排气设备和成像设备转让专利

申请号 : CN200910137460.8

文献号 : CN101571696B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 石川忠二日比邦夫

申请人 : 株式会社理光

摘要 :

一种排气设备和成像设备。本发明公开了一种在预定时刻排出受压气体的排气设备。被公开的排气设备包括:气泵,该气泵包括汽缸和被配置为在所述汽缸中往复运动的活塞;开闭构件,其被提供在所述气泵的排气开口处并且被配置为打开和闭合所述排气开口;以及切换机构,其提供所述活塞和所述开闭构件之间的机械连结。所述机械连结将所述开闭构件保持在关闭状态直至所述活塞在压缩冲程中达到预定位置,并且当所述活塞达到所述预定位置时将所述开闭构件切换到开启状态。

权利要求 :

1.一种在预定时刻排出受压气体的排气设备,所述排气设备包括:

气泵,该气泵包括汽缸和被配置为在所述汽缸中往复运动的活塞;

开闭构件,其被提供在所述气泵的排气开口处并且被配置为打开和闭合所述排气开口;以及切换机构,其提供所述活塞和所述开闭构件之间的机械连结,所述机械连结被配置为将所述开闭构件保持在关闭状态直至所述活塞在压缩冲程中达到预定位置并且当所述活塞达到所述预定位置时将所述开闭构件切换到开启状态,其中所述开闭构件是被布置为与所述排气开口交叉的旋转轴,平板部分被包括在所述旋转轴中在与所述排气开口交叉的位置处,并且所述排气开口通过将所述旋转轴旋转预定角度而被开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述机械连结在所述活塞在返回冲程中达到所述预定位置时将所述开闭构件切换到关闭状态。

3.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述预定位置在所述活塞的上止点附近中。

4.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述气泵在所述活塞的一次往复运动操作中执行压缩气体、排气及引入气体的操作。

5.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述平板部分是在所述旋转轴的直径方向上形成从而经过所述旋转轴的轴心的平板。

6.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述开闭构件被用作被配置为与所述排气开口交叉的滑动构件,小容积部分被提供在所述滑动构件中与所述排气开口交叉的位置处,并且所述排气开口通过将所述滑动构件移动预定距离而被开启和关闭。

7.根据权利要求6所述的排气设备,其中作为所述开闭构件的所述滑动构件通过端面凸轮而滑动。

8.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述切换机构包括结合所述活塞的移动而旋转的凸轮构件,并且用作所述开闭构件的所述旋转轴经由所述凸轮构件而旋转。

9.根据权利要求7所述的排气设备,其中所述切换机构包括结合所述活塞的移动而旋转的凸轮构件,并且用作所述开闭构件的所述端面凸轮经由所述凸轮构件而旋转。

10.根据权利要求1所述的排气设备,该排气设备进一步包括导向单元,该导向单元被配置为使所述活塞平行于所述汽缸而往复运动。

11.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述活塞的移动冲程和移动速度中的至少一个是可变的。

12.根据权利要求10所述的排气设备,其中所述气泵的驱动源是步进电机,并且所述活塞的所述移动冲程和所述移动速度中的至少一个可以通过控制所述步进电机而改变。

13.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述活塞和所述汽缸由低摩擦材料构成。

14.根据权利要求1所述的排气设备,其中所述活塞和所述汽缸中的每一个均具有圆形横截面形状并且包括被配置为避免所述活塞的旋转的旋转预防单元。

15.根据权利要求1所述的排气设备,该排气设备进一步包括被配置为使所述活塞往复运动的曲柄机构、用作所述曲柄机构的驱动单元并且被配置为在一个方向上旋转的电机以及在所述曲柄机构和所述电机之间的一个旋转离合器,其中当所述离合器被接合时,所述曲柄机构的曲柄轴旋转一次并且所述活塞往复运动一次,从而执行压缩气体、排气和引入气体的操作。

16.根据权利要求15所述的排气设备,其中所述切换机构包括被配置为结合所述活塞的移动而旋转的凸轮构件,并且排气的时刻可以通过改变所述凸轮构件的形状或该凸轮构件在旋转方向中的位置而改变。

17.一种成像设备,包括:

被配置为加热记录纸张的加热旋转构件;

被配置为接触所述加热旋转构件的表面以形成辊隙部分的压力旋转构件;

包括分离单元的定影设备,所述分离单元被配置为通过气体来分离来自所述加热旋转构件的所述记录纸张;以及如权利要求1所述的排气设备,其被用于将来自所述排气设备的气体供应到所述分离单元。

18.根据权利要求17所述的成像设备,其中所述分离单元包括具有分离爪形状的喷嘴主体,并且供应自所述排气设备的所述气体的排放开口被至少提供在所述喷嘴主体的纵向上的中心部分及相反端部分附近中。

19.根据权利要求18所述的成像设备,其中所述喷嘴主体具有导向部分,该导向部分被提供为围绕所述排放开口的三个侧面并且被配置为引导所排气体的方向。

说明书 :

排气设备和成像设备

技术领域

[0001] 本发明一般地涉及排出受压气体的排气设备并且涉及包括排气设备的成像设备。

背景技术

[0002] 专利文件1:日本专利申请公开No.2005-157179
[0003] 专利文件2:日本专利申请公开No.2008-003277
[0004] 已知一种用于提供受压气体的供气设备或供气系统,其被用于各种工业设备、生产装备等中。图34是示出了传统的供气系统的一个配置示例的框图。图34中所示的系统包括压缩机601、气罐602、电磁阀603和喷气嘴604。虽然此处未示出,但还装备了用于驱动压缩机的驱动源、用于控制压力的压力传感器等。
[0005] 如上所述组成的传统的供气设备(供气系统)不可避免地具有大尺寸。此外,由于通过压缩机压缩气体以获得高压气体需要一定时间(例如,约一分钟),因此高压气体不能在所述供气设备起动后被立即使用。进一步地,需要大量完整组件,例如电磁阀,这导致了非常高的成本。此外,压缩机在操作时产生噪音,并且由于具有较大配置的供气设备消耗大量功率,因此难以节能。由于这些问题,传统的供气设备的应用被限制于例如工业设备和生产装备的商业使用。
[0006] 在成像设备的领域中,存在一种成像设备,其使用气体分离或传送在进纸单元中的纸张或分离(剥除)在定影单元(例如专利文件1和2)中的纸张。然而,如上所述,传统的供气设备(供气系统)具有大尺寸。因此,包括供气设备的成像设备被限制于由专业操作员操作的大型商业印刷设备及其类似物。难以在多功能外围设备、打印机以及其他用于一般办公等的类似设备中应用气体分离、气体传输等功能。
[0007] 仅减小气泵的尺寸并不难做到,然而,仍未能实现能够将气体压力增大到要求压力并在预定时刻排出受压气体的小尺寸且低成本的排气设备。

发明内容

[0008] 本发明的至少一个实施例的一个目的是提供一种小尺寸且低成本的排气设备,且该排气设备能解决传统供气设备的上述问题并且可以在不使用压缩机和电磁阀的情况下在预定时刻排出受压气体。
[0009] 此外,本发明的至少一个实施例的另一个目的是提供一种定影设备和成像设备,且该定影设备和成像设备具有小尺寸且低成本的排气设备并且可以执行可靠的纸张分离(剥除)。
[0010] 根据本发明的一个方面,提供一种在预定时刻排出受压气体的排气设备。所述排气设备包括气泵,该气泵包括汽缸和配置为在汽缸中往复运动的活塞;开闭构件,其被装备在气泵的排气开口处并且配置为开闭排气开口;以及切换机构,其提供活塞和开闭构件之间的机械连结。机械连结配置为将开闭构件保持在关闭状态直至活塞在压缩冲程中达到预定位置,并且当活塞达到预定位置时将开闭构件切换到开启状态。

