成像设备的拾纸装置 【技术领域】
本发明涉及一种拾起并传送叠置在成像设备的送纸盒中纸张的装置，该成像设备如打印机，影印机及类似设备，并尤其涉及一种拾纸装置，其根据纸张的类型和特性通过改变拾纸辊的位置而拾起纸张。
背景技术
通常，诸如激光打印机或影印机的成像设备具有一送纸盒，该送纸盒可移动地安装在该成像设备的主体内，以在其中叠放许多纸张，且该成像设备具有拾纸装置，以连续不断地从送纸盒的纸堆中将纸张拾起并将其传送至成像引擎单元。
如图1所示，传统的成像设备的拾纸装置包括一送纸盒3，其中叠放许多纸张1并具有按预定角度倾斜以接触纸张1的前端的摩擦阻力板2，且该成像设备还包括一拾纸辊5，该拾纸辊5由拾纸托架4的自由端可旋转地支撑，以便拾起并传送纸张1。在拾纸托架4内设置有一传动机构6，将来自驱动源(未示出)的驱动力传至该拾纸辊5。
在用于普通成像设备的这种拾纸装置中，由于送纸盒3安装在成像设备的主体内，且在其内叠放许多纸张，因此设置在送纸盒之上的拾纸辊5如图1所示与送纸盒3中叠置的纸张的最上面一张1相接触。在印刷过程中，当驱动源由控制器(未示出)驱动，并通过传动机构6将驱动源的驱动力传至拾纸辊5时，拾纸辊5转动并由此在拾纸辊和纸张之间产生摩擦，从而拾起最上面一张纸。因为摩擦阻力板2的存在，可以一张张地拾起纸张。
但是，在具有上述结构的用于普通成像设备的拾纸装置中，拾纸辊5在距摩擦阻力板2固定的距离X处与纸张1相接触，而不论纸张地特性如厚度，表面粗糙度和强度如何。因此，在打印通常强度较弱的薄纸时，会发生一次拾起多张纸的多重传送。在利用通常高强度的厚纸情况下，使用薄纸的情况下由于拾起不正确数目的纸张而出现夹纸。
此外，为了在不发生夹纸的情况下拾起厚纸，驱动马达的扭矩不得不持续提高，从而造成能耗和增大噪音的问题。
【发明内容】
本发明目的在于解决背景技术中的上述问题。因此，本发明的一个方面提供了一种成像设备的拾纸装置，它能够根据打印命令设置的纸的特性如厚度、强度等通过改变拾纸位置来拾起纸张，由此相对于每种类型的纸张提供稳定拾纸。
本发明的另一方面提供了一种成像设备的拾纸装置，它能够根据纸张的厚度和/或强度通过适当改变拾纸辊的拾纸位置，而恒定地控制拾纸力量，由此降低能耗和噪声。
上述和/或其它方面通过提供一种成像设备的拾纸装置来实现，该拾纸装置包括：多张纸的送纸盒，该送纸盒具有以预定角度倾斜以接触纸张的前端的摩擦阻力板，该摩擦阻力板将纸张一张张分开；拾纸辊，该拾纸辊与送纸盒中最上面的纸张相接触地转动，并将最上面的纸张向摩擦阻力板传送；拾纸托架，其可转动地支撑拾纸辊，并具有传动机构以将旋转驱动力传至该拾纸辊；以及拾纸位置变化单元，其将拾纸辊移动至根据纸的特性预先设定的至少两个拾纸位置中的一个位置处。
两个拾纸位置包括第一拾纸位置和第二拾纸位置，在第一拾纸位置，摩擦阻力板和拾纸辊之间的距离设为L1，使得拾纸辊拾起高强度纸张，在第二拾纸位置，该距离设定为比L1小的L2，使拾纸辊可以拾起低强度的纸张。
该拾纸位置变化单元包括一旋转件，其由一轴连接在拾纸托架上，并绕该轴转动，旋转件具有：一对可转动地设置在其端部的拾纸辊；驱动单元，该单元旋转地驱动该旋转件，以便将拾纸辊在第一和第二拾纸位置之间移动；以及一控制单元，其探测纸的特性，并根据所探测到的纸的特性控制驱动单元。
