專利名稱：可以延遲卡紙故障排除的印刷設備的制作方法
請注意本申請與以米力勒(Milillo)等人的名義于1993年7月14日提出的申請題為“一種可調(diào)紙盒用的紙張尺寸自動傳感機構(gòu)”順序號為08/093025的美國專利申請是相關(guān)申請。
本發(fā)明涉及紙張(或薄片材料)的自動處理設備，其中，如果從一個供紙盤來的一張紙發(fā)生給送故障，那么機器會自動地切換到另一個紙盤上，不會由于要求使用者除去卡住的紙而中斷工作。然后，可以在工作完成之后再除去卡住的紙，從而提高了設備的可靠性。它特別適用于自動印刷設備，如印刷機、復印機和其它需要多個供紙機構(gòu)的裝置。更具體地說，它特別適用于在薄片材料(通常為紙)上形成圖像的靜電影像成像。
在靜電影像印刷過程中，一個光電導表面被充電到大體均勻的電位。該光電導表面受到成像方式的曝光，把對應于正在被復制的原始文件的信息區(qū)域的一個靜電潛像記錄下來。這一步是將靜電潛像對應著原始文件內(nèi)的信息面積記錄在光電導表面上。其后，輸入一種顯影材料與靜電潛影像相接觸。色調(diào)劑微粒從顯影材料的載體顆粒上被吸附到潛影像上。所形成的色調(diào)劑粉末圖像再從光電導表面上被轉(zhuǎn)印到一張諸如紙一類的薄片支持材料上并永久性地固定在其上面。
這種成像過程是大家熟知的，并被用于從原件進行光學透鏡復制和對用電子學方法產(chǎn)生或存儲的原件進行印刷的應用中。
此類自動印刷設備采取許多形式，并有許多不同的性能。例如，它可以具有每分鐘印刷不少于5次或每分鐘多于100次印刷的性能。這樣一種印刷設備具有多于一個的紙張供應裝置在實際中是常見的，以便在不同尺寸和類型的紙疊垛上進行印刷。而采用多于一個的供紙盤供應同樣尺寸和類型的紙張以提高長時間印刷過程的生產(chǎn)率也并非少見。小型的容量較小的復印機中甚至全部紙盤中采用尺寸和類型相同的紙，它也并不偶然。這樣就增加了機器中的紙量，并使機器有大容量送紙器的功能，同時也使其具有可在必要時給送不同尺寸的紙的靈活性。
對于一位正進行印刷的用戶最受挫的事情之一是復印機或印刷機由于在送紙器處和/或其后的送紙過程中發(fā)生卡紙而使其中斷。不得不清除卡紙和在一些機器中不得不清理整個送紙路線的過程，以及遵從恢復工作常規(guī)的操作規(guī)程(包括輸入裝置的操作規(guī)程)可能是非常煩人的。其次，許多用戶對恢復工作常規(guī)和許多次要清除卡紙并完全從頭開始重新進行全部工作感到不愉快。用戶把這看作是機器的可靠性能差，這些情況可能造成多數(shù)用戶很不滿意。
全都轉(zhuǎn)讓給本申請受讓人的授予薩姆(Summers)的第4008957號、授予麥農(nóng)(Menon等人)的第5096181號、授予朗(Lang)的第5157448號美國專利以及施樂公司公開雜志(Xerox DisclosureJournal)1984年3月/4月第9卷第2期第113-114面中分別描述了一種在運行期間的加載功能。在這種運行期間的加載功能或操作模式中，至少有兩個帶同樣尺寸和類型的紙的供紙盤當一個紙盤(即主紙盤)沒有紙或達到由機器檢測到的紙垛的下位置時，機器就自動地從空盤或剩紙很少的紙垛下位置盛紙盤切換到一個輔助紙盤，以保證將紙連續(xù)供應到印刷設備中。如果在輔助紙盤中當時沒有裝載同樣的紙疊垛，那么系統(tǒng)就停止運轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個主要方面，一種自動印刷設備裝有多于一個的供紙盤，并且，在運行中如果在一個紙盤的送紙器或接紙輥處發(fā)生卡紙，該接紙輥通常與所有送紙器共同使用的公用送紙路線無關(guān)，則該機器將自動地切換到另一供紙盤，以使該工作得以完成而不中斷，用戶就不會產(chǎn)生有設備不可靠的感覺。