附图说明

[0011] 图1是从前面的方向看去的本发明一个实施例的排气设备的竖向横截面图;
[0012] 图2是从侧表面方向看去的排气设备的竖向横截面图;
[0013] 图3是示出了排气设备的泵单元的配置的平面横截面图;
[0014] 图4是示出了驱动单元附近的平面横截面图;
[0015] 图5是从前面方向看去的省略了部分组件的排气设备的竖向横截面图;
[0016] 图6是从图1中的右侧方向看去的省略了部分组件的排气设备的竖向横截面图;
[0017] 图7是示出了驱动带和导向轴的连结配置的正交图;
[0018] 图8是示出了活塞移动到压缩位置(上止点)的状态的平面横截面图;
[0019] 图9是示出了活塞移动到压缩位置(上止点)的状态的竖向横截面图;
[0020] 图10是示出了活塞的前端部分的局部放大图;
[0021] 图11A是示出了活塞的前端部分的侧视图并且图11B是前端部分的横截面图;
[0022] 图12是示出了部分开闭构件(切换轴)的正交图;
[0023] 图13是示出了当活塞位于原位置时切换机构的状态的主视图;
[0024] 图14是示出了当活塞移动(排气开口关闭)时切换构件的状态的主视图;
[0025] 图15是示出了当活塞位于上止点时切换机构的状态的主视图;
[0026] 图16是示出了切换机构的另一个示例的排气设备的局部平面横截面图;
[0027] 图17是示出了当活塞处于原位置时切换机构的状态的主视图;
[0028] 图18是示出了当活塞处于上止点时切换机构的状态的主视图;
[0029] 图19A和19B是示出了开闭机构的另一个示例的排气设备的局部平面横截面图;
[0030] 图20是示出了部分开闭构件(滑动构件)的正交图;
[0031] 图21是从前面方向看去的第二实施例的排气设备的竖向横截面图;
[0032] 图22是从侧表面方向看去的第二实施例的排气设备的竖向横截面图;
[0033] 图23是第二实施例的排气设备的平面横截面图;
[0034] 图24是示出了排气设备中离合器轴附近的配置的正交图;
[0035] 图25是示出了排气设备中曲柄轴附近的配置的正交图;
[0036] 图26是示出了活塞移动到压缩位置(上止点)时的状态的竖向横截面图;
[0037] 图27是示出了当活塞位于原位置时切换机构的状态的主视图;
[0038] 图28是示出了当活塞处于上止点时切换机构的状态的主视图;
[0039] 图29是示出了应用了本发明的排气设备的定影设备的主要配置的横截面图;
[0040] 图30是示出了纸张分离单元的放大部分的横截面图;
[0041] 图31是纸张分离单元的正交图;
[0042] 图32是示出了向纸张分离单元20提供定影辊和压力辊以执行气体分离的配置的示意图;
[0043] 图33是示出了具有本发明的排气设备的成像设备的一个示例的横截面配置图;以及
[0044] 图34是示出了传统的供气系统的配置示例的框图。

