专利名称：成像设备的送纸装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成像设备的送纸装置，该成像设备例如激光打印机、复印机、喷墨打印机，更具体的，涉及这样一种成像设备的送纸装置，当使用成像设备时，该送纸装置可自动打开纸盒至准备送纸位置；当不使用成像设备时，该送纸装置可自动关闭纸盒至最小占位状态。
背景技术：
图1和2表示了一种作为成像设备的喷墨打印机。通常，该喷墨打印机具有墨盒1、用于左右移动该墨盒1的托架2、以及将纸张P送入打印机内的送纸装置3、4、5、6、7、8，其中，该墨盒1具有用于喷墨以在纸张P上形成图像的打印头。
该送纸装置3、4、5、6、7、8包括用以堆叠纸张P的纸盒3、用以拾取一张纸P的拾取辊4、用以检测该纸张P的纸张传感器(未示出)、用以对齐所拾取纸张P的前端并输送该纸张P的输送辊5、对驱动该输送辊5的定时进行检测的一寄存器传感器6以使得该输送辊5可对齐所拾取纸张P的前端、用以对该纸张P的输送进行引导的引导装置7、以及用以排出该纸张P的排出辊8和排出支撑辊12。
以下将说明如上所述构造的喷墨打印机的操作。
根据来自计算机的打印指令，拾取辊4自纸盒3中拾取一张纸P，并沿着引导装置7朝向输送辊5输送该纸张P。
此时，安装在输送辊5前方的寄存器传感器6由该纸张P致动，由此控制器(未示出)计算该纸张P的前端从寄存器传感器6移动至输送辊5入口所要花费的时间，然后在所计算出的时间内驱动拾取辊4，直至纸张P的前端弯曲并在输送辊5与支撑辊10之间的辊隙处对齐。
在对齐纸张P的前端之后，控制器停止拾取辊4，与此同时，驱动输送辊5以将该纸张P移入位于墨盒1的打印头喷嘴1a下方的打印区域中。
在将该纸张P移入打印区域中后，托架2左右移动墨盒1，以便墨盒1可以经由打印头的喷嘴1a喷墨来执行打印操作。
当如上所述打印完成之后，排出辊8排出纸张P，打印操作结束。
但是在这样一种传统喷墨打印机中，由于送纸装置的纸盒3与打印机的主体连成一体，因此就存在这样一个问题，即，需要用于设置并安装该纸盒3的空间，由此增大了打印机的尺寸。
为解决这个问题，如图3A和3B所示，已经提出了另一种成像设备，该成像设备具有一种纸盒3′，在使用时该纸盒3′安装到打印机的主体20上，而在不使用时该纸盒3′与主体20分离并储存在一个单独的空间内。
这种成像设备的优点是，当纸盒3′与主体20分离并储存在单独空间内时，可缩小打印机的尺寸。但是在使用时必须将该纸盒3′安装到主体20上，因此比较麻烦。
同时，当纸盒3′与主体20分离并将其储存在单独空间里时，由于管理不善或者空间有限可能会丢失或损坏该纸盒3′。
为解决这些问题，如图4A和4B所示，已经提出了又一种成像设备，该成像设备具有一种纸盒或单元3＂，该纸盒3＂铰接到打印机主体20′侧部的前部上。可手动地打开和闭合该铰接纸盒3＂，而不需要将其安装到主体20′上以及使其与该主体20′分离。
但是对于这种成像设备，在使用时用户必须手动地打开及闭合纸盒3＂，因此也比较麻烦。还有一个问题是，当打印之后纸盒3＂内剩余有纸张P时，在闭合该纸盒3＂时，必须将所剩余的纸张储存在一个单独的空间里。
发明内容
本发明致力于解决以上和/或其它问题，因此本发明的一个方面是提供一种成像设备的送纸装置，当使用成像设备时，该送纸装置可自动打开纸盒至准备送纸位置；当不使用成像设备时，该送纸装置可自动关闭纸盒至最小占位状态。
根据一个实施例，为实现本发明的以上和/或其它方面，本发明提供一种成像设备的送纸装置，包括构成主体的机架；一送纸器，其相对于所述机架可转动地安装，并具有堆叠纸张的纸张容纳空间；一输送单元，其具有用以拾取堆叠在所述送纸器内的纸张的拾取辊和用以输送由所述拾取辊拾取的纸张的输送辊；以及一送纸器打开及关闭单元，其利用驱动所述输送单元的一驱动源在一储存位置与一准备送纸位置之间自动地转动所述送纸器，所述储存位置是所述送纸器与所述机架紧密接触以使安装空间最小化的位置，所述准备送纸位置是所述送纸器与所述机架分离以允许所述纸张由所述拾取辊拾取的位置。
根据一个方面，所述送纸器打开及关闭单元包括一支架，其可转动地将所述送纸器的第一端支撑于所述机架上，所述送纸器的第一端朝向所述输送单元定位；一动力传送装置，将来自驱动源的动力选择性地传送给所述支架以在所述储存位置与所述准备送纸位置之间转动所述送纸器；以及一致动器，操纵所述动力传送装置以选择性地将来自所述驱动源的动力传送给所述支架。
根据一个方面，所述支架设置有至少一个铰链托架，该铰链托架将所述送纸器的第一端可转动地支承于所述拾取辊的轴上。
根据一个方面，所述动力传送装置包括一拾取辊驱动齿轮，其设置在所述拾取辊的轴的第一端上；一制动齿轮，其定位于所述铰链托架上；一转动齿轮件，其可移动地设置在拾取辊的轴上以选择性地与所述制动齿轮啮合；以及第一回复件，其保持所述转动齿轮件与所述制动齿轮脱离。
根据一个方面，所述拾取辊驱动齿轮包括一个与所述驱动源连接的外齿轮，以便利用齿轮系来驱动所述输送单元。此外，在纸张拾取之后为了确保将所述纸张的前端完全放置并支承在所述输送辊与支撑辊之间的辊隙处，所述拾取辊驱动齿轮还包括一内齿轮，其设置在所述外齿轮内定位的一间隙槽(backlash groove)中且固定在所述拾取辊的轴上，以允许所述外齿轮在预定角度内空转，从而当所述输送辊由所述驱动源在所述预定角度内转动时，不会将驱动源的动力传送给所述拾取辊的轴。
