图像形成设备中的送纸设备及其控制方法 相关申请
本申请要求，2002年7月25日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.2002-43761的优先权，其公开在这里被全文引用作为参考。
【技术领域】
本发明涉及一种图像形成设备，更具体地说，涉及一种能够利用介质传感器检测纸的类型和纸进入纸传送通道的图像形成设备的送纸设备(paper feeding apparatus)。
背景技术
通常，图像形成设备，例如，激光打印机、传真机、复印机或多功能机器，是通过光电导鼓(photo conductive drum)把与从内部/外部输入的数据信号相对应的图像转印到打印介质，即由纸供给系统提供的打印用纸上而执行打印职能。
对于这种图像形成设备，可以使用各种型式的介质，例如普通纸、透明纸、高光面纸和织物。由于不同的打印介质要求不同的打印条件，例如加热温度和速度，存在一种具有检测打印介质类型的介质传感器的图像形成设备，从而能按照打印介质的类型自动地执行适当的打印。
在下面参考图1至3，描述具有这种现有技术地介质传感器的图像形成设备的送纸设备。
图1示意地描述了具有传统介质传感器的送纸设备。如图1所示，送纸设备包括：一捡拾辊(pick-up roller)11，用于捡拾要被打印的纸；一驱动辊12，用于传送所捡拾的纸；一进纸辊13，用于提供纸，从而可以执行打印工作；一捡拾传感器21，用于检测纸是否被捡拾；一介质传感器22，用于检测纸的类型。
捡拾辊11是由捡拾电机(未示出)旋转，它捡拾要被打印的纸，并把纸传送到纸传送通道上。在图1中，纸传送通道用黑粗体实线表示。驱动辊12，它由换行电机(line feeding motor)(未示出)旋转，把由捡拾辊11传送的纸传送到一预定位置。进纸辊13，它由换行电机(未示出)旋转，并把纸传送到一预定位置，从而使纸在打印头(未示出)上被打印。捡拾传感器21被安装在纸传送通道的预定位置上，用于检测纸是否通过捡拾辊11的旋转被捡拾以及纸是否进入纸传送通道，并把所得信号供给控制器去控制送纸设备。
图2是解释这种捡拾传感器21的电路结构的电路图。捡拾传感器21包括一个光电断路器(photo interrupter)，其被构造以使通过进入纸传送通道的纸来阻断光，并且捡拾传感器21提供一纸进入确定信号给控制器20。当纸进入确定信号从捡拾传感器21被提供的时候，控制器20判定纸被捡拾并且进入纸传送通道。
在被提供给打印头以打印以前纸被定位(allign)的时候，纸靠近介质传感器22，因此，介质传感器被接通。对于判断纸类型的介质传感系统，光发射/接收传感器的组合被采用。
图3表示驱动介质传感器22的驱动电路。介质传感器22的光接收单元包括两个光电晶体管25a和25b，它们相对于纸的表面以不同角度被安排。光发射单元包括一个电阻26a和一个LED(发光二极管)26b，电阻26a串联连接在电源电压(例如5V)和地电压之间。LED 26b把光投射到经过驱动辊12的纸上。
来自LED 26b的光被纸反射，并入射到相对于纸以不同角度被安排的光电晶体管25a和25b上。因为光电晶体管25a和25b是相对于纸以不同角度被安排的，由纸反射的入射光具有不同的数量，因此，不同的输出从光电晶体管25a和25b输入到控制器20。控制器20计算来自光电晶体管25a和25b的输出的比例，分析纸的反射率，并由此确定纸的类型。具有关于纸类型信息的数据库是事先用实验方法设置的，其中所述纸类型与来自光电晶体管25a和25b的输出的比有关。
如上所述，传统的送纸设备分别需要捡拾传感器，以便检测纸是否被捡拾和纸是否进入纸传送通道，以及需要介质传感器，以便检测纸类型。因此，在纸传送通道上安排每种传感器的机械结构是复杂的，由于使用附加部件而增加了成本。
【发明内容】
本发明的一个方面是至少解决上述问题和/或缺点，以提供下述的优点。
因此，本发明的一个方面是通过在图像形成设备中提供一个供给纸的设备而解决上述问题，其中该设备通过利用介质传感器不仅能检测纸类型，也能检测纸进入纸传送通道，本发明还提供了一种控制该设备的方法。
上述和/或其它方面和优点通过在图像形成设备中提供一个进给纸的设备而实现，它包括：一由捡拾电机转动的捡拾辊，用于捡拾纸；分别由换行电机转动的驱动辊和进纸辊，用于传送纸；一位于纸传送通道上的具有光发射单元的介质传感器，把光发射到通过捡拾辊向前移动的纸上；至少一个相对于纸以预定角度安排的光接收单元，以接收由光发射单元照射的、沿纸传送通道向前移动的纸的反射的光；一捡拾开关单元，通过比较光接收单元的输出信号和设定的参考信号而输出一纸进入确定信号；一控制器，根据捡拾开关单元输入的纸进入确定信号确定纸是否被提供，并利用从光接收单元输入的信号确定纸类型。