具体实施方式

[0045] 本发明的实施例参考附图在以下进行说明。
[0046] 图1是从前面的方向看去的排气设备的竖向横截面图,其示出了根据本发明的排气设备的一个实施例。图2是从侧表面方向(即图1的左侧方向)看去的排气设备的竖向横截面图。图3是示出了排气设备中的泵单元的配置的平面横截面图。此外,图4是示出了驱动单元附近的平面横截面图。图5是从前面方向看去的省略了部分组件以清楚地显示驱动系统的配置的排气设备的竖向横截面图。图6是从图1中的右侧方向看去的省略了部分组件以清楚地显示驱动系统的配置的排气设备的竖向横截面图。
[0047] 如这些附图所示,排气设备500包括组成设备外壳的前侧盖板50、后侧盖板51以及底盖板52。在前侧盖板50和后侧盖板51之间,汽缸53和汽缸支持盖板54通过螺丝钉被固定到前侧盖板50和后侧盖板51。汽缸支持盖板54是用于从后面支撑汽缸53的构件。活塞55被装备在汽缸53中。活塞55通过以下所述的机构在图1中的左右方向上往复运动。轮毂143以凸起方式被装备在汽缸53的前端表面上。在轮毂143中,提供用于排出汽缸53内气体的排气开口141(图3)。管子142设置在排气开口141的前端部分中。通过汽缸53中活塞55的移动而受压的气体从排气开口141经由管子142被排放到外部。以下,将详细说明排气设备500的配置和操作。
[0048] 一对支持盖板80和81以直立的方式被装备在底盖板52上。四个杆轴87-90由支持盖板80和81支撑。每个杆轴的一个端部分是螺丝钉部分且每个杆轴的另一个端部分是用于保持杆轴不掉落的大直径部分。大直径部分的端表面具有槽,该槽允许通过使用螺丝起子等将螺丝钉旋紧。在支持盖板80和81装配有杆轴的部分中,四个螺孔91(顶部和底部各两个)被形成在后部中的支持盖板80中,并且四个通孔(固定孔)92(顶部和底部各两个)被形成在前部的支持盖板81中。也就是,杆轴87-90被插入到前部中的支持盖板81的固定孔92中并且之后在杆轴87-90的前端处的螺丝钉部分被旋入到后部中的支持盖板80的螺孔91中。结果,杆轴87-90被固定且支撑在前支持盖板80和后支持盖板81之间。导向辊83-86分别绕杆轴87-90可旋转地安装。通过绕杆轴安装到导向辊83-86的相反侧上的E形环(保持环)来确定导向辊83-86在轴向上的位置。如图2和3所示,每一个导向辊83-86在轴向上的中心部分的直径小于相反侧的直径。中心小直径部分的圆周表面被形成为圆弧形(凹陷的形状)以配合导向轴70的外部形状(在本示例中为圆形横截面)。注意,每一个导向辊83-86的中心小直径部分可以被形成为V形。
[0049] 导向轴70被提供在被配置于顶部的左和右部分中的导向辊83和84之间以及底部的左和右部分中的导向辊85和86之间。由导向辊83-86引导的导向轴70能够在图1和3中的左右方向上直线移动。以高精确度来处理螺孔91和固定孔92在前支持盖板80和后支持盖板81中的位置,从而使导向轴70平稳地移动而在导向辊83-86和导向轴70之间不发生摇晃。如上所述,导向辊83-86从上面和下面夹住导向轴70并且通过E形环(保持环)来确定导向辊83-86在轴向上相对于杆轴87-90的位置。因此,当导向轴70移动时,导向轴70可以以适当的精确度直线移动(在本示例中为水平移动)而不在前、后、向上或向下方向上移位。
[0050] 被装备在汽缸53中的活塞55被安装到导向轴70的前端(图1中的左端部分),且其中杆72被插入到其间。O形环56适配在被提供于活塞55的前端部分附近中的槽部分中。用于探测活塞55位置的填充物94被旋入以固定在导向轴70的背面端(图1和3中的右端部分)中。在本实施例中,透射型光学传感器被用作用于探测填充物94的传感器95。当导向轴70移动到图1和3中的右侧方向并且填充物94的前端阻挡传感器95的光时,如下所述的驱动电机停止。在本实施例中,图1和3中所示的这种位置是如上所述形成的泵机构的原位置(HP)。
[0051] 汽缸53和活塞55在本实施例中均具有圆柱形形状。如上所述,汽缸53和活塞55被配置为使得导向轴70可以以适当的精确度直线移动。因此,活塞55以适当的精确度在汽缸53中往复运动(平行于汽缸移动)。此时,不仅活塞55在这种泵机构中的平行移动(直线移动)是重要的,而且用于活塞55的旋转制动器也是重要的。也就是,在本实施例中,当活塞55旋转时,导向轴70和连接到导向轴70的填充物94同样旋转。当填充物94旋转时,该填充物94不进入传感器95的探测部分而是撞击传感器95的主体。在本实施例中,应用如下所述的带驱动方法。因此,由于活塞55的旋转会使驱动带倾斜,所以操作变得不稳定。
[0052] 鉴于此,活塞55在本实施例中被配置为不旋转。如图3-6所示,在本实施例中,轨道100和101被面向彼此地分别装备在前支持盖板80和后支持盖板81的顶部的侧表面上。如图6和7所示,驱动臂106被安装到导向轴70以与该导向轴70适配(导向轴70穿过被提供在驱动臂106的顶部中的导向轴插入孔106a)。此外,驱动臂106具有轴孔106b,该轴孔106b在与导向轴插入孔106a竖直交叉的方向内通过。轴104被插入到轴孔106b中。轴104被压入被提供在导向轴70中的通孔(未示出)中,从而使轴104竖直地交叉于导向轴70。辊105旋转地安装到轴104的相反端部分,从而使辊105在轨道100和101上移动。辊105由未示出的E形环保持,以便不从轴104中掉出。以此方式,辊105安装到被压入导向轴70内的轴104的相反端,从而使辊105接触轨道100和101并在其上移动。因此,避免了安装到导向轴70上的活塞55的旋转(即使在活塞55试图旋转时,该旋转也通过辊105与轨道100或101的接触而被避免)。
[0053] 接下来,说明驱动活塞55的机构。如图1、4和5所示,本实施例的排气设备包括作为驱动源的步进电机110。该步进电机110具有电机轴,滑轮111被安装并固定于所述电机轴。滑轮113被安装并固定于被支撑在前侧盖板50和后侧盖板51之间的驱动轴112。第一驱动带(同步带)115围绕在滑轮111和113周围。驱动滑轮114被安装并固定于驱动轴112。此外,惰轮滑轮118被安装并固定于被支撑在前侧盖板50和后侧盖板51之间的、与驱动轴112平行的惰轮轴117。第二驱动带(同步带)116围绕在驱动滑轮114和惰轮滑轮118周围。
[0054] 如图6和7所示,连结到导向轴70的驱动臂106的底端部分被形成为倒置的正方U形,其被用作带安装部分106。通过将带固定件119旋入驱动臂106的带安装部分106且使得第二驱动带116的顶侧部分被夹于带固定件119和带安装部分106之间,第二驱动带116被紧固并且固定到驱动臂106。在带固定件119中的螺丝钉通孔119a是长孔,该长孔允许在如下状态下旋有驱动臂106,即当夹住第二驱动带116时第二驱动带116被紧压在驱动臂106上。带固定件119的顶表面119b的形状具有相应于第二驱动带116的内部圆周形状的凹陷和凸起,从而使第二驱动带116在紧固于带固定件119时不打滑。
[0055] 在这种配置中,步进电机110的旋转经由第一驱动带115被传输到驱动轴112,并且进一步从驱动轴112经由第二驱动带116被传输到驱动臂106。因此,连结到驱动臂106的导向轴70在导向轴70的轴向(图1、3和5中的左右方向)上移动。因此,活塞55在汽缸53中移动。在本实施例中,步进电机110用作排气设备的驱动源。步进电机110的步数被设置成使活塞55移动在图1和3所示的原位置(在本实施例中,汽缸容积最大时的下止点被设置为原位置(HP))和汽缸容积最小时的压缩位置(上止点)之间的一个冲程的距离。在实际的控制中,当排气设备的电力接通时,基于传感器95的输出来辨识原位置并且活塞在原位置处停止。步进电机110旋转(图1中逆时针,此后被称为正常旋转),从而使活塞55以活塞55的上述位置为参考在压缩方向上移动设置的一个冲程的距离。随后,步进电机110反向旋转(在图1中顺时针)从而使活塞55返回相同冲程的距离从而回到原位置。通过活塞55的这样的一个往复运动操作,压缩气体、排气和引入气体的操作被完成。移动到压缩位置的活塞55的平面横截面图和竖向横截面图分别显示在图8和9中。
