CN1974354A - 对齐装置和具有该对齐装置的成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对齐装置和具有该对齐装置的成像设备。可用于成像设备的对齐装置包括：对齐辊；对齐杆，其在阻挡并对准供应到对齐辊的纸张的前缘的对准位置与允许纸张越过该对齐杆供给的打开位置之间旋转；以及弹性元件，其弹性地迫使对齐杆旋转到对准位置。该弹性元件具有中心部分以及从该中心部分延伸的第一和第二臂。第一臂的端部联接到对齐杆，并且该弹性元件可围绕第二臂的端部枢转。

Description

对齐装置和具有该对齐装置的成像设备
技术领域
本发明涉及一种用于对齐纸张前缘的对齐装置，以及具有该对齐装置的成像设备。
背景技术
图1是示出传统的纸张对齐方法的视图。参照图1，纸张P由拾取辊1从盒5拾取，并供应到对齐辊3。对齐辊3根据打印元件4的打印速度传送纸张P。在纸张P从盒5传送到对齐辊3的过程中可能发生纸张歪斜。因此，为了获得高质量的打印图像，要进行对齐步骤，以校正纸张歪斜。
现在参照图1简要地描述传统的对齐方法。当纸张P传送到对齐辊3时，对齐辊3反向(即，与纸张P供给方向相反的方向)旋转。因此，当纸张P的前缘到达对齐辊3时，就防止了纸张P进一步向着打印元件4运动。如果拾取辊1继续旋转，纸张P就发生卷曲，如图1中的虚线D所示。从而，纸张P的前缘相对于对齐辊3对齐。随后，对齐辊3沿向前方向旋转，从而使纸张P朝打印元件4运动。
通过对齐辊的反向和向前旋转对齐纸张的方法在下述方面存在问题。首先，纸张的前缘在对齐辊反向旋转时可能损坏，从而增加了卡纸的可能性。第二，对齐辊在反向旋转期间必须停止，然后沿向前方向旋转，因为对齐辊的惯性阻力，这是十分困难的。因此，驱动对齐辊的电机(未示出)可能过载。在高速打印成像设备的情况下，改变对齐辊的旋转方向甚至更加困难。因此，已经提出慢慢地减小对齐辊的速度以停止反向旋转，然后使对齐辊以逐渐增加的速度向前旋转。然而，这种减速和加速过程是费时的，因而降低了成像设备的打印速度。第三，为了使对齐辊在相反和向前方向旋转，必须采用复杂结构的动力联接装置，这增加了成像设备的制造成本。
此外，可以采用交替的方法，其中对齐辊暂时停止以对齐纸张的前缘，此后，对齐辊向前旋转以传送纸张。然而，该方法也需要使用复杂的动力联接装置，从而增加了成像设备的制造成本。
发明内容
本发明提供了一种适于高速打印操作的对齐装置和具有该对齐装置的成像设备。
本发明还提供了一种成本低且结构简单的对齐装置和具有该对齐装置的成像设备。
本发明的其它方面和优点将部分地在下面的描述中提出，部分地从描述中变得明显，或者可以从本发明的实施中获知。
本发明的前述和/或其它方面可以通过提供一种对齐装置而实现，该对齐装置包括：对齐辊；对齐杆，其能够在阻挡并对准供应到对齐辊的纸张的前缘的对准位置与允许纸张越过该对齐杆供给的打开位置之间旋转；以及弹性元件，其弹性地迫使对齐杆旋转到对准位置，该弹性元件具有中心部分以及从该中心部分延伸的第一和第二臂，其中第一臂的端部联接到对齐杆，并且该弹性元件可围绕第二臂的端部枢转。
本发明的前述和/或其它方面还可以通过提供一种成像设备而实现，该成像设备包括：打印元件，用于在纸张上形成图像；以及对齐装置，用于对准供应到打印元件的纸张的前缘，该对齐装置包括：对齐辊；对齐杆，其能够在阻挡并对准供应到对齐辊的纸张的前缘的对准位置与允许纸张越过该对齐杆供给的打开位置之间旋转；和弹性元件，其弹性地迫使对齐杆旋转到对准位置，该弹性元件具有中心部分以及从该中心部分延伸的第一和第二臂，其中第一臂的端部联接到对齐杆，并且该弹性元件可围绕第二臂的端部枢转。
对齐辊可设置在打印元件的入口侧，并以预定的打印速度供给纸张。
对齐辊可位于拾取辊与供给辊之间。
对齐杆可以可旋转地附接到对齐辊。