该驱动单元包括：一对第一连接件，每个第一连接件都具有与旋转件两侧连接的第一端；一对第二连接件，每个第二连接件都具有通过销连接每个第一连接件的第二端的第一端，该第一连接件的第二端与第一连接件的第一端相对；固定到第二连接件的第二端上的轴，所述第二端与第二连接件的第一端相对；第三连接件，其具有固定到第二连接件第二端之间的轴上的第一端；以及驱动源，其连接到第三连接件的第二端上，该第二端与第三连接件的第一端相对，以便联动第一，第二和第三连接件的运动。
在本发明的一实施例中，分别用单独的第一连接件和第二连接件替代成对的第一和第二连接件。
在本发明的一实施例中，驱动源为一螺线管。
根据本发明的另一方面，成像设备的拾纸装置包括：许多纸张的送纸盒，送纸盒具有一摩擦阻力板，该板倾斜预定角度以与纸张的前端相接触，该摩擦阻力板将纸张一张张分开；拾纸辊，其与送纸盒中最上面的纸张相接触地转动，从而将最上面的纸张向摩擦阻力板传送；拾纸框架，其设置在送纸盒内；拾纸托架，其可移动地设置在拾纸框架上，在其一端可旋转地设置拾纸辊，并且在其内侧设置传动机构，以将旋转驱动力传至拾纸辊；以及拾纸位置变化单元，该单元将拾纸辊移动至根据纸的特性预先设定的至少两个拾纸位置中的一个位置处。
两个拾纸位置包括第一拾纸位置和第二拾纸位置，在第一拾纸位置，摩擦阻力板和拾纸辊之间的距离设为L1，以便拾纸辊拾起高强度的纸，而在第二拾纸位置，该距离设为比L1小的L2，以便拾纸辊拾起低强度的纸。
拾纸位置变化单元包括：一传送框架，其往复地安装在拾纸框架上，传送框架支撑拾纸托架的固定端；传动单元，其使传送框架线性往复运动；以及控制单元，其探测纸的特性，并依据所探测到的纸的特性控制传送单元。
一对导向杆从传送框架的两侧向外伸出，而一对导向槽限定在拾纸框架中，以接纳导向杆对，由此在拾纸框架上导引传送框架的移动。
而且，传送装置包括：设置在传送框架内的齿条元件；与齿条元件啮合的小齿轮；及设置在拾纸框架内的驱动源，用于可转动地驱动小齿轮。
本发明附加的和/或其它的方面和优点在随后的说明中部分提出，一方面可由该描述而清楚，或可以从实施本发明中获知。
【附图说明】
本发明的这些和/或其它优点通过结合附图对优选实施例的描述将变得清楚且更易理解。
图1为传统的成像设备的拾纸装置的侧视图；
图2和图3为示出根据本发明一实施例的成像设备的拾纸装置的示意性透视图；
图4为示出根据本发明的拾纸装置的方块图；
图5为示出根据本发明优选实施例的拾纸装置的侧视图，以说明其工作过程；
图6为示出采用根据本发明另一实施例拾纸装置的成像设备透视图；
图7为示出根据本发明另一实施例的成像设备的拾纸装置透视图；
图8为示出根据本发明另一实施例的拾纸装置的侧视图，以说明其工作过程；以及
图9为示出根据本发明另一实施例的用于成像设备的拾纸装置的拾纸托架的透视示意图。
【具体实施方式】
现在详细介绍本发明的优选实施例，参照附图说明实施例，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。下面为了解释本发明参照附图描述本发明的实施例。
参照图2至5，根据本发明实施例的成像设备的拾纸装置包括：送纸盒10，拾纸辊20，拾纸托架30，和拾纸位置变化单元40。
该送纸盒10具有在其中限定的空间，在该空间内可叠置多张纸，并具有一摩擦阻力板11，该板倾斜预定的角度以接触纸张的前端。该摩擦阻力板11使由拾纸辊20输送的纸张一张张分开。
该拾纸辊20与送纸盒10中最上面的纸张相接触地转动，从而将最上面的纸张向摩擦阻力板11传送。
拾纸托架30可旋转地支撑拾纸辊20，并包括传动机构31，以将来自拾纸驱动源(未示出)地旋转驱动力传送到拾纸辊。