在本發(fā)明的第二方面中，該自動印刷設備有一個紙張?zhí)幚硌b置，它包括多個供紙裝置，每個供紙裝置帶有紙疊垛支承臺，給紙機構(gòu)、從紙疊垛輸送一張紙到第一公共送紙路線中的裝置；一個用以控制設備運行的控制器；至少一個傳感器，用以感應一張紙的前緣的通過、并且當這種情況發(fā)生時送出一個信號到該控制器；該多個供紙裝置中至少有兩個能夠供給同樣尺寸的紙張；使控制器能夠確定每個供紙裝置中紙的尺寸的裝置；上述控制器對在預定時間內(nèi)沒有從上述至少一個傳感器收到信號的情況下作出響應而驅(qū)動另一個具有與該供紙裝置內(nèi)的紙同樣尺寸的供紙裝置，該前一個供紙裝置曾送出一張紙，但沒有在上述預定時間內(nèi)到達傳感器。
在本發(fā)明的第三方面中，傳感器可以置于第一公用送紙路線內(nèi)，位于從供紙裝置中的紙疊垛上給送紙的機構(gòu)的下游和/或從紙疊垛輸送一張紙到第一公用送紙路線和/或沿旁路送紙路線到第一公共送紙路線的裝置的下游。
在本發(fā)明的第四方面中，多個供紙裝置形成垂直排列，一個在另一個頂部之上，而且它包括一個垂直的第二公用送紙路線，其中，該多個將一張紙送到該垂直的第二公用送紙路線的供紙裝置在不同高度上將紙送入該垂直的第二送紙路線。
在本發(fā)明的第五方面中，在垂直的第二公用送紙路線中裝有至少一個感應一張紙的前緣的通過的傳感器，而當紙通過時其向控制器發(fā)送一個信號。
在本發(fā)明的第六方面中，多個供紙裝置的每一個都聯(lián)結(jié)一個傳感器，用以感應一張紙的前緣的通過，并且當此種狀況發(fā)生時，其向控制器發(fā)送一個信號。
在本發(fā)明的第七方面中，一個傳感器位于垂直的第二公共送紙路線中，位于一張紙從所述多個供紙裝置進入所述第二公共送紙路線的相鄰高度之間。
在本發(fā)明的第八方面中，供紙裝置包括一個帶一個紙疊垛支承臺的、可調(diào)的、可拆卸的紙盒和使控制器能夠確定紙盒中紙張的尺寸的裝置。
為了更好地理解本發(fā)明及其它目的和更多的特點，現(xiàn)參照下述附圖及具體實施例予以詳細說明。


圖1是一種自動印刷機的示意圖，該印刷機當一張紙在紙盤T1的送紙器處卡住時具有根據(jù)本發(fā)明能自動切換送紙機構(gòu)的性能；和圖2是一種自動印刷機的示意圖，該印刷機當一張紙在紙盤T3的給紙輥和接紙輥之間卡住時具有根據(jù)本發(fā)明能自動轉(zhuǎn)換送紙機構(gòu)的性能。
現(xiàn)在將參照一個優(yōu)選實施例來說明本發(fā)明。
參照圖1和圖2所示，圖中表示一種根據(jù)本發(fā)明具有卡紙故障排除能力的自動靜電復印機10。雖然本發(fā)明特別適用于自動靜電復印設備，得它也同樣適用于從多個單張紙(或薄片材料)供給源送入裁好的紙張物料(或薄片材料)的任意數(shù)量的其它裝置。該復印機包括一個感光鼓12，該感光鼓沿箭頭所指示的方向轉(zhuǎn)動，順序轉(zhuǎn)過一系列靜電復印處理器充電器A，成像器B，顯影器C，轉(zhuǎn)印器D，清潔器E。
