专利名称：供纸器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于诸如复印机、打印机和传真机之类的图像形成装置的供纸器。具体来说，它涉及这样的一个供纸器，即，它是在安装的纸用完时通过限制施加的载荷扭矩来防止拾纸滚轮和供纸器的驱动系统被损坏或发生故障的一种供纸器。
背景技术：
例如，如日本未决的专利公开No.1-291965中所描述，一用于传真机的已知的供纸器采用拾纸滚轮来供纸，它使拾纸滚轮与堆叠的一迭纸接触，并转动滚轮来完成供纸。这样的供纸器通常包括一用来装纸的纸张安装板；拾纸滚轮，其设置得使其面向纸张安装板，以便将安装在纸张安装板上的纸沿供纸方向馈送；一沿着使纸张安装板和拾纸滚轮互相接触的方向，推压纸张安装板或拾纸滚轮的加荷部件；一产生转动力的电机；以及，将电机的转动力传输到拾纸滚轮的多个齿轮。在这样构造的供纸器中，拾纸滚轮在加荷部件的推压力作用下与纸张安装板上的纸接触。随着电机通过多个齿轮将转动传输到拾纸滚轮，拾纸滚轮便转动以馈送纸张。
发明内容
在上述的已知供纸器中，当在纸张安装板上的纸用完时，拾纸滚轮在加荷部件的推压力作用下与纸张安装板接触。在这种条件下，因为拾纸滚轮在转动，因此过度的载荷施加在拾纸滚轮上。由于施加过度的载荷，所以，可发生导致不愉快的噪音和供纸器损坏的电机故障。
为了解决上述诸多问题，本实用新型的一个方面是提供这样的供纸器，其在纸张安装板上的纸用完时，限制施加到拾纸滚轮上的过度的载荷。
为了达到这个方面，根据本实用新型的一供纸器，包括一其上放置纸张的纸张安装板；一设置成面向纸张安装板的拾纸滚轮；一驱动电机；以及一与驱动电机和拾纸滚轮连接的传动装置；其中，所述传动装置包括一恒定地与拾纸滚轮的一转动轴合作的第一齿轮，一在驱动力传送到第一齿轮的第一情况和不传送到第一齿轮的第二情况之间切换的切换装置；一将驱动力从驱动电机传输到切换装置的一驱动轴；以及一致动器；其中所述切换装置包括一所述驱动轴一起转动并从所述驱动轴接受所述驱动电机传输的驱动力的驱动齿轮；一在其一端上可转动地支承所述驱动齿轮并沿与所述驱动齿轮相同的转动方向联合所述驱动齿轮的转动一起转动的臂件，以及一可转动地支承在所述臂件的另一端上的离合齿轮，驱动力从第一齿轮传输到该所述驱动齿轮，所述离合齿轮可与所述第一齿轮啮合或脱开；以及所述致动器包括一探测在纸张安装板上有和无纸张的纸张探测致动器；和与所述纸张探测致动器连接的一驱动致动器；其中所述驱动致动器具有一保持装置。
现将参照下列附图，详细介绍本实用新型的一实施例，其中图1是一多功能图像形成装置的立体图，其包括根据本实用新型的实施例的一供纸器；图2是执行图像形成装置的各种功能的一控制器的方框图；图3是安装在图像形成装置上的供纸器的立体图；图4是示出其主要部分的供纸器的侧视图；图5是示出供纸器的一驱动单元的平面图；图6是示出其内部结构的供纸器的一拾纸滚轮单元的正视图；图7是拾纸滚轮单元的一致动器的放大的视图；图8是在拾纸操作过程中的拾纸滚轮单元的侧视截面图，其中，在纸张安装板上有纸张；图9是在非拾纸操作过程中的拾纸滚轮单元的侧视截面图，其中，在纸张安装板上有纸张；图10是在非拾纸操作过程中的拾纸滚轮单元的侧视截面图，其中，在纸张安装板上没有纸张；图11是在拾纸操作过程中的拾纸滚轮单元的侧视截面图，其中，在纸张安装板上没有纸张。
图12是包括一弹簧件的拾纸滚轮单元的正视图，表示了其内部结构。
具体实施方式
现将参照下列附图详细介绍本实用新型的一实施例。多功能图像形成装置1包括一根据本实用新型的一实施例的供纸器10。多功能图像形成装置1具有诸如传真功能、打印机功能、复印机功能和扫描仪功能之类的各种功能。
