CN108357954B

CN108357954B - 一种打印装置中的进给系统

Info

Publication number: CN108357954B
Application number: CN201810032283.6A
Authority: CN
Inventors: S·R·德艾坎立; B·T·特内尔; P·S·戈尔丁; M·J·威尔舍
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2018-01-12
Publication date: 2020-08-25
Anticipated expiration: 2038-01-12
Also published as: CN108357954A; DE102018101617B4; US20180215138A1; DE102018101617A1; US10046554B1; JP2018118853A

Abstract

公开了一种打印装置中的进给系统。例如，进给系统包括进给辊，延迟辊，可移动臂，弹簧和温度依赖性挠性材料。可移动臂联接到延迟辊。弹簧联接到可移动臂。温度依赖性挠性材料位于弹簧的下方，当打印装置的位置的温度变化时，温度依赖性挠性材料经由联接到臂的端部的弹簧朝着进给辊移动延迟辊以保持由延迟辊施加到进给辊上的压合力。

Description

一种打印装置中的进给系统

技术领域

本公开总体上涉及打印装置，并且更特别地，涉及用于使用双金属片自动调节延迟压合力(nip force)以补偿环境变化的方法和装置。

背景技术

许多打印装置具有进给系统，其从纸托盘取纸或其它类型的打印介质并且将纸进给到打印装置的打印部分。适当地将纸进给到打印装置的打印部分可以提高打印装置的操作效率，提高打印装置的客户满意度等。

一些进给系统可能遭受打印装置所处的环境的变化。例如，温度和湿度的变化可能会影响进给系统的性能。例如，温度和湿度的变化会导致进给系统漏送纸或多送纸。结果，这些错误会不利地影响打印装置的操作效率，降低打印装置的客户满意度等。

发明内容

根据本文中所示的方面，提供了一种打印装置中的进给系统。实施例的一个公开特征是一种进给系统，其包括进给辊，延迟辊，联接到所述延迟辊的可移动臂，联接到所述可移动臂的弹簧，以及位于所述弹簧下方的温度依赖性挠性材料，当所述打印装置的位置的温度变化时，所述温度依赖性挠性材料经由联接到所述臂的所述弹簧朝着所述进给辊移动所述延迟辊以保持由所述延迟辊施加到所述进给辊上的压合力。

在一个实施例中，所述进给系统包括进给辊，延迟辊，联接到所述延迟辊的臂，以及位于所述臂下方的温度依赖性挠性材料，当所述打印装置的位置的温度变化时，所述温度依赖性挠性材料经由所述臂朝着所述进给辊移动所述延迟辊以保持由所述延迟辊施加到所述进给辊上的压合力。

在一个实施例中，所述进给系统包括进给辊，延迟辊，联接到所述延迟辊的臂，联接到所述臂的弹簧，其中弹簧经由所述臂竖直地移动所述延迟辊以改变所述进给辊和所述延迟辊之间的距离，以及双金属片，其中所述双金属片的活性侧位于所述弹簧下方，其中所述双金属片的活性侧响应所述打印装置的位置的温度的变化抵抗所述弹簧朝着所述进给辊移动，从而当所述进给辊和所述延迟辊之间的距离改变时将由所述延迟辊朝着所述进给辊施加的恒定力保持在力值的预定范围内。

附图说明

通过结合附图考虑以下详细描述，可以容易地理解本公开的教导，在附图中：

图1示出了具有本公开的进给系统的示例性打印装置；

图2示出了本公开的进给系统的一个实施例的示例性框图；

图3示出了本公开的进给系统的另一实施例的示例性框图；

图4示出了定义本公开的参数的示例性框图；以及

图5示出了将温度依赖性挠性材料的激活限制到预定温度变化阈值的本公开的系统的示例性框图；

为了便于理解，在可能的情况下已使用相同的附图标记来指示图中共有的相同元件。

具体实施方式

本公开宽泛地公开了一种用于打印装置的进给系统。如上所述，许多打印装置具有进给系统，其从纸托盘取纸或其它类型的打印介质并且将纸进给到打印装置的打印部分。适当地将纸进给到打印装置的打印部分可以提高打印装置的操作效率，提高打印装置的客户满意度等。

