专利名称：纸张送进设备,图像读取设备及成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于分离和送进纸张，并且，将纸张逐一送进到预定位置上的纸张输送设备，具体而言，本发明涉及一种能够应用于象复印机和激光打印机这样的成像设备上的纸张输送设备。
目前，已经有许多传统的纸张输送设备用于自动将纸张输送到类似复印机这样的成像设备的图像读取部分，在传统的装置内，放置在托架上的许多纸张在分离部分被逐一分离，并被输送至成像设备的图像读取部分，其中成像部分设有一个用于翻转纸张或类似物的正面和背面的装置。
现参照图6和7(剖视图和沿箭头A方向观看时的视图)，对传统纸张输送设备中分离部分内的原件流量作简要说明。首先，可通过送进装置，例如，通过位于纸张堆垛Sa上方的送进辊轮1a将放置在托架11a上的一叠纸张从堆垛Sa的顶部逐一拾起，并朝向分离装置的下游送进。一个用于将纸张平滑导向分离装置的固定导向部件6a设置于送进装置和分离装置之间，且不与送进辊轮1a的上下移动相干涉的位置上。
已被送进辊轮1a送进，但未被逐一分开的纸张(双送进)被设置于送进辊轮1a下游的分离装置(该分离装置由一个分离输送辊轮3a和一个独立的垫板4a构成)逐一分开，并被运送至一个预定的图像读取位置上。
现对送进辊轮1a和分离输送辊轮3a的运作情况做出说明。
首先，分离输送辊轮3a通过作为动力源的电机Ma沿纸张的输送方向(在图6中为顺时针方向)围绕轴5a转动。送进辊轮1a通过牙轮皮带7a被用作动力源的电机Ma所驱动并沿纸张输送方向(在图6中为顺时针方向)，其中送进辊轮与分离输送辊轮3a使用同一电机Ma作为动力源。送进辊轮1a的上下移动可通过绕上述轴5a转动的臂2a由同一电机Ma来完成。当送进辊轮1a与纸张堆垛接触，而且沿送进辊轮1a顶压纸张堆垛的方向施加一个等于或大于预定值的力矩(压力)时，弹簧离合器12a将使轴5a和臂2a之间产生滑动，每个弹簧离合器都接合在轴5a和臂2a之间，从而中止送进辊轮1a向下移动(见
图12)。
但是，如果上述的情况发生于传统设备中，那么就可能产生下述缺陷。
尽管用于将纸张从送进辊轮1a导向分离输送辊轮3a的固定导向装置6a设置于不与送进辊轮1a的上下移动产生干涉的位置上，但是，当考虑臂2a摆动(上下移动)的情况下，该固定导向装置就不可能设置在与上下移动产生干涉的位置上(臂2a之间的空间)。因此，就不能在臂2a之间为纸张平滑导向。这样，纸张与分离输送辊轮3a腹部贴合。在这种情况下，纸张的前端将碰撞在分离的，辊隙附近之外的某一部分上，而不是被导向辊隙，参见图11。纸张的前端部就会升起，在较坏的情况下，甚至使纸张损坏。
为解决这一问题，如图8和9所示，本发明提供一种装置，在该装置内，固定的导向装置14a(该导向装置是一个独立于固定装置6a的部件，但其与臂2a一体制成)设置于臂2a之间，以防止与分离输送辊轮3a腹部贴合。但是，如果采用这种装置，那么由于送进辊轮1a的纸张送进结构就会存在一个缺陷，在这种情况下，多张纸张将同时朝向分离输送辊轮3a送进，多张纸张将被导向装置14a卡住，从而没有纸张能够被送进到分离输送辊轮3a(没有纸张送进)。此外，为避免上述的腹部贴合和无纸张送进情况的发生，如图10所示，提供一种能够使上述的固定部件14a围绕各个臂2a上的枢轴“b”转动的结构。但在这种结构中，如果将前端已被折叠的多张纸张导入分离输送辊轮3a，那么就可能产生腹部贴合现象，而且导向部件14a将被迫向上(沿图10中箭头所示的方向)。这就是防范措施的不足之处。