[0056] 图10是示出了活塞55的前端部分的局部放大图。图11A是示出了活塞55的前端表面的活塞55的侧视图,并且图11B是活塞55的前端部分的横截面图。
[0057] 如图10、11A和11B所示,活塞55的前端表面具有在活塞55的内侧和外侧之间连通的气体入口58。基本三角形形状的叶片阀60被固定到活塞55的前端表面且压力盖板61插入其间,从而使气体入口58可以被关闭。参考标记59表示在活塞55的前端表面中的螺孔。参考标记62表示用于固定的螺丝钉。在初始状态下,叶片阀60通过不留空间地紧密地接触活塞55的前端表面而关闭气体入口58。叶片阀60由例如具有0.05-0.2mm厚度的聚酯膜或不锈钢形成。由于叶片阀60具有柔性,因此叶片阀60即使在受压时仍然可以回到其原始条件。
[0058] 当活塞55在压缩方向(图1和3中的左侧方向)上移动时,叶片阀60通过紧密地接触活塞55的前端面而关闭气体入口58。以此方式,避免了气体泄露(进入活塞55)。当活塞55返回(图8和9中的右侧方向)到原位置时,叶片阀60受压并打开,从而使气体被(从活塞55的内侧)引入到汽缸53中。以此方式,结合活塞55的操作,气体被引入到活塞55中。在本实施例中,虽然气体装料阀即叶片阀60被装备在活塞55侧上,但气体装料阀也可以被装备在汽缸53侧(例如,汽缸头部部分的端面)上。
[0059] 当汽缸53内侧的气体根据活塞55的移动被排放而不会因为活塞55在压缩方向上的移动而积聚在汽缸53中时,气体的排放压力不能增大并且因此气体不能快速地从活塞55中排出。在本实施例的排气设备中,开闭构件(快门构件)被装备于汽缸53的排气开口141并且在预定时刻开启(开闭构件直至预定时刻才关闭)。以此方式,气体可以通过增大的排放压力而被快速地排放。
[0060] 如图3所示,具有排气开口141的轮毂143具有通孔(在本实施例中具有圆形横截面)144,该通孔144(在本实施例中竖向地)跨过排气开口141。具有圆柱形横截面的切换轴135(开闭构件)插入通孔144中。切换轴135插入到通孔144中以及轴承138中,该轴承138适配在排气设备的侧表面上的凸起137内从而被旋转支撑。E形环被安装到切换轴135的一端(图3中的底端)同时圆盘构件134(及其圆柱形部分134a)固定到切换轴135的另一端。通过提供E形环和圆盘构件134,切换轴135被保持从而不掉出,并且切换轴135在轴向上的位置被确定。平板切割部分140被提供在切换轴135中相应于排气开口
141的位置处。如图12所示,通过切割掉圆柱形形状的切换轴135的部分圆周表面而形成平板切割部分140。在本实施例中,平板部分的相反侧被切割掉相同形状从而使平板切割部分140被形成为经过切换轴135的轴中心的平坦表面(在切换轴135的直径方向上平坦的平板)。当平板切割部分140处于如图3所示的竖直方向时,平板切割部分140关闭排气开口141。因此,汽缸53中的气体不能从排气开口141中排出。当平板切割部分140处于如图12所示的水平方向时,排气开口141开启。因此,汽缸53中的气体能够从排气开口141经过平板切割部分140的两侧排出。
[0061] 在本实施例中,切换轴135旋转90°以使平板切割部分140在竖直方向和水平方向之间转换。以此方式,排气开口141的开启和关闭被切换。进一步地,通过以下所述的机构,排气开口141的开启和关闭(也就是,切换轴135旋转90°)在预定时刻被切换。以此方式,排气开口141关闭直至到达预定时刻,从而使汽缸53中的压力增大以便快速排气。
[0062] 如图4所示,凸轮板131被固定到驱动轴112的后端部分。凸轮板131具有扇形形状并且具有外圆周圆形部分131a和直线部分131b,如图13所示。外圆周圆形部分131a和直线部分131b之间的连接被形成为圆形从而使如以下所述的凸轮随动件(辊242)平滑地移动。
[0063] 进一步地,如图4所示,轴240以凸起方式固定到后侧盖板51的外侧表面。连杆241由轴240旋转支撑。连杆241是具有长且薄板形状的构件,如图13所示。作为凸轮随动件的辊242被转动支撑在连杆241的一端部分。长孔243被形成在连杆241的另一端部分内。以凸起方式被提供在被固定到切换轴135的一端上的圆盘构件134的端表面上的接合销139被自由地适配在长孔243中。
[0064] 拉伸弹簧157被提供在连杆241和设备外壳之间。拉伸弹簧157偏压连杆241从而将辊242压在凸轮板131的圆周表面上。因此,辊242根据凸轮板131的旋转而移动,并且之后连杆241摆动。通过连杆241的摆动,圆盘构件134经由接合销139旋转预定范围(角度)。在本实施例中,上述凸轮机构被配置为使得圆盘构件134的旋转范围(角度)为90°。
[0065] 图13示出了排气设备的活塞55处于原位置的状态。在此情况下,连杆241基本处于水平状态下,并且在切换轴135内的平板切割部分140在竖直方向上,且关闭排气开口141(图3所示的状态)。在此状态下,当驱动轴112在图13中逆时针旋转时,活塞55在压缩方向中移动。因此,凸轮板131自如图13所示的状态逆时针旋转。在外圆周圆形部分
131a在辊242上滑动(直至辊242到达如图14所示的位置)的范围中,用作凸轮随动件的辊242的位置不改变。因此,连杆241不移动并且圆盘构件134也不旋转。结果,排气开口
141保持关闭。因此,汽缸53中的压力根据活塞55的移动而增大。
[0066] 其次,当凸轮板131进一步自图14所示位置旋转并且辊242离开外圆周圆形部分131a(辊242接触直线部分131b并在其上滑动)时,连杆241由于弹簧157的偏压力而顺时针旋转。之后,在长孔243中的接合销139被推动并且在图14中逆时针旋转圆盘构件
134。因此,切换轴135(和平板切割部分140)旋转,并且排气开口141如图15所示开启。
在辊242离开外圆周圆形部分131a并且到达直线部分131b的内端部分131c时发生的凸轮板131的旋转角对应于活塞55移动的微小距离。因此,排气开口141在非常短的时间内从关闭状态改变到开启状态。结果,汽缸中增大的气体压力被快速释放并且大量气体从排气开口141中排出。
[0067] 在本实施例中,活塞55往复运动所需的凸轮板131的旋转角约为126°。当凸轮板131自原位置(图13中的位置)旋转约92°(约旋转范围(角度)的约3/4)时,排气开口141开始开启。当凸轮板131旋转余下的约34°(约旋转范围(角度)的1/4)时,排气开口141被完全开启。
[0068] 图15示出了活塞55达到最大压缩位置(上止点)的状态。凸轮板131不再自图15中所示的状态进一步逆时针旋转。当活塞55自最大压缩位置返回到原位置时,凸轮板
131在图15中顺时针旋转(也就是,反向于压缩步骤)。当凸轮板131反向旋转时,辊242被凸轮板131的直线部分131b向上推,并且连杆241在图15中逆时针旋转。结果,圆盘构件134顺时针旋转以关闭排气开口141。在排气开口141关闭后,在外圆周圆形部分131a在辊242上滑动(从图14到图13的范围)的范围中,排气开口141被保持关闭。
