专利名称：进行偏斜和横向偏置调整的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种薄片定位装置，如用于打印系统的定位装置，具体地，涉及一种主动定位系统。
背景技术：
薄片定位系统在打印机，复印机或其他装置中输送各种类型的薄片到特定位置和角度，以进行后续的功能。后续的功能可包括转移图像到薄片上，堆叠薄片，切割薄片等。传统的定位系统可调整偏斜和横向偏置。偏斜指的是传输的薄片前缘相对传输方向倾斜一定角度。横向偏置是指传输薄片相对传输路径的横向不对齐。
偏斜包括薄片进入薄片驱动装置的角度。当薄片通过输送器输入，及驱动滚轮速度在共用驱动轴两个相对端的驱动滚轮之间产生差别时产生偏斜。横向偏置可因为薄片位置和薄片驱动方向偏差造成。薄片驱动方向的偏差可因薄片驱动轴未正交于期望的薄片驱动方向而形成。这是由误差和驱动轴和框架之间过大间隙，薄片传输固定特征，机架，机器模块与模块安装等造成。
对于现在的高速复印机和打印机，采用主动定位系统精确定位薄片。在主动定位系统，薄片通过传感器阵列，计算出薄片偏斜和横向偏差。对于某些定位系统，薄片然后通过共用驱动轴相对端部的驱动滚轮以不同速度转动，转向到适当的位置。这个功能必须在特定的时间和距离进行，如在薄片通过夹持滚轮之前。当更快速地移动薄片以提高整体产量时，定位薄片调整偏斜和横向偏置的时间减少。当许用时间减少时，压夹持滚轮的速度和加速度增加。增加的速度和加速度可要求更大的马达来提供额外的功率。增加夹持滚轮的速度和加速度进一步导致了定位系统过早损坏。
其他已知装置使用环形定位方法。根据环形定位方法，薄片的前缘对接不移动的夹持滚轮和空转滚轮对，造成薄片弯曲。薄片前缘因此通过薄片的弹性来调整偏斜，从而与夹持滚轮和空转滚轮对对齐。此后，夹持滚轮和空转滚轮对通过方法以预定定时转动，或推动移动马达移动薄片通过机器。
在这些装置中，要求形成环状的环形空间，这导致装置的空间增加。此外，当薄片的偏斜过大，大于所提供的空间时，由于纸挤压可发生夹纸。此外，偏斜调整能力取决于薄片的刚性。具体地，当薄片受驱动通过夹持和空转滚轮时，具有较高刚性的厚纸片可挤过夹持滚轮和空转滚轮对。尽管这个问题可能避免，但这种避免通常要采用结合到该装置的其他机构的形式，从而增加了机器的成本和复杂性。
其他的自动定位系统通过枢轴转动和平移整个夹持和空转滚轮组件避免了上述问题。在这类装置中，首先检测薄片的偏斜。然后，夹持和空转滚轮组件通过去除偏斜马达作枢轴转动，以配合检测的偏斜条件，然后用夹持和空转滚轮组件夹住薄片。一旦薄片被夹持和空转滚轮组件夹住，夹持和空转滚轮组件通过去除偏斜马达作枢轴转动，到达去除了偏斜的位置。夹持和空转滚轮组件和去除了偏斜的薄片然后通过横向移动马达平移，提供薄片的横向对准。
在另外的系统中，当夹持和空转滚轮组件位于初始位置时，薄片可被夹持和空转滚轮组件夹住。因此，薄片夹在相对夹持和空转滚轮组件的偏斜和横向偏置的位置。薄片及夹持和空转滚轮组件然后进行转动和平移，去除薄片的偏斜和实现横向对齐。这样导致夹持和空转滚轮组件移动到偏斜的位置，同时薄片适当对齐。然后，当薄片离开夹持和空转滚轮组件时，夹持和空转滚轮组件返回到初始位置。在这些系统中，偏斜传感器设置在夹持和空转滚轮组件前面和后面。
上面讨论的自动定位系统在调整偏斜和横向偏置上是非常有效的。不过，上述系统存在一些缺点。例如，实现工艺运动和平移的马达(即工艺马达和横向运动马达)必须与夹持和空转滚轮组件一起枢轴转动。这样大质量的枢轴转动需要较大的马达，以提供给定时间内的枢轴转动。