此外，出于高速运转从而缩短处理时间的观点，由于送进辊轮1a通过臂2a而上下移动，从而使纸张送进托架11a上的纸张堆垛产生位移，并导入纸张堆垛(多张纸张以纸张堆垛的向上被导入分离装置的状态下)，因此在许多情况下并不能在纸张的送进操作过程中产生上下移动(即在运转过程中，送进辊轮始终压在纸张上)。这就是上述传统设备的情况。在传统的结构中，由于力沿纸张堆垛受压的方向施加，以保持输送力，因此除了送进辊轮自重之外的力都将通过弹簧离合器12a作用于送进辊轮1a上，其中弹簧离合器是一个加力装置，用于补偿输送力。就是说，输送力是通过弹簧离合器12a的力以及在电机Ma的向前驱动下送进辊轮1a的重力(自重)而得以保持的(在该状态下，送进辊轮1a、分离输送辊轮3a和臂2a沿图6中箭头所示的方向运转)。但是，由于电机Ma中止了驱动，所以通过弹簧离合器12a作用于送进辊轮1a上的力将被释放，并且只能通过重力得到偏压。因此，在某些情况下，送进辊轮1a在送进辊轮1a弹生变形的恢复力或弹簧离合器的弹性变形的恢复力作用下向上跳动，从而使送进辊轮1a停留在距纸张最上部避免略远的位置上，其中弹簧离合器弹性变形的恢复力在中止驱动之后大于送进辊轮1a的恢复力。这样，送进辊轮1a将在下一个送进过程中再次向下移动，从而使振动作用于纸张上，并使纸张堆垛移动并导入分离装置内。当未设置分离装置的情况下，纸张堆垛的导入将发生在位于输送部分下游的输送装置内，从而不会出现纸张输送失败的情况。
据此，鉴于上述的问题，本发明的一个目的在于使纸张的送进条件稳定，具体而言，是防止纸张堆垛在托架上产生位移和进给。
为实现该目的及其它目的，根据本发明的纸张送进设备其特征在于其包括一个用于放置纸张的托架；用于送进托架上的纸张的送进装置，所述送进装置围绕一个可上下移动的转轴摆动；所述送进装置通过设置于转轴上的加力装置以一预定的力抵压在托架内的纸张上；加力装置的力小于送进装置的重力(自重)。
在上述的结构中，由于加力装置的力被设定为小于送进装置的重力，因此在送进过程中，减少了送进装置微小的上下移动，从而，防止托架上的纸张堆垛产生振动和位移，同时，成功地引导纸张堆垛。
图1为根据本发明纸张输送设备的送进部分和分离部分的剖视图；图2为表示根据本发明之纸张输送设备的送进部分和分离部分的平面视图(沿图1中由箭头X所示的方向观看时的视图)；图3为表示根据本发明之纸张输送设备的送进部分和分离部分的剖视图(当送进装置下降时)；图4为表示根据本发明之纸张输送设备的送进部分和分离部分的剖视图(当摆动导向部件已经回转时)；图5为表示可应用于本发明的纸张输送设备上的成像设备之剖视图；图6为传统纸张输送设备的送进部分和分离部分的剖视图；图7为传统纸张输送设备的送进部分和分离部分的平面视图(沿图6中由箭头A所示的方向观看时的视图)；
图8为传统纸张输送设备的送进部分和分离部分的剖视图；图9为传统纸张输送设备的送进部分和分离部分的平面视图(沿图8中由箭头B所示的方向观看时的视图)；图10为传统纸张输送设备的送进部分和分离部分的剖视图；图11为表示传统纸张输送设备的送进部分和分离部分，和纸张的腹部贴合动作的剖视图；图12为表示传统纸张输送设备的送进部分和分离部分及弹簧离合器安装状态的剖视图。
现参照附图，对根据本发明一个实施例的纸张输送设备进行说明。顺便说明，在下面的实施例中，将以设置于复印机这样的成像设备内的纸张输送设备为例做出说明。
首先，参照图5，对可应用于成像设备上的本发明之纸张输送设备的一个实例做出说明。顺便说明，根据本发明的纸张输送设备将在下文中详细说明。
