部55相对于筒形轴33以预定角度弯曲。
如上所述，通过能够与下部传送引导件35接触的帽40可限制筒形轴33沿旋转方向的移动和沿宽度方向的位置，而筒形轴33的凸块部55不与下部传送引导件35接合。
如上所述，用于确定相对于筒形轴33的位置的配合部位于筒形轴33的内部，因此帽40可具有较小的外形。这特别有助于以筒形轴33设计成较短且帽40沿宽度方向定位在传送引导表面内侧的结构来使装置小型化，从而实现更低成本和更轻材料重量。
帽40的外径与筒形轴33的直径基本相同，这样，可在把帽40附接至筒形轴33上之后把辊32装配至该筒形轴33上。通过这种结构，能够在装配过程中防止辊32的内周面和筒形轴33的端部边缘相互摩擦，从而能够防止辊的内周面受损。
筒形轴33两端周围的部分可由固定在设备主体上的部件直接支承。因此，可保持筒形轴33和可旋转地由该筒形轴33支承的辊32沿传送方向高精度对齐。因此，可保持例如歪斜片材的高传送精度。
下面参考图10和11描述第二实施例。根据第二实施例的成像设备结构和用于制造筒形轴33的方法与根据第一实施例的类似，因此将省略说明。下面未具体描述的事项与根据第一实施例的类似。
下面将参考图10和11描述作为第二实施例特征的帽。图10是辊32的周围区域的放大图。图11是沿图10中的线E-E的剖视图。
用作限制部件的帽70具有与之一体形成的帽爪部70a。该帽爪部70a(插入部)插入筒形轴33中。帽70由树脂(例如聚缩醛)制成，且帽爪部70a可弹性变形。每个帽爪部70a的远端周围部分处具有一体形成的爪凸部70b。处于弹性变形状态的帽爪部70a的爪凸部70b以预定偏压力接触筒形轴33的内周面。这样，帽70暂时地由筒形轴33保持。
在上述本实施例中，帽可由筒形轴暂时保持，从而帽和辊能够以更高的可操作性进行装配。
在上述第一和第二实施例中，描述了应用于成像设备1的片材传送装置200的实例。但是，例如实施例也可应用于可连接到成像设备1并执行后处理(例如片材对齐和装订片材)的片材后处理装置。实施例也可应用于设置在成像设备1的成像单元中的从动旋转装置。
尽管已经参考实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明并不局限于所公开的实施例。后面的权利要求的范围应当给予最宽泛的解释，以便涵盖所有变型以及等同的结构和功能。

Claims (14)

1.一种片材传送装置，包括：
驱动旋转装置，设置成通过从驱动单元接收旋转驱动力而旋转；
从动旋转装置，设置成在面对驱动旋转装置的位置处由驱动旋转装置驱动旋转；以及
支承装置，包括第一限制表面和第二限制表面，并设置成支承从动旋转装置，
其中，从动旋转装置包括：从动旋转部件，该从动旋转部件接触驱动旋转装置；筒形轴，该筒形轴由金属制成，具有筒形，并设置成可旋转地支承从动旋转部件；以及限制部件，该限制部件至少部分地插入在筒形轴的内周侧中，
其中，筒形轴包括凸部，该凸部从横过片材传送方向的筒形轴宽度方向的端面凸出，第一限制表面和第二限制表面位于从动旋转装置的筒形轴的宽度方向外侧区域中；并且
通过限制部件与第一限制表面抵接来限制该筒形轴在宽度方向上的位置，且通过所述凸部抵接与第二限制表面抵接的限制部件来限制筒形轴沿旋转方向的移动。
2.根据权利要求1所述的片材传送装置，其中，
限制部件包括台阶部，该台阶部在面对筒形轴端面的位置处，并且
通过限制部件的台阶部与筒形轴的端面接触来限制筒形轴沿宽度方向的移动。
3.根据权利要求1所述的片材传送装置，其中：支承装置设置成可旋转地支承从动旋转装置的筒形轴。
4.根据权利要求1所述的片材传送装置，其中：
限制部件包括插入部，该插入部要插入到筒形轴的内周侧；以及
插入部通过弹性变形而与筒形轴的内周面接触。
5.根据权利要求1所述的片材传送装置，其中：在与筒形轴的轴线垂直的截面中，限制部件的外径不超过筒形轴的外径。
6.根据权利要求1所述的片材传送装置，其中：通过包括在支承装置中的偏压部件把筒形轴向驱动旋转装置偏压。
7.根据权利要求1所述的片材传送装置，其中：通过将金属板弯曲成筒形而形成筒形轴。
8.一种成像设备，包括：
成像单元，设置成在片材上形成图像；以及
片材传送装置，设置成将片材传送给成像单元；
其中，片材传送装置包括：
驱动旋转装置，设置成通过从驱动单元接收旋转驱动力而旋转；
从动旋转装置，设置成在面对驱动旋转装置的位置处由驱动旋转装置驱动旋转；以及
支承装置，包括第一限制表面和第二限制表面，并设置成支承从动旋转装置，
其中，从动旋转装置包括：从动旋转部件，该从动旋转部件与驱动旋转装置接触；筒形轴，该筒形轴由金属制成，具有筒形，且设置成可旋转地支承从动旋转部件；以及限制部件，该限制部件至少部分地插入到筒形轴的内周侧中，
其中，筒形轴包括凸部，该凸部从横过片材传送方向的筒形轴宽度方向的端面凸出，第一限制表面和第二限制表面位于从动旋转装置的筒形轴的宽度方向外侧区域中；并且
其中，通过限制部件与第一限制表面抵接来限制筒形轴宽度方向上的位置，并且通过所述凸部抵接与第二限制表面抵接的限制部件来限制筒形轴沿旋转方向的移动。
9.根据权利要求8所述的成像设备，其中：
限制部件在面对筒形轴端面的位置处包括台阶部，以及
通过限制部件的台阶部与筒形轴的端面接触来限制筒形轴沿宽度方向的移动。
10.根据权利要求8所述的成像设备，其中：支承装置设置成可旋转地支承从动旋转装置的筒形轴。
11.根据权利要求8所述的成像设备，其中：
限制部件包括插入部，该插入部要插入到筒形轴的内周侧中，以及
插入部通过弹性变形而与筒形轴的内周面接触。
12.根据权利要求8所述的成像设备，其中：在与筒形轴的轴线垂直的截面中，限制部件的外径不超过筒形轴的外径。
13.根据权利要求8所述的成像设备，其中：通过包括在支承装置中的偏压部件把筒形轴向驱动旋转装置偏压。
14.根据权利要求8所述的成像设备，其中：通过将金属板弯曲成筒形而形成筒形轴。
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