枢轴转动额外质量的问题涉及质量和枢轴之间的距离。具体地，定位系统的枢轴转动一般位于下面并朝着传送路径的中间。因此，枢轴朝着传送路径的中间。但马达位于传送路径的侧面。这样的分离造成开始转动和停止转动时的机械问题。这样带来的额外动力需要提供枢轴运动的马达的更多能量。当然，考虑到许多现代机器的速度，即使稍微增加运动的质量和去除偏斜马达的尺寸，都需要能量的很大增加，以在非常短的时间内实现所要的运动。
发明内容
一种薄片定位系统和方法克服了上面已知系统的局限，该系统包括横向移动组件，其位置接近夹持-空转滚轮组件的旋转轴线。在一个实施例中，薄片传输系统包括横向移动马达，连接到夹持-空转滚轮组件，可通过夹持-空转滚轮组件沿薄片传输路径使传输的薄片横向对齐。去除偏斜组件连接到夹持-空转滚轮组件，可使横向移动马达和夹持-空转滚轮组件绕枢轴作枢轴转动，去除薄片偏斜，其中枢轴接近所述横向移动马达。
在一实施例中，用横向移动马达沿基本上横跨传输路径的轴线移动夹持-空转滚轮组件，使薄片在装置中定位，提供薄片横向对齐，使横向移动马达和夹持-空转滚轮组件绕枢轴作枢轴转动，去除薄片偏斜，其中枢轴接近横向移动马达。
在又一实施例中，薄片定位系统包括夹持-空转滚轮组件，用于沿传输路径移动薄片。横向移动马达连接到夹持-空转滚轮组件的端部，可沿基本横向于薄片传输路径的轴线移动夹持-空转滚轮组件，提供薄片横向对齐。去除偏斜组件连接到夹持-空转滚轮组件，可使横向移动马达和夹持-空转滚轮组件绕枢轴作枢轴转动，去除薄片偏斜，其中枢轴接近横向移动马达。
对于上面介绍的特征和优点，以及其他的特征和优点，通过参考下面的详细介绍和附图，所属领域的技术人员将有更清楚的了解。
图1显示了结合了自动定位系统的电光照相打印机的示例性薄片传输系统的示意性前视图；图2显示了图1的自动定位系统的顶视图，其中工艺马达和横向移动马达安装成枢轴固定；图3显示了图1的自动定位系统的侧视图；图4显示了图1的自动定位系统的示意图；图5A-5D显示了图1的可调整薄片偏斜和横向偏置的自动定位系统的示意顶视图；图6显示了自动定位系统的侧视图，其中枢轴基本与工艺马达同轴，以减少工艺马达和横向移动马达的惯性；和图7显示了工艺马达固定安装的另一自动定位系统。
具体实施例方式
参考图1的示例性前视图，显示出示例性光电照相打印机100，其结合了定位系统，其中进行打印的薄片，如薄片102(图像底片)，沿薄片传输路径104输送。传输路径104包括入口106，转接返回路径108，和薄片出口路径110。图像转移台112和图像溶凝器114也沿传输路径104设置。图像转移台112，其可从光感受器16转移显影的色调剂图像到薄片102，位于紧接薄片定位系统118的下游。图像熔凝器114熔凝转移的图像到薄片102。
如图2所示，定位系统118包括去除偏斜组件200，横向移动组件202，工艺组件204和夹持-空转滚轮组件206。如图2还显示出枢轴固定件208，横向位置传感器210和两个偏斜传感器212和214。
去除偏斜组件200包括去除马达216，可驱动小齿轮218。小齿轮218与齿条220接合，齿条连接到夹持-空转滚轮组件206。去除偏斜组件200用于使夹持-空转滚轮组件206枢轴转动，去除薄片的偏斜，如下面进行的详细讨论。这个实施例中的齿条220用塑料制造，绕中心位于枢轴226形成的旋转轴线上的圆弧稍微弯曲。
横向移动组件202包括横向移动马达228，可驱动小齿轮230，其位于横向移动马达228的轴232上。小齿轮230接合齿条234，其连接到夹持-空转滚轮组件206。横向移动马达204用于沿轴线移动夹持-空转滚轮组件206，该轴线基本与传输路径104交叉。在这个实施例中，齿条234是中空的，可转动地连接到夹持-空转滚轮组件206，使得夹持-空转滚轮组件206可在齿条234内旋转。