当对齐杆处于打开位置时，连结对齐辊中心与第一臂端部的线在对齐辊中心的顺时针方向不能超过连结对齐辊中心与第二臂端部的线。由连结对齐辊中心和第一臂端部的线与连结对齐辊中心和第二臂端部的线形成的角度可以大于3度。可以设置限制元件，其在对齐杆旋转到打开位置时限制对齐杆转过打开角度等于或大于3度的位置。对齐杆可包括用于阻挡纸张前缘的对齐部分和在对齐杆处于打开位置时引导纸张运动的引导部分。引导部分从对齐辊的中心突出得可以比对齐部分更远，并可以具有圆形的端部。
本发明的前述和/或其它方面还可以通过提供一种可用在成像设备中的对齐装置来实现，其包括：对齐辊，可与轴一起旋转，从而沿着路径供给打印纸；对齐杆，围绕该轴设置，以在设置于路径中的对准位置与离开路径设置的打开位置之间运动；和弹性元件，用于向处于对准位置的对齐杆施加第一力，以及向从打开位置运动到对准位置的对齐杆施加第二力。
附图说明
本发明的这些和/或其它方面和优点将从下面结合附图对实施例的描述中变得明显且更加易于理解，附图中：
图1是示出传统的纸张对齐方法的视图；
图2是示出根据本发明实施例的成像设备的示意图；
图3是示出根据本发明实施例的用在图2的成像设备中的对齐装置的透视图；
图4是示出图3的对齐装置的侧视图；
图5和6是示出根据本发明实施例的用在图3的对齐装置中的弹性元件的示例的透视图；
图7是示出置于对齐位置的图3的对齐装置的对齐杆的视图；
图8是示出置于打开位置的图3的对齐装置的对齐杆的视图；
图9A、9B和9C是示出在图3的对齐装置中形成的锐角的视图；和
图10是示出根据本发明实施例的在成像设备中对齐纸张的过程的视图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，其示例在附图中示出，附图中相同的附图标记指的是相同的元件。下面参照附图描述这些实施例，以解释本发明。
图2是示出根据本发明实施例的成像设备的示意图。
参照图2，成像设备包括：堆叠有诸如纸张P的打印介质的盒10、逐一地拾取纸张P的拾取辊20、相互挤压并旋转从而以预定速度供给纸张P的供给辊40和从动辊41。成像设备还可以包括设置在拾取辊20与供给辊40之间、辅助纸张P的供给过程的驱动辊30和导辊31。可以使用多对驱动辊30和导辊31。采用驱动电机60使拾取辊20、驱动辊30和供给辊40旋转。标记50是在纸张P上打印图像的示例性的打印元件。在图2的实施例中，打印元件50是往复式喷墨打印头，其在垂直于纸张P的供给方向的方向上往复运动并通过喷嘴部分51将墨滴喷射在纸张P上，从而打印图像。或者，可以采用阵列式喷墨头作为打印元件50，其具有长度对应于纸张P的宽度的喷嘴部分。还可以使用电子照相打印单元通过电子照相方法在纸张P上打印图像。可以采用多种其它的打印元件在运动的纸张P上打印图像。
纸张P在到达喷墨头50之前应当对准，即对齐。因此，成像设备可包括对齐装置。例如，驱动辊30或供给辊40可以用作对准或对齐纸张P的对齐辊。在本实施例中，驱动辊30用作对齐辊，因此在下面的描述中将驱动辊30称作对齐辊30。
图3是示出根据本发明实施例的用在图2的成像设备中的对齐装置的透视图，图4是示出图3的对齐装置的侧视图。参照图3和4，对齐装置包括设置在轴61上的对齐辊30、在阻挡并对准纸张P的前缘的对准位置(如图4和7中所示)与允许纸张P越过其而供给的打开位置(如图8所示)之间旋转的对齐杆70、以及弹性地迫使对齐杆70旋转到对准位置的弹性元件90。
对齐杆70可以可旋转地附接到对齐辊30，并具有对齐部分71和引导部分72。对齐杆70还可以围绕轴61设置和/或设置在一对对齐辊30之间。对齐部分71位于对齐辊30的入口侧，以与供应到对齐辊30的纸张P的前缘接触。正如这里所使用的，对齐辊30的入口侧表示位于在对齐辊30与导辊31之间形成的接触辊隙之前的区域。引导部分72在对齐杆70位于打开位置时引导纸张P的运动。与对齐部分71相比，引导部分72从对齐辊30的中心C突出得更远，其可以具有圆形的前端。弹性元件90具有中心部分95以及分别从中心部分95延伸的第一和第二臂91和92。第一臂91的端部93联接到对齐杆70，而第二臂92的端部94用作转心，弹性元件90围绕该转心枢转。因此，在本实施例中，第二臂92的端部94联接到成像设备的支架(基准表面)103。
