本发明涉及图像形成装置技术领域,尤其涉及一种图像形成装置、纸量检测机构及方法。
背景技术:
随着科学技术的不断发展,图像形成装置日渐成熟;而在图像形成装置中一般设置有用于存放纸张的储纸机构以及用于抽取纸张的搓纸机构,为了使纸张能够保持与搓纸机构接触,在一些储纸机构中会设置抬升板,纸张被堆叠整齐放置在抬升板上,作为驱使抬升板移动的方式,可通过弹簧的弹性力作用,使抬升板向搓纸机构一侧移动,也可能通过电机与齿轮组配合使抬升板抬升。随着搓纸机构不断从储纸机构中抽取纸张,储纸机构内的纸张数量逐渐减少,抬升板的位置也随之上升,以保证搓纸机构能够抽取纸张。
为了提醒用户储纸机构内的纸张数量减少或者是纸张用尽,避免纸张用尽导致打印操作中止而给用户带来的不便,现有的图像形成装置上一般会设置纸量提醒功能,例如,在储纸机构上设置可以摆动的指示杆,指示杆的一端与抬升板联动,另一端伸出储纸机构,基于纸张数量的变化,抬升板会进行升降,用户就可以从外界观察指示杆的位置,以判断纸张数量的多少。上述纸量提醒功能结构较为简单,但是精确度低,而且用户需要看到指示杆,才能够判断纸量多少,给用户带来不便。
为了改善上述问题,现有技术提供另外一种较为精确和智能的纸量提醒功能,例如,在储纸机构内设置传感器,通过传感器感应抬升板的位置或者是检测抬升板上纸张的重量、厚度等参数,再通过控制器判断纸量的多少,然后,在图像形成装置或者是客户端进行纸量提醒。但是这种方式需要设置一个或多个传感器,还需要安装传感器与电路板连接的端子和导线,无疑会增加产品的成本。
技术实现要素:
本发明提供一种图像形成装置、纸量检测机构及方法,该纸量检测机构结构简单,安装方便,同时能够准确反馈纸张数量的减少。
本发明的一方面提供了一种纸量检测机构,用于与图像形成装置上的储纸机构相配合,所述储纸机构包括框体和可移动的抬升板,所述抬升板设置于所述框体内,所述框体内设置有接地端子,所述接地端子随所述抬升板的移动而移动;所述纸量检测机构包括:控制板和设置在所述控制板上的检测电路和控制单元;
所述检测电路,用于在所述抬升板移动的过程中,与所述接地端子接触;
所述控制单元,与所述检测电路连接,用于获取所述检测电路的电压信息,并根据所述检测电路的电压信息确定所述储纸机构内的纸量信息。
如上所述的纸量检测机构,所述检测电路设置有用于与所述接地端子相接触的导电触点以及上拉供电元件;
所述上拉供电元件用于向所述检测电路施加一个电压。
如上所述的纸量检测机构,所述控制单元用于:在所述检测电路的电压信息为高电压时,确定所述储纸机构内的纸量信息为预先设置的与所述高电压相对应的第一纸量信息;或者,在所述检测电路的电压信息为低电压时,确定所述储纸机构内的纸量信息为预先设置的与所述低电压相对应的第二纸量信息;
其中,所述第一纸量信息大于所述第二纸量信息。
如上所述的纸量检测机构,所述检测电路的个数为多个,多个所述检测电路与所述控制单元并联连接,且多个所述检测电路中的导电触点分别设置在不同高度上;
所述控制单元,用于在所述抬升板移动到不同位置,所述接地端子与不同检测电路中的导电触点相连接时,获取所有检测电路的电压信息,并根据所述电压信息确定预先存储的与所述电压信息相对应的纸量信息。
如上所述的纸量检测机构,多个所述导电触点中相邻导电触点之间的间隔距离相同或不同;在多个所述导电触点中相邻导电触点之间的间隔距离相同时,所述间隔距离小于所述接地端子的宽度距离。
本发明的又一方面提供了一种图像形成装置,包括:框架和设置在所述框架内的储纸机构,所述储纸机构包括框体和可移动的抬升板,所述抬升板设置于所述框体内,所述框体内设置有接地端子,所述接地端子随所述抬升板的移动而移动;所述图像形成装置还包括上述的纸量检测机构。
如上所述的图像形成装置,所述接地端子通过一导电件连接有金属横板,所述金属横板设置于所述图像形成装置的底部,且所述金属横板接地。
如上所述的图像形成装置,所述抬升板由导电材料构成,所述接地端子为所述抬升板的一部分。