根据本发明的纸张输送设备，即ADF(自动纸文件送进设备)在上部设置有作为托架的送进托盘11，该送进托盘11上的纸张堆垛S被一个作为送进部件的送进辊轮1顺序送进。纸张被构成分离装置的分离输送辊轮3和分离垫板4顺序分开并被输送到位于成像设备主体之图像读取位置上的台板18上。接着，在读取图像后，纸张S被一对出纸辊轮16排放到出纸托盘19上。而且，从上侧起，纸张S按照第一页(第二页)、第三页(第四页)…的顺序放置在出纸托盘19上。
作为成像设备的复印机包括一个图像输入部分200(在下文中称之为读出装置部分)和一个图像输出部分300(在下文中称之为打印机部分)。
读出装置部分200以光学原理读出记录在纸张S上的图像信息，以通过光电技术将这些图像信息转换为输入图像数据，其中作为被读对象的纸张S可以是原文或类似物，该读出装置部分200包括一具有台板18和18'的扫描装置204，灯202，反射镜203或类似物，反射镜205和206，透镜207，图像传感器208或类似物。
下面将对作为图像输出部分的打印机部分300做出说明。
附图标记800表示上部纸盒。容纳于纸盒或类似物内的被记录对象例如记录介质在分离棘爪和送进辊轮801的作用下被分离并逐一导向一对记数辊轮(registration ro11er)806。附图标记802表示一下部纸盒。纸盒内作为记录对象的纸张在分离棘爪和送进辊轮803的作用下被分离并顺序导入那对记数辊轮806内。附图标记804表示一个手动纸张送进导向部件，用于通过一对辊轮805将纸张逐一导向记数辊轮806。附图标记808表示一纸张堆叠装置(层式堆叠装置)，其设置有一通过电机或类似装置能够上下移动的中间板808a。位于该中间板808a上作为记录介质的纸张在送进辊轮809和分离棘爪的作用下被分开并逐一导向一对输送辊轮810。
附图标记812表示感光鼓，附图标记813表示读出光束系统，附图标记814表示显影装置，附图标记815表示一转印充电器，附图标记816表示分离充电器，从而形成成像设备。
附图标记817表示用于输送已形成图像的纸张的传送带。附图标记818表示固定装置，附图标记819表示一对输送辊轮，附图标记820表示一个挡板。已形成图像的纸张通过挡板820被导入一对机体出纸辊轮821并排放到位于其下游的纸张处理装置400内。
就已在台板上被读取的纸张(即作为读取对象的纸张，例如原文)而言，图像根据复印的指定数量形成于感光鼓812上。与复印数量相对应的纸张(即作为记录对象的纸张，例如记录介质)从纸盒800和802、及层组808之一中被送进，图像每次都形成于感光鼓812上。感光鼓812上的图像与作为记录对象的纸张之间的记数是通过记数辊轮806来实现的。
附图标记900表示一个中间托盘，该托盘在图像形成于记录对象纸张之两侧的情况下，或在图像形成于作为记录对象的纸张之一侧上同时图像重叠(叠置)的情况下用于存放其上已形成图像的纸张。附图标记901表示一对输送辊轮附图标记902表示一条传送带，附图标记903表示挡板，附图标记904表示传送带，附图标记905表示一对输送辊轮。对于双面复印的情况而言，纸张通过路线906被导向中间托盘900，对于多次复印的情况而言，纸张通过箭头907所示的路线导向中间托盘。
堆叠在中间托盘900上的纸张从纸张堆垛的下侧，逐一分离并通过一对反转/前转分离辊轮911及辅助辊轮900和910重新送进。被重新送进的纸张通过输送辊轮913、914、915、810和记数辊轮806被导向成像部分。当成像后，纸张以与上述方式相同的方式被排放。