根据一个方面，所述制动齿轮包括一局部带齿部分，以打开及关闭所述送纸器。
根据一个方面，所述转动齿轮件包括一转动齿轮，其设置在所述拾取辊的轴上，可在与所述制动齿轮相啮合的啮合位置和与所述制动齿轮脱离的脱离位置之间移动；以及一销，这个销从所述拾取辊的轴突出，以与轴向设置在所述转动齿轮处的一孔啮合，来允许所述转动齿轮与所述拾取辊的轴相关联地转动，同时沿轴向移动，第一回复件由安装在所述拾取辊的轴上、位于所述铰链托架与所述转动齿轮件之间的第一压缩弹簧构成。
根据一个方面，所述致动器包括一致动杆，其安装在所述拾取辊的轴上，以便由其上安装有用于喷墨的打印头的托架致动，致动杆可沿轴向移动，并同时可在位于所述托架移动路径内的一上升位置与位于所述托架移动路径之外的一下降位置之间上升和下降，所述致动杆安装在所述拾取辊驱动齿轮与所述转动齿轮件之间；以及第二回复件，该第二回复件在托架致动所述致动杆时由所述托架施加给所述致动杆的力消除之后，使所述致动杆回复至初始位置。
根据一个方面，本发明的送纸器打开及关闭单元还包括一压纸器，用以将所述纸张压在所述拾取辊上，以便在纸张拾取过程中由拾取辊拾取纸张。
根据一个方面，所述压纸器包括一上撞板(knockup plate)，其支承在所述送纸器内的一纸张容纳空间内，以相对于所述送纸器的第一端上升和下降；一旋转运动转换件，其安装在所述机架上，用以将在托架沿第一方向移动时由托架致动的所述致动杆的直线运动转换为旋转运动；以及一直线运动转换件，用以将由所述旋转运动转换件转换的旋转运动转换为垂直于所述托架的所述第一方向的直线运动，并将经转换的直线运动传送给所述上撞板。
根据一个方面，所述旋转运动转换件设置有一滑板，在所述滑板的第一端具有用以阻挡所述致动杆移动路径的一啮合突起，在所述滑板的下部具有可转动地支承在所述机架上的至少一个滑架；一曲柄，具有第一端和第二端，当所述致动杆由所述第二回复件回复至所述初始位置时，所述第一端可由所述滑板的第二端转动，当转动所述曲柄的第一端时，所述第二端可相对于所述第一端转动预定角度以在上升位置与下降位置之间转动；一曲柄延伸件，当所述滑板由所述致动杆在第一方向上移动时，所述曲柄延伸件拉动所述曲柄的第一端，以使其沿第一旋转方向转动；以及一滑板回复件，当所述致动杆沿与所述第一方向相反的第二方向移动且回复至所述初始位置时，所述滑板回复件将所述滑板回复至初始位置，以允许所述滑板的第二端沿第二方向转动所述曲柄的第一端。
根据一个方面，所述直线运动转换件设置有一上撞板驱动器，其包括可枢转地支承在所述机架上的第一端，以及第二端，该第二端具有第一端面，所述第一端面突出以与所述曲柄的第二端接触，以在所述曲柄的第二端在所述上升位置与所述下降位置之间转动时，所述第一端面与所述曲柄的第二端一起上升和下降；以及第二端面，所述第二端面相对于所述上撞板定位在所述第一端面的相反侧，用以在所述曲柄的第二端转动至所述上升位置时所述第一端面由所述第二端升起时，提升所述上撞板；以及一驱动器回复件，当所述曲柄的第二端转动至所述下降位置时，使所述上撞板驱动器下降。
根据一个方面，本发明的送纸器打开及关闭单元还包括一分纸器，用以在纸张拾取过程中分离并输送所述纸张。
根据一个方面，所述分纸器包括一分纸辊，可转动地支承在所述机架上；以及一分纸件，设置成在提升及下降上撞板驱动器以提升及下降所述上撞板时，选择性地接触与所述上撞板驱动器相连的所述分纸辊。所述分纸件设置有一摩擦垫件，其一端可枢转地固定在所述机架上，其第二端具有一摩擦垫以可与所述分纸辊接触；以及一摩擦垫拉伸件，当所述上撞板驱动器升高时，将所述摩擦垫件拉向所述分纸辊以使所述摩擦垫件与所述分纸辊接触。
根据一个方面，所述送纸器打开及关闭单元还包括一送纸器打开及关闭检测部，用以检测是否正确地打开及关闭所述送纸器。
根据一个方面，所述送纸器打开及关闭检测部包括第一光电传感器，具有设置在所述机架上的一发光部和一光接收部；以及一传感器致动器，其弹性并可转动地支承在所述机架上，以在所述送纸器打开及关闭至所述准备送纸位置及所述储存位置时，由所述送纸器和所述机架之一驱动所述传感器致动器。
根据一个方面，所述传感器致动器包括第一杆，当所述送纸器关闭至所述储存位置时，所述第一杆通过被所述送纸器与所述支架之一施压而切断所述第一光电传感器，以阻挡在所述第一光电传感器的所述发光部与所述光接收部之间的光线；转轴，其可转动地将所述第一杆支撑于所述机架上；以及杆回复件，在将所述送纸器打开至所述准备送纸位置时，维持所述第一杆以允许光在所述第一光电传感器的所述发光部与所述光接收部之间通过，从而启动所述第一光电传感器。优选的，所述杆回复件由安装在所述转轴上且其两端分别支承在所述机架与所述第一杆上的弹簧构成。
根据一个方面，所述送纸器打开及关闭检测部还包括第二光电传感器，其具有一发光部和一光接收部，该第二光电传感器以与第一光电传感器成相邻和分隔开的关系的方式设置，以便由所述第一杆致动，所述传感器致动器还包括第二杆，所述第二杆自所述转轴突出以阻挡所述送纸辊前方的送纸路径，由此可由通过所述送纸路径的所述纸张的前端操纵，以使得所述第一杆启动或切断所述第二光电传感器。
本发明的其它方面和/或优点部分将在随后说明书中阐述，部分将自该说明书变得明显，或者通过实践本发明而认识到。