如图1所示，多功能图像形成装置1装备有一箱形装置本体2。设置在该装置本体2上部的是一控制屏3，其包括各种键3a(图2)，例如从0至9的数字键和一启动键。当一使用者按动设置在控制屏3上的键3a时，即可进行各种操作。设置在控制屏3的后侧的是一液晶显示器(LCD)4，其显示多功能图像形成装置1的设置情况以及所要求的操作信息之类的各种信息。
设置在LCD后侧的是一文件放置部分5，可堆叠在其上的是如使用的是传真功能，则是要被传真到远程传真机去的原始文件；如使用的是复印功能，则是要被复印的文件。定位在文件放置部分5上的原始文件输送到装置本体2内，一扫描仪64(图2)读出在原始文件上的图像。此后，读过的原始文件从设置在控制屏3下方的装置本体2的前侧的文件退出部分7中退出。
设置在文件放置部分5的后侧的是供纸器10，在其上安装一叠记录纸P。安装在供纸器10上的记录纸P朝向一图像形成单元61(见图2)馈送，例如，该图像形成单元可以是设置在装置本体2内的一喷墨型的图像形成单元。在通过图像形成单元61而在记录纸P上形成图像之后，记录纸P被输送到出纸部分6。
图2是执行多功能图像形成装置1各种功能的一控制器的方框图。如图2所示，多功能图像形成装置1包括一中央处理单元(CPU)52、一只读存储器(ROM)51、一随机存取存储器(RAM)54、一调制解调器55、一网络控制单元(NCU)板56、一图像形成单元61、一送纸单元57、一图像读出单元63、控制屏3以及一电源58。CPU52执行各种控制和计算。ROM51储存用来指令各种控制操作的控制程序。RAM54包括一接受缓冲存储器54a。NCU板56用来执行与其它通讯设备进行通讯的网络控制。调制解调器55用来通过NCU板56对/从其它的通讯设备送入/接受通讯数据。图像形成装置61例如是喷墨型的。送纸单元57包括一驱动滚轮来馈送记录纸P的驱动电机41，以及一对驱动电机41执行驱动控制的控制线路92。图像读出单元63包括一读出文件上图像的扫描仪64。控制屏3包括诸操作键3a。LCD4在必要时，例如，显示操作信息。电源58对多功能的图像形成装置1提供电源。上述诸元件通过一总线59互相连接在一起。
下面将参照图3详细描述供纸器10。如图3所示，供纸器10包括一接纳在装置本体2内的框架11；一设置在框架11端部上的驱动机构40；以及，一拾纸滚轮单元21，其接受从驱动机构40传输的驱动力后沿X方向馈送记录纸P。
框架11包括一纸张安装板12、一分离板15和一对侧壁板14a、14b。纸张安装板12支承安装在纸张安装表面121上的一迭记录纸P，所述纸张安装表面121设置在纸张安装板12的上表面上。
纸张安装板12以这样的方式设置框架11的上后部(在图3中的上侧)和其下前部(在图3中的下侧)是倾斜的。纸张安装板12具有一形成在其中央部分的开口12a。开口12a设置在纸张安装板12的某一位置处，在该处，一纸张探测致动器32从拾纸滚轮单元21的后侧安装入内。如图4所示，当在纸张安装板12上无记录纸P时，纸张探测致动器32装配入开口12a。分离板15以这样方式设置分离板15的端部与纸张安装板12的端部连接。分离板15一张一张地分离安装在纸张安装板12上的记录纸P，并沿着导向板16被引导朝向图像形成单元61。分离板15从分离板15和纸张安装板12之间的连接部分沿基本上水平的方向朝向图像形成单元61延伸(在图3中朝向左前侧)。安装在纸张安装板12上的记录纸P沿着分离板15和导向板16的上编码，水平地引导到图像形成单元61。