該自動復印設備的基本運行將參照一份待復制的文件來說明，該文件被放置在成像臺16上并受到包括燈17、反射鏡13和15及透鏡18的移動光學系統(tǒng)14的掃描，以便在已于充電器A處充電的鼓表面上產(chǎn)生移動的光影像。該光影像隨后在顯影器C處顯影，以形成一個可見的色調(diào)劑影像。三個可調(diào)的紙盒28、29、30從復印機前方插入圖1和圖2的平面內(nèi)。因為圖示的每個紙盒都是相同的，所以將使用相同的參考編號來代表每個紙盒的相同部件或元件。每個紙盒中的紙疊垛由紙疊垛支承臺20支承，該支承臺由裝在前端兩側(cè)的兩個彈簧22向上朝著半園形給紙輥25推動，并與角緩沖器23接觸。紙張的送入由控制器24來驅(qū)動，通過驅(qū)動半園形給紙輥25從紙盒將紙送入定位輥32，以與鼓表面上的光影像成同步關(guān)系進入轉(zhuǎn)印器D。隨著色調(diào)劑影像轉(zhuǎn)印到復印紙上之后，復印紙從鼓表面上脫離并被導入熔化器F，以便使色調(diào)劑影像熔化在復印紙上；在這之后，鼓表面本身繼續(xù)轉(zhuǎn)向清潔器E，在清潔器E處將殘留在鼓表面上的色調(diào)劑除去，然后鼓表面在充電器A處再一次被充電。在離開熔化器后，其上面帶有定影的色調(diào)劑影像的復印紙被傳送到接紙盤26。
繼續(xù)參照圖1和圖2所示，下面將更詳細地說明紙張自動處理裝置及其在延遲卡紙故障排除狀況中的使用。該紙張?zhí)幚硌b置包括多個紙張供給裝置，其中至少兩個供給裝置能夠供給相同尺寸的紙張。如圖所示，紙張供給裝置是三個具有同樣構(gòu)型的可調(diào)紙盒28、29、30，這一構(gòu)型包括一個紙疊垛支承臺、把支承臺的平的前端向上偏置到緩沖器23的彈簧。紙張供給裝置包括送入一張紙的機構(gòu)，在此圖示為半園形輥25形狀的上部給紙器，應當理解的是，也可以使用其它類型的紙張給送裝置，如摩擦阻滯裝置。將一張紙送到第一或第二共用送紙路線的機構(gòu)包括一對接紙輥34、35，其中一個接紙輥受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，形成一個紙張輸送輥隙接口。雖然給紙輥和接紙輥可以是紙盒或紙盤的一部分，但它們最好是復印機本體的一部分，因為這樣可以簡化驅(qū)動裝置，并且在紙盒中不需要電氣接線。其次，由于有了設置在復印機本體上的接紙輥，因此就減少了復印機中的輥隙接口的數(shù)目，這是由于用可靠送紙的輥隙接口的間距可為最大的允許值。假定接紙輥設置在紙盒中，則在機器本體中對于每個紙盒來說仍然需要一個第二輥隙接口。
送紙路線包括兩部分，一部分為通常為水平的第一公用送紙路線，其通常是從與頂部紙盤T1聯(lián)結(jié)的接紙輥到轉(zhuǎn)印器D；另一部分為垂直取向的第二公用送紙路線，其是從與紙盤T3聯(lián)結(jié)的一對接紙輥到與紙盤T1聯(lián)結(jié)的那對接紙輥。
該自動復印設備有一個控制復印機運行的控制器。為此目的可以使用能夠成功地操縱靜電復印機的任何合適控制器。授予在卡特(Carter)等人的美國專利4800521中描述了一種特別有用的控制器，它整個包括于此作為參考。通過操作人員在復印機的控制面板上手動指示各個紙張供應盤的尺寸，該控制器可以確定任何特定的紙張供應盤中一張紙的尺寸。這很容易做到，方法是使紙盤T1、T2、T3等與對于每個盤的不同尺寸紙張的驅(qū)動控制鈕聯(lián)系在一起，操作人員可以按下或按合控制鈕，使控制器能夠確定每個紙盒中的紙張尺寸。但是，最好每個單獨的紙盤或紙盒具有使控制器能夠確定每個紙盤中紙張的尺寸的機構(gòu)。在這方面應注意上述交叉參考的聯(lián)案申請。簡言之，該聯(lián)案申請說明一個在自動復印設備中可以從送紙位置移至非送紙位置的可調(diào)紙盒。