自以下对实施例的说明并结合随后附图，本发明的这些和/或其它方面及优点将变得明显且更易于理解，其中图1是一种传统喷墨打印机的局部透视图；图2是图1所示喷墨打印机的横截面示意图；图3A和3B是具有可拆卸纸盒的一种传统成像设备的示意性侧视图；图4A和4B是具有铰接纸盒的一种传统成像设备的示意性侧视图；图5是根据本发明实施例的一种喷墨打印机送纸装置的透视图；图6是图5所示送纸装置的另一透视图；图7A，7B，和7C分别是图5所示送纸装置的俯视图、左视图以及右视图；图8A，8B，9A，9B，10A，以及10B是俯视图和左视图，说明图5所示送纸装置纸盒的打开及关闭操作；以及图11A，11B，12A，12B，13A，13B，14A以及14B是说明图5所示送纸装置的纸张拾取操作的俯视图、左视图以及右视图。
具体实施例方式
现在将详细地参照本发明实施例，该实施例表示在附图中，其中自始至终，相同的附图标记代表相同的部件。以下通过参照附图描述该实施例来对本发明进行说明。
图5表示根据本发明实施例的一种送纸装置100，该送纸装置100用在喷墨打印机中。
采用该送纸装置100的喷墨打印机具有一打印单元，该打印单元包括一墨盒(未示出)以及其上安装有该墨盒的一托架120，该墨盒上具有打印头，而打印头上设置有喷嘴(未示出)。托架120可由托架驱动马达(未示出)左右移动，这样墨盒可与托架120一起移动以执行打印操作。
这里将省略有关该打印单元构造的说明，因为其与以上参照图1所述传统打印单元的构造相同，只是托架120具有在其下表面上定位的致动突起120a，该致动突起120a与一个相应的致动突起163a啮合，由此当该托架120左右移动时，可移动致动杆163。
该送纸装置100包括一机架(未示出)，其构成一条送纸路径；一纸盘或纸盒130，其相对于该机架可转动地设置，且其具有用以堆叠纸张P的纸张容纳空间131(图14A和14B)；一输送单元140，145，具有一拾取辊140、一输送辊145(图14A和14B)以及一送纸驱动马达(未示出)，该拾取辊140用于拾取堆叠在纸盒130内的纸张P，该输送辊145用于输送由拾取辊140拾取的纸张P，该送纸驱动马达经由齿轮链与拾取辊140和输送辊145连接以驱动该拾取辊140和输送辊145；以及一纸盒打开及关闭单元110，其利用送纸驱动马达的驱动力在储存位置(图8A和8B)与准备送纸位置(图7，10，11，12，和13)之间自动地转动该纸盒130。该储存位置是纸盒130与机架紧密接触以使打印机的安装空间最小化的一种位置，而该准备送纸位置是纸盒130与机架分离以允许纸张P被拾取辊140拾取的一种位置。
如图5和6所示，该纸盒打开及关闭单元110包括一支架135，该支架135将纸盒130朝向拾取辊140定位的一端可转动地支撑在机架上；一动力传送装置150，将来自驱动拾取辊140和输送辊145的送纸驱动马达的动力选择性地传送给支架135，以选择性地在储存位置与准备送纸位置之间转动该纸盒130；以及一致动器160，其操纵该动力传送装置150，以选择性地将来自送纸驱动马达的动力传送给支架135。
该支架135具有第一和第二铰链托架135a和135b，以将纸盒130的一端可转动地支撑在拾取辊140的轴143上。
动力传送装置150设置有安装在轴143一端处的一拾取辊驱动齿轮157、设置在第二铰链托架135b上的一制动齿轮153、可移动地安装在轴143上以选择性地与制动齿轮153啮合的一转动齿轮件155、以及回复该旋转齿轮件155的第一回复件159。
拾取辊驱动齿轮157具有一外齿轮157a和一内齿轮157b，该外齿轮157a经由齿轮链与送纸驱动马达连接，该内齿轮157b设置在位于外齿轮157a中的一间隙槽(backlash groove)158内且被固定在轴143上。如图14A和14B所示，该内齿轮157b允许外齿轮157a在预定的角度内空转，由此当送纸驱动马达在该预定角度内转动外齿轮157a时，外齿轮157a并不相轴143传递动力，这样可将纸张P的前端完全放置并支承在输送辊145与支撑辊146之间的辊隙处，以防止在纸张拾取之后出现卡纸。
制动齿轮153具有在例如90度的角度内加工出齿的局部带齿的部分153a，该角度范围足以打开及关闭纸盒130。
该转动齿轮件155具有一转动齿轮155a，安装在拾取辊140的轴143上，以在与制动齿轮153啮合的啮合位置(图9A和9B)和与该制动齿轮153脱离的脱离位置(图8A，8B，10A和10B)之间移动；以及一销143a，该销143a自轴143伸出以与轴向定位于转动齿轮155a处的孔155b啮合，从而允许转动齿轮155a与拾取辊140的轴143相关联地转动且同时沿轴向移动。
根据一个方面，第一回复件159是第一压缩弹簧159，该第一压缩弹簧159安装在轴143上且位于第二铰链托架135b与转动齿轮件155的转动齿轮155a之间。
致动器160设置有致动杆163和第二回复件162，该致动杆163安装在轴143上，并由托架120操纵，当去除由托架120在托架120致动致动杆163时所压在致动杆163上的力时，该第二回复件162将使致动杆163回复至初始位置。该致动杆163可沿轴向方向在拾取辊驱动齿轮157与转动齿轮件155之间移动，与此同时，其可上升至位于托架120移动路径以内的上升位置以及下降至位于该托架120移动路径以外的下降位置。
致动杆163具有朝向送纸路径突出的致动突起163a，以便在致动杆163处于上升位置时，与设置在托架120下表面上的相应的致动突起120a啮合。相应的，当致动杆163处于上升位置且托架120向左或向右移动时，致动突起163a将与相应的致动突起120a形成接触，由此该致动杆163可与托架120相关联地移动。