侧壁板14a、14b在其间保持一定距离以使彼此面对。导纸器13a、13b设置在纸安装板12上，分别靠近侧壁板14a、14b。导纸器13a、13b通过一齿条(未示出)和一设置在框架11上的小齿轮(未示出)被连接。导纸器13a，13b联合齿条和小齿轮的运动，沿纸张安装板12的宽度方向可移动，以与记录纸P的宽度相匹配。记录纸P安装在导纸器13a，13b之间的纸张安装板上。
驱动机构40设置在与侧壁板14a相对的侧壁板14b的外表面上(图3中的右侧表面)。驱动机构40包括一驱动电机41和传输驱动电机41的驱动力的多个齿轮42-48。传动齿轮48设置在将驱动力传输给拾纸滚轮单元21的驱动轴20的端部上。设置在传动齿轮48下面的是连接到正齿轮上的六只连接齿轮42-47，它们例如可以由树脂制成。
下面将参照图5详细描述供纸器10的驱动机构40。在图5中，各齿轮41a、42-48的节圆用点划线表示，而设置在各齿轮41a、42-48的外圆周上的齿未予示出。如图5所示，连接齿轮42与安装在驱动电机41的转动轴上的一小齿轮41a啮合。连接齿轮42与另一与齿轮44同心且一体形成的连接齿轮43啮合。连接齿轮44与连接齿轮45啮合，齿轮45与齿轮46同心且一体形成。连接齿轮46与连接齿轮47啮合，连接齿轮47又与传动齿轮48啮合。
驱动电机41的转动轴的旋转，通过小齿轮41a和连接齿轮42-47，传输到传动齿轮48。更具体来说，当驱动电机41的转动轴旋转时，传输到小齿轮41a和连接齿轮42-47，以这样的次序转动诸齿轮41a、42-47。传输到连接齿轮47的转动然后传输到与齿轮47啮合的传动齿轮48。此外，传输到传动齿轮48的转动传输到驱动轴20，并转动驱动轴20。
驱动轴20跨越侧壁板14a、14b设置，并由侧壁板14a、14b可转动地支承。如图3所示，拾纸滚轮单元21沿轴的轴线方向设置在驱动轴20的大致的中心部分。
下面将参照图6详细描述拾纸滚轮单元21。拾纸滚轮单元21通过驱动轴20的转动驱动拾纸滚轮26，并将安装在纸张安装板12上的记录纸P送向导纸板16。
如图6所示，拾纸滚轮单元21包括一盒体22、一驱动齿轮23、一臂件28、一离合齿轮24、拾纸滚轮26、一介入齿轮25以及设置在盒22内的致动器单元31。当在纸张安装表面121上的记录纸P用完时，致动器单元31中断向拾纸滚轮26传输驱动力。
齿轮23-25、臂件28和致动器单元31设置在驱动轴20和拾纸滚轮26之间，以将驱动轴20的转动传输到拾纸滚轮26上并控制该转动的传输。盒体22由配装在驱动轴20上的扭转弹簧推压，这样，拾纸滚轮26压靠在纸张安装板12上的最上面的记录纸P上。
与驱动轴20一起转动的驱动齿23设置在图6中的左上部分的盒体22内，而同时包围该驱动轴20。臂件28设置在图6中的驱动齿23的右侧上。此外，在臂件28的右侧上设置有纸张检测致动器32。
臂件28包括一可转动地接纳驱动轴20的轴环28a，以及从轴环28a向外延伸的一臂28b(如图8和9所示)。与驱动齿23啮合的离合齿24可转动地安装在臂28b的端部上。
设置在图6的盒22中且在盒体下部的是用来馈送记录纸P的大致圆柱形的拾纸滚轮26。拾纸滚轮26包括一与记录纸P接触并通过其转动馈送纸P的滚轮部分26a，以及将驱动轴20的转动传输到滚轮部分26a上的齿轮部分26b。滚轮部分26a包覆具有高表面摩擦阻力的材料，例如，硅橡胶。当滚轮部分26a与纸P接触时，其防止滚轮部分26a的自旋。介入齿轮25设置在离合齿轮24和齿轮26b之间，以便将驱动轴20的转动传输到滚轮部分26a。
离合齿轮24与臂28b一起移动，并因此与啮合拾纸滚轮26的介入齿轮25啮合或脱开。