该拾纸位置变化单元40将拾纸辊移动到至少两个拾纸位置中的一个位置，这两个拾纸位置根据叠置在送纸盒10中的纸张的特性预先设定，该纸张特性诸如为厚度和强度，由此适合于纸的特性而改变拾纸辊20的拾纸位置。
图5示出两个拾纸位置，即第一拾纸位置和第二拾纸位置，在第一拾纸位置，摩擦阻力板11和拾纸辊20之间的距离设为L1，以便拾纸辊20拾起高强度的厚纸，而在第二拾纸位置，该距离设为比L1小的L2，以便拾纸辊拾起低强度的薄纸。尽管这个实施例仅示出第一拾纸位置和第二拾纸位置，拾纸辊20根据诸如纸的厚度和强度的特性而在其间可变地移动，但对此没有限制，可以设定更多的拾纸位置。
根据本发明的拾纸位置变化单元40包括一旋转件50，一驱动单元60和一控制单元70。
该旋转件50设置于拾纸托架30处，以围绕轴51转到预定的角度。该拾纸辊轴52穿过该旋转件50而包括在内。两个拾纸辊20安装于该拾纸辊轴52的两侧。
该驱动单元60可旋转地驱动该旋转件50，以使拾纸辊20在第一和第二位置之间移动。驱动单元60包括：一对第一连接件61，61A，每个都具有与旋转件50两侧连接并从旋转件50向后延伸的第一端；一对第二连接件63，63A，每个都具有通过销62，62A与每个第一连接件61，61A的第二端相连接的第一端，该第二端与第一连接件的第一端相对；第三连接件65，其具有固定到轴64上的第一端，轴64固定到第二连接件63，63A的第二端上，该第二端与第二连接件的第一端相对；以及驱动源66，其连接到第三连接件65的另一端上，以驱使连接件61，61A，63，63A和65的联动。
在另一实施例中，分别以单独的第一连接件和第二连接件替代成对的第一和第二连接件。
在上述的实施例中，驱动源66被描述为一螺线管(如图2所示)。但是这不应被认为是一种限制结构。例如，驱动源66可以为电磁铁。框架(未示出)支撑轴64。
如图4所示，控制单元70探测叠置在送纸盒10中的特性，并基于探测的信息控制驱动源66。根据本发明的一实施例，成像设备的拾纸装置包括一传感器80，以探测叠置在送纸盒10中的纸张的特性，如厚度和强度。控制单元70接收来自传感器80的信号，基于接收到的信号确定纸张的特性，从而根据所确定的纸张特性控制驱动源66的驱动。
同时，如图5所示，设置于拾纸托架30内的传动机构31由多个齿轮构成，它们置于在一方面为旋转驱动轴33、另一方面为穿过旋转件50设置的拾纸辊轴52之间。该旋转驱动轴33在与旋转件50的位置相对一侧穿过拾纸托架30。而且，拾纸齿轮32安装在旋转驱动轴33上。因此，拾纸驱动源(未示出)产生的驱动力通过拾纸齿轮32传至旋转驱动轴33，接着通过传动机构31传至拾纸辊轴52，从而转动拾纸辊20。
参照图4，当使用者输入打印命令时，根据本发明的实施例，成像设备的拾纸装置通过传感器80探测送纸盒10中叠置的纸张的特性，并将所探测的纸张特性信息传至控制单元70。控制单元70基于探测到的纸张特性信息、通过参照预先储存的信息和所探测到的纸张特性信息来确定拾纸辊20的拾纸位置。同时，在成像设备中没有传感器80的情况下，成像设备可以设计成使用者输入打印命令时，在一打印机驱动器上设置纸的类型。纸张特性信息传送至控制单元70，并于是控制单元70确定拾纸辊20的拾纸位置。
下面将详细描述根据纸张特性确定拾纸辊20的拾纸位置的操作。