传输路径104是薄片从夹持-空转滚轮组件206通过的路径。薄片236通过夹持-空转滚轮组件206一般沿箭头238所示的方向移动。因此，横向移动组件202用于沿横跨薄片传输路径104的方向移动夹持-空转滚轮组件206并沿双箭头240的方向前后运动。在一个实施例中，横向运动组件202可在下面讨论的薄片去除倾斜的同时使用。因此，夹持-空转滚轮组件的实际运动不是完全平行于双箭头240，这取决于去除组件200控制的夹持-空转滚轮组件206的位置。
工艺组件204包括驱动齿轮244的工艺马达242。齿轮244接合位于夹持-空转滚轮组件206的齿轮246。夹持-空转滚轮组件206包括驱动轴248，齿轮246固定连接到轴248。多个夹持滚轮250安装到驱动轴248，如图3所示。夹持和空转滚轮组件还包括多个空转滚轮252，其安装在空转轴254，空转轴位于驱动轴248的下面。或者，也可使用单个的宽滚轮和空转轮。
定位系统118的操作受到图4所示的微处理器256的控制。微处理器256接受来自偏斜检测器258和横向偏置检测器260的输入。根据这些输入，微处理器256控制去除偏斜马达216和横向移动马达228，调整夹持-空转滚轮组件206内的薄片的偏斜和横向偏置。微处理器还可控制工艺马达242，通过坐标方式输送薄片到图像转移台112。
在操作中，图2的薄片236沿薄片传输路径104朝定位系统118前进。微处理器256促动工艺马达242，使齿轮244转动。齿轮244又使得齿轮246，以及驱动轴248转动。因此，当薄片236接触夹持-空转滚轮组件206时，薄片236的前缘被相对的夹持滚轮250和空转滚轮252夹持，通过定位系统118沿传输路径104前进，如图5A所示。
在这个示例中，薄片236偏斜和横向偏置。因此，当定位系统118沿传输路径104和箭头262的方向带动薄片236前进时，薄片236的前缘被偏斜传感器212和214感应到。偏斜传感器258接收到来自各个偏斜传感器212，214的信号，信号指示薄片236的方向，并发送指示薄片236偏斜的信号到微处理器256。
微处理器256根据薄片的偏斜量和工艺马达242的速度，控制去除偏斜马达216的转动。在这个实施例中，如图5A所示，沿着传输路径104，薄片236的右侧高于薄片236的左侧。因此，薄片236右侧的有效传输路径必须增加，或者薄片236左侧的相对速度要增加，使得薄片236的左侧赶上右侧。因此，微处理器256确定去除薄片236偏斜所需要的夹持-空转滚轮组件206的枢轴转动量，并促动去除偏斜马达216，以实现去除薄片236的偏斜。
当去除偏斜马达216沿箭头222的方向转动时，小齿轮218沿相同方向转动，驱动齿条220沿箭头224的方向。夹持-空转滚轮组件206连接到枢轴固定件208，其可枢轴转动地安装到枢轴226。因此，夹持-空转滚轮组件206可绕枢轴227作枢轴转动(见图3)。
枢轴227正交于薄片传输路径104并在其外侧延伸，通常在滚轮250的下面通过。因此，夹持-空转滚轮组件206沿箭头264的方向枢轴转动到图5B所示的位置。参考偏斜传感器212，214相对薄片236前缘的位置可看出，当通过夹持-空转滚轮组件206薄片236继续沿薄片传输路径104前进时，夹持-空转滚轮组件206的旋转减少了薄片236的偏斜。
在这个实施例中，横向移动组件202和工艺组件204连接到枢轴固定件208。因此，当夹持-空转滚轮组件转动时它们也转动。夹持-空转滚轮组件206开始和停止转动时必须克服的惯性减少。因为横向移动组件202和工艺组件204接近枢轴277。此外，去除偏斜马达216沿传输路径104设置，位于相对枢轴226位置的侧面，因此，去除偏斜马达216具有很大的机械结构优势。