虽然在本实施例中扭簧用作弹性元件90的示例，但是应当理解，弹性元件90不限于扭簧，而可以是具有中心部、第一臂和第二臂的其它类型的弹性元件。例如，弹性元件90可以由塑料模制，如图5所示，或者可以是如图6所示的线性弹簧。对齐杆70还可包括突出臂73，从而当突出臂73接触止动件101时，对齐杆70置于对准位置。
对齐杆70的打开位置可以根据纸张P的硬挺度而改变。当对齐杆70位于打开位置时，期望的是连结对齐辊30的中心C和第一臂91的端部93的线L1不与连结对齐辊30的中心C和第二臂92的端部94的线L2重合，如图9A所示。此外，线L1不能越过线L2，即，L1不能位于L2的顺时针侧，如图9B所示。第一臂91的弹力F具有径向分量Fr和切向分量Ft，切向分量Ft使对齐杆70旋转。因此，在图9B所示的条件下，切向分量Ft相对于对齐辊30的中心C顺时针作用，即在与对准位置相反的方向上，从而妨碍对齐杆70返回到对准位置。此外，在图9A所示的线L1与线L2重合并与第二臂92成直角的条件下，第一臂91的弹力F的切向分量Ft变为零，这增加了对齐杆70将不能返回到对准位置的可能性。
为了使对齐杆70在纸张P移过引导部分72时返回到对准位置，第一臂91的弹力F的切向分量Ft相对于对齐辊30的中心C必须逆时针取向，即在对准位置的方向上。这通过使线L1位于线L2的逆时针侧(如图9C所示)而成为可能。已经通过实验证实，为了使第一臂91的弹力F的切向分量Ft作用于不断地使对齐杆70返回到对准位置的方向上，线L1应当位于线L2的逆时针侧，并且相对于线L2应当成至少为3度的锐角B，如图9C所示。
还可使用与突出臂73接触的限制元件102来限制对齐杆70转过锐角B等于或大于3度的位置。随着纸张P移过引导部分72，对齐杆70在弹性元件90的弹力F的作用下朝对准位置旋转，并在突出臂73与止动件101接触时停止在对准位置，如图7所示。
使用对齐装置对准纸张P的过程如下。
当打印命令通过例如主计算机(图中未示出)输入到图2的控制部100时，驱动电机60开始旋转。因此，拾取辊20、对齐辊30和供给辊40沿一方向旋转，使得纸张P朝打印头50供给，如图2所示。纸张P由拾取辊20从盒10中拾取。如图7所示，对齐杆70最初保持在对准位置，以阻挡纸张P的前缘。纸张P在由拾取辊20从盒10中拾取并供给到对齐辊30时可能发生歪斜。因此，纸张P的前缘FE的侧部FE1与对齐辊30接触，如图10中的点线P1所示。如果纸张P在该歪斜的状态下进一步在供给辊40的作用下朝打印头50运动，则可能发生卡纸。即使没有发生卡纸并进行了图像打印，从喷墨头50喷出的一些墨W也将落在纸张P外面，从而降低打印质量。
为了对准或对齐歪曲着运动的纸张P，对齐部分71在纸张P的前缘FE进入形成在对齐辊30与导辊31之间的接触辊隙之前阻挡纸张P。此时，弹性元件90施加到对齐杆70的弹力F的切向分量Ft可以处于70-120gf的范围内。如果切向分量Ft小于该范围的下限，则对齐杆70可能在完成纸张P的对准之前过早地旋转到打开位置，这是因为来自纸张P的力可能大于切向分量Ft。在切向分量Ft大于该范围的上限时，可能对纸张P的前缘造成损坏。拾取辊20的继续旋转使歪曲的纸张P的前缘FE的侧部FE1压靠在对齐部分71上。对齐杆70在该状态(非弯曲状态)下不旋转，这是因为施加在对齐杆70上的纸张P的压力不足以克服弹力F。已经到达对齐部分71的一部分的纸张P的前缘FE的侧部FE1稍稍弯曲，如图2和7中的标记“A”(弯曲状态)所示，而前缘FE的另一侧部继续向前运动，直到与对齐部分71的另一部分接触。这确保纸张P围绕前缘FE的侧部FE1转动，如图10中的箭头“R”所示。通过该过程，纸张P与对齐部分71对准，如图10中的实线P2所示。随着拾取辊20继续旋转，纸张P的前缘FE将对齐杆70推到打开位置，如图8所示。然后纸张P在对齐辊30和导辊31的作用下运动，从而纸张P移过对齐部分71并与引导部分72接触。