本公开的实施例提供了一种用于打印装置的进给系统，其可以响应于环境的变化而自动地进行调节，并且施加恒定的压合力以适当地将纸进给通过打印系统。结果，即使当打印装置的位置的环境条件(例如，温度，湿度水平等)变化时，本公开的进给系统也可以避免漏送和多送。

图1示出了本公开的示例性打印装置100。在一个实施例中，打印装置100可以是图像形成装置，如多功能装置(MFD)，影印机，激光打印机，喷墨打印机等。本公开的打印装置100可以用本公开的进给系统102进行修改。

如上所述，打印装置100可以位于不受控制的环境中。换句话说，环境可能具有温度、湿度水平等的波动。例如，环境可能是没有空调或温度控制装置的办公楼。结果，环境的变化可能不利地影响使用传统进给系统的打印装置100的性能。

图2示出了可以自动适应环境变化(例如，温度的变化)以保持压合力的进给系统102的一个实施例的示例性框图。在一个实施例中，进给系统102可以包括延迟辊或延迟垫104，进给辊106，可移动臂120，弹簧108和温度依赖性挠性材料110。应该注意的是，进给系统102为了便于解释而被简化并且可以包括未示出的附加部件(例如，机械紧固件，纸托盘，联接机构，外壳，支撑结构，电连接等)。

如上所述，环境的变化可以影响延迟辊104和进给辊106捕捉待进给到打印装置100的打印部分的纸116达到多大程度。例如，在远低于室温的温度下(例如，低于约20-24℃的室温10-20摄氏度(℃))，延迟辊104和进给辊106可能失去摩擦力，其可能导致漏送(没有纸116被进给)。在远高于(例如10-20℃)室温的温度下，延迟辊104和进给辊106可能增加摩擦力，其可能导致多送(多张纸116被进给)。

在一个实施例中，可能由压合力的变化(如箭头118所示)导致漏送和多送。例如，由较低的温度导致的太小压合力可以阻止延迟辊104和进给辊106抓住纸116。类似地，由较高的温度导致的太大压合力可以导致延迟辊104和进给辊106抓住一张以上的纸116。

在一个实施例中，进给系统102可以设计成自动保持压合力，而不管环境的变化。在一个实施例中，可将压合力保持在预定范围内或压合力的可接受操作公差内。换句话说，在一些示例中，“保持”可以定义成允许压合力在压合力值的预定范围内变化或修改。预定范围可以取决于进给系统102的设计。例如，用于延迟辊104、进给辊106、可移动臂120、弹簧108和纸116的不同材料可以被环境或温度的变化不同地影响。

在一个实施例中，进给系统102可以包括温度依赖性挠性材料110。在一个实施例中，温度依赖性挠性材料110可以包括活性层112和惰性层114。活性层112和惰性层114可以在不同的温度范围内具有不同的机械位移量。另外，活性层112和惰性层114可以在不同的温度范围内具有不同的机械位移方向。

例如，在较冷的温度下，活性层112可以向上或朝着进给辊106弯曲以补偿压合力的损失。当温度回升到正常室温时活性层112可以在相反方向上弯曲回到中立位置(例如，远离进给辊106)以补偿压合力的增加。值得注意的是，进给系统102保持延迟辊104和进给辊106之间的压合力而不是恒定距离。换句话说，延迟辊104的表面和进给辊106之间的距离可以变化以便保持由延迟辊104施加到进给辊106上的压合力。

在一个实施例中，温度依赖性挠性材料110可以是双金属片。例如，活性层112和惰性层114可以由具有不同热膨胀系数的两种不同类型的金属或金属合金制成。结果，活性层112和惰性层114可以在不同的温度范围具有不同的机械位移。可以使用的金属或金属合金的示例可以包括镍，铁，锰，铬，或不同量的所述金属的不同组合以形成其合金。

在一个实施例中，使用的金属或金属合金可以取决于对于打印装置100可以所处的环境的特定温度范围保持压合力所需的移动或机械位移的量。在一个实施例中，温度依赖性挠性材料110的尺寸也可以取决于对于打印装置100可以所处的环境的特定温度范围保持压合力所需的移动或机械位移的量。例如，温度依赖性挠性材料110的尺寸(例如，长度，宽度和厚度)可以基于用于活性层112和惰性层114的材料的类型以及一系列方程来确定。