[0069] 以此方式,在本发明的排气设备中,机械地连结到活塞的开闭构件被装备在排气开口处。开闭构件(也就是,排气开口)被关闭直至达到压缩步骤中的预定时刻,并且开闭构件可以在上止点附近很短时刻内被开启。因此,气体压力可以在汽缸中增大。进一步地,具有增大压力的大量气体可以被排放。具有压缩机、气罐和电磁阀的传统供气系统(供气设备)具有必然非常大的尺寸,并且使用供气系统的设备被限制为大型设备(例如商业设备)。然而,本发明的排气设备应用小型气泵取代传统系统的压缩机,并且机械地连结到活塞的开闭构件被提供在结合了小型气泵的排气设备的主体中。因此,在传统系统中必要的气罐和电磁阀可以被省略。因此,实现了比传统设备更小并且成本更低的设备配置。此外,不产生由压缩机导致的噪音。本发明的排气设备具有相当宽的应用范围。也就是,本发明的排气设备不仅可以被安装在商业设备中而且可以安装在个人或办公使用的各种小型设备中。在这些各种设备中实现排气。
[0070] 图16-18示出了通过转动切换轴135而切换排气开口141的开启和关闭的切换机构的另一个示例。图16、17和18分别对应于示出了上述配置的图4、13和15。与上述这些部分相同的部分的说明在此处被省略。
[0071] 在图16-18所示的配置中,齿轮130被固定到驱动轴112。与齿轮130接合的连结齿轮150关于轴152而被旋转地支撑,该轴152以凸起方式固定在后侧盖板51的侧表面上。凸轮板151以与连结齿轮150一体的方式被形成。进一步地,连杆154旋转支撑在轴153处,该轴153以凸起方式固定在后侧盖板51的侧表面上。连杆154是具有如图17所示的长且薄板形状的构件。用作凸轮随动件的辊155被转动支撑在连杆154的一端部分处。长孔156被形成在连杆154的另一端部分中。以凸起方式被提供在圆盘构件134的端表面上的接合销139被自由地适配到长孔156中,其中圆盘构件134被固定到切换轴135的一端。
拉伸弹簧157被提供在连杆154和排气设备的外壳之间。拉伸弹簧157偏压连杆154以将辊155压在凸轮板151的圆周表面上。连杆154的辊155接触凸轮板151的圆周表面,辊
155根据凸轮板151的旋转而移动,并且之后连杆154摆动。通过连杆154的摆动,圆盘构件134经由接合销139旋转一预定范围(角度)。在本实施例中,上述凸轮机构被配置为使得圆盘构件134的旋转范围(角度)为90°。
[0072] 图17示出了排气设备的活塞55位于原位置的状态。在此情况下,在切换轴135中的平板切割部分140在竖直方向中,关闭排气开口141(图3中所示的状态)。在此状态下,当驱动轴112在图17中逆时针旋转时,活塞55在压缩方向中移动。因此,齿轮130逆时针旋转,由此连结齿轮150和凸轮板151顺时针旋转。当辊155根据凸轮板151的旋转而离开凸轮板151的外圆周圆形部分151a并且移动到直线部分151b上时,连杆154通过弹簧157的偏压力而顺时针旋转。因此,圆盘构件134在图17中逆时针旋转。结果,切换轴135(及其平板切割部分140)旋转以如图18所示开启排气开口141。
[0073] 图18示出了活塞55达到最大压缩位置(上止点)的状态。在图18中,用作凸轮随动件的辊155达到直线部分151b的内端部分151c(图17)。凸轮板151不再自图18所示的状态进一步顺时针旋转。当活塞55自最大压缩位置返回到原位置时,凸轮板151在图18中逆时针旋转(也就是,反向于压缩步骤)。当凸轮板151反向旋转时,辊155被凸轮板151的直线部分151b上推,并且连杆154在图18中被逆时针旋转。结果,圆盘构件134在图18中顺时针旋转以关闭排气开口141。在排气开口141被关闭后,在外圆周圆形部分
151a在辊155上滑动的范围内,排气开口141保持关闭。
[0074] 在如图16-18所示的配置中,机械地连结到活塞的开闭构件(也就是,排气开口)是关闭的直至到达压缩步骤中的预定时刻,并且开闭构件可以在上止点附近很短时刻内被开启。因此,气体压力可以在汽缸中增大。进一步地,具有增大压力的大量气体可以被排放。
[0075] 通过改变活塞55与凸轮板131和151的相对位置,排气的时刻(开启排气开口141的时刻)可以被改变。此外,通过改变凸轮板131和151的形状,气体压力和排气时刻也可以被改变。进一步地,保持排气开口141开启的时间(开启持续时间)也可以被改变。
排气波形(压力特性)可以通过简单的方法而被改变。排气设备可以根据应用而被容易地最优化。
[0076] 图19和20示出了用于开启和关闭排气开口141的开闭构件的另一个示例。在本示例中,使用切换构件170(开闭构件)替代切换轴135。本示例的切换构件170作为与切换轴135类似的具有圆柱形状的轴构件。在切换构件170在纵向方向中滑动的这个配置示例中,切换构件170不必须是圆柱形构件。例如,切换构件170可以是棱柱形构件(具有多边形形状横截面的构件)。切换构件170包括作为对应于切换轴135的平板切割部分140的配置的小容积部分(在本示例中为小直径部分)171。如图19A和19B所示,通过在轴向(纵向)上滑动切换构件170,排气开口141的开启和关闭被切换。作为滑动切换构件170的配置,使用了作为一种实心凸轮的端面凸轮(钟形凸轮(bell cam))161。端面凸轮161是绕轴160旋转支撑的圆盘形构件。端面凸轮161具有小厚度的薄板部分161a和大厚度的厚板部分161b,薄板部分161a和厚板部分161b通过平滑的曲面连接。端面凸轮161在预定时刻通过参考图13和15或图17和18所述的机构而被旋转。圆盘构件174固定到切换构件170。压缩弹簧173绕切换构件170被适配到在活塞55的主体侧上的圆盘构件174和轮毂172之间。
[0077] 如图19A所示,当切换构件170的前端接触端面凸轮161的薄板部分161a时,切换构件170被弹簧173的偏压力上推。由于小直径部分171在此状态下位于排气开口141之外,因此排气开口141被关闭。当端面凸轮161旋转并且厚板部分161b移动以接触切换构件170时,弹簧173被压缩并且切换构件170如图19B所示向下移动。之后,小直径部分171移动到排气开口141的一位置处,由此排气开口141开启。当端面凸轮161旋转并且薄板部分161a移动以再次接触切换构件170时,排气开口141被再次关闭。
[0078] 如上所述,本示例的排气设备应用步进电机作为驱动源。通过不同地控制步进电机110,活塞55的移动距离可以被容易地改变。通过改变活塞55的移动距离(冲程),气泵的排气量和压力可以被改变。在实际控制中,通过使用原位置作为参考来计算步进电机的旋转(步数)。通过改变步数,活塞55的冲程可以被伸长(压力和排气量增大)或缩短(压力和排气量减小)。
[0079] 通过改变步进电机110的转速,气体压力也可以被改变。进一步地,通过在旋转的最初阶段(活塞55自原位置移动的初始阶段)中缓慢地起动步进电机110以减小驱动转矩,并且在压缩步骤的预定阶段中加速转速,从而可以以与(具有恒定转速的)正常驱动相同的周期来执行低转矩驱动。
[0080] 在本示例的排气设备500中,低摩擦材料被用作汽缸53和活塞55的材料。由于氟树脂较昂贵,因此也可以使用通过将氟粉末添加到例如聚缩醛树脂的低摩擦材料中而形成的树脂。因此,可以改善滑动性质和耐磨损性并且可以提高汽缸53和活塞55的耐久性。
[0081] 接下来,说明排气设备的第二实施例。
[0082] 在上述第一实施例的排气设备中,活塞55通过直线移动(往复运动)导向轴70而被驱动。在第二实施例中,通过使用曲柄机构来驱动活塞55。由于气泵的主要配置与第一实施例中相同,因此以下主要说明第一实施例和第二实施例之间的不同点。