对于图像已在台板上被读取的纸张而言，首先，根据设定的复印数量在纸张(作为记录对象的纸张，例如记录介质)的一侧执行复印操作。这些纸张堆放在中间托盘900上。此后，作为读出对象的纸张之前表面和后表面在ADF80内被翻转，接着，纸张被再次导入读取部分(台板18)，以读取图像信息。被读出的图像(图像信息)形成于将从中间托盘900重新送进并且将被记录的纸张上。
已形成图像并将从复印机主体部分上排出的纸张被排放到纸张处理装置400(也可称之为修整机)内。
从复印机主体内输送的纸张在非排序方式的情况下通过缓冲辊轮401、挡板402及非排序功能的通道403被排放辊轮404排放并放置在样品托盘405内。在排序方式下，纸张通过缓冲辊轮401、挡板406及排序通道407被一对排放辊轮408排出并临时放置在作为中间托盘的处理托盘409内。位于处理托盘409上并与纸张输送方向相交的纸张堆垛两端通过一对中部件(未示出)相互对中，并在被订书机410处理过(如果需要)的纸张堆垛之后端通过一对纸张堆垛排出辊轮411被排放并放置在纸张堆垛托盘412上。
现参照图1至4，对根据本发明的纸张输送设备(ADF80)做出详细说明。
在图1和2中，附图标记1表示一个作为送进部件的送进辊轮；附图部件2表示一个作为支承部件用于使纸张送进辊轮1绕轴5旋转(上下移动)的臂；附图标记3和4表示构成分离装置的分离输送辊轮和分离垫板，分离装置用于逐一分离纸张；附图标记6表示一个用于将纸张从送进装置平滑导向分离装置的固定导向部件；附图标记7表示一个用于将电机M的驱动力传递给送进装置的牙轮皮带；附图标记8和9表示皮带轮，牙轮皮带7围绕这两个皮带轮延伸；附图标记11表示一个送进托盘，用于放置作为读取对象的纸张(例如原文)；附图标记10表示一纸张宽度调节板，用于调节作为读取对象并放置在纸张送进托盘11上的纸张宽度。
附图标记12表示一个被用作加力装置的弹簧离合器，其用于在纸张送进辊轮1与纸张送进托盘11上的纸张之上表面相接触后沿电机M向前转动的方向(纸张送进辊轮1和分离输送辊轮3沿箭头所示的方向转动，而且臂2向下移动，见图1)施加一个预定的力(转矩)并用于锁定，目的是沿反转方向(与箭头所示方向相反)升高臂2。
附图标记13表示轴，该轴被用作纸张送进辊轮1的转动枢轴。附图标记14表示一个用作导向装置并用于将纸张从纸张送进辊轮1导向分离输送辊轮3的摆动导向部件，该导向部件可围绕枢轴“b”转动。附图部件15表示弹性部件，例如可弹性变形的聚酯薄膜，其被安装于与纸张接触部分相对应的摆动导向部件14之尖端部分(位于下游侧)上。附图标记17表示一个用于纸张的止动部件。
作为读出对象放置在送进托盘11上的纸张堆垛通过纸张送进辊轮1从最上部的纸张输送至由分离输送辊轮3和分离垫板4构成的分离装置并在多个纸张被输送的情况下，在分离装置内被逐一分离。接着，被分离装置分开的一个纸张被输送至下游侧(位于作为读出装置部分200的图像读取位置的台板18上)并当图像被读出后，被排出辊轮16排放到排放托盘19上。
现对包括摆动导向部件14移动特征的纸张送进操作做出说明，其中摆动导向部件14在与纸张接触部分相对应的尖端部分上设置有如聚酯薄膜这样的弹性部件15。