如上所述的图像形成装置,所述导电件为设置于所述抬升板一侧下端的抬升弹簧,所述抬升弹簧由导电材料构成,并且所述抬升弹簧的一端与所述抬升板相抵接,另一端穿过所述储纸机构的框体底部与所述金属横板相连接。
如上所述的图像形成装置,所述抬升板上还设置有与所述接地端子相连接的弹性触点,所述弹性触点用于与所述纸量检测机构中的导电触点相接触。
如上所述的图像形成装置,当所述纸量检测机构包括多个导电触点,且多个所述导电触点中相邻导电触点之间的间隔距离相同时,所述弹性触点的宽度距离大于相邻导电触点之间的间隔距离。
如上所述的图像形成装置,所述弹性触点包括金属弹簧以及导电端头,所述金属弹簧的两端分别与抬升板以及导电端头连接,所述导电端头与导电触点接触。
如上所述的图像形成装置,还包括弹性导电部件,所述弹性导电部件包括:安装部、连接部以及用于与所述接地端子相接触的接触部,所述连接部通过所述安装部与所述接触部相连接,所述弹性导电部件通过所述安装部安装在所述图像形成装置的框架上,所述连接部与所述控制单元相连接。
本发明的另一方面提供了一种用于图像形成装置的纸量检测方法,所述图像形成装置内设置有储纸机构以及检测机构,所述储纸机构内设有抬升板以及接地端子,所述方法包括:
通过所述抬升板的移动,使所述接地端子与所述检测机构接触,所述检测机构的电压信号被改变,从而检测所述抬升板的位置以及所述储纸机构内对应的纸量信息。
如上所述的纸量检测方法,所述检测机构包括控制板和设置在所述控制板上的检测电路和控制单元;所述方法还包括:
在所述抬升板移动的过程中,所述接地端子与所述检测电路接触,所述控制单元检测所述检测电路的电压变化。
本发明提供的图像形成装置、纸量检测机构及方法,结构简单,安装方便,而且成本低,具体通过检测电路与抬升板上的接地端子电连接,并利用控制单元检测检测电路的电压信息,从而无需使用传感器也能够准确地判断纸张的减少,并提醒用户纸量少,需要补充纸张,避免打印作业中止,有效地保证了打印操作的稳定可靠性,进一步提高了该纸量检测机构的实用性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种图像形成装置的内部结构示意图;
图2为本发明实施例提供的储纸机构的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的储纸机构拆除抬升板后的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的结构剖视图;
图5为图4所示实施例的纸张量检测的原理示意图;
图6为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的另一实施例的结构剖视图;
图7为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的另一实施例的结构剖视图;
图8为图7所示实施例的纸张量检测原理示意图;
图9为本发明实施例提供的抬升板导向结构示意图;
图10为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的另一实施例的结构示意图;
图11为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的另一实施例的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的另一实施例的结构剖视图;
图13为图12所示实施例的纸量检测原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
