片材处理设备和成像系统的制作方法_2

文档序号:8435769阅读:来源:国知局
应至片材P的水分量。即,第二控制辊403和404分别压接润湿辊401和402的固体橡胶层并使固体橡胶层变形,以便挤压出保持在表面上的润湿液体。
[0104]结果,用最优的水分量润湿片材P,以促进上述片材张紧运送装置101、201和301
的牵拉效果。
[0105]图33的驱动齿轮Gl固定到润湿辊402的轴端侧,以传递来自图33的驱动马达M52的旋转驱动力。通过从润湿辊402的表面传递的驱动力驱动其它的辊旋转。
[0106]施加至润湿辊对中的片材以用于润湿片材P的水分量能够增加到破坏片材P的纤维之间的氢键结合所必需的含水量,并且能够有助于通过使用片材张紧运送装置101、201和301在片材P的宽度方向的中心部分施加拉伸负荷而造成膨胀/收缩。
[0107]接下来,将参照图4、图5和图6描述每个片材张紧运送装置101、201和301的构造。在本实施例中,第一至第三片材张紧运送装置101、201和301具有相同的构造,其中,多个辊对设置成施加拉伸强度以用于使片材P的横向中心部分沿着供给方向伸长。为此,在以下针对片材张紧运送装置的构造的描述中,将代表性地描述第一片材张紧运送装置101,并且将不再重复第二和第三片材张紧运送装置201和301的描述。
[0108]图4是图解了下述根据本实施例的片材张紧运送装置101、201和301以及卷曲校正装置600的前剖视图。另外,图5是图解了根据实施例1的片材张紧运送装置101、201和301的透视图,图6是图解了根据实施例1的片材张紧运送装置101、201和301的左剖视图。
[0109]在此,将多个辊对示例性地图解为下述的第一辊对和沿着片材供给方向设置在第一辊对的下游侧的第二辊对。
[0110]第一辊对包括第一上辊104 (作为可旋转的第一辊)和第一下辊105 (作为第一加压辊),第一下辊105压接第一上辊104以形成夹持和运送片材P的夹持部Nil。
[0111]第二辊对设置在第一辊对的供给方向的下游侧。第二辊对包括第二上辊106(作为可旋转的第二辊)和第二下辊107 (作为第二加压辊),第二下辊107压接第二上辊106以形成夹持和运送片材P的夹持部N21。
[0112]在片材张紧运送装置101中,由对应于第一辊对的第一上辊104和第一下辊105以及对应于第二辊对的第二上辊106和第二下辊107夹持和运送片材P。在运送片材P的同时,片材张紧运送装置101还向片材P施加拉伸强度,以用于使片材P的横向中心部分沿着片材供给方向伸长。
[0113]如图4所示的第一上辊104、第一下辊105、第二上辊106和第二下辊107分别具有由硅酮、NBR、三元乙丙橡胶(EPDM)等制成的弹性橡胶层104b、105b、106b和107b。弹性橡胶层104b、105b、106b和107b分别形成在由高刚性材料例如不锈钢或钢铁制成的辊轴104a、105a、106a 和 107a 的表面上。
[0114]如图5所示,第一下辊105和第二下辊107的弹性橡胶层105b和107b形成在这样的区域中,所述区域在片材宽度方向的中心部分具有长度LI,以便相对于片材通道中心(横向中心)对称。在此,片材通道中心是指当运送片材P时作为基准的横向中心的位置。长度LI被设定成比片材P的最大横向宽度短,从而导致了如图8所示的褶皱问题。在本实施例中,长度LI设定为100mm。
[0115]另外,作为片材引导构件的上运送引导件114和下运送引导件115设置在第一辊对104和105以及第二辊对106和107的夹持部之间,并且夹持部之间的距离设定为25mm。
[0116]由图6的上侧板119利用轴承(未示出)分别支撑第一上辊104和第二上辊106的棍轴104a和106a的两个端部。
[0117]由图6的压缩板112利用轴承(未示出)支撑第一下辊105的辊轴105a的两个端部。另外,第一下辊105接收由图5的第一压缩弹簧109施加的力,所述第一压缩弹簧109设置在压缩板112和轴承(未示出)之间。结果,第一下辊105被压至第一上辊104以形成第一夹持部NI I。在本实施例中,第一压缩弹簧109的偏置力被设定为使得总的辊压力是大约 98N(1kgf)。