[0083] 图21是从前面方向看去的第二实施例的排气设备的竖向横截面图。图22是从侧表面(与排气开口141相反的侧表面)方向看去的排气设备的竖向横截面图,所述方向是自图21中的右侧的方向。图23是第二实施例的排气设备的平面横截面图。图24是示出了离合器轴附近的配置的正交图。图25是示出了曲柄轴附近的配置的正交图。
[0084] 如这些附图中所示,汽缸53被支撑在前侧盖板50和后侧盖板51之间,并且在汽缸53中的活塞55以与第一实施例的排气设备类似的方式在图21中左右方向上往复运动。轮毂143以凸起的方式被提供在汽缸53的前端表面上。排气开口141被提供在轮毂143中。汽缸53中因活塞55的移动而被压缩的气体自排气开口141通过管子142排放到外部,如上所述。
[0085] 在图21中,电机210被附连于以凸起方式被提供在底盖板52上的电机支架205。DC(直流)伺服电机在本实施例中用作电机210。蜗杆212被压并被连结到电机210的输出轴211。蜗杆212的前端部分212a通过轴承被支撑于支持器209,该支持器209面向电机支架205。当蜗杆212旋转时,通过涡轮213的反作用将向下的弯曲力施加到蜗杆212。
因此,蜗杆212的前端部分由支持器209支撑。涡轮213与蜗杆212接合。当电机210被驱动时,通过蜗杆212旋转涡轮213。当如下所述的弹簧离合器203脱离接合(分离离合器)时,轴202不旋转。当弹簧离合器203被接合(离合器咬合)时,轴202旋转。
[0086] 与蜗杆相反,在中心部分中具有凹陷的齿轮一般被用作涡轮,然而,在本实施例中使用螺旋齿轮作为涡轮。进一步地,通过使用涡轮齿轮(蜗杆和涡轮),减速比可以被设置得较大并且转矩可以被提高。
[0087] 如图22和24所示,轴202通过轴承207被支撑在前盖板50和后盖板51之间。作为一转离合器(one-rotation clutch)的弹簧离合器203被安装到轴202。涡轮213可连结地并可释放地安装到轴202(此后称作离合器轴)。也就是,当弹簧离合器203被激活时,电枢204被吸引。之后,内部爪(未示出)脱离并且涡轮213和离合器轴202接合。结果,离合器轴202旋转(当电机210被驱动时)。当离合器轴202旋转一次并再次回到内部爪的位置时,内部爪伸展弹簧离合器203的弹簧。之后,离合器轴202和涡轮213之间的接合被释放(脱离),并且涡轮213空转(离合器轴202不旋转)。在本实施例中,激活弹簧离合器203以使其脱离内部爪的时间约为100ms。
[0088] 离合器齿轮205被固定螺丝钉206安装并且固定到离合器轴202的前端部分。因此,当离合器轴202旋转时,离合器齿轮205也旋转。被提供在离合器轴202之上的曲柄轴201被支撑成与离合器轴202平行。曲柄轴201被前侧盖板50及被固定在前侧盖板50上的套筒219通过轴承而可旋转地支撑。
[0089] 如图22和25中所示,曲柄齿轮220被固定螺丝钉214安装并固定到曲柄轴201的前端部分。曲柄板215被安装并固定到曲柄轴201的相反侧(后侧)。曲柄板215可以与曲柄轴201以一体方式形成。曲柄板215具有螺孔215a。通过螺孔215a,曲柄杆217被螺丝钉218通过轴承207和轴环216而连结到曲柄板215。
[0090] 如图25所示,棒72通过轴承207被适配在曲柄杆217的另一端内。棒72被E形环208和垫片227进一步保持以便不掉落。棒72被连结到活塞55(见图23)。以此方式,活塞55经由棒72安装到被可旋转地附连到曲柄板215的曲柄杆217的前端部分。因此,在图21中,当曲柄板215绕曲柄轴201旋转时,以一定偏心距被附连到曲柄轴201的曲柄杆217进行曲柄转动。通过这种曲柄运动,活塞55在汽缸53中往复运动。
[0091] 当安装到曲柄轴201的前端部分上的曲柄齿轮220(图22和25)旋转一次时,曲柄杆217旋转一次并且活塞55往复运动一次。图21和23示出了活塞55位于原位置的状态。图26示出了活塞55位于上止点(汽缸容积为最小时的压缩位置)处的状态。
[0092] 根据曲柄运动,曲柄杆217经过曲柄轴201的后端之前。因此,曲柄轴201不能被支撑在前侧盖板50和后侧盖板51处。在本实施例中,通过使用套筒219由类似悬臂的前侧盖板50来支撑曲柄轴201。在本配置中,套筒219允许支撑曲柄轴201的前轴承和后轴承(图22)之间的长度被伸长并且稳定地支撑曲柄轴201。
[0093] 如图25所示,曲柄齿轮220具有多个(在本实施例中为三个)长孔220a。凸轮板221被螺丝钉226通过长孔220a而固定到曲柄齿轮220。通过形成用于固定螺丝钉的长孔,凸轮板221的位置可以被改变。因此,排气的时刻可以被改变。
[0094] 如图27和28所示,连杆222被前侧盖板50外部(前侧)的轴204可旋转地(可摇动地)支撑。用作凸轮随动件的辊223被转动支撑在连杆222的一端部分,连杆222是长、薄板形状的构件。图27和28中顺时针方向上的偏压力被卷簧225施加到连杆222,其中该卷簧225被用作偏压构件且具有被锁定在前侧盖板50处的一端部分。因此,用作凸轮随动件的辊223接触在凸轮板221的端面上。
[0095] 在上述配置中,当在图27和28中离合器轴202旋转并且离合器齿轮205顺时针旋转时,与离合器齿轮205接合的曲柄齿轮220和固定到曲柄齿轮220的凸轮板221在图27和28中逆时针旋转。根据凸轮板221的移动,辊223滚动接触凸轮板221的端面,并且连杆222绕轴224摆动。
[0096] 如图23所示,圆盘构件134被固定到切换轴135的一端部分,该切换轴135被提供为经过轮毂143并切换排气开口141的开启和关闭。接合销139以凸起形式被提供在圆盘构件134的端表面上。在图27和28中,与接合销139接合的接合部分222a被形成在连杆222的另一个端部分中。接合部分222a与接合销139接合。
[0097] 图27示出了活塞55处于原位置的状态。在此情况下,用作凸轮随动件的辊223接触凸轮板221的小直径圆形部分221a。在此状态下,圆盘构件134的接合销139在图27中处于向右上方的对角线的角度。在此状态下,排气开口141关闭。在凸轮板221旋转通过预定角度的范围中,辊223滑动在凸轮板221的小直径圆形部分221a上并且排气开口141保持关闭。
[0098] 当辊223离开凸轮板221的小直径圆形部分221a并且移动到直线部分221b时,辊223被逐渐上推并且连杆222在图27中逆时针旋转。因此,位于连杆222的前端处的接合部分222a逐渐下移,下推在图27中顺时针旋转圆盘构件134的接合销139。如图28所示,当辊223接触凸轮板221的大直径圆形部分221c时,连杆222的位置处于最大旋转范围。在此状态下,接合部分222a已移动到最下面的位置。此时,圆盘构件134的接合销139处于向右下方的对角线上的角度。在此状态下,排气开口141处于最大开口状态。图28示出了活塞55位于上止点(汽缸容积为最小时的压缩位置)处的状态。
[0099] 当凸轮板221从图27中的原位置旋转时,排气开口141在辊223在凸轮板221的小直径圆形部分221a上滑动时的范围中保持关闭。因此,汽缸53中的压力根据活塞55的移动而增大。虽然辊223根据凸轮板221的旋转而移动到凸轮板221的大直径圆形部分221c,但当辊223自小直径圆形部分221a移动到大直径圆形部分221c时发生的凸轮板221的旋转角度对应于活塞55移动的微小距离。因此,排气开口141在非常短的时间内从关闭状态改变到开启状态。因此,汽缸中气体的增大压力被大量释放并且气体以高速从排气开口141中排出。