根据一个方面，第二回复件162是第二压缩弹簧162，该压缩弹簧162设置在轴143上、位于致动杆163与拾取辊驱动齿轮157之间。
在这点上，优选确定该第一和第二压缩弹簧159，162的回复力，以确保转动齿轮155a基于朝向(与制动齿轮153脱离)的脱离位置。
同样，为在拾取辊驱动齿轮157转动轴143时使致动杆163与该轴143一起转动，致动器160还包括一橡胶垫圈(rubber ring)171，包括该橡胶垫圈171以便在第一及第二压缩弹簧159，162的弹力作用下向该致动杆163提供摩擦力。当致动杆163由机架阻挡时，该橡胶垫圈171允许在致动杆163转动超过预定的转动限制例如15°的情况下致动杆163打滑(idle)而不转动。
一减震环172设置在橡胶垫圈171与转动齿轮155a之间，用以吸收当将致动杆163推向转动齿轮155a时产生的轴向震动。
纸盒打开及关闭单元110还包括压纸器132，164，180，它们将纸张压向拾取辊140以使得在纸张拾取过程中该拾取辊140可以拾取纸张。
压纸器132，164，180包括一上撞板132，其被支撑在纸张容纳空间131内，相对于纸盒130朝向拾取辊140定位的一端上升及下降；一旋转运动转换件164，其设置在机架上，以将致动杆163的直线运动转换为旋转运动，其中该直线运动是在托架120朝向某个方向例如图5的右向(图6的左向，以及图11A和11B的向上方向)移动时由托架120致动；以及一直线运动转换件180，它将经旋转运动转换件164转换的旋转运动转换为垂直于托架120移动方向的直线运动，并将此转换后的直线运动传递给上撞板132。
该旋转运动转换件164设置有一滑板165，在其第一端设置有一啮合突起165a而在其下部设置有第一和第二滑架166a，166b，该啮合突起165a用以阻挡该致动杆163的移动路径，而第一和第二滑架166a，166b可移动地支承在机架上且利用致动杆163线性移动；一曲柄167，具有第一端167a和第二端167b，第一端167a可由滑板165的第二端165b转动，当致动杆163由第二回复件162回复至初始位置时，该滑板165将与致动杆163一起回复，当转动第一端167a时，第二端167b可相对于该第一端167a转动一预定角度，以在上升位置(图12B)和下降位置(图8B，9B，10B，11B，和13B)之间转动；一曲柄延伸件169，当滑板165由被托架120在向左方向上移动的致动杆163在第一方向上，例如图6中的向左方向上移动时，该曲柄延伸件169拉动曲柄167的第一端167a使之在第一旋转方向上、例如在图6的逆时针方向上转动；以及一滑板回复件168，其使滑板165回复至初始位置，当压在致动杆163上的力被去除从而使得该致动杆163在第二压缩弹簧162的作用下朝向第二方向即图6中的向右方向移动并回复至初始位置时，允许滑板165的第二端165b沿第二转动方向即图6中的顺时针方向转动曲柄167的第一端167a。
根据一个方面，该曲柄延伸件169包括第一拉簧(extension spring)，该第一拉簧的两端分别固定在位于曲柄167第一端167a上的第一弹簧固定挂钩167a′和位于滑板165下部的第一滑架166a上的第二弹簧固定挂钩166a′上。另外，滑板回复件168包括第三压缩弹簧，该第三压缩弹簧设置在第二滑架166b与一弹簧架174a之间的支承轴174上，该弹簧架174a设置在支承轴174上用以支承第一及第二滑架166a，166b。
线性运动转换件180设置有一上撞板驱动器181，包括第一端181a和第二端181b，第一端181a由铰链轴181a′可枢转地支承在机架上，该第二端181b具有第一端面181b′和第二端面181b＂；以及一驱动器回复件182，当曲柄167的第二端167b转动至下降位置时，该驱动器回复件182使上撞板驱动器181下降并复原。第二端181b的第一端面181b′突出并与该曲柄167的第二端167b接触，从而当在上升位置(图12B)与下降位置(图8B，9B，10B，11B，和13B)之间转动曲柄167的第二端167b时，该第二端181b的第一端面181b′与该曲柄167的第二端167b一起上升和下降。第二端181b的第二端面181b＂位于上撞板132附近且与第一端面181b′相对，从而当第一端面181b′由转动至上升位置的曲柄167的第二端167b提升时，第二端181b的第二端面181b＂提升上撞板132。
根据一个方面，驱动器回复件182包括设置在第三弹簧固定挂钩(未示出)与第四弹簧固定挂钩(未示出)之间的第二拉簧182，该第三弹簧固定挂钩位于曲柄167的第二端167b上，该第四弹簧固定挂钩位于上撞板驱动器181的第二端181b的第二端面181b＂上。
纸盒打开及关闭单元110还包括一分纸器190，用于在拾取纸张时分离并输送一张纸。
分纸器190包括一分纸辊193和一分纸件191，该分纸辊193固定在一轴194上，该轴194可转动地支承在机架上，该分纸件191设置成当上撞板驱动器181选择性地提升上撞板132时，选择性地接触与该上撞板驱动器181相连的分纸辊193。