根据纸张P的宽度，可以使用多个对齐杆70和对齐部分71。需要至少两个对齐部分71来对准纸张P。如果纸张P在运动时不断地接触对齐部分71，则产生相对较高的接触噪音。根据本实施例的对齐装置，纸张P的接触噪音可以降低，这是因为在对齐过程终止时，纸张P不与对齐部分71接触，而是沿着引导部分72供给。可以使用比对齐部分71的数量少的引导部分72。通过将引导部分72的末端制成圆形，可以进一步降低接触噪音。纸张P由引导部分72引导并进入供给辊40与从动辊41之间。供给辊40以预定的打印速度供给纸张P，喷墨头50将墨喷射在纸张P上。当纸张P的后缘已经移过引导部分72时，对齐杆70在弹性元件90的弹力F的作用下返回到初始的对准位置，如图7所示。
正如在前面所阐述的，根据对齐装置和使用该对齐装置的成像设备，对齐辊30仅在供纸或向前方向旋转，而无需沿向后或相反方向旋转来进行传统的对齐过程。因此，将旋转动力从驱动电机60传递到对齐辊30的动力联接机构(未示出)的结构可以简化。此外，与对齐辊必须反向旋转的传统装置的情况不同，纸张P的前缘FE损坏的可能性减小。因此，成像设备的操作速度可以提高，并且甚至可以在纸张P以更高的速度供给时容易地进行纸张对齐过程。
虽然在前面的实施例中，驱动辊30用作对齐辊，但是这不能限制本发明的范围。或者，供给辊40可以用作对齐辊，在该情况下对齐杆70要可旋转地附接到供给辊40。
从上面明显看出，根据本发明的对齐装置和具有该对齐装置的成像设备具有下述优点。
首先，驱动对齐辊的动力联接装置的结构可以简化，这是因为无需使对齐辊沿向前和相反方向旋转来执行对齐过程。
第二，由于在整个供纸过程(包括对准过程)中对齐辊的旋转方向都没有改变，因此可以减小损坏纸张前缘的可能性，并增加了成像设备的操作速度，从而确保甚至在纸张以更高的速度供给时容易地实现纸张对齐过程。
第三，通过使用纸引导部件降低了噪音。
虽然已经示出并描述了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不偏离由所附权利要求及其等同物限定的范围以及本发明的原理和精神的条件下，可以对这些实施例作改变。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2005年12月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0116894的优先权，这里将其全部公开内容引作参考。

Claims (30)

1.一种对齐装置，包括：
对齐辊；
对齐杆，其在阻挡并对准供应到对齐辊的纸张的前缘的对准位置与允许纸张越过该对齐杆供给的打开位置之间运动；和
弹性元件，其弹性地迫使对齐杆旋转到对准位置，该弹性元件具有中心部分以及从该中心部分延伸的第一和第二臂，其中第一臂的端部联接到对齐杆，并且该弹性元件可围绕第二臂的端部枢转。
2.如权利要求1的对齐装置，其中，对齐杆可旋转地安装到对齐辊。
3.如权利要求2的对齐装置，其中，当对齐杆位于打开位置时，连结对齐辊中心与第一臂端部的线在对齐辊中心的顺时针方向不超过连结对齐辊中心与第二臂端部的线。
4.如权利要求3的对齐装置，其中，由连结对齐辊中心和第一臂端部的线与连结对齐辊中心和第二臂端部的线形成的角度等于或大于3度。
5.如权利要求3的对齐装置，还包括：
限制元件，用于在对齐杆旋转到打开位置时限制对齐杆转过角度等于或大于3度的位置。
6.如权利要求1的对齐装置，其中，对齐杆包括用于阻挡纸张前缘的对齐部分和在对齐杆处于打开位置时引导纸张运动的引导部分。
7.如权利要求6的对齐装置，其中，引导部分从对齐辊的中心突出得比对齐部分更远，并为圆形。
8.一种成像设备，包括：
打印元件，用于在纸张上形成图像；以及
对齐装置，用于对准供应到打印元件的纸张的前缘，该对齐装置包括：
对齐辊；
对齐杆，其能够在阻挡并对准供应到对齐辊的纸张的前缘的对准位置与允许纸张越过该对齐杆供给的打开位置之间旋转；和