在通常强度弱的普通纸的情况下，如图2和5所示，作为驱动源66的螺线管被控制单元70控制沿如图2所示的箭头方向驱动。通过螺线管的驱动，第三连接件65绕轴64沿逆时针方向转动，而第二连接件63，63A与第三连接件65相关联地绕轴64沿逆时针方向转动。于是，与第二连接件63、63A相连的第一连接件61，61A沿与图2中箭头方向相反的方向行进。由于第一连接件61，61A的移动，旋转件50绕轴51沿逆时针方向转动，因而由该旋转件50支撑的拾纸辊20定位在第二拾纸位置，在该位置距摩擦阻力板11的距离为L2。如上所述，当拾纸辊20定位在第二拾纸位置以缩小摩擦阻力板11和拾纸辊之间的间隙时，单位纸张长度上的纸张强度提高。因此，在摩擦阻力板11处的阻力与拾起厚纸时的一样大。于是，该纸被拾起，而不会多重传送。
同时，在高强度纸的情况下，如图3和图5所示，作为驱动源66的螺线管沿如图3所示的箭头方向被驱动。之后，第三连接件65绕轴64沿顺时针方向转动，而第二连接件63，63A与第三连接件65相关联地绕轴64沿顺时针方向转动。于是，连接到第二连接件63，63A上的第一连接件61，61A后退。由于第一连接件61，61A的移动，旋转件50绕轴51沿顺时针方向转动，从而由该旋转件50支撑的拾纸辊20定位在第一拾纸位置，该位置距摩擦阻力板11的距离为L1。如上所述，当拾纸辊20定位在第一拾纸位置由此加宽了摩擦阻力板11和拾纸辊之间的间隙时，单位长度的纸张强度降低。这样，在摩擦阻力板11处的阻力与拾起薄纸时获得的一样大。也就是说厚纸可以以相同程度的拾纸驱动力被拾起。
当根据纸的厚度和强度适当决定拾纸辊20的拾纸位置时，驱动力从拾纸驱动源(未示出)通过拾纸齿轮32、旋转驱动轴33和传动机构31传至拾纸辊20，由此旋转拾纸辊20。接着，因为转动拾纸辊和纸张之间的摩擦力，最上面的纸被拾起，并传送至摩擦阻力板11，且该纸张由摩擦阻力板11与下一张纸分开。
在本发明的另一实施例中，第二和第三连接件结合而成为一个单独特征(未示出)，该特征在驱动源66被驱动时绕一中心点旋转。
图6和图9是示出根据本发明的另一优选实施例的成像设备拾纸装置的视图。参照附图，根据本发明的另一实施例的成像设备的拾纸装置包括一送纸盒100，一拾纸辊200，一拾纸框架300，一拾纸托架400和一拾纸位置变化单元500。
该送纸盒100具有一其中限定的空间，在该空间内可叠置许多张纸1，并具有摩擦阻力板110，该板倾斜预定的角度，以接触纸张1的前端。该摩擦阻力板110将由拾纸辊200输送的纸张一张张分开。
该送纸盒100可移动地安装在成像设备主体600内提供的一盒安装部分610内。
拾纸辊200与送纸盒100中所叠置的纸张的最上面一张纸1相接触地旋转，并将最上面的纸张向摩擦阻力板110传送。
拾纸辊200可转动地设置在拾纸托架400的一端。拾纸托架400设置有一传动机构420，如图8所示，以将第一驱动马达410上的驱动力传至拾纸辊200。
拾纸托架400可移动地设置在该拾纸框架300上。
拾纸位置变化单元500移动该拾纸托架400，以使该拾纸辊200定位在根据纸张特性预先确定的至少两个拾纸位置中的一个上。
两个拾纸位置包括第一拾纸位置和第二拾纸位置，在第一拾纸位置，摩擦阻力板110和拾纸辊200之间的距离设为L1，以便拾纸辊200拾起高强度的厚纸，而在第二拾纸位置，该距离设为小于L1的L2，以便拾纸辊200拾起低强度的薄纸。
拾纸位置变化单元500包括一传送框架510，一传动单元520和一控制单元70(如图4所示)。
传送框架510支撑拾纸托架400的固定端，并可往复地设置在拾纸框架300上。