例如，弹簧力的变化可由下面的方程(1)定义：

(F-F₀)＝kA 方程(1)，

其中F-F₀表示压合力的变化，k是弹簧108的弹簧常数，并且A是温度依赖性挠性材料110的偏转量。

偏转量A和压合力的变化F-F₀也可以由如下所示的方程(2)和(3)表示：

其中L是温度依赖性挠性材料110的长度，b是温度依赖性挠性材料110的宽度，s是温度依赖性挠性材料110的厚度，T-T₀是环境中的温度变化，a是活性层112的特定偏转，并且E是活性层112的弹性模量。

图4示出了说明定义方程(1)-(3)中所述的参数的温度依赖性挠性材料110的侧视图402和俯视图404的框图。由于弹簧108被压缩，温度依赖性挠性材料110可以在偏转时看到压合力的变化。因此，温度的变化、压合力的变化和偏转之间的关系可以由下面的方程(4)表示：

求解压合力的变化F-F₀可以产生下面的方程(5)：

由方程(5)可以看出，已知弹簧108和用于活性层112的材料的性质，温度依赖性挠性材料110的尺寸(例如，长度L，厚度s和宽度b)可以基于在给定的温度变化T-T₀下待保持或修改的压合力的期望大小被调节。

为了说明一个数值示例，打印系统中所需的压合力的大小可以是3.2牛顿(N)。然而，在寒冷的环境中，对于0.3N的差值，压合力的大小可以是2.9N。使用弹簧常数k＝0.283的弹簧，用于具有弹性模量E＝135,000N每平方毫米(N/mm²)的活性层112的材料，利用具有15℃的温度差的上述方程(5)，可以调节参数以使用具有50mm的长度，0.5mm的厚度和12mm的宽度的温度依赖性挠性材料110以实现1mm的偏转，从而获得0.28N(约0.3N)的力的差值。

在一个实施例中，延迟辊104可以联接到可移动臂120。在一个实施例中，可移动臂120的大致中心可以经由任何机械紧固件(例如螺钉，销，螺栓等)联接到延迟辊104。可移动臂120可以沿着竖直轴线移动延迟辊104，如箭头124所示。换句话说，可移动臂120可以使延迟辊104更靠近或更远离进给辊106移动。

可移动臂120的一个端部可以联接到弹簧108。温度依赖性挠性材料110可以位于弹簧108的下方。例如，温度依赖性挠性材料110的一部分、一个端部或边缘可以位于弹簧108下方。在一个实施例中，活性层112可以邻近弹簧108。在另一实施例中，惰性层114可以邻近弹簧108。

如上所述，当打印装置100的位置的温度变化时，温度依赖性挠性材料110可以根据上述的方程(1)-(5)移动、弯曲或机械地移位。当打印装置100的位置的温度变化时，温度依赖性挠性材料110和弹簧108的组合可以移动延迟辊104以保持进给辊106上的压合力。

结果，进给系统102可以自动地适应打印装置100的环境中的变化(例如，温度变化)。自动调节可以由温度依赖性挠性材料110实现以经由弹簧108移动延迟辊104以保持进给辊106上的力。结果，即使当环境变化时，也可以显著地减小漏送或多送的可能性。

图3示出了进给系统102的另一实施例的示例性框图。在一个实施例中，进给系统102可以包括延迟辊104，进给辊106和温度依赖性挠性材料110，类似于图2中所示的实施例。例如，温度依赖性挠性材料110也可以是如上所述的双金属片。另外，温度依赖性挠性材料110的尺寸可以取决于与活性层112的材料关联的参数，弹簧常数以及由于温度变化的压合力的大小的变化，如以上方程(5)中所述。

然而，图3中所示的实施例中的进给系统可以包括联接到延迟辊104的臂122。臂122可以包括从延迟辊104的中心延伸出页面的物理部件。例如，延迟辊104围绕其滚动的轴线或杆可以延伸超过延迟辊104的宽度(例如，从图3中的页面出来)。温度依赖性挠性材料110可以位于臂122下方。当温度变化时，温度依赖性挠性材料110可以弯曲并且直接接触臂122。当臂在上下方向上沿着由箭头124示出的竖直轴线移动时，臂也可使延迟辊104移动得更靠近或更远离进给辊106。结果，当打印装置100的位置的温度变化时，延迟辊104可以施加恒定的压合力。