当定位系统118继续操作时，如果薄片236平移以便被横向位置传感器210感应到时，微处理器根据薄片236沿薄片传输路径104的前进速度，确定何时薄片236应当被横向位置传感器感应到。在这个实施例中，尽管薄片236不再偏斜，但薄片从薄片236的希望的最后定位位置横向偏置，其理论上的边界在图5B中用虚线266和268表示。因此，当薄片236继续通过夹持-空转滚轮组件206沿薄片传输路径204前进到图5C所示的位置时，薄片236在微处理器256期望的时间不能被横向位置传感器210感应到。
因为薄片236未被感应到，微处理器256使横向移动马达238沿箭头270的方向转动，这使得小齿轮230沿相同方向转动。当小齿轮230转动时，驱动齿条234沿箭头272的方向移动。因为齿条连接到夹持-空转滚轮组件206，夹持-空转滚轮组件206和受到组件夹持的薄片236也沿箭头272的方向移动。如图5C所示，夹持-空转滚轮组件206的横向移动不平行于双箭头240，因为进行了偏斜度调整。
微处理器256使得横向移动马达228继续转动，从而移动薄片236，当薄片236通过夹持-空转滚轮组件236沿薄片传输路径104前进，薄片236到达图5D所示的位置时，如图5D所示，薄片236已经移动到达薄片236的外缘被横向位置传感器210感应到的位置，这使得横向偏置检测器260发信号给微处理器210，指示薄片已经感应到。一旦，薄片236被横向位置传感器210感应到，微处理器256反向转动横向移动马达228，反向移动薄片236，如上所介绍的，直到薄片236的边缘不再被感应到，这关系到希望的最终定位位置。当然，当薄片236最初就被传感器210感应到的情况下，微处理器可简单地通过类似上面介绍的方式移动薄片236，直到薄片236不再被感应到。
在任何一种情况下，薄片236得到适当对齐，以便在图像转移台112转移图像。但是薄片236始终保持被夹持-空转滚轮组件206夹持，组件并不是正交于薄片传输路径104。因此，只是通过夹持-空转滚轮组件206继续推进薄片236将导致薄片236的横向不对齐。因此，微处理器256确定必要的横向调整，并使得横向移动马达228移动夹持-空转滚轮组件206，保持薄片236位于希望的定位位置。调整可在薄片236被夹持-空转滚轮组件206释放之前或在释放的同时完成。
尽管已经参考实施例对本发明进行了介绍，其中定位系统接合到打印装置，所属领域的技术人员应当理解，本发明可结合到各种不同的需要薄片定位的装置。这些装置包括打印机，其可采用不同的图像转移方法，包括静电印刷术，固体墨水，热墨水喷射和其他类似装置。
此外，本发明可采用许多不同的检测或控制方案。以示例方式，薄片偏斜可在夹持-空转滚轮组件的上游确定。在这样的实施例中，一旦偏斜确定，然后用夹持-空转滚轮组件夹持薄片，夹持-空转滚轮组件枢轴转动与薄片相同的偏斜角度。还可在夹持-空转滚轮组件作枢轴转动时，移动夹持-空转滚轮组件。这样使得夹持-空转滚轮组件相对薄片传输路径优选定位，即使夹持-空转滚轮组件相对薄片传输路径形成角度。一旦薄片被夹持，夹持-空转滚轮组件作枢轴转动以去除薄片和夹持-空转滚轮组件的偏斜。然后进行横向调整，薄片传送到下一个夹持组件或图像转移台。
在另外一个实施例中，夹头释放应用于纸片路径驱动夹头，其位于定位系统的上游，可使得薄片横向作自由转动或移动。这种夹头释放通用于已知的纸定位装置，此外，横向位置传感器可位于夹持-空转滚轮组件的前面。这样可使得被确定的薄片精确定位，使得偏斜和横向偏置可同时进行调整。
此外，横向移动马达和工艺马达的重量可根据一个装置或另外装置进行改变。因此，枢轴的位置可进行变化，以便提供希望的重量分布。通过示例方式，图6显示了一种定位装置300，其包括夹持-空转滚轮组件302，去除偏斜组件304，横向移动组件306，工艺组件308，和枢轴310。枢轴310的横向位于工艺马达308的外壳312的中间部分。这与图1所示的枢轴226的横向位置不同，其位于工艺马达242的内侧。