[0118]由压缩板112利用轴承(未示出)支撑第二下辊107的辊轴107a的两个端部。另外,第二下辊107接收由图5的第二压缩弹簧108施加的力,所述第二压缩弹簧108设置在压缩板112和轴承(未示出)之间。结果,第二下辊107被压至第二上辊106以形成第二夹持部N21。在本实施例中,第二压缩弹簧109的偏置力被设定为使得辊压力是大约98N(1kgf)。
[0119]在图5和图6中,第一上辊104通过经由驱动传动齿轮123、124、125和126接收来自作为驱动源(驱动单元)的驱动马达Ml的马达齿轮MGl的旋转驱动力而旋转。第二上辊106通过经由驱动传动齿轮123、127、128和129接收旋转驱动力而旋转。
[0120]由第一上辊104和第二上辊106挤压的第一下辊105和第二下辊107分别通过第一上辊104和第二上辊106的旋转而被驱动旋转。
[0121]驱动传动齿轮124具有单向离合器(未示出)ο当第一上辊104通过驱动驱动马达Ml而沿着片材P的供给方向旋转时锁定单向离合器,以使驱动马达Ml的驱动力被传递到第一上棍104。
[0122]第二上辊106以与进入辊对503几乎相同的运送速度旋转。第一上辊104的运送速度低于第二上辊106的运送速度。
[0123]在本实施例中,第一上辊104的运送速度(圆周速度)设定为比第二上辊106的运送速度(圆周速度)低大约2%。
[0124]另外,如图6所示,驱动齿轮104G2被固定到第一上辊104的一个端部并且通过驱动传动齿轮130连接至转矩限制器131。在此,如果是将驱动负荷施加到第一上辊104,则转矩限制器131可以具有任何制动系统,例如电磁制动器或制动片。在本实施例中,当同一片材P因转矩限制器131而在第一夹持部Nll和第二夹持部N21中都存在时,则转矩限制器的设定值被设定为使得施加到片材P的张力为大约68N(7kgf)。转矩限制器131的设定值被设定为使得在将足够的张力施加到片材P的同时不会损坏片材P。
[0125]接下来,描述将片材P运送到片材张紧运送装置时的操作。
[0126]片材P被引导到片材张紧运送装置101中的入口引导件102和121中并且被夹持在片材张紧运送装置101的第一夹持部Nll中。以由第一夹持部Nll设定的运送速度运送片材P,直到使通过第一夹持部MlI的片材P被夹持在第二夹持部N21中为止。在本实施例中,驱动马达Ml的转数被设定为使得在第一夹持部Nll中获得294mm/秒的运送速度。
[0127]然后,当片材P被夹持在片材张紧运送装置101的第二夹持部N21中时,由第二夹持部分N21以比第一夹持部NI I的运送速度快的运送速度运送片材P。在本实施例中,当第一夹持部Nll以294mm/秒的运送速度运送时,第二夹持部N21中的运送速度被设定为300_/秒。在此情况下,因为在片材供给方向的下游侧的第二夹持部N21的运送速度比在上游侧的第一夹持部Nll的运送速度快,所以单向离合器不起作用。即,驱动力未被传递到第一上辊104,片材张紧运送装置101的第一辊对104和105通过第二辊对106和107运送片材P而被驱动旋转。另外,因为第一上辊104通过驱动齿轮104G2和驱动传动齿轮130连接至转矩限制器131,所以产生了转矩负荷以用于使第一上辊104旋转。结果,在运送片材P的同时,在第一辊对104和105和第二辊对106和107之间产生张力。
[0128]如上所述,在片材经过本实施例的张紧装置的同时,通过沿着片材供给方向牵拉片材的横向中心部分来减小边缘部分和中心部分之间的片材长度差。结果,能够校正褶皱。
[0129]下文中,将描述多个片材张紧运送装置101、201和301之间的关系。在本实施例中,采用多个片材张紧运送装置,即设置三个片材张紧运送装置101、201和301。