一对导向杆511，512从传送框架510的两侧向外伸出，而一对导向槽311、312限定在拾纸框架300中以接纳该对导向杆511，512，由此在拾纸框架300内导引传送框架510的移动。第一导向杆511连接拾纸托架400和传送框架510的两个固定端。从而拾纸托架400绕第一导向杆51转至预定的角度，并由此，设置在拾纸托架400一端上的拾纸辊200与送纸盒100中叠置的纸张中的最上面一张相接触。
传送单元520可使传动架510在拾纸框架300中往复运动。该传送单元包括设置在传送框架510上的齿条元件521，与齿条元件521啮合的小齿轮522，以及设置在拾纸框架300上以便可转动地驱动该小齿轮522的第二驱动马达523。
该控制单元70的工作方式与上述实施例相同。也就是说，控制单元70探测纸张特性并基于所探测的纸张特性信息控制该传送单元520的第二驱动马达523的驱动。如上述实施例所述，成像设备的拾纸装置包括一传感器80，其根据纸张类型探测纸张的特性，如厚度和强度，控制单元70接收来自传感器80的信号，根据纸张类型确定纸张的特性，从而根据所确定的特性控制该第二驱动马达523。
以下，参照图4、8和9描述根据本发明的另一实施例的用于成像设备的拾纸装置的操作。
基本操作方式与上述实施例相同。
也就是说，当输入打印命令时，传感器80探测送纸盒100中所叠置的纸张的特性，并将该信息传至控制单元70。控制单元70基于所探测到的纸张特性信息确定拾纸辊200的拾纸位置，并然后控制第二驱动马达523，以使拾纸辊200移动至预定的拾纸位置。
也就是说，在低强度的薄纸情况下，第二驱动马达523沿顺时针方向被旋转驱动，以使拾纸辊200在第二拾纸位置L2拾起纸张。之后，传送框架510由小齿轮522和齿条元件521移至图的左侧，而连接在传送框架510上的拾纸托架400相应地移动，从而使拾纸辊200定位在第二拾纸位置。在该位置上，第一驱动马达410的驱动力通过该传动机构420传至该拾纸辊200，以使拾纸辊200转动。由于拾纸辊200的转动，在拾纸辊200和纸张之间产生一摩擦力，并由于该摩擦力，最上面的纸张被拾起并传向摩擦阻力板110。如上所述，当拾纸辊200定位在第二拾纸位置并由此缩小摩擦阻力板110和拾纸辊之间的距离时，单位长度纸张的强度增加。于是，因为在摩擦阻力板110上产生了如同在厚纸被拾起时产生的阻力一样的摩擦力，所以纸张会在不多重传送的情况下被拾起。
同时，在厚纸的情况下，第二驱动马达523被沿逆时针方向旋转驱动，因而该拾纸辊200在第一位置L1拾起纸张。接着拾纸托架400移至图的右手侧，这与薄纸的情况相反，这样拾纸辊200就从第二拾纸位置L2改变至第一拾纸位置L1。如上所述，当拾纸辊200定位在第一拾纸位置并由此加宽摩擦阻力板110和拾纸辊之间的距离时，单位长度上纸的强度降低。这样，因为在摩擦阻力板110上产生与拾起薄纸时相同的阻力，所以可以用与拾起薄纸的相同程度的力拾起厚纸。
根据如上所述的本发明，该成像设备的拾纸装置可根据纸张的特性，如纸张的厚度和强度，通过变动拾纸位置拾起纸张，从而避免了在送纸过程中纸的滑动，多送和夹纸。因此，其具有能够精确进行拾纸和传送操作的优点。
另外，由于根据纸张的特性通过改变拾纸位置来可变地控制拾纸力，能耗和噪声被降低。
尽管已经示出并说明了本发明的几个实施例，但本领域技术人员可以在不背离本发明的范围和精髓的前提下对这些实施例进行改动，本发明的范围在权利要求书及其等价物中限定。