首先，由一传感器(未示出)检测放置在送进托盘11上的纸张堆垛，以准备处理(操作)。使用者按压复印开始键(未示出)，以开始处理(操作)。接着，纸张的止动部件17通过线圈(未示出)或类似物(从实线到虚线处)下降。电机M沿向前的方向(即纸张送进辊轮1、分离输送辊轮3和臂2沿着图1中箭头所示的方向转动的方向)被驱动。电机M的驱动转矩通过齿轮(未示出)、牙轮皮带或类似物传递给轴5，以使轴5沿图1中箭头所示的方向转动，从而使分离输送辊轮3转动，以通过弹簧离合器12同时下降臂2。当臂2下降时，从而使纸张送进辊轮1与送进托盘11(图3)上最上部的纸张相接触，并施加一个预定的力(转矩)P2时，臂2和轴5之间的弹簧离合器12开始滑动。接着，与电机M的进一步转动相对应，仅有最上部的纸张通过纸张送进辊轮1和分离输送辊轮3的转动被固定导向部件6和摆动导向部件14导向分离装置，从而使单张纸张能够被分离装置所分开。此后，作为读出对象的被分开的纸张通过由电机M的反向驱动所转动并输送纸张的辊轮(该辊轮设置于分离部分的下游)从分离装置内抽出。当电机M反向转动时，电磁离合器(未示出)关闭，以使反向驱动扭矩不被传递给轴5。接着，从分离装置中抽出的纸张被辊轮或类似物输送到设置于下游侧的图像读取设备内(作为读出装置部分200的图像读出位置的台板18上)。
参照图3和4，对处于作为读出对象放置于送进托盘11上的纸张已被折叠的情况下，或者在纸张堆垛已被输送的情况下，纸张摆动导向部件14和弹性部件15的移动做出说明。
在上述的条件下，当纸张S与摆动导向部件14相接触时，摆动导向部件14围绕臂2之间的枢轴“b”向上(图4中箭头所示的方向)缩回。这样，就可以防止在上述传统实例的条件下纸张送进时，出现未纸张送进的可能性。安装于摆动导向部件14之尖端部分的弹性部件15通过双面胶带或类似物固定在摆动导向部件14的一端，而其另一端是自由的。当摆动导向部件14以上述方式缩回时，其自由端将与分离输送辊轮3接触并弯曲，如图4所示。就是说，弹性部件15弹性变形，从而将作为读出对象的纸张S引入分离装置内。这样，如果摆动导向部件14按上述方式缩回，那么由于上述的弹性部件(聚酯薄膜)15被用作将纸张引入分离装置内的导向部件，因此就可以防止纸张S与分离输送辊轮3的腹部贴合有关用于防止送进托盘11上的纸张堆垛导入分离装置内或纸张堆垛移动的特征说明如下。
首先，在附图(图3和4)中，示出了贴合离合器12滑动以及当纸张送进辊轮1与纸张送进托盘11上的纸张之上表面接触后，纸张被输送的状态，作用于纸张上的输送力F由纸张送进辊轮1和施加在纸张顶面上的力P之间的乘积来表示。接着，用纸张送进辊轮1的重力P1和加力装置(在本实施例中为弹簧离合器12)的力P2来表示力P。即，F=μ×(P1+P2)。在本实施例中，纸张送进辊轮1的重力P1和弹簧离合器12的力P2按以下方式设定使弹簧离合器12的力P2小于纸张送进辊轮1的重力P1(P1＞P2)。具体而言，例如，纸张送进辊轮1的重力P1被设定为686mN(70gf)，弹簧离合器12的力P2被设定为588mN(60gf)，从而使纸张送进辊轮1的重力较大，从而当电机M在向前和向后驱动之间转换时减少纸张送进辊轮1在纸张送进辊轮1的重力分量和弹簧离合器12的弹性变形分力作用下从纸张顶面上跳起，其中弹簧离合器12的弹性变形力大于纸张送进辊轮1的弹性变形力。总之，由于纸张送进辊轮的弹性变形分力远小于弹簧离合器的弹性变形分力，因此如果纸张送进辊轮1的重力足以克服弹簧离合器的分力，那么就可以有效防止纸张送进辊轮的跳起。由于具有这种设置方式，因此就能够防止纸张送进托盘11上的纸张堆垛之位移或当下一纸张被送进时将纸张堆垛导入分离装置内。
顺便说明，在上述实施例中，纸张送进辊轮1的重力P1设定为686mN(70gf)，弹簧离合器12的力P2设定为588mN(60gf)的情况仅是一个实例。本发明并非限于该特定的实例。将纸张送进辊轮1的重力P1和弹簧离合器12的力P2按以下方式恰当地设定力P2小于重力P1，这就足够了。