在本发明中,术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的一种图像形成装置的内部结构示意图;图2为本发明实施例提供的储纸机构的结构示意图;图3为本发明实施例提供的储纸机构拆除抬升板后的结构示意图;图4为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的结构剖视图;图5为图4所示实施例的纸张量检测的原理示意图;图6为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的另一实施例的结构剖视图;参考附图1-6可知,本实施例提供了一种纸量检测机构,该纸量检测机构用于与图像形成装置1上的储纸机构3相配合,储纸机构3包括框体31和可移动的抬升板32,抬升板32设置于框体31内,框体31内设置有接地端子34,接地端子34随抬升板32的移动而移动,纸量检测机构包括:控制板22和设置在控制板22上的检测电路221和控制单元222。
检测电路221用于在抬升板32移动(具体可以为抬升)的过程中,与接地端子34接触;控制单元222与检测电路221连接,用于获取检测电路221的电压信息,并根据检测电路221的电压信息确定储纸机构3内的纸量信息。
其中,图像形成装置1可以为打印机或者是传真机、复印机等具有储纸机构的设备,储纸机构3可以为打印机上的储纸机构,并且可以采用现有技术中的打印机作为图像形成装置1,例如附图1-3所示。需要注意的是,在图像形成装置1的抬升板32上设置有接地端子34,该接地端子34是与地相连接的导电端子,该接地端子34用于与检测电路221相接触,以使得检测电路221的电压信息变更为低电压或低电平。具体的,随着储纸机构3中纸量的减少,为了保证储纸机构3中的纸张能够顺利被选择打印,抬升板32会逐渐抬升,此时,控制板22可以设置于抬升板32的上方或者侧面,从而,逐渐抬升的抬升板32会与控制板22逐渐靠近直至接触。
当抬升板32与控制板22上的检测电路221未接触时,此时的检测电路221的电压信息为预设的初始电压,一般情况下,将初始电压设置为高电平,此时,控制单元222获取检测电路221的电压信息可以为高电压或者高电平,并可以通过对电压信息进行分析判断确定储纸机构3中的纸量信息,纸量信息可以为剩余纸量百分比(剩余纸量为总纸量的35%、50%或者70%等)或者纸量提示信息,例如“纸量充足”、“少纸”或者“有纸”等信息内容。而当抬升板32抬升至与控制板22上的检测电路221相接触时,此时的检测电路221与抬升板32上的接地端子34接触,此时,检测电路221也被接地,使得检测电路221的电压信息为低电平或者低电压,进而控制单元222可以根据所获取的电压信息确定储纸机构3中的纸量信息,纸量信息可以为剩余纸量百分比(剩余纸量为总纸量的35%、50%或者70%等)或者纸量提示信息,例如“纸量不足”、“少纸”或者“缺纸”等信息内容。
本实施例提供的纸量检测机构,结构简单,安装方便,而且成本低,具体通过检测电路221与抬升板32上的接地端子34电连接,并利用控制单元222检测检测电路221的电压信息,从而无需使用传感器也能够准确地判断纸张的减少,并提醒用户纸量少,需要补充纸张,避免打印作业中止,有效地保证了打印操作的稳定可靠性,进一步提高了该纸量检测机构的实用性。
在上述实施例的基础上,继续参考附图4-6可知,为了提高该纸量检测机构使用的稳定可靠性,本实施例中的检测电路221可以包括用于与接地端子34相接触的导电触点21,导电触点21与控制单元222之间设置有上拉供电元件223。此时,上拉供电元件223用于向检测电路222施加一个电压,该电压可以为高电压或者低电压。
进一步的,控制单元222可以用于:在检测电路221的电压信息为高电压时,确定储纸机构3内的纸量信息为预先设置的与高电压相对应的第一纸量信息;或者,在检测电路221的电压信息为低电压时,确定储纸机构3内的纸量信息为预先设置的与低电压相对应的第二纸量信息;其中,第一纸量信息大于第二纸量信息。