[0130]设置多个片材张紧运送装置以用于获得充分牵拉片材P的效果。还可以通过增加第一夹持部Nll和第二夹持部N21之间的张力来增强牵拉片材P的效果。然而,如果通过过度地增加张力而突然向片材施加应力,则会显著地损坏片材P,使得成品的质量可能退化。另外,因为在第二上辊106从第一夹持部Nll抽出片材P时负荷增加,所以片材P可能在第二夹持部N21中滑动,使得可能产生片材P的牵拉效果差异或运送速度差异。为此,设置多个片材张紧运送装置以便用步进的方式牵拉片材P。结果,能够向片材P施加牵拉效果并且不会引发上述问题。在本实施例中,如果例如施加98N(10kgf)或更高的张力,则片材P会显著损坏,并且成品的质量退化。为此,在将转矩限制器131、231和331的张力设定值设定为大约68N(7kgf)的情况下,设置多个片材张紧运送装置101、201和301。
[0131]因为设置了多个片材张紧运送装置以便如上所述用步进的方式牵拉片材P,所以能够获得充分的片材牵拉效果并且校正片材褶皱,并且成品的质量不会退化。
[0132]接下来,将参照图4描述布置在片材张紧运送装置101、201和301的下游侧的卷曲校正装置600。
[0133]因形成在片材P上的图像以及片材润湿装置400的影响,从片材张紧运送装置101,201和301排出的片材P可能会卷曲。
[0134]这是因为,如果在片材的前侧和后侧之间的调色剂图像密度差异较大的情况下由片材润湿装置400润湿片材P,则片材P的前侧和后侧中调色剂图像密度较低的一侧将伸长。为此,因片材的前侧和后侧之间的伸长差异而产生卷曲。具体地,片材朝向具有更高调色剂图像密度的一侧卷曲。
[0135]就此而言,在本实施例中,为了解决这个问题,卷曲校正装置600如图4所示设置在片材张紧运送装置101、201和301的下游侧。
[0136]接下来,将参照图7描述根据实施例1的卷曲校正装置600。卷曲校正装置600包括:第一卷曲校正部601,其用于校正向片材一侧突出的卷曲;和第二卷曲校正部602,其用于校正向片材另一侧突出的卷曲。
[0137]第一卷曲校正部601包括海绵辊603、刚性辊604和支承辊609。海绵辊603具有由海绵材料制成的弹性部分以及位于中心的由刚性金属材料制成的辊轴。刚性辊604是金属辊并且布置成面向海绵辊603。海绵辊603的两个端部由保持金属板605保持,所述保持金属板605能相对于旋转中心606旋转。这些部件集成为一个组件。
[0138]*相对于旋转中心轴607可旋转的偏心凸轮608与保持金属板605形成滑动接触。随着偏心凸轮608旋转,上述的组件相对于旋转中心606旋转,使得海绵辊603与刚性辊604形成压接。另外,海绵辊603侵入到刚性辊604中的侵入量能够根据偏心凸轮608的旋转角度而变化。结果,能够改变片材P的卷曲校正量。
[0139]保持金属板605接收来自拉伸弹簧612的弹簧力并且被偏压到偏心凸轮608侦牝以使保持金属板605始终抵接在偏心凸轮608的外周表面上。因为支承辊609的外周表面抵接在刚性辊604的外周表面上,所以支承辊609在刚性辊604压接海绵辊603时防止刚性辊604松垂。另外,能够利用设置在内周表面上的轴承610和支撑轴611使支承辊609旋转。
[0140]集成有旋转标记的皮带轮613固定到偏心凸轮608的旋转中心轴607的端部,使得能够由步进马达M61利用正时皮带615使偏心凸轮608旋转。另外,由光电遮断器614检测偏心凸轮608的旋转位置,并且基于步进马达M61的旋转角度将所述旋转位置保持在预定角度。
[0141]利用连接至马达M62的齿轮616和未示出的齿轮使刚性辊604旋转。海绵辊603和支承辊609通过刚性辊604的旋转而被驱动旋转。
[0142]在该构造中,通过致使海绵辊603压接刚性辊604并且致使刚性辊604侵入到海绵辊603中而使具有弯曲形状的夹持部(在下文中称作弯曲的夹持部)形成在海绵辊603中。另外,在图7中,在具有向右侧突出的卷曲的片材P经过弯曲的夹持部时校正片材的卷曲。
[0143]因为刚性辊604侵入到海绵辊603中的深度根据偏心凸轮608的旋转位置而改变,所以弯曲部分的曲率也改变。因此,能够改变用于校正片材卷曲的校正量。即,能够根据片材中产生的卷曲的尺寸调节卷曲校正量。
[0144]在图7的第二卷曲校正部602中,海绵辊和保持金属板的旋转中心617之间的位置关系与第一卷曲校正部601中的位置关系不同。因此,保持金属板在第二卷曲校正部602的旋转方向上的关系与在第一卷曲校正部601的旋转方向上的关系相反。然而,具体地从卷曲校正的角度看,第二卷曲校正部602的关系与第一卷曲校正部601的关系类似。