枢轴转动夹持-空转滚轮组件所需的能量通过允许夹持-空转滚轮组件和工艺马达之间相对移动可进一步减少。通过示例方式，图7显示了定位系统320，其包括夹持-空转滚轮组件322，去除偏斜组件324，横向移动组件326，工艺马达328和枢轴330。
工艺组件328包括工艺马达332，其用于带动滑轮334转动。工艺马达32固定安装到定位装置320的框架336上。工艺组件还包括滑轮338，其固定安装到齿轮340。滑轮334通过传动带344连接到滑轮338。因此，当滑轮334转动时，滑轮338和齿轮340也转动。齿轮340接合夹持-空转滚轮组件322的齿轮342。因此当齿轮340转动时，夹持-空转滚轮组件322转动。
滑轮338安装到枢轴固定件346。因此，当去除偏斜组件324使得夹持-空转滚轮组件322枢轴转动时，滑轮338作枢轴转动。工艺马达322保持静止，但是，因为其固定到框架336。当传动带344扭曲时，允许夹持-空转滚轮组件322和工艺马达332之间相对运动，同时允许工艺马达继续转动夹持-空转滚轮组件322，因此，在图7的实施例中，不必枢轴转动工艺马达332。
应当理解上面讨论的和其他的特征和功能或其可选择的替代物可根据希望组合成许多其他不同的系统和装置。此外，许多目前尚未提出的或不知道的变化，改进或改善，所属领域的技术人员都可提出和实现，这些都属于所附权利要求的范围。
权利要求
1.一种薄片传输系统，包括夹持-空转滚轮组件，可沿薄片传输路径移动薄片，所述夹持和空转组件的长度基本上横跨所述薄片传输路径；横向移动马达，连接所述夹持-空转滚轮组件，可沿基本横向于薄片传输路径的轴线移动所述夹持-空转滚轮组件，使薄片横向对齐；和去除偏斜组件，连接到所述夹持-空转滚轮组件，可使所述横向移动马达和所述夹持-空转滚轮组件绕枢轴作枢轴转动，去除薄片的偏斜，其中枢轴正交于薄片传输路径延伸并接近所述横向移动马达。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括工艺马达，连接到所述夹持-空转滚轮组件，驱动夹持-空转滚轮组件，使薄片沿传输路径移动，其中所述去除偏斜组件使所述横向移动马达，工艺马达和夹持-空转滚轮组件绕枢轴作枢轴转动。
3.一种定位装置中薄片的方法，包括用横向移动马达沿基本横过薄片传输路径的轴线移动所述夹持-空转滚轮组件，使薄片横向对齐；和使横向移动马达和夹持-空转滚轮组件绕枢轴作枢轴转动，去除薄片偏斜，其中枢轴延伸接近所述横向移动马达。
4.一种薄片定位系统，包括夹持-空转滚轮组件，可沿薄片传输路径移动薄片，所述夹持-空转滚轮组件的长度基本横过所述薄片传输路径；横向移动组件，连接到所述夹持-空转滚轮组件的第一端部，可沿基本横向于所述薄片传输路径的轴线移动所述夹持-空转滚轮组件，使薄片横向对齐；和去除偏斜组件，连接到所述夹持-空转滚轮组件，可使所述横向移动组件和所述夹持-空转滚轮组件绕枢轴作枢轴转动，去除薄片偏斜，其中枢轴正交于所述薄片传输路径延伸并接近所述横向移动组件。
全文摘要
一种薄片定位系统，包括横向移动马达，其连接到夹持－空转滚轮组件，其可提供薄片横向对齐。去除偏斜组件可使横向移动马达和夹持－空转滚轮组件绕接近横向移动马达的枢轴作枢轴转动，去除薄片偏斜。
文档编号B65H3/06GK1872644SQ20061009242
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月30日 优先权日2005年5月31日
发明者B·P·曼德尔, J·N·M·德永, L·A·威廉斯 申请人:施乐公司