应当注意的是，图2和3中所示的实施例是使用可以部署的温度依赖性挠性材料110的各种不同配置的示例。例如，温度依赖性挠性材料110可以抵靠图3中的臂122定位以围绕臂122缠绕，并且随温度变化当温度依赖性挠性材料110盘绕时向下拉动延迟辊104。因此，图2和3中所示的特定配置不应当被视为限制。

在一个实施例中，进给系统102可以包括图5中所示的示例性系统500以限制温度依赖性挠性材料110激活到预定温度变化阈值。在一些应用中，可能期望控制温度依赖性挠性材料110可以被激活的温度。

在一个实施例中，系统500可以包括位于弹簧108下方的可移动板512。可移动板512可以与弹簧108接触或者联接到弹簧108。弹簧108可以联接到可移动臂120，如图2中所示。应当注意的是，弹簧108可以是可选的。如上面在图3中所述，一些实施例可以不包括弹簧108。结果，可移动板512也可以位于臂122下方。

在一个实施例中，系统500也可以包括固定板510。固定板510可以位于可移动板512下方并且在温度依赖性挠性材料110上方。

在一个实施例中，固定板510可以包括间隔开的两个平行板或具有开口516的单个固定板。例如，开口516可以允许温度依赖性挠性材料110移动通过开口516并且接触可移动板512。结果，温度依赖性挠性材料110可以向上移动可移动板512，由此推压弹簧108。当温度依赖性挠性材料110降回到中立位置时，可移动板512也可以下降，从而允许弹簧108也降回到中立位置。在一个实施例中，“中立位置”可以被定义为温度依赖性挠性材料110具有零机械位移的位置或弹簧108的返回位置。

在视图502中，温度依赖性挠性材料110可以在室温下处于中立位置。在一个实施例中，固定板510和处于中立位置的温度依赖性挠性材料之间的距离518可以取决于预定温度变化阈值和温度依赖性挠性材料110在预定温度变化阈值下的机械位移的量。

例如，对于特定应用，可能期望仅仅当温度变化大于20℃时激活温度依赖性挠性材料(例如，预定温度变化阈值可以是20℃)。因此，可以使用上面的方程(2)来计算在20℃的温度变化下温度依赖性挠性材料110的给定尺寸的位移量。距离518然后可以基于在预定温度变化阈值处计算的位移来设置。

使用以上示例，视图504示出了大于0℃到小于20℃的温度变化下的温度依赖性挠性材料110。温度依赖性挠性材料110已移动或机械地移位，但是没有移动到足以移动可移动板512。换句话说，可移动板512保持靠置在固定板510上。

视图506示出了在大于20℃的温度变化下的温度依赖性挠性材料110。例如，温度依赖性挠性材料110的机械位移大于通过使用上面的方程(2)计算的对于20℃的温度变化计算的位移。结果，温度依赖性挠性材料110的机械位移现在推压可移动板512以移动可移动板512并且压缩弹簧108。当温度变化降回到20℃以下时，温度依赖性挠性材料110可以在视图502中朝着中立位置向回移动，允许可移动板512降回到抵靠固定板510。

应当注意的是，在上面的示例中使用的数值不应当被视为限制。例如，距离518可以针对任何特定应用的任何期望的预定温度变化阈值而设置。

在一个实施例中，固定板510可以联接到进给系统102的另一部分。例如，固定板510可以联接到进给系统102的托架，外壳，结构，壁等(未示出)。在一个实施例中，固定板510可以焊接到或模制为进给系统102内的另一结构的一部分。在一个实施例中，固定板510可以机械地紧固到进给系统102内的另一结构。

在一个实施例中，可移动板512可以联接到弹簧108，如上所述。在另一实施例中，可移动板512可以联接到导轨或其它机械装置以将可移动板512抵靠弹簧108固定，同时允许在期望方向上(例如，竖直向上和向下)移动。