下面将参照图6和7详细描述致动器单元31。
致动器单元31包括纸张检测致动器32、一驱动致动器33以及一驱动中断凸台34。纸张检测致动器32配装在驱动轴20上以便绕轴环32a枢转。纸张检测致动器32的可移动端32b，依靠纸张检测致动器32自身的重力压在安装在纸张安装板12上的最上面的纸P的表面上。移动端32b随着在纸张安装板12上的纸张P的纸量的变化而移动。驱动致动器33在其一端上设置有一突起33a。突起33a配合于形成在纸探测致动器32上的一槽32c内。突起33a沿槽32c可滑动。驱动致动器33具有一在其另一端上的轴环33b。如图6所示，轴环33b可转动地支承在介入齿轮25的轴上。驱动致动器33还具有驱动中断凸台34，该凸台34设置在其上设有突起33a的表面的对面，即，在靠近臂件28(图6中的左侧)的一侧。凸台34被构造得与臂件28的阻挡部分28b1相接触。
下面将参照图8至11详细描述供纸器10的操作。在图8至11中，各离合齿轮24和介入齿轮25的节圆用点划线表示，且设置在各齿轮24、25的外圆周上的齿未予示出。
如图8至11所示，臂件28的臂28b形成为一大致的T形(当从侧面观看时)。另有一轴在从臂件28的轴环28a延伸的臂28b的一端处可转动地支承离合齿轮24。阻挡部分28b1、28b2从这样的一个部分向外延伸，即，在该部分，离合齿轮24沿齿轮24的径向被该轴支承，形成一基本的直线。当臂件28的臂28b沿顺时针方向转动时(图8)，阻挡部分28b2的一端与盒体22的内表面接触。
在拾纸操作过程中，驱动电机41沿顺时针方向转动(图5)。驱动轴20通过小齿轮41a、连接齿轮42-47和传动齿轮48沿逆时针方向转动(图9)。连同驱动轴20，驱动齿轮23沿逆时针方向转动(图9)。然后，驱动齿轮23的转动传输到与其啮合的离合齿轮24。联合驱动齿轮23的转动，离合齿轮24绕驱动轴20，与臂件28的臂28b一起朝向介入齿轮25枢转地移动。换句话说，离合齿轮24沿逆时针方向转动(图9)。因此，如图8所示，离合齿轮24移动与介入齿轮25啮合。这样，离合齿轮24的转动传输到介入齿轮25。此外，介入齿轮25的转动传输到拾纸滚轮26的齿轮部分26b。因此，滚轮部分26a沿顺时针方向转动(图8)，而纸P由拾纸滚轮26馈送。
离合齿轮24相对于介入齿轮25(在图8中介入齿轮25的左上侧)，与纸张安装板12相对地定位。当离合齿轮24转动时，在与介入齿轮25啮合之后，通过驱动齿轮23的转动，由于驱动齿轮23的转动力，臂件28趋于进一步沿逆时针方向运动(图8)。因此，拾纸滚轮单元21沿压迫纸张安装板12的方向移动。随着拾纸滚轮单元21朝向纸张安装板12运动，当拾纸滚轮26馈送纸P时，阻止拾纸滚轮26移开在纸张安装板12上的纸P。这样，纸P可被拾纸滚轮26顺利地馈送。
在非拾纸操作的过程中，驱动电机41沿着与当拾纸滚轮26进行拾纸并馈送纸P时的方向相反的方向(图5中的逆时针方向)转动。来自电机41的驱动力通过小齿轮41a、连接齿轮42-47以及传动齿轮48传输到驱动轴20，以使驱动轴29沿顺时针方向转动(图8)。连同转动的驱动轴20，驱动齿轮23沿顺时针方向转动(图8)。驱动齿轮23的转动传输到与其啮合的离合齿轮24。联合驱动齿轮23的转动，离合齿轮24绕驱动轴20，与臂件28的臂28b沿顺时针方向(图8)一起枢转地移动。因此，离合齿轮24移离介入齿轮25以与其脱开。这样，驱动力不传输到拾纸滚轮26。