弹性元件，其弹性地迫使对齐杆旋转到对准位置，该弹性元件具有中心部分以及从该中心部分延伸的第一和第二臂，其中第一臂的端部联接到对齐杆，并且该弹性元件可围绕第二臂的端部枢转。
9.如权利要求8的成像设备，其中，对齐辊设置在打印元件的入口侧，并以预定的打印速度供给纸张。
10.如权利要求8的成像设备，还包括：
拾取辊，用于拾取容纳在堆叠元件中的纸张；和
供给辊，设置在打印元件的入口侧，从而以预定的打印速度供给纸张，其中对齐辊位于拾取辊与供给辊之间。
11.如权利要求8的成像设备，其中，对齐杆可旋转地附接到对齐辊。
12.如权利要求11的成像设备，其中，当对齐杆处于打开位置时，连结对齐辊中心与第一臂端部的线在对齐辊中心的顺时针方向不超过连结对齐辊中心与第二臂端部的线。
13.如权利要求12的成像设备，其中，由连结对齐辊中心和第一臂端部的线与连结对齐辊中心和第二臂端部的线形成的角度等于或大于3度。
14.如权利要求11的成像设备，还包括：
限制元件，用于在对齐杆旋转到打开位置时限制对齐杆转过锐角等于或大于3度的位置。
15.如权利要求14的成像设备，其中，对齐杆包括用于阻挡纸张前缘的对齐部分和在对齐杆处于打开位置时引导纸张运动的引导部分。
16.如权利要求15的成像设备，其中，引导部分从对齐辊的中心突出得比对齐部分更远，并为圆形。
17.一种可用在成像设备中的对齐装置，包括：
对齐辊，可与轴一起旋转，从而沿着路径供给打印纸；
对齐杆，围绕所述轴设置，以在设置于路径中的对准位置与离开路径设置的打开位置之间运动；和
弹性元件，用于向处于对准位置的对齐杆施加第一力，以及向从打开位置运动到对准位置的对齐杆施加第二力。
18.如权利要求17的对齐装置，其中，对齐杆在对准位置设置在路径的上游，使得打印纸在与对齐辊接触之前接触对齐杆。
19.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件的第一力大于非弯曲状态下打印纸前缘的力，并且小于弯曲状态下打印纸的力。
20.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件的第一力大于由歪斜状态下的打印纸的前缘施加的力，并且小于由相对于路径对准的打印纸的前缘施加的力。
21.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件的第一力小于由在对齐辊的作用下通过路径的打印纸产生的力。
22.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件的第二力大于由在对齐辊的作用下通过路径的打印纸产生的力。
23.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件施加第一力，直到打印纸相对于路径对准。
24.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件在打印纸通过路径之前施加第一力，并在打印纸通过路径之后施加第二力。
25.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件向处于打开位置的对齐杆施加第二力。
26.如权利要求17的对齐装置，其中，对齐杆包括：
对齐部分，其在打印纸的前部与对齐辊接触之前接触打印纸的前部；和
引导部分，其与通过路径的打印纸接触。
27.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件包括：
中心部分；
第一臂，从中心部分延伸，以连接到对齐杆；和
第二臂，从中心部分延伸，以连接到基准表面。
28.如权利要求27的对齐装置，其中，第一臂具有与第二臂不同的长度。
29.如权利要求17的对齐装置，其中，对齐杆的打开位置根据打印纸的特性而改变。
30.如权利要求17的对齐装置，其中，弹性元件的第一力根据打印纸的厚度而变化。
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