[0100] 当活塞55自最大压缩位置返回到原位置时,凸轮板221进一步从图28中的状态旋转(图28中逆时针)。因此,连杆222反向旋转(图28中顺时针)并且排气开口141关闭。此时,圆盘构件134通过在逆时针方向上的返回弹簧(未示出)而逆时针旋转。在辊223在凸轮板221的小直径圆形部分221a上滑动的范围内,排气开口141保持关闭。在本实施例中,离合器齿轮205和曲柄齿轮220具有相同的齿数。当离合器轴202旋转一次时,曲柄轴201也旋转一次,并且活塞55往复运动一次。
[0101] 在第二实施例中,通过改变凸轮板221的形状,排气的时刻可以被改变。此外,通过改变凸轮板221的角度(旋转方向上的位置),排气的时刻也可以被改变。如上所述,通过使用长孔220a将凸轮板221固定到曲柄齿轮220,因此,容易精确地控制凸轮板221的角度。
[0102] 接下来,参考图29-32说明一个实施例,其中本发明的排气设备被应用于成像设备的定影设备中的纸张分离(气体分离)。
[0103] 作为一个单元在图29中所示的定影设备15应用带定影方法被配置。带定影方法的目的在于减小表面的热容以便在设备打开后能快速升温。带定影方法进一步的目的在于通过将定影辊的表面硬度设置为比压力辊的表面硬度更软(橡胶层形成得较厚)而提高来自定影辊和定影带的纸张的分离特性,并且使得纸张向下从定影辊和压力辊之间的辊隙部分排出。当纸张分离单元的分离特性如在本示例中足够高时,定影辊和压力辊可以具有相同的表面硬度并且纸张可以在辊隙部分的切线方向上输出。
[0104] 定影带3的表面被三个加热器5加热,所述三个加热器5被集成在加热辊2内。被加热的定影带3加热并施压于在定影辊1和压力辊10之间的定影辊隙部分处的要被定影的图像,由此图像被定影。
[0105] 通过在由聚酰亚胺膜形成的基础材料上覆盖硅胶表面层来形成定影带3。通过在辊芯4上形成橡胶层6来形成定影辊1。定影带3缠绕在定影辊1周围并且加热辊2通过带张紧器14而伸长一预定程度。通过在芯11上形成橡胶层13而形成压力辊10并且压力辊10结合有加热器12。提供加热器12从而通过自压力辊10增加热量而避免定影辊隙部分的温度下降。橡胶层6和13的材料是硅胶,以便提高耐热性和图像的色彩。橡胶层6和13的厚度被改变,也就是,定影辊的橡胶层6形成得较厚从而使压力辊10咬入定影辊1侧中。
[0106] 在带定影方法中,定影带3和压力辊10均具有由具有粘性的硅胶形成的表面。因此,微量硅油被施加到带表面上从而使纸张P可以被容易地剥离。用于将纸张P引导到定影辊隙部分的定影进入导向盖板7被提供在定影辊隙部分的上游侧上。从定影辊隙部分中出来的纸张P被引导到纸张分离单元20的下表面,经过纸张分离单元20和下纸张输出导向件9之间并且之后经过上纸张输出导向件8和下纸张输出导向件9之间而被输出。
[0107] 图30是纸张分离单元20的放大的横截面图。图31A和31B是纸张分离单元20的正交图。纸张分离单元20的喷嘴主体21结合有在纵向上延伸的管线22。管线22在三个点处分支,这三个点在纸张分离单元20的纵向的中心部分处以及相反端部分附近中,从而形成向着喷嘴头端延伸的分支管线23、24和25。分支管线23、24和25的前端形成为小直径部分。这些小直径部分分别形成用作排气出口的喷嘴26、27和28。喷嘴主体21的前端部分的横截面形状呈具有锋利前端的锐角,如图29所示。通过被提供在喷嘴主体21的前端部分处的底表面部分21a和在喷嘴的相对侧上的壁部分21b从而在三个侧面上围绕并引导被提供在喷嘴主体21的前端部分处的排气出口29,从而避免从喷嘴26、27和28中的每个喷嘴排放的气体的散布,并且有效地将气体排放到定影辊隙部分。管线22的一端部分在喷嘴主体21的端表面处打开。气管142适配在管线22的打开部分中。气管142连接到上述排气设备的排气开口141(轮毂143包括排气开口141),从而自喷嘴26、27和28排放由排气设备提供的气体以分离从定影辊隙部分中出来的纸张(气体分离)。在本实施例中,每个喷嘴的排气出口29的三个侧面被如上所述地围绕并引导。因此,气体自每个喷嘴被笔直地排放到定影辊隙部分,显示出很强的冲击力。以此方式,纸张可以被可靠地分离。
[0108] 在一些情况下,纸张不仅可以被缠绕在定影辊侧上,而且还可以被缠绕在压力辊侧上。因此,纸张分离单元20也可以被提供在压力辊10侧上以执行气体分离。图32示出了通过提供用于定影辊1和压力辊10的纸张分离单元20而执行气体分离的配置。这种配置特别有效地避免了在双面打印的情况下的纸张缠绕。在双面打印中,首先定影有图像的纸张表面在之后的图像定影(后面打印)时面向压力辊10侧。因此,纸张易于缠绕压力辊10侧。然而,通过提供用于压力辊10侧的纸张分离单元20以执行气体分离,可以有效避免纸张在双面打印中绕辊的缠绕。
[0109] 为了避免纸张缠绕在定影辊1侧上,压力辊10被配置为咬入定影辊1中以便增强在图29中的定影辊1侧上的纸张的分离特性。在为定影辊1和压力辊10提供纸张分离单元20的配置中,定影辊和压力辊10均匀地变形以在切线方向上输出纸张。对于这种配置,在定影辊隙部分处的压力可以被平衡并且可以避免发生纸张褶皱等类似情况。
[0110] 对于通过使用本发明的排气设备将气体供应到用于定影辊和压力辊的纸张分离单元20的配置,即使在具有有限空间的成像设备中,也可以为定影辊和压力辊执行气体分离,因为排气设备的尺寸很小。因此,可以实现更可靠的纸张分离并且可以避免由纸张缠绕辊而引起的卡纸。通过适当地设置排气设备的容量,一个排气设备可以管理向定影辊和压力辊的纸张分离单元20的供气。
[0111] 最后,说明了具有定影设备15的成像设备的示例。图33中显示的成像设备是多功能外围设备,其包括位于中心处的多功能外围设备主体100和在多功能外围设备主体100之下由工作台形成的送纸单元200、在多功能外围设备100之上的扫描仪300以及在扫描仪300之上的自动文件馈送器(ADF)400。
[0112] 多功能外围设备主体100具有用作潜像支撑件的中间传送带16,该中间传送带16由围绕多个支撑辊的柔性环形带形成。中间传送带16由未示出的驱动设备驱动以顺时针运转,即为图33中箭头所示的方向。黑色、青色、洋红色和黄色的成像单元18被水平布置在如上所述运转的中间传送带16的顶侧上。也就是,四个成像单元18并排布置以组成串列式成像单元(tandem imaging unit)。
[0113] 四个成像单元18分别具有用作接触中间传送带16的潜像支撑件的感光主体鼓40。充电器、显影剂、清洁器、抗静电装置等被提供在感光主体鼓40的周围。进一步地,主要的传送装置19被布置在中间传送带16的内侧在感光主体鼓40接触中间传送带16的位置处。在本实施例中,四个成像单元18具有相同的配置,但显影剂的调色剂颜色不同,所述颜色是黑色、青色、洋红色和黄色。在图33中,仅在右端的成像单元18的显影剂和清洁器具有相应的参考标记60和70。
[0114] 用于以被调制的激光照射感光主体鼓的表面的曝光设备21被提供在成像单元18之上。这种激光被发射到在充电器和显影剂之间的感光主体鼓上。
[0115] 在中间传送带16与成像单元18相反的这侧上提供第二传送设备39。第二传送设备39由作为围绕在两个辊上的环形带的第二传送带形成,从而使第二传送带被按压到传送面对辊上,并且中间传送带16插入在图33的示例中的第二传送带和传送面对辊之间。
[0116] 上述定影设备15被提供在图33中的第二传送设备39的左侧上。第二传送设备39具有用以传送其上图像被转印的纸张到定影设备15的纸张传送功能。在第二传送设备