在本实施例中，已对用于将作为被读出对象(例如原文)送进到图像读取设备的纸张输送设备做出了说明。但是，本发明并非仅限于此。例如，本发明可被有效地应用在用于将作为被记录对象(例如记录介质)送进到成像设备内的纸张输送设备上。
此外，具有上述特征的纸张输送设备不仅能够应用于上述图像读取设备和上述成像设备之一上，而且还可以同时应用于图像读取设备和成像设备上，从而保证相同的效果。
在本实施例中，复印机被用作成像设备仅是示意性的。但本发明并非局限于此，本发明可应用于其它成像设备上，例如扫描仪、打印机、传真机等等上。上述纸张输送设备被用作成像设备内的送进装置，以确保相同的效果。
权利要求
1.一种纸张送进设备，其包括一个用于存放纸张的托架；用于将纸张从所述托架送出的送进装置；其特征在于所述送进装置绕转轴摆动，从而能够上下移动；所述送进装置通过设置于所述转轴上的加力装置以一个预定的力抵靠在纸张上，所述加力装置的力小于所述送进装置的自重。
2.根据权利要求1所述的纸张送进设备，其特征在于所述送进装置包括一个抵靠在纸张上并用于送进纸张的送进部件和一个用于支承所述送进部件的支承部件。
3.根据权利要求2所述的纸张送进设备，其特征在于还包括用于分离由送进装置送进的纸张的分离装置，所述分离装置设置有至少一个可转动的辊轮件和一个所述辊轮件的转轴，该转轴与所述送进装置的转轴共用。
4.根据权利要求1所述的纸张送进设备，其特征在于用于使所述送进装置上下移动的驱动装置将驱动力传递给所述转轴，从而使所述驱动装置的驱动力通过所述加力装置传递给所述送进装置。
5.根据权利要求4所述的纸张送进设备，其特征在于当力等于预定的值时，所述加力装置松开所述送进装置上的一个接头部分。
6.一种送进装置，其包括一个用于存放纸张的托架；用于将纸张从所述托架送出的送进装置；其特征在于所述送进装置包括一个抵靠在纸张上并用于送进纸张的送进部件和一个用于支承所述送进部件的支承部件，所述送进装置围绕一个设置于支承部件一端上的转轴摆动，从而能够上下移动；所述送进装置通过设置于所述转轴上的加力装置以一个预定的力抵靠在纸张上；所述预定的力小于由于所述送进装置的自重抵靠在所述托架上的纸张上的力。
7.根据权利要求6所述的送进装置，其特征在于还包括用于分离由送进装置送进的纸张的分离装置，所述分离装置设置有至少一个可转动的辊轮件，一个所述辊轮件的转轴与所述送进装置的转轴共用。
8.根据权利要求6所述的送进装置，其特征在于用于使所述送进装置上下移动的驱动装置将驱动力传递给所述转轴，从而使所述驱动装置的驱动力通过所述加力装置传递给所述送进装置。
9.根据权利要求8所述的送进装置，其特征在于当力等于预定的值时，所述加力装置松开所述送进装置上的一个接头部分。
10.一种图像读取设备，其包括一个根据权利要求1至9任何之一所述用于送进具有图像信息的送进装置；用于读取通过所述纸张送进设备送进的纸张之图像信息的读取装置。
11.一种成像设备，其包括一个根据权利要求1至9任何之一所述用于送进纸张的纸张送进设备；用于在通过所述纸张送进设备送进的纸张上形成图像的成像设备。
全文摘要
一种纸张送进设备,其设置有一送进装置,该送进装置包括:一个用于从托架内送进纸张的送进部件,和一个用于支承送进部件的支承部件,所述支承部件围绕一个设置于支承部件一端上的转轴摆动,从而上下移动送进装置。一个设置于转轴上的加力装置使送进部件与托架上的纸张以一个预定值的力接触。该预定的力小于送进装置的重力作用于托架内纸张上的力。
文档编号B65H1/08GK1313530SQ0111780
公开日2001年9月19日 申请日期2001年2月16日 优先权日2000年2月18日
发明者山本佑一 申请人:佳能株式会社