[0145]要注意的是,由第二卷曲校正部602校正的卷曲的取向与由第一卷曲校正部601校正的卷曲的取向(在图7中,校正在左侧突出的卷曲)相反。另外,通过步进马达M63的旋转角度控制卷曲校正量。与第一卷曲校正部601相类似,刚性辊侵入海绵辊中的深度根据偏心凸轮的旋转位置而改变。
[0146]与第一卷曲校正部601相类似,利用连接至马达M62的齿轮616和未示出的齿轮使刚性辊旋转,并且通过刚性辊的旋转驱动海绵辊和支承辊旋转。
[0147]在上述构造中,能够根据在片材P中产生的卷曲的取向来调节卷曲校正量。
[0148]S卩,当在图7中产生向右侧突出的卷曲时,通过在第一卷曲校正部601中增加海绵辊603的侵入深度而形成弯曲的夹持部,通过在第二卷曲校正部602中减小海绵辊的侵入深度而不形成弯曲的夹持部。结果,校正片材P上的向上突出的卷曲。
[0149]与此同时,当在图7中产生了向左侧突出的卷曲时,通过减小在第一卷曲校正部601中海绵辊603的侵入深度而不形成弯曲的夹持部,通过在第二卷曲校正部602中增加海绵辊的侵入深度而形成弯曲的夹持部。结果,校正在片材P上的向下突出的卷曲。
[0150]参照图8,将描述片材P中产生的卷曲或边缘褶皱的形状特征和测量方法。如图8所示,将仅经过定影装置100的夹持部N的片材P或者经过定影装置100的夹持部N并随后连续经过片材张紧运送装置101、201和301以及卷曲校正装置600的片材P装载在测量台650上。在此,“Ledge [mm] ”表示片材P的沿着片材供给方向的边缘长度,并且“ Lcenter [mm] ”表示中心长度。
[0151]在图8中片材P的上侧或下侧(即垂直于片材供给方向的宽度方向的边缘部分)产生的波形Pwave被称作边缘褶皱。作为评估目标,与测量台650间隔的间隙中的最大间隙Xmax被设定为褶皱长度,并且片材P的四个角部和测量台650之间的距离中的最大距离Ymax被设定为最大卷曲量。
[0152]图9图解了由发明人执行的实验的结果,所述实验用于检验根据实施例1的张紧装置和卷曲校正装置的效果。
[0153]作为实验条件,调色剂图像被70%转印到片材P的前表面上并且不转印到后表面上。在片材恰好经过片材润湿装置400之后的片材水分量被设定为7%或更高。
[0154]在本实施例中,发明人在片材P恰好经过片材褶皱校正装置900并且排出到排出托盘565之后测量片材水分量。在本实施例中,使用微波型纸水分量计。
[0155]在片材P经过片材褶皱校正装置900之后测量每张片材P的边缘长度Ledge [mm]、中心长度Lcenter [mm]、最大裙皱量Xmax [mm]和最大卷曲量Ymax [mm]。图9 (a)示出了在片材P恰好经过定影装置100之后、在片材P不经过片材褶皱校正装置900的情况下的测量结果。图9(b)示出了在未发挥卷曲校正装置600的卷曲校正效果时的测量结果(未在第一卷曲校正部601和第二卷曲校正部602中形成弯曲的夹持部)。图9(c)示出了在发挥卷曲校正装置600对向上突出的卷曲的卷曲校正效果时的测量结果(在第一卷曲校正部601中形成弯曲的夹持部,在第二卷曲校正部602中未形成弯曲的夹持部)。
[0156]如图9(a)所示,在片材P恰好经过定影装置之后,尽管中心长度Lcenter的伸长量为0mm,但边缘长度Ledge的伸长量为0.6mm,使得边缘长度比中心长度长0.6mm。结果,最大裙皱量Xmax为显著的3.3mm。另外,最大卷曲量Ymax为5.0mm0
[0157]如图9(b)所示,在未发挥卷曲校正效果时,片材P的中心长度Lcenter伸长0.6_,这表示获得了足够的牵拉效果。另外,最大裙皱量Xmax为1.0_,这比图9(a)的最大裙皱量减小了 2/3。然而,最大卷曲量Ymax增大至10mm。
[0158]如图9(c)所示,在发挥对向上突出的卷曲的校正效果时,片材P的中心长度Lcenter伸长0.6mm,这表示获得了足够的牵拉效果。另外,最大裙皱量Xmax减小至1.0mm,并且最大卷曲量Ymax改善为1.0mm0