它有一個能夠支承支種長度和寬度尺寸的紙張的疊垛的紙疊垛支承臺，至少一個紙緣導架，其可以在紙盒內(nèi)的路徑中移動，以容納不同長度和寬度尺寸的紙紙的疊垛，紙緣導架有一個連接于其上的驅(qū)動器臂，后者有多個開關(guān)驅(qū)動器，用于在紙盒處于設備內(nèi)的送紙位置時有選擇地觸動設備本體的電路板上的各個開關(guān)，該驅(qū)動器設置成有選擇地驅(qū)動設備本體上代表多種紙張尺寸之一個的開關(guān)，由此，當每個開關(guān)被驅(qū)動時，它就在電路板上的電路中產(chǎn)生一個特定的電阻，這些特定電阻的合量確定一個對設備本體上的主控制器的合電壓信號，該信號使得控制器能判斷出紙盒中紙張的長度和寬度尺寸。對于更多的細節(jié)，應注意上述參考聯(lián)案申請的全部公開內(nèi)容。此外，可以采用授予斯特莫爾(Stemmle)的美國專利4786042中說明的可調(diào)的尺寸感應紙盒及系統(tǒng)。
可以使用任何合適的傳感器來感應通過它的紙張的前緣，并且當此種情況發(fā)生時其即發(fā)出一個信號給控制器。典型的傳感器包括反射和透射光學傳感器或開關(guān)以及由于成本低和不易受污染的而優(yōu)選的機械驅(qū)動開關(guān)。
參照圖1所示，傳感器S2將感應出從(例如)紙盤T3送來的一張紙的前緣的通過。因為所有在復印過程中的個別運行都受控制器的控制，所以如果傳感器沒有感應到一張紙的前緣的通過并在預定時間內(nèi)沒有將這一結(jié)果的信號傳送到控制器，那么控制器就按預定的程序?qū)]有收到傳感器來的信號作出響應，以驅(qū)動另一個具有相同尺寸紙張的供紙裝置。因此，例如，如果在特定的復印工作運行中初始選定紙盤T3供應紙張而在紙張供給機構(gòu)25處或在接紙輥34/35處發(fā)生卡紙，使得在預定時間內(nèi)沒有紙張到達傳感器S1，那么已經(jīng)知道在紙盤T1中也有紙盤T3中同樣尺寸的紙的控制器就會自動地驅(qū)動紙盤T1送出一張紙。當然，當此種狀況發(fā)生時，在從紙盤T1送出第二張紙之間會自動形成延遲，而假如成像過程繼續(xù)，那么鼓12上的光影像與復印紙的前緣對正將被完全破壞。因此，當此種狀況發(fā)生時，在成像周期中損失一個間隔，在此間隔中成像元件繼續(xù)轉(zhuǎn)動一圈，以清除第一張色調(diào)劑圖像、重新充電、重新曝光和重新顯影，從而使得這到達轉(zhuǎn)印器D時與從紙盤T1送來的紙對正。雖然為了圖示簡便起見，圖1和圖2只示出傳感器S1、S2和S3，但應當注意到，傳感器可以布置在每個紙張供應機構(gòu)或紙盤中以及兩個公用的送紙路線中的任何位置上。例如，如果需要，傳感器可以布置在送紙機構(gòu)的下游或者在公用送紙路線的送紙機構(gòu)如接紙輥的下游。如圖所示，該設備也包括一個旁路送紙器，且在送紙輥下游的該送紙路線中也可以布置一個傳感器。
其次，如圖1和圖2所示，送紙機構(gòu)或接紙輥將紙送到垂直的第二送紙機構(gòu)，以便在不同高度進入垂直的送紙路線。如圖1和圖2所示，傳感器S2和S3被布置在垂直的第二公用送紙路線中兩個相鄰高度之間，在這些高度處一張紙從多個供紙盤T2和T3進入垂直的第二公用送紙路線。這就提供一個位于垂直的第二公用送紙路線中的、處在一張紙從底部的供紙盤進入該公用送紙路線處的高度和一張紙從第二高度的供紙盤進入該公用送紙路線處的高度之間的傳感器。在運行過程中，從紙疊垛給出一張紙的裝置和將紙從紙疊垛傳送到公用送紙路線的機構(gòu)通常獨立于所有送紙裝置所占用的送紙路線的其余部分。如果在圖1和圖2中從紙盤T3送出的紙不是在位于公用路線中的送紙機構(gòu)或接紙輥處發(fā)生卡紙，那么只要在紙盤T1或T2中存在有如紙盤T3中同樣尺寸的紙，它就可以被送入處理裝置。這樣，如果一張紙是在紙盤T3的接紙輥處被卡住，它并不干擾從紙盤T2或從紙盤T1來的送紙路線。其次，如果卡紙發(fā)生在例如紙盤T2的接紙輥處，那么它并不干擾從紙盤T1來的送紙路線。因此，最好第一次可能的卡紙發(fā)生在最下面的供紙盤中，那么紙張?zhí)幚碓O備將有機會繼續(xù)從較高位置的紙盤給送紙張。然而，并非必須是先從最底部的紙盤給紙，因為如果發(fā)生卡紙而并非在公用路線中，那么控制器能夠自動地驅(qū)動任何一個其它紙盤。