本发明的其它方面和/或优点将部分地在下面的描述中陈述，部分地从描述中可以显而易见，或在本发明的实践中可以知道。
介质传感器的光接收单元包括相对于纸以不同角度被安排的两个光电晶体管，其中由光发射单元发射的光从纸上反射，然后提供给以不同角度安装的光接收单元。同时，捡拾开关单元包括一个比较器，它在光电晶体管的输出侧分叉而不与纸垂直，以通过比较光电晶体管提供的信号和预定的参考信号而输出纸进入确定信号。
按照本发明，一种方法被用于在图像形成设备中进给纸，并使用了一种设备，它包括：一通过捡拾电机转动的捡拾辊，用于捡拾纸；分别由换行电机转动的驱动辊和进纸辊，用于传送纸；一具有光发射单元、一光接收单元和一捡拾开关单元的介质传感器，用于检测纸的存在。该方法包括：如果一个打印指令被接收，驱动捡拾电机，同时接通介质传感器的光发射单元；如果光接收单元被接通，并且纸进入确定信号从捡拾开关单元被输出，则确定纸被提供，关断光发射单元；如果捡拾辊被转动，并且纸被传送直到驱动辊，通过向后驱动换行电机使纸定位；如果纸被定位，则通过接通介质传感器而检测纸类型；如果纸类型检测被完成，则通过向前转动进纸辊而进给纸，并根据检测的纸类型执行打印。
这里，检测纸类型一般这样进行，接通光发射单元，计算两个晶体管提供的输出值的比，根据输出值的比确定设定纸类型中的纸类型，这些步骤顺序执行。
【附图说明】
本发明的这些和/或其它方面和优点，通过下面参照附图对优选实施例的描述将会变得更加明显和容易理解。
图1是解释传统的送纸设备的示意图；
图2是说明图1的传统送纸设备的捡拾传感器的电路图；
图3是说明图1的传统送纸设备的介质传感器的电路图；
图4是本发明的送纸设备的示意图；
图5是图4的送纸设备的介质传感器的电路图；
图6A和6B是图5所示介质传感器的输出的曲线图；
图7是图4所示送纸设备的控制方法的流程图。
【具体实施方式】
下面参考附图对根据本发明实施例的图像形成设备中的送纸设备进行描述。
图4是根据本发明实施例的送纸设备的结构的示意图。如图4所示，根据本发明的图像形成设备中的送纸设备包括：一捡拾辊110，一驱动辊120，一进纸辊130，一介质传感器300，和一控制器(未示出)。
捡拾辊110被捡拾电机(未示出)转动，它从纸堆部分(未示出)中捡拾一张纸并传送这张纸，从而使纸进入由图4粗实线所表示的纸传送通道。驱动辊120通过驱动一个换行辊(未示出)而被转动，并且沿纸传送通道传送已捡拾的纸。进纸辊130通过换行电机被转动，并当纸到达驱动辊120的时候，通过向后转动而使纸定位。随着纸类型检测的完成，进纸辊130向前转动，从而纸能被传送给打印设备(未示出)，在这里打印被执行。
介质传感器300位于纸传送通道上，并检测纸类型和纸是否被捡拾。
介质传感器300包括发光二极管(LED)305b和光电晶体管331a和331b。LED 305b发射光到介质传感器300中限定的小室304，而光电晶体管331a和331b以不同角度，例如25°和90°，接收来自正经过小室304的纸的反射光。光电晶体管331b与纸成25°被安排，检测纸的进入。
图5是图4的介质传感器的驱动电路。介质传感器驱动电路包括：一光发射单元305，一光接收单元330，一捡拾开关单元320和一控制器310。光接收单元330包括第一光接收单元330a和第二光接收单元330b。
光发射单元305包括一个电阻305a，它串联在电源电压(例如，5V)和光敏二极管305b之间。光敏二极管305b把光投射向小室304。
光接收单元330的第一和第二光接收单元330a和33b以不同角度，例如90°和25°接收来自光发射单元305的光。在这种情况下，第一光接收单元330a的光电晶体管331a相对于纸成垂直关系即90°被安排，而第二光接收单元330b的光电晶体管331b与纸成25°被安排。
当打印介质是透明材料制成的时候，因为几乎没有反射光，与纸成90度关系的光电晶体管331a几乎是“0”输出。这就是说，90°的光电晶体管331a由于没有输入信号，几乎不能检测透明纸是否被捡拾。因此，捡拾开关单元320与另一个以25°安排的光电晶体管331b的输出端连接。
第一光接收单元330a按照与通过小室304的纸成90°角安排的光电晶体管331a上接收的光来放大电压。所放大的电压在模拟-数字(A/D)转换器333a中被转换成数字信号，并被供给控制器310。第二光接收单元330b按照与通过小室304的纸成25°角安排的光电晶体管331b上接收的光来放大电压。所放大的电压在A/D转换器333b中被转换成数字信号，并被供给控制器310。