进一步的,为了提高该纸量检测机构的实用性,本实施例中的控制单元222还可以连接有显示屏或者用户终端,用于通过显示屏显示纸量信息;或者,向用户终端发送纸量信息,其中,用户终端可以为个人电脑、手机、智能手表或者平板电脑等等。
具体应用时,如图5所示,控制板22上设有检测电路221和控制单元222,在检测电路221中设有上拉供电元件223,上拉供电元件223与控制单元222串联连接,其中,该上拉供电元件223可以为上拉电阻。如图5所示,上拉供电元件223向检测电路221输出一个电压,使检测电路221中保持在一个稳定的高电平电压,该高电平电压可以为2.4v、3.6v或5v等等,控制单元222可以检测出检测电路221中的电压信息(高电平或低电平),并可以根据检测电路221的电压信息来确定储纸机构3内的纸量信息,例如,储纸机构3内的纸张量充足,此时,则可以只通过该显示屏显示纸量信息。当抬升板32上的纸张数量减少时,抬升板32不断上升,当抬升板32抬升到一定位置时,接地端子34与控制板22接触,由于接地端子34接地连接,使得检测电路221的电压变为零,当控制单元222检测到检测电路221的电压变化时,此时,控制单元222可以根据所检测到的电压信息确定储纸机构3内的纸张量缺少或者不足,此时,控制单元222则可以向控制系统发送信号,控制系统通过显示屏sc或者是电脑终端pc向用户指示储纸机构3内的纸张量不足,需要用户补充纸张;从而有效地提高了该纸量检测机构的实用性。
本实施例通过在检测电路221设置有上拉供电元件223,可以有效地保证导电触点21在未与接地端子34相接触连接时的电压信息为高电平信息,而在导电触点21与接地端子34接触连接时的电压信息为低电平信息,从而使得控制单元222可以根据电压信息的变化快速、准确地确定储纸机构3内的纸量信息,保证了该纸量检测机构工作的稳定可靠性。
图7为本发明实施例提供的储纸机构3与纸量检测机构配合的另一实施例的结构剖视图,图8为图7所示实施例的纸张量检测原理示意图;在上述实施例的基础上,继续参考附图7-8所示,本实施例对于检测电路221的导电触点21的具体个数不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,例如,可以将检测电路221的导电触点21个数设置为1个,如图4-5所示,或者,也可以将检测电路221中的导电触点21设置为多个,例如,可以为2个、3个、4个或者5个等等,如图7-8所示;为了进一步提高纸量检测的精确度,该检测电路221的个数可以为多个,多个检测电路221与控制单元222并联连接,且多个检测电路221中的导电触点21分别设置在不同高度上。
此时,控制单元222,用于在抬升板32移动到不同位置,接地端子34与检测电路221中的不同导电触点21相连接时,获取检测电路221的电压信息,并根据电压信息确定预先存储的与电压信息相对应的纸量信息。
为了便于说明,本实施例以包括4个检测电路221为例,4个检测电路221与控制单元222并联连接,其中,每个检测电路221中均包括一个导电触点21,因此,包括4个与控制单元222并联连接的导电触点21,具体的,在4个检测电路221上分别设置有4个导电触点21a-21d,该些导电触点21a-21d沿着抬升板32的移动路径依次排列,其中每个导电触点对应不同纸量信息,抬升板32的侧边与该些导电触点21a-21d电接触,且同一时间只与其中一个导电触点电接触。例如,附图7所示,在图像形成装置1上设置四个导电触点21a、21b、21c、21d,在抬升板32的移动方向上,位于最上游位置的导电触点21a可以对应40%的纸量,当抬升板32与该导电触点21a接触时,表明当前抬升板32上的剩余纸量约为储纸机构3最大纸张容量的40%。当纸张减少时,抬升板32抬升并与较下游位置处的一个导电触点21b接触,导电触点21b对应30%的纸量,依次类推,位于最下游位置处的导电触点21d对应10%的纸量,当抬升板32与该导电触点21接触时,表明当前抬升板32上的剩余纸量约为储纸机构3最大纸张容量的10%,储纸机构3内的纸张即将用完,用户需尽快补充纸张。