分纸件191设置有一摩擦垫件192和一摩擦垫拉伸件195，该摩擦垫件192在其第一端192a可枢转地固定在机架上，并在其第二端192b具有可与分纸辊193接触的一摩擦垫196，当提升上撞板驱动器181时，该摩擦垫拉伸件195向分纸辊193拉动摩擦垫196以使该摩擦垫196接触分纸辊193。
根据一个方面，该摩擦垫拉伸件195包括第三拉簧195，该第三拉簧195的端部分别固定在第五弹簧固定挂钩192c′和第六弹簧固定挂钩181c上，该第五弹簧固定挂钩192c′位于自摩擦垫件192的第二端192b伸出的一弹簧固定部192c上，该第六弹簧固定挂钩181c位于上撞板驱动器181的第二端181b的第二端面181b＂上。
另外，纸盒打开及关闭单元110还包括一纸盒打开及关闭检测部210，用于检测纸盒130通常是被打开还是被关闭。
该纸盒打开及关闭检测部210包括第一及第二光电传感器221和222以及一传感器致动器215，该第一及第二光电传感器221和222彼此相邻地设置在机架上，该传感器致动器215弹性且可转动地支承在机架上，在纸盒130打开至准备送纸位置或者将纸盒130关闭至储存位置时传感器致动器215由支架135的第一铰链托架135a驱动。第一及第二光电传感器221和222中的每一个都具有一发光部(未示出)和一光接收部(未示出)。根据一个方面，第一及第二光电传感器221和222相互分离。
传感器致动器215设置有第一杆216，其具有一驱动端216b，以在纸盒130转动至储存位置时由支架135的第一铰链托架135a施压时切断第一光电传感器221，从而阻挡光在第一光电传感器221的发光部与光接收部之间通过；一转轴217，其可转动地将第一杆216支承在机架上；第二杆218，它自转轴217伸出以阻挡输送辊145前方的送纸路径，由此可被通过送纸路径的纸张前端操纵，以允许驱动端216b开启及切断第二光电传感器222；以及一杆回复件(未示出)，在纸盒130打开至准备送纸位置时，杆回复件维持第一杆216位于允许光在第一光电传感器221的发光部与光接收部之间通过的第一位置(图5)上以启动第一光电传感器221，当第二杆218被纸张前端致动时，杆回复件将第一杆216自第一位置移动至允许光在第二光电传感器222的发光部与光接收部之间通过的第二位置上以启动第二光电传感器222。
第一杆216具有一接触部216a，以便它可以由支架135的第一铰链托架135a操纵。而且，这里，将第一杆216描述为仅由支架135的第一铰链托架135a来操纵，但如所要示出的，也可利用纸盒130的其它组成部件来操纵第一杆216。
当启动第二光电传感器222时，控制器230计算纸张的前端自第二杆218移动至输送辊145的入口需要花费多长时间，接着在所计算出的时间内驱动拾取辊140，即，直至纸张的前端卷曲并在输送辊145与支撑辊146之间的辊隙处对齐为止。
根据一个方面，杆回复件包括设置在转轴217上的一弹簧，该弹簧的端部分别支承在机架和第一杆216或第二杆218上。
纸盒打开及关闭检测部210还包括一报警部235，该报警部235用以检测是否由于故障或干扰而操纵纸盒130及第一光电传感器221工作不正常，同时传送该检测结果。
报警部235包括一编码器(未示出)、一控制器238、以及在存在任何不正常情况时根据来自控制器238的信号发出警报的扬声器236和/或显示报警消息的显示器237，其中编码器设置在送纸驱动马达上，用以检测该驱动马达的转动量，该控制器230计算打开及关闭纸盒130所需要的送纸驱动马达的转动量，并将所计算出的结果与第一光电传感器221的工作时间相比较以确定是否有任何反常情况。
现在将参照图5至图14B描述具有如上所述构造的本发明喷墨打印机的送纸装置100的操作。
首先，对于将纸盒从储存位置打开至准备送纸位置的操作说明如下。
如图8B所示，当启动打印机或者按下用以打开纸盒130的一个单独按钮(未示出)时，拾取辊驱动齿轮157由通过齿轮链与其相连的送纸驱动马达沿逆时针方向(图5的顺时针方向以及图6的逆时针方向)转动。
结果，利用在橡胶垫圈171与致动杆163之间由于第一及第二回复件159和162的第一及第二压缩弹簧的弹力产生的摩擦力，安装在拾取辊140的轴143上的致动杆163与该轴143一起转动预定的转动界限，例如15°，并下降至致动突起163a位于托架120移动路径以外的下降位置。
此时，致动杆163受到摩擦力从而转动超过15°，但是致动杆163被机架阻挡，从而相对橡胶垫圈171摩擦而不转动。
此后，送纸驱动马达停止，托架120在左向上(图8A的上方；图5的右方，或图6的左方)最大可能地移动，并经过致动突起163a。
接着，如图9B所示，送纸驱动马达在顺时针方向(图5的逆时针方向，或图6的顺时针方向)上转动以将致动杆163提升至上升位置，在该上升位置，致动突起163a位于托架120的移动路径内。
在如上所述提升致动杆163之后，接着如图9A所示，托架120被托架驱动马达向右(图中的下方)移动，由此利用与托架120的致动突起120a相啮合的致动突起163a，致动杆163沿着轴143在向右方向上移动。
随着致动杆163在向右方向上移动，橡胶垫圈171、减震环172以及转动齿轮件155的转动齿轮155a也沿着轴143在向右方向上移动。此时，转动齿轮155a沿着定位在轴143上的销143a移动以将轴143的旋转力传递给该转动齿轮155a。
随后，当转动齿轮155a与制动齿轮153的局部带齿部分153a啮合时，托架驱动马达停止托架120。