捡拾开关单元320，响应于第二光接收单元330b的运算放大器332b输出的电压值M_DETECT25，检测纸是否进入小室304。捡拾开关单元320把运算放大器332b的输出电压M_DETECT25和一个参考电压Vref进行比较，当输出电压M_DETECT25高于参考电压Vref的时候，输出一个“高”信号，即，纸进入确定信号PP_SW，到控制器310，表示纸已经进入纸传送通道。
控制器310按照外部输入指令、来自传感器的检测信号M_DETECT90和M_DETECT25、和该设备中执行的程序，控制送纸设备的全部操作。当接收到捡拾开关单元320发出的纸进入确定信号PP_SW时，控制器310就确定纸被捡拾并进入纸传送通道。控制器310还按照两个光电晶体管331a和331b计算运算放大器332a和332b的输出M_DETECT90和M_DETECT25的A/D转换值的比，并根据所计算的输出比以及参考预设的纸类型，确定纸类型。
下面参考图6A和6B详细描述介质传感器330的输出。图6A是表示当标准纸进入纸传送通道时介质传感器300的输出的曲线图。线A表示捡拾开关单元320的输出，曲线B表示25°处的光电晶体管331b的输出，曲线C表示90°处的光电晶体管331a的输出。如图6A所示，由于纸的进入，光电晶体管331b被接通，使得一个高于参考电压Vref的电压被输入到比较器321，随后，纸进入确定信号PP_SW被供给控制器310。
如图6A的线B和C所表示的不同的输出从以各自角度的光电晶体管331a和331b被输入到控制器310。控制器310计算输出B和C的比，从而确定纸类型。
图6B是表示在其中纸从介质传感器300被分开的过程中，介质传感器300的输出的曲线图。由于图6B的描述和图6A相同，所以其详细的解释被省略了。
下面参考图7描述本发明的图像形成设备中的送纸设备的控制方法。当控制器310接收了打印指令时(S10)，捡拾电机被驱动(S11)，介质传感器300的LED 305b被接通(S12)。由于捡拾辊110被捡拾电机转动，纸从纸堆部分中被捡出并进入纸传送通道。
随着纸进入纸传送通道，来自介质传感器LED 305b的光被纸反射并射入光接收单元的光电晶体管331b。由于反射光被照射在其上，光电晶体管331b接通并输出一个信号。来自光电晶体管331b的输出信号被放大器332b放大，然后输入到捡拾开关单元320的比较器321。捡拾开关单元320被连到和纸成25°角安排的光电晶体管331b的输出端。如果光电晶体管331b被接通，一个高于参考电压Vref的电压被施加到比较器321，捡拾开关单元320输出纸进入确定信号。
如果纸进入确定信号PP_SW在控制器310中被接收(S13)，控制器310就确定纸进入了纸传送通道，并因此关断介质传感器300(S14)。此后，当纸被传送到驱动辊120的时候，进纸辊130向后转动，从而纸被定位(S15和S16)。如果进纸辊130向后转动，纸被定位并与介质传感器300接触，从而接通介质传感器300的LED 305b。
控制器310通过计算相对于纸以不同角度安排的光电晶体管331a和331b的输出信号的比而检测纸类型(S17)。按照输出信号的纸类型是事先由实验方法确定的，并存储在数据库中。如果纸类型检测完成，换行电机被向前驱动，以使进纸辊130向前转，并且根据纸类型执行打印(S19和S20)。
按照本发明，纸是否进入纸传送通道是通过检测纸类型的介质传感器检测出来的。因此，利用简单结构，可以确定纸类型检测和纸是否被捡拾的确定，而不需要附加的部件，从而改善了机械结构和降低了制造成本。
上面描述了本发明的实施例，那些本领域普通技术人员可以理解，在不脱离所附权利要求书规定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明在形式及细节方面作各种改变。上述实施例和优点仅仅是举例说明而不被理解为限制本发明。本发明的原理可以容易地用于其它型式的设备。本发明的描述只打算作为解释，而不是限制权利要求的范围。对于本领域普通技术人员来说，许多替换、修改和变化是明显的。在权利要求书中，装置加功能的语句是打算包括这里所述的执行所述功能的结构，不仅包括结构的等价物，而且包括等价的结构。虽然本发明的一个实施例已经被示出和描述，本领域普通技术人员可以理解，在不脱离本发明的原理和精神的前提下，可以做出这个实施例中的各种变化，本发明的范围是在权利要求及其等价物中规定的。