因此，根據(jù)本發(fā)明，如果卡紙發(fā)生在給紙器或接紙輥處，印刷裝置將自動地切換到另一個供紙機構(gòu)上，使工作能夠完成而不發(fā)生中斷，也不會產(chǎn)生隨后的令用戶不滿意的情況。確實，用戶將察覺到復印機運行可靠性的增加。此外，由于一項特定的復印工作不必在中間停頓下來并且不必執(zhí)行恢復工作的程序，進而人們不需要重新開始該項工作，因此可以節(jié)省重要的時間。其次，在大多數(shù)復印機構(gòu)造中使卡紙停留在其自身的位置上并切換到不同的供紙裝置上將不會產(chǎn)生問題，這是因為驅(qū)動機構(gòu)和給紙機構(gòu)以及接紙輥位置只有在使用該特定的給紙機構(gòu)時才會動作。當卡紙發(fā)生時，控制面板上的顯示將表明紙張供應中已發(fā)生卡紙并表明其位置。在場的操作人員或隨后的操作人員可以在該工作結(jié)束時或在下一次工作開始時，或在由他們自行決定的時刻清除卡紙。
本申請中特別參考的專利和文獻通過在本申請中完全參考它們的整體而合并于此。
因此，根據(jù)本發(fā)明，提供有一種可以延遲卡紙故障排除的印刷設備。其次，雖然本發(fā)明的說明是關(guān)于靜電復印印刷設備的，但要理解為，它同樣適用于共它類型的印刷和紙張?zhí)幚硌b置。還有，雖然本發(fā)明的說明參照了一臺復印機，但它同樣適用于其它機器，如用電子方法成像的印刷機。因此，本發(fā)明預期包括可以屬于所附權(quán)利要求書的實質(zhì)的范圍內(nèi)的所有替換方案和改型。
權(quán)利要求
1. 一種自動印刷設備，其包括在一張紙上印刷圖像的裝置和紙張?zhí)幚硌b置，紙張?zhí)幚硌b置包括有多個供紙裝置，而每個供紙裝置包含一紙疊垛支承臺，以及從一個紙疊垛給送一張紙的機構(gòu)、從紙疊垛輸送一張紙到第一公用送紙路線中的裝置；一個用以控制設備運行的控制器；至少一個傳感器，用以感應一張紙的前緣的通過并在這種情況發(fā)生時送出一個信號給所述控制器，所述多個供紙裝置中至少有兩個能夠供應同樣尺寸的紙張；使控制器能夠確定每個供紙裝置中紙張的尺寸的裝置；所述控制器對在預定時間內(nèi)沒有從所述至少一個傳感器收到信號的情況下作出響應而驅(qū)動另一個具有與該供紙裝置內(nèi)的紙有同樣尺寸的紙的供紙裝置，而該前一個供紙裝置曾送出一張紙，但沒有在上述預定時間內(nèi)到達傳感器。
2. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其特征在于，所述至少一個傳感器位于所述第一公用送紙路線內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其特征在于，所述至少一個傳感器位于從所述多個供紙裝置中的至少一個供紙裝置中的紙疊垛上給送一張紙的所述裝置的下游。
4. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其特征在于，所述至少一個傳感器位于從紙疊垛輸送一張紙到第一公用送紙路線的所述裝置的下游。
5. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其特征在于，從紙疊垛給送一張紙的所述機構(gòu)是一個上部送紙器。