当臂件28沿顺时针方向运动时(图8)，阻挡部分28b2与盒体22的内表面接触。这样，可限制臂件28和离合齿轮24沿顺时针方向的转动。当驱动轴20进一步沿顺时针方向转动以使阻挡部分28b2的端头与盒体22的内表面接触时，通过驱动轴23的转动力，臂件28向上推动盒体22和阻挡部分28b2。因此，盒体22绕驱动轴20沿顺时针方向枢转运动，以将拾纸滚轮26从纸张安装板12上移开。
如上所述，安装在纸张安装板12上的纸P被拾起并一张接一张地由拾纸滚轮26顺利地送出。
下面将参照图10和11详细描述，当馈送纸张安装板12上的最后一张纸P时，致动器31和拾纸滚轮单元21的操作。
在非拾纸操作的过程中，纸张探测致动器32依靠其自身的重力始终压在纸张安装板12上的纸P上。当与安装在纸张安装板12上的纸P实施非拾纸操作时，由于安装在纸张安装板12上的纸P，凸台34位于除阻挡部分28b1的通道之外的位置(如图9所示)。当纸P用完时，纸张探测致动器32依靠其自身的重力而移动，如图10所示，使端部32b配装入形成在纸张安装板12上的开口12a内。设置在驱动致动器32的一端上的突出部33a配入在纸张探测致动器32的槽32c内，这样，当纸张探测致动器32移动时，突出部33a沿槽32c绕轴环33b枢转，且凸台34移至在阻挡部分28b1的通道上的一位置上。
当驱动轴20沿逆时针方向转动，以使供纸器10执行纸张安装板12上无纸P的纸张馈送操作时，根据驱动轴20沿逆时针方向的转动，臂件28沿逆时针方向运动。离合齿轮24趋于与介入齿轮25啮合。然而，如图11所示，凸台34与阻挡部分28b1接触，这样，离合齿轮24和介入齿轮25的啮合被中断。因此，来自驱动电机41的驱动力不会传输到拾纸滚轮26。这种情况一直维持到纸P安装到纸张安装板12上。
如上所述，在根据本实施例的供纸器10中，当在纸张安装板12上的纸P用完时，纸张探测致动器32配装入形成在纸张安装板12内的开口12a中。因此，驱动致动器33和驱动中断凸台34移动，以中断向拾纸滚轮26传输驱动力。
采用上述的结构，可防止在驱动轴20、齿轮22-25以及拾纸滚轮26上施加过度的转动力。因此，可防止对驱动轴20、齿轮22-25以及拾纸滚轮26造成损坏。此外，通过传动轴48相对于驱动轴20的自由转动，可防止过度的载荷施加到电机41和连接齿轮42-47。因此，也可被防止产生在驱动电机41处于异常驱动状态时的噪音以及电机41的故障。
根据本实施例的供纸器10包括一切换装置，它在第一状况和第二状况之间进行切换，在第一状况，来自驱动电机41的驱动力被传输，即，拾纸状态过程中的驱动状况；在第二状况，来自驱动电机41的驱动力不被传输，即，非拾纸状态过程中的驱动状况。从介入齿轮25至拾纸滚轮26的传输驱动力的机构可构成一第一驱动力传动装置。从驱动电机41至驱动齿23，通过小齿轮41a、连接齿轮42-47、传动齿轮48以及驱动轴20进行传输驱动力的机构可构成一第二驱动力传动装置。此外，根据本实施例的供纸器10可包括一保持装置，它根据致动器单元31的运动，在离合齿轮24和介入齿轮25之间保持与驱动中断凸台34脱开的状况。
尽管本实用新型已参照实施例进行了描述，但应该理解到，本实用新型并不限于在上述示例性的实施例中所示的具体的形式。在不脱离如附后的权利要求书中陈述的本实用新型范围的前提下，可对此作出各种的改型和变体。
例如，一致动器可连同一弹簧件设置在纸张安装表面121上。当纸P安装在纸张安装板12上时，致动器可依靠纸P的重力被纸P压迫。当在纸张安装板12上无纸P时，致动器可从纸张安装表面121上跳开，以向上提升拾纸滚轮单元21，因此，从纸张安装板12上移开拾纸滚轮26。