在托架120停止之后，如图9B所示，拾取辊驱动马达157由送纸驱动马达沿逆时针方向(图5的顺时针方向)再转动90°那么多，结果，纸盒130(仅示出了上撞板132)由通过轴143、转动齿轮155a以及制动齿轮153传递的转动力从实线表示的储存位置打开至点划线表示的准备送纸位置。
此时，支架135的第一铰链托架135a与纸盒130一起从第一杆216分离，从而传感器致动器215的第一杆216的驱动端216b移入第一位置(图5)，以通过支承在转轴217上的杆回复件的弹力启动第一光电传感器221。
当第一光电传感器221启动时，控制器230通过计数来自安装于送纸驱动马达上的编码器的信号，来计算使送纸驱动马达转动大约90°那么多需要花费的时间，同时比较第一光电传感器221产生ON信号之后的时间点是否与使送纸驱动马达转动大约90°所需的时间已经过之后的时间点一致。对于比较结果，如果它们不一致，控制器230就确定第一光电传感器221不正常，或纸盒130被障碍物阻挡而无法打开，同时经由报警部235的扬声器236和/或显示器237发出警报和/或显示报警信息。
在如上所述打开纸盒130之后，接着如图10A所示，托架120由托架驱动马达在向左方向(图中的上方)上移动，以使致动突起120a与致动杆163的致动突起163a脱离。
结果，在第一压缩弹簧159的弹力作用下，转动齿轮155a就回复至与制动齿轮153的局部带齿部分153a相脱离的脱离位置，而且减震环172、橡胶垫圈171以及致动杆163也回复至它们各自的初始位置。
接着，如图10B所示，拾取辊驱动齿轮157沿逆时针方向转动，以将致动杆163下降至下降位置，在该下降位置，致动杆163的致动突起163a位于托架120的移动路径以外。
在致动杆163下降至下降位置之后，托架120由托架驱动马达在向右方向(图中的下方)上移动并移过致动杆163的致动突起163a，以准备进行纸张拾取操作。
在纸张拾取操作中，如图11A所示，当拾取辊驱动齿轮157沿顺时针方向(图6中逆时针方向)转动以如上所述将致动杆163提升至上升位置时，托架120的致动突起120a位于致动杆163的致动突起163a的右方，即图中的下侧。
在将致动杆163提升至上升位置之后，如图12A所示，托架120由托架驱动马达在向左方向移动，由此致动杆163也由与托架120的致动突起120a相啮合的致动突起163a沿向左方向移动。
随着致动杆163在向左方向上移动，安装成与致动杆163相关联移动的滑板165的第一端165a在向左方向上被推动，从而滑板165经由第一及第二滑架166a和166b且克服滑板回复件168的弹力沿着支承轴174在向左方向上移动。
在这点上，如图6所示，设置在第一滑架166a与曲柄167的第一端167a之间的曲柄延伸件169沿向左方向、即图12A的向上方向拉动该曲柄167的第一端167a，以沿逆时针方向转动曲柄167，由此当第一端167a转动至上升位置时转动第二端167b。
当曲柄167的第二端167b转动至上升位置时，上撞板驱动器181由与曲柄167的第二端167b相接触的第二端181b的第一端面181b′提升。
相应的，如图12B所示，与上撞板驱动器181的第二端181b的第二端面181b＂相接触的上撞板132被向上提升，以确保堆叠在其上的纸张与拾取辊140接触。
此时，分纸件191的摩擦垫件192由摩擦垫拉伸件195(安装在弹簧悬挂部192c与上撞板驱动器181的第二端面181b＂之间)与上撞板驱动器181一起提升，摩擦垫196以预定压力与分纸辊193接触。
此后，如图14A所示，拾取辊驱动齿轮157沿逆时针方向(图6或图12B的顺时针方向)转动以拾取纸张，这样拾取辊140一次拾取一张纸并将这张纸送过分纸件191的摩擦垫196与分纸辊193之间的辊隙。
此时，随着纸张P推动输送辊145前方的传感器致动器210的第二杆218，位于启动第一光电传感器221的第一位置上的第一杆216的驱动端216b移动至启动第二光电传感器222的第二位置。
相应的，控制器230响应于来自第二光电传感器222的信号计算纸张前端从第二杆218起移动至输送辊145入口所需的时间，接着在所计算出的时间内驱动拾取辊140，直至纸张的前端卷曲并在输送辊145与支撑辊146之间的辊隙处对齐为止。
在如上所述纸张P由拾取辊140拾取之后，拾取辊驱动齿轮157由送纸驱动马达自图14A所示状态转过预定角度，由此纸张P的前端完全位于并支承在输送辊145与支撑辊146之间的辊隙处，从而防止送纸故障例如卡纸。
在这点上，尽管拾取辊驱动齿轮157的外齿轮157a转动预定角度，但其不会将送纸驱动马达的动力传递给拾取辊140的轴143，而是空转过此预定角度，直至其与设置在间隙槽158内的内齿轮157b接触。因此，不会将送纸驱动马达的动力传递给拾取辊140的轴143，而仅传递给输送辊145。
因此，如图14B所示，纸张P不会跳出输送辊145与支撑辊146之间，而是保持在两者之间。
之后，如图13A所示，托架120沿向右方向即图中的下方移动，以使致动突起120a与致动杆163的致动突起163a脱离，由此致动杆163和滑板165分别由第二回复件162和滑板回复件168的弹力沿向右方向移动，返回至它们各自的初始位置。
当滑板如上所述沿向下方向(图6的右方)返回时，滑板165的第二端165b推动曲柄167的第一端167a，而沿顺时针方向转动该曲柄167，从而曲柄167的第二端167b转动至下降位置。