6. 如權(quán)利要求5所述的印刷設備，其特征在于，所述上部給紙器是一個半園形的給紙輥。
7. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其特征在于，將一張紙從一個紙疊垛輸送到第一公用送紙路線的所述機構(gòu)包括一對接紙輥，其中之一個受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，從而形成一個送紙輥隙接口。
8. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其還包括旁路供紙機構(gòu)，用以沿旁路送紙路線將紙張傳送到所述第一公用送紙路線。
9. 如權(quán)利要求8所述的印刷設備，其包括一個傳感器，用以感應一張紙從所述旁路紙盤向所述第一公用送紙路線傳送時的通過，并且當此種狀況發(fā)生時向所述控制器發(fā)送一個信號。
10. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其特征在于，多個供紙裝置形成垂直排列，一個在另一個頂部之上。
11. 如權(quán)利要求10所述的印刷設備，其包括一個垂直的第二公用送紙路線，其特征在于，將一張紙輸送到該垂直的第二送紙路線的所述多個供紙機構(gòu)在不同高度上將紙送入該垂直的第三送紙路線。
12. 如權(quán)利要求11所述的印刷設備，其包括至少一個傳感器，用以感應一張紙的前緣在所述垂直的第二公用送紙路線中的通過，并且當此種狀況發(fā)生時向所述控制器發(fā)送一個信號。
13. 如權(quán)利要求11所述的印刷設備，其特征在于，所述多個供紙裝置的每一個都聯(lián)結(jié)一個傳感器，用以感應一張紙的前緣的通過，并且當此種狀況發(fā)生時向所述控制器發(fā)送一個信號。
14. 如權(quán)利要求12所述的印刷設備，其特征在于，一個傳感器位于所述垂直的第二公用送紙路線中，位于一張紙從最底部的供紙裝置進入所述垂直的第二公用送紙路線的高度和一張紙從由上面數(shù)第二層供紙裝置進入所述第二公用送紙路線的高度之間。
15. 如權(quán)利要求12所述的印刷設備，其特征在于，一個傳感器位于所述垂直的第二公用送紙路線中，位于一張紙從所述多個供紙裝置進入所述垂直的第二公用送紙路線的相鄰高度之間。
16. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其特征在于，所述多個供紙裝置的每一個包括使控制器能夠確定每個供紙裝置中紙張的尺寸的裝置。
17. 如權(quán)利要求1所述的印刷設備，其特征在于，所述多個供紙裝置的每一個包括一個帶一個紙疊垛支承臺的、可調(diào)的、可拆卸的紙盒。
全文摘要
一種用于在紙上印刷圖像的自動印刷設備，其包括多個供紙裝置，而每個供紙裝置包括一個紙疊垛支承臺，以及給紙器、輸送紙到第一公用送紙路線的輸送裝置、控制設備運行的控制器；至少一個傳感器，用以感應一張紙的前緣的通過，并且當此種情況發(fā)生時向控制器發(fā)送信號。多個供紙裝置中至少有兩個能夠供應同樣尺寸的紙張?？刂破鲗υ陬A定時間內(nèi)沒有從至少一個傳感器收到信號的情況下作出響應而驅(qū)動另一個具有如像該供紙裝置中有同樣尺寸的紙的供紙裝置。
文檔編號B41J13/00GK1114947SQ94117039
公開日1996年1月17日 申請日期1994年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月27日
發(fā)明者W·D·米利羅 申請人:施樂公司