39和定影设备15之下提供翻转纸张以在纸张的两侧上记录图像的纸张翻转设备38。
[0117] 以下基于通过使用如上所述配置的彩色多功能外围设备产生的复印的情况进行说明。首先,文件被设置在自动文件馈送器400的文件台架30上。可替换地,自动文件馈送器400打开,文件被设置在扫描仪300的接触玻璃32上,并且自动文件馈送器400被关闭以按压所述文件。
[0118] 当按下开始开关(未示出)时,当文件被设置在接触玻璃32上时或在被设置在自动文件馈送器400的文件台架30上的文件被转印到接触玻璃32上后,扫描仪300立即被驱动以运行第一运行主体33和第二运行主体34。光由第一运行主体33的光源发射出,在文件的表面上反射的光被进一步反射以发射到第二运行主体34,所述光之后由第二运行主体34的镜面反射并且通过成像透镜35发送到读取传感器36中,从而使文件的内容被读取。
[0119] 进一步地,当按下开始开关(未示出)时,中间传送带16旋转并运行。此时,成像单元18的感光主体40被旋转以在相应的感光主体40上形成黑色、青色、洋红色和黄色的单色图像。根据运行的中间传送带16,单色图像被顺序转印以在中间传送带16上形成合成的彩色图像。
[0120] 进一步地,当按下开始开关时,在送纸单元200中的一个送纸辊42被选择性地旋转和驱动以便从纸张储藏库43中的多个台架中的一个送纸盒44拾取纸张。所述纸张通过分离辊45被一张张地分离以便传送到送纸路径46中、由传送辊47传送以便被引导到多功能外围设备主体100中的送纸路径48并且在阻挡辊49处停止。
[0121] 可替换地,当选择手动送纸时,纸张从手动托盘41送出,且被分离为一张纸张以便被传送到手动送纸路径中,并且也在阻挡辊49处停止。
[0122] 之后,阻挡辊49在根据中间传送带16上的合成的彩色图像而调节的时刻处旋转,纸张在中间传送带16和第二传送设备39之间传送,并且所述合成的彩色图像被第二传送设备39转印到纸张上以便全彩色图像被一起记录在纸张上。
[0123] 在图像被传送后,纸张被第二传送设备39传送到定影设备15。在由定影设备15施加热量和压力以定影被传送的图像后,纸张被输出辊输出并被堆叠在纸张输出托盘37上。可替换地,切换爪被用于切换纸张的传送方向以将纸张传送到纸张翻转设备38中,在纸张翻转设备38中纸张被翻转并被再次传送到图像传送位置。在图像传送位置处,在图像被记录在纸张的背面上之后,纸张被输出辊输出到纸张输出托盘37上。
[0124] 另一方面,存在于中间传送带16上的其余调色剂在传送图像之后被中间传送主体清洁设备17去除以预备通过串列式成像单元再次成像。
[0125] 定影设备15包括如上所述的纸张分离单元20。气体由排气设备500供应并且从纸张分离单元20的喷嘴26、27和28快速地排放到定影辊隙部分,从而可靠地分离(气体分离)从定影辊隙部分出来的纸张。如上所述,由于本发明的排气设备实现了尺寸的减小,因此可以将本发明的排气设备安装在成像设备中以作为用于定影设备的分离气体的供应源。具有压缩机和气罐的传统的供气系统不可避免地具有大尺寸并且被限制为仅用在商业印刷设备等类似设备中。然而,通过气体分离方法的可靠的纸张分离同样被实现在被设置于办公室等场所中的成像设备中。对于排气设备500,可以使用第一实施例和第二实施例中的任意一个实施例。
[0126] 本发明参考附图中的示例进行了说明,然而,本发明不限于这些示例。例如,适当的形状可以应用于汽缸和气泵。此外,气泵的容量、排气的时刻等可以被适当地设置。
[0127] 在成像设备中使用排气设备的情况下,气体分离或气体传送方法不仅可以应用于分离(剥离)在定影设备处的纸张,也可以应用于分离和传送在送纸单元中的纸张。此外,成像设备的定影设备和各部分的配置等可被任意设置。本发明不仅可以应用到彩色成像设备,还可以应用于单色成像设备。成像设备不限于多功能外围设备,也可以是打印机、传真机或具有多个功能的多功能外围设备。
[0128] 根据一个实施例,机械地连结到活塞的开闭构件被提供在排气开口处,由此,开闭构件(也就是,排气开口)可以是关闭的直至到达压缩步骤中的预定时刻,并且排气开口可以在上止点附近在短时间内被开启。因此,汽缸中的气体压力可以被增大,并且具有增大的压力的大量气体可以被排放。因此,与包括压缩机、气罐和电磁阀的传统供气系统相比,可以提供更小且更便宜的排气设备。此外,不会产生在使用压缩机的情况下会产生的噪音。因此,本发明的排气设备的应用范围可以被显著拓宽。也就是,本发明的排气设备不仅可以安装在商业设备中,也可以安装在办公室中使用的各种通用的小尺寸设备中。在这些不同的设备中,实现了排气功能。
[0129] 根据一个实施例,开闭构件(也就是,排气开口)可以在返回活塞处于预定位置时被关闭。
[0130] 根据一个实施例,排气的压力可以被增大并且气体可以以高速排放。
[0131] 根据一个实施例,气体可以根据活塞的一次往复运动的操作而被顺序排放。
[0132] 根据一个实施例,可以通过使用具有简单配置的旋转轴来执行排气开口的开启和关闭。
[0133] 根据一个实施例,被排出经过平板部分的两侧(每一侧)的气体的压力和速度可以被设置为彼此相等。
[0134] 根据一个实施例,可以通过使用具有简单配置的滑动构件来执行排气开口的开启和关闭。
[0135] 根据一个实施例,通过使用端面凸轮,滑动型的开闭构件可以以简单配置被开启和关闭。
[0136] 根据一个实施例,可以通过适当设置凸轮构件的形状而在期望的时刻切换开闭构件的开启和关闭。
[0137] 根据一个实施例,活塞可以以高精确度沿直线移动(与汽缸平行地往复运动),并且气体的泄露或汽缸和活塞的磨损和损坏均可以被抑制。
[0138] 根据一个实施例,排气的压力和排气量可以通过改变活塞的移动冲程而改变。
[0139] 根据一个实施例,排气的压力可以通过改变活塞的移动速度而改变。进一步地,可以以与恒定速度驱动的情况下的周期相同的周期来执行低扭矩驱动。
[0140] 根据一个实施例,通过控制步进电机,可以容易地改变排气量和排气压力。
[0141] 根据一个实施例,活塞和汽缸的滑动特性可以被改善。由于不使用油,因此油不会进入气体中。进一步地,耐磨损性能可以被改善并且活塞和汽缸的耐久性可以被延长。
[0142] 根据一个实施例,避免了活塞的旋转并且可以避免对驱动系统的影响。
[0143] 根据一个实施例,曲柄机构被用于驱动气泵并且可以排放具有增大的压力的大量气体。
[0144] 根据一个实施例,可以容易且廉价地改变排气的时刻。
[0145] 根据一个实施例,通过使用小尺寸且廉价的排气设备作为定影设备中的分离单元的供气源,可以通过在具有可用于办公室等场所中的尺寸和价格的成像设备中应用气体分离来执行可靠的纸张分离。
[0146] 根据一个实施例,可以通过从至少在分离单元中的喷嘴主体的纵向上的中心部分和相反端部分附近中的排气开口排气来执行可靠的纸张分离。
[0147] 根据一个实施例,可以通过避免气体散布并且有效排气到定影辊隙部分来执行可靠的纸张分离。
[0148] 根据一个实施例,可以通过加热旋转构件的额外提供的曲率分离效果来更可靠地分离纸张。
[0149] 根据一个实施例,可以避免使纸张卷曲到压力旋转构件侧,并且可以有效避免双面打印情况下纸张的缠绕。
[0150] 根据一个实施例,通过应用带定影方法,定影构件的热容可以被减小并且温度可以被快速提升。进一步地,可以在带定影方法中执行可靠的纸张分离。
[0151] 本专利申请基于2008年4月30日提交的日本优选权专利申请No.2008-118734和2008年9月3日提交的日本优先权专利申请No.2008-225963,这些专利申请的全部内容作为参考并入本文。