当曲柄167的第二端167b转动至下降位置时，上撞板驱动器181由与曲柄167的第二端167b相接触的第二端181b的第一端面181′降下。
于是，如图13B所示，与上撞板驱动器181的第二端181b的第二端面181＂相接触的上撞板132将下降，以使得堆叠在其上的纸张不再与拾取辊140接触。
此时，由于上撞板驱动器181的下降而不再施加摩擦垫拉伸件195的拉伸力，分纸件191的摩擦垫件192将下降，摩擦垫196将与分纸辊193分离。
随后，送纸驱动马达沿图13B的逆时针方向(图5，图14A或图14B的顺时针方向)转动拾取辊驱动齿轮157，以驱动输送辊145。
在这点上，由于纸张P因为上撞板132位于下降位置而与拾取辊145分离，因此拾取辊145空转，纸张P由输送辊145输送至位于墨盒打印头的喷嘴下方的打印区域内。
当纸张P到达位于打印头喷嘴下方的打印区域内时，托架120左右移动，经由墨盒打印头的喷嘴喷墨而执行打印操作。
在打印操作之后，经由排出辊及一支撑辊(未示出)排出纸张。
随后，当打印机使用完成之后，通过切断打印机或按下一个单独的用以关闭纸盒130的按钮(未示出)，将该纸盒130闭合至储存位置。在这点上，纸盒130在纸盒130上堆叠有纸张的状态下关闭。
将纸盒130闭合至储存位置的操作以与参照图8A至10B所述将纸盒130打开至准备送纸位置相同的方式进行，除了在转动齿轮155a与制动齿轮153的局部带齿部分153a相啮合之后，拾取辊驱动齿轮157由送纸驱动马达沿顺时针方向(图5的逆时针方向)转动大约90°，以关闭纸盒130。因此，纸盒130利用经由轴143、转动齿轮155a以及制动齿轮153传递的转动力从图9B中点划线表示的准备送纸位置转动至实线表示的储存位置。在关闭纸盒130的操作完成之后，向右移动托架120以使其返回至原位置。
如前述说明中显而易见的是，当使用成像设备时，该成像设备的送纸装置100可自动地将纸盒130打开至准备送纸位置，当不使用成像设备时，该成像设备的送纸装置100可自动地将纸盒130闭合至空间最小位置，由此可适应用户，并使该成像设备占据的空间最小化。
此外，在成像设备的送纸装置100中，纸盒130在纸盒130上堆叠有纸张的状态下关闭，这样就不需要单独地储存纸张。
此外，在成像设备的送纸装置100中，当输送辊145输送纸张时，拾取辊140保持与纸张分离，这样可消除在打印过程中由拾取辊施加给纸张后端的负载，因而可提高纸张后端的打印质量。
同时，该成像设备的送纸装置100可利用现有传感器来检测纸盒是打开还是关闭，由此防止由于采用额外传感器而提高制造成本。
尽管已经图示并描述了本发明的几个实施例，但本领域技术人员可以理解到，在不脱离本发明原理和实质的情况下可对这种实施例作出改变，本发明范围限定在权利要求书及其等同物中。
权利要求
1.一种成像设备的送纸装置，包括机架，其构成主体；送纸器，其相对于所述机架可转动地设置，以堆叠纸张；输送单元，其具有拾取辊和输送辊，所述拾取辊拾取堆叠在所述送纸器内的纸张，而所述输送辊输送由所述拾取辊拾取的纸张；以及送纸器打开及关闭单元，其利用驱动所述输送单元的驱动源在储存位置与准备送纸位置之间自动地转动所述送纸器，所述储存位置是所述送纸器与所述机架紧密接触以使安装空间最小化的位置，而所述准备送纸位置是所述送纸器与所述机架分离以允许所述纸张被所述拾取辊拾取的位置。
2.如权利要求1所述的送纸装置，其中，所述送纸器打开及关闭单元包括支架，其将送纸器的第一端可转动地支承在所述机架上，所述送纸器的第一端朝向所述输送单元定位；动力传送装置，其将来自所述驱动源的动力选择性地传送给所述支架以在所述储存位置与所述准备送纸位置之间转动所述送纸器；以及致动器，其操纵所述动力传送装置，以选择性地将来自所述驱动源的动力传送给所述支架。
3.如权利要求2所述的送纸装置，其中，所述支架包括至少一个铰链托架，其将所述送纸器的第一端可转动地支承在拾取辊的轴上。
4.如权利要求3所述的送纸装置，其中，所述动力传送装置包括拾取辊驱动齿轮，其安装在所述拾取辊的轴的第一端上；制动齿轮，其定位于所述铰链托架处；转动齿轮件，其可移动地设置在所述拾取辊的轴上，以选择性地与所述制动齿轮啮合；以及第一回复件，用以保持所述转动齿轮件与所述制动齿轮脱离。
5.如权利要求4所述的送纸装置，其中，所述拾取辊驱动齿轮包括外齿轮，其与所述驱动源连接，采用一齿轮链驱动所述输送单元。
6.如权利要求5所述的送纸装置，其中，所述拾取辊驱动齿轮还包括内齿轮，安装在所述外齿轮内的一间隙槽中且固定在所述拾取辊的轴上，以允许所述外齿轮在预定角度内空转，从而当所述输送辊在所述预定角度内由所述驱动源转动时，不会将所述驱动源的动力传送给所述拾取辊的轴，以确保在纸张拾取之后将所述纸张的前端完全放置并支承在所述输送辊与一支撑辊之间的辊隙处。
7.如权利要求4所述的送纸装置，其中，所述制动齿轮包括局部带齿部分，以打开及关闭所述送纸器。
8.如权利要求4所述的送纸装置，其中，所述转动齿轮件包括转动齿轮，其设置在所述拾取辊的轴上，可在与所述制动齿轮相啮合的啮合位置和与所述制动齿轮脱离的脱离位置之间移动；以及销，该销自所述拾取辊的轴突出，以与沿轴向设置在所述转动齿轮处的孔啮合，来允许所述转动齿轮与所述拾取辊的轴相关联地转动，同时沿轴向移动。