在上述的实施例中，纸张检测致动器32的重量压靠于纸张安装板12上的纸P。相反，如图12所示，可设置一具有低的弹簧力的弹簧件，来稳定纸张检测致动器32。该弹簧件35可是一螺旋弹簧。该弹簧件35的一端可连接于盒体22的凸缘22a，其另一端可连接于纸张探测致动器32的轴环32a。弹簧件35可支承纸张检测致动器32，以压迫在纸张安装板12上的纸P。较佳地，弹簧件的弹簧力可以大约为2至5克。
权利要求1.一供纸器，包括一其上放置纸张的纸张安装板；一设置成面向纸张安装板的拾纸滚轮；一驱动电机；以及一与驱动电机和拾纸滚轮连接的传动装置；其特征在于，所述传动装置包括一恒定地与拾纸滚轮的一转动轴合作的第一齿轮，一在驱动力传送到第一齿轮的第一情况和不传送到第一齿轮的第二情况之间切换的切换装置；一将驱动力从驱动电机传输到切换装置的一驱动轴；以及一致动器；其中所述切换装置包括一所述驱动轴一起转动并从所述驱动轴接受所述驱动电机传输的驱动力的驱动齿轮；一在其一端上可转动地支承所述驱动齿轮并沿与所述驱动齿轮相同的转动方向联合所述驱动齿轮的转动一起转动的臂件，以及一可转动地支承在所述臂件的另一端上的离合齿轮，驱动力从第一齿轮传输到该所述驱动齿轮，所述离合齿轮可与所述第一齿轮啮合或脱开；以及所述致动器包括一探测在纸张安装板上有和无纸张的纸张探测致动器；和与所述纸张探测致动器连接的一驱动致动器；其中所述驱动致动器具有一保持装置。
2.如权利要求1所述的供纸器，其特征在于，所述纸张探测致动器围绕设置在致动器重心的上方的一轴线枢转地支承，该纸张探测致动器具有一端，该端压在安装在纸张安装板上的堆叠纸的最上表面且可移动。
3.如权利要求2所述的供纸器，其特征在于，纸张安装板在面向纸张探测致动器的一部分处具有一纸张探测致动器的端部插入其中的开口。
4.如权利要求2所述的供纸器，其特征在于，纸张探测致动器配装在第二驱动力传动装置的所述驱动轴的上方，并绕驱动轴可枢转地支承。
5.如权利要求1所述的供纸器，其特征在于，致动器具有形成在驱动致动器和纸张检测致动器中之一个上的一槽，以及设置在驱动致动器和纸张检测致动器中另一个上的配装部分，该配装部分可滑动地配装在槽内，并通过槽和配装部分纸张检测致动器的枢转运动传输到驱动致动器并与其关联。
6.如权利要求1所述的供纸器，其特征在于，驱动致动器的保持部分是一凸台，直接地接触所述臂件，且该凸台联合纸张探测致动器的枢转运动而移动。
7.如权利要求6所述的供纸器，其特征在于，所述臂件包括一朝向所述臂件的转动方向延伸的止挡器，且该止挡器和驱动致动器的保持部分互相接触。
8.如权利要求1所述的供纸器，其特征在于，纸张探测致动器包括一弹簧件。
9.如权利要求8所述的供纸器，其特征在于，弹簧件具有一2-5克的弹力。
专利摘要一供纸器，包括一纸张安装板；一拾纸滚轮；一驱动电机；以及一传动装置；传动装置包括一恒定地与拾纸滚轮的一转动轴合作的第一齿轮，一在驱动力传送到第一齿轮的第一情况和不传送到第一齿轮的第二情况之间切换的切换装置；一驱动轴；一致动器；切换装置包括与驱动轴一起转动并接受驱动电机驱动力的驱动齿轮；一臂件，以及一支承在臂件另一端上的离合齿轮，驱动力从第一齿轮传输到驱动齿轮，离合齿轮可与第一齿轮啮合或脱开；以及致动器包括一探测在纸张安装板上有和无纸张的纸张探测致动器；和与纸张探测致动器连接的一驱动致动器；其中驱动致动器具有一保持装置。该供纸器在纸张安装板上的纸用完时，限制施加到拾纸滚轮上的过度的载荷。
文档编号B65H7/04GK2725244SQ03272779
公开日2005年9月14日 申请日期2003年7月18日 优先权日2002年7月18日
发明者浅田哲男, 竹本贵俊 申请人:兄弟工业株式会社