因此，本公开的实施例提供了用于打印装置100的进给系统102，其在打印装置100的环境中的变化期间保持压合力。例如，可以在打印装置100的位置的温度变化期间保持压合力。结果，即使当温度在不受控的环境中变化时，漏送和多送的次数也可以显著减少。

Claims

1.一种打印装置中的进给系统，其包括：

进给辊；

延迟辊；

联接到所述延迟辊的可移动臂；

联接到所述可移动臂的弹簧；

位于所述弹簧下方的温度依赖性挠性材料，当所述打印装置的位置的温度变化时，所述温度依赖性挠性材料经由联接到所述可移动臂的所述弹簧朝着所述进给辊移动所述延迟辊以保持由所述延迟辊施加到所述进给辊上的压合力；以及

将所述温度依赖性挠性材料的激活限制到预定温度变化阈值的系统，其中所述系统包括：

位于所述弹簧下方的可移动板；和

位于所述可移动板下方和所述温度依赖性挠性材料上方的固定板。

2.根据权利要求1所述的进给系统，其中所述温度依赖性挠性材料包括双金属片。

3.根据权利要求1所述的进给系统，其中所述温度依赖性挠性材料的尺寸取决于保持的压合力的大小，温度的变化，所述温度依赖性挠性材料的特定偏转值和所述温度依赖性挠性材料的弹性模量。

4.根据权利要求3所述的进给系统，其中所述尺寸包括所述温度依赖性挠性材料的长度，宽度和厚度。

5.根据权利要求1所述的进给系统，其中，所述固定板包括开口，以允许所述温度依赖性挠性材料接触所述可移动板。

6.根据权利要求5所述的进给系统，其中，所述固定板和处于中立位置的所述温度依赖性挠性材料之间的距离取决于所述预定温度变化阈值和所述温度依赖性挠性材料在所述预定温度变化阈值处的机械位移量。

7.根据权利要求5所述的进给系统，其中，所述压合力保持在压合力值的预定范围内。

8.一种打印装置中的进给系统，其包括：

进给辊；

延迟辊；

联接到所述延迟辊的臂；

位于所述臂下方的温度依赖性挠性材料，当所述打印装置的位置的温度变化时，所述温度依赖性挠性材料经由所述臂朝着所述进给辊移动所述延迟辊以保持由所述延迟辊施加到所述进给辊上的压合力；以及

位于所述臂下方的可移动板；和

9.根据权利要求8所述的进给系统，其中所述温度依赖性挠性材料包括双金属片。

10.根据权利要求8所述的进给系统，其中所述温度依赖性挠性材料的尺寸取决于保持的压合力的大小，温度的变化，所述温度依赖性挠性材料的特定偏转值和所述温度依赖性挠性材料的弹性模量。

11.根据权利要求10所述的进给系统，其中所述尺寸包括所述温度依赖性挠性材料的长度，宽度和厚度。

12.根据权利要求8所述的进给系统，其中，所述固定板包括开口，以允许所述温度依赖性挠性材料接触所述可移动板。

13.根据权利要求12所述的进给系统，其中，所述固定板和处于中立位置的所述温度依赖性挠性材料之间的距离取决于所述预定温度变化阈值和所述温度依赖性挠性材料在所述预定温度变化阈值处的机械位移量。

14.一种打印装置中的进给系统，其包括：

进给辊；

延迟辊；

联接到所述延迟辊的臂；

联接到所述臂的弹簧，其中弹簧经由所述臂竖直地移动所述延迟辊以改变所述进给辊和所述延迟辊之间的距离；

双金属片，其中所述双金属片的活性侧位于所述弹簧下方，其中所述双金属片的活性侧响应所述打印装置的位置的温度的变化抵抗所述弹簧朝着所述进给辊移动，从而当所述进给辊和所述延迟辊之间的距离改变时将由所述延迟辊朝着所述进给辊施加的力保持在力值的预定范围内；以及

将温度依赖性挠性材料的激活限制到预定温度变化阈值的系统，其中所述系统包括：

位于所述弹簧下方的可移动板；和

位于所述可移动板下方和所述温度依赖性挠性材料上方的固定板，其中所述固定板和处于中立位置的所述温度依赖性挠性材料之间的距离取决于所述预定温度变化阈值和所述温度依赖性挠性材料在所述预定温度变化阈值处的机械位移量。