9.如权利要求4所述的送纸装置，其中所述送纸装置还包括一托架，所述托架上安装有用于喷墨的打印头；所述致动器包括致动杆，其安装在所述拾取辊的轴上以由所述托架驱动，所述致动杆可沿轴向移动，同时可在位于所述托架移动路径内的一上升位置与位于所述托架移动路径外的一下降位置之间上升和下降，所述致动杆安装在所述拾取辊驱动齿轮与所述转动齿轮件之间，以及第二回复件，在所述托架驱动所述致动杆时由所述托架施加给所述致动杆的力被去除时，该第二回复件使所述致动杆回复至初始位置。
10.如权利要求9所述的送纸装置，其中，所述送纸器打开及关闭单元还包括压纸器，其将所述纸张压向所述拾取辊，从而在纸张拾取过程中纸张可由所述拾取辊拾取。
11.如权利要求10所述的送纸装置，其中，所述压纸器包括上撞板，其支承在所述送纸器内的一纸张容纳空间中，以相对于所述送纸器的第一端上升和下降；旋转运动转换件，其设置在所述机架上，用以将所述致动杆的直线运动转换为旋转运动，该直线运动时在托架沿第一方向移动时由所述托架致动的；以及直线运动转换件，其将经所述旋转运动转换件转换的旋转运动转换为垂直于所述托架的所述第一方向的直线运动，并将所述转换后的直线运动传送给所述上撞板。
12.如权利要求11所述的送纸装置，其中，所述旋转运动转换件包括滑板，在其第一端具有用以阻挡所述致动杆移动路径的一啮合突起，并在其底部具有可移动地支承在所述机架上的至少一个滑架；曲柄，其具有第一端和第二端，该第一端可在所述致动杆由第二回复件回复至所述初始位置时由所述滑板的第二端转动，而该第二端在所述曲柄的第一端被转动时相对于所述第一端转动预定角度，以在一上升位置与一下降位置之间转动；曲柄延伸件，在所述滑板由所述致动杆沿所述第一方向移动时，所述曲柄延伸件拉动所述曲柄的第一端，使其沿第一旋转方向转动；以及滑板回复件，在所述致动杆沿相对于所述第一方向的第二方向移动且回复至所述初始位置时，该滑板回复件使所述滑板回复至初始位置，以允许所述滑板的第二端沿第二方向转动所述曲柄的第一端。
13.如权利要求12所述的送纸装置，其中，所述直线运动转换件包括上撞板驱动器，其包括可枢转地支承在所述机架上的第一端，以及具有第一端面的第二端，所述第一端面突出以与所述曲柄的第二端接触，以便在曲柄的第二端在所述上升位置与所述下降位置之间转动时，所述第一端面与所述曲柄的第二端一起上升和下降，以及第二端面，其相对于所述上撞板定位在所述第一端面的相反侧上，周以在第一端面由转动到上升位置的所述曲柄的第二端转动时，提升所述上撞板；以及驱动器回复件，在曲柄的第二端转动至所述下降位置时，该驱动器回复件降下所述上撞板驱动器。
14.如权利要求13所述的送纸装置，其中，所述送纸器打开及关闭单元还包括分纸器，用以在纸张拾取过程中分离并输送所述纸张。
15.如权利要求14所述的送纸装置，其中，所述分纸器包括分纸辊，其可转动地支承在所述机架上；以及分纸件，其设置成在提升及下降所述上撞板驱动器以提升及降下所述上撞板时，选择性地接触与所述上撞板驱动器相关联的所述分纸辊。
16.如权利要求15所述的送纸装置，其中，所述分纸件包括摩擦垫件，其一端可枢转地固定在所述机架上，在其第二端具有一摩擦垫以可与所述分纸辊接触；以及摩擦垫拉伸件，在提升所述上撞板驱动器时，该摩擦垫拉伸件将所述摩擦垫件拉向所述分纸辊。
17.如权利要求2所述的送纸装置，其中，所述送纸器打开及关闭单元还包括送纸器打开及关闭检测部，用以检测是否正确地打开及关闭所述送纸器。
18.如权利要求17所述的送纸装置，其中，所述送纸器打开及关闭检测部包括第一光电传感器，其具有一发光部和一光接收部，并安装在所述机架上；以及传感器致动器，其弹性地并可转动地支承在所述机架上，并且在所述送纸器打开及关闭至所述准备送纸位置及所述储存位置时，由所述送纸器和所述机架之一致动。
19.如权利要求18所述的送纸装置，其中，所述传感器致动器包括第一杆，当所述送纸器关闭至所述储存位置时，第一杆通过被所述送纸器与所述支架之一施压而阻挡在所述第一光电传感器的所述发光部与所述光接收部之间通过的光线来切断第一光电传感器；转轴，将所述第一杆可转动地支承在所述机架上；以及杆回复件，在所述送纸器打开至所述准备送纸位置时，所述杆回复件保持所述第一杆，以允许光在所述第一光电传感器的所述发光部与所述光接收部之间通过，从而启动所述第一光电传感器。
20.如权利要求19所述的送纸装置，其中，所述送纸器打开及关闭检测部还包括第二光电传感器，具有一发光部和一光接收部，以与第一光电传感器相邻或分隔开的中的一种方式设置，以便由所述第一杆致动，其中，所述传感器致动器还包括第二杆，所述第二杆自所述转轴突出以阻挡所述送纸辊前方的送纸路径，由此可由穿过所述送纸路径的所述纸张的前端操纵，以允许所述第一杆启动或切断所述第二光电传感器。
全文摘要
本发明公开了一种成像设备的送纸装置，具有一送纸器打开及关闭单元，该送纸器打开及关闭单元利用驱动一输送单元的一驱动源以及一拾取辊和一输送辊选择性地在一储存位置与一准备送纸位置之间自动地转动。当使用成像设备时，该送纸装置可自动地打开送纸器至准备送纸位置，当不使用成像设备时，该送纸装置可自动地关闭送纸器至储存位置以使空间最小化，由此可适应用户，并使成像设备的尺寸最小化。
文档编号B41J29/02GK1519185SQ20041000
公开日2004年8月11日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年1月18日
发明者李龙德, 裵相振 申请人:三星电子株式会社