[0159]如上所述,所观察到的是能够通过将卷曲校正装置600布置在片材张紧运送装置101、201和301的下游侧来校正褶皱和卷曲。在此情况下,通过预先基于要转印调色剂的片材表面、调色剂密度、片材水分量等执行的实验获知卷曲方向(在图7向左侧突出或向右侧突出)或卷曲校正量。由此,即可根据卷曲方向对每一张片材选择卷曲校正部和卷曲校正量。
[0160]S卩,能够根据传送至成像设备中的控制器的片材信息、具有图像的片材P上的调色剂图像的图像密度信息以及来自大气传感器500D的关于温度、湿度和水分量的信息,对每一张片材校正卷曲,所述控制器具有CPU和存储装置。
[0161]因为以这种方式校正片材上的卷曲和褶皱,所以能够防止运送错误例如卡纸,能够稳定地运送片材并且能够获得片材排出托盘上的出色的承载能力。
[0162]尽管在根据本实施例的卷曲校正装置600中是利用通过致使刚性辊604侵入到海绵辊603中所形成的弯曲的夹持部来校正卷曲,但是本发明并不局限于此。例如,如图10所示,可以针对每一个卷曲方向设置这样的卷曲校正装置600,所述卷曲校正装置600包括:围绕多个辊伸展的环形带621 ;以及通过刚性辊622的侵入而形成的弯曲的夹持部。
[0163]在本实施例中,第一下辊105和第二下辊107的弹性橡胶105b和107b的宽度分别设定为100mm。然而,本发明并不局限于此。第一下辊105和第二下辊107的弹性橡胶105b和107b的外径的至少一部分可以分别沿着旋转轴线的方向变化,并且旋转轴线方向的中心部分可以比旋转轴线方向的边缘部分大。
[0164]结果,片材P的运送速度相对于边缘部分而在中心部分有所增大,并且中心的夹持压力也增大。由此,将张紧力施加到片材中心部分。因此,如上述的实施例所述,能够减小边缘部分和中心之间的片材长度差,并且通过牵拉片材中心部分改善褶皱。上述的辊可以仅在中心部分具有直线形状,而从中心部分至边缘部分具有变窄的锥形形状。另外,辊的外径可以具有冠形例如抛物线的形状。
[0165]【实施例2】
[0166]将参照图8和图11至图17描述根据实施例2的具有张紧装置的成像设备。为了详细描述,将有意地不再阐释某些部件。在以下的描述中,首先,将按照如下的顺序描述成像设备、定影装置和张紧装置。在实施例2中,将描述具有张紧装置的成像系统,所述张紧装置集成到成像设备的内部。然而,本实施例也可以应用于这样的成像系统,所述成像系统具有从成像设备的外部连接的张紧装置。
[0167]首先,将参照图12描述作为成像系统示例的成像设备。图12是沿着片材供给方向示意性图解了作为成像设备示例的彩色电子照相打印机500的剖视图。要注意的是,在下文中,彩色电子照相打印机将简称为“打印机”。
[0168]在片材上形成调色剂图像。具体地,片材可以包括例如普通纸片材、作为普通纸片材替代物的树脂片材、厚纸片材、高射投影仪可应用的片材等。
[0169]图12的打印机500具有用于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(Bk)中的每一种颜色的成像部510。在用于每一种颜色的成像部510中,在片材上形成每一种颜色的调色剂图像。另外,作为中间转印构件的环形中间转印带531布置成行进通过成像部。即,采用可视图像的成像设备,其中,并行地执行用于每一种颜色的直至可视化为止的处理。
[0170]要注意的是,用于Y、M、C和Bk中的每一种颜色的成像部的布置顺序并不局限于图12中图解的内容。另外,该实施例也可以应用于单色成像设备,而并不局限于图12中的全彩色中间转印型成像设备。
[0171]在用于每一种颜色的成像部510中,如下所述地设置每一个处理单元。对于Y、M、C和Bk中的每一种颜色,设置作为图像承载构件以用于在表面上承载静电潜像的电子照相感光元件(在下文中,称作感光鼓)511、充电辊512、激光扫描仪513和显影装置514。通过充电辊512预先为感光鼓511充电。然后,通过激光扫描仪513使感光鼓511曝光以形成潜像。潜像由显影装置514显影并且被可视化为调色剂图像。
[0172]在包括感光鼓511和初次转印辊515的
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