可以理解的是,上述每个导电触点21所对应的纸量信息为预先设置的,其具体对应数据并不限于上述说明的具体数值,本领域技术人员还可以根据具体的设计需求进行设置,例如,可以将纸量信息由大到小依次设置为:50%、35%、20%、5%。
上述实施例的工作原理如图8所示,在控制板22a上设有四条检测电路221a-221d,该多个检测电路221a-221d分别连接到控制单元222a上,并且分别与四个导电触点21a-21d一一对应连接,在每个检测电路中设有上拉供电元件223。与前述实施例相同,上拉供电元件223向检测电路输出一个电压,使检测电路保持在一个稳定的高平电压,控制单元222a检测出每条检测电路中的电压信息。
当抬升板32与第一个导电触点21a电连接时,即第一导电触点21a接地,控制单元222a检测到第一检测电路221a及第一导电触点21a为低电平,第二、三、四检测电路及导电触点为高电平,因此控制单元222a向控制系统反馈对应的电信号,控制系统提示纸量为a。当抬升板32上的纸量继续减少时,抬升板32与第二导电触点21b电连接,即第二导电触点21b接地,控制单元222a检测到第二检测电路221b及第二导电触点21b为低电平,第一、三、四检测电路221a、221c、221d及导电触点为高电平,控制单元222a向控制系统反馈对应的电信号,控制系统提示纸量为b。当抬升板32继续上升,与第三导电触点21c电连接时,第三导电触点21c接地,控制单元222a检测到第三检测电路221c及第三导电触点21c为低电平,第一、二、四检测电路及导电触点为高电平,由于检测电路检测到第一、二、四导电触点为低电平,控制单元222a向控制系统反馈对应的电信号,控制系统提示纸量为c。同理,当抬升板32与第四导电触点21d电连接时,控制单元222a检测到第四检测电路221d及第四导电触点21d为低电平,控制系统提示纸量为d。其中,纸量a>b>c>d。
进一步的,当检测电路221包括多个并联连接导电触点21时,多个导电触点21中相邻导电触点21之间的间隔距离可以相同或不同,此时,一种可实现的方式为:多个导电触点21的宽度均匀一致,相邻导电触点21之间的间隔距离可以相同,如图10所示。另一种可实现的方式为:多个导电触点21的宽度不均匀一致,此时,相邻导电触点21之间的间隔距离也可以相同,如图11所示。或者,多个导电触点21的宽度均匀一致或者不均匀一致,此时,相邻导电触点21之间的间隔距离也可以不同。其中,在多个导电触点21中相邻导电触点21之间的间隔距离相同,且间隔距离小于接地端子34的宽度距离时,抬升板32上的接地端子34可以同时与两个导电触点21相接触;而在多个导电触点21中相邻导电触点21之间的间隔距离相同,且间隔距离大于接地端子34的宽度距离时,此时,抬升板32上的接地端子34不会同时与多个导电触点21接触,也即,接地端子34只会与多个导电触点21中的某一个导电触点21相接触。
当导电触点21的宽度相同,且间隔距离小于接地端子34的宽度距离时,其具体的工作原理如图10所示,在抬升板32上设置接地端子34,在接地端子34与导电触点21不断接触的过程中,接地端子34会出现磨损,因此,为了保证接地端子34使用的安全可靠性,该接地端子34的前端可以连接弹性触点323,该弹性触点323用于与导电触点21相接触,在图像形成装置1的框架2内设置控制板22a’,在控制板22a’上有四个板状导电触点21a’、21b’、21c’、21d’,弹性触点323与抬升板32电连接,并且随着抬升板32的移动能够与上述导电触点21a’、21b’、21c’、21d’接触。在抬升板32的移动方向上,弹性触点323的前端具有宽度l1,导电触点21a’、21b’、21c’、21d’的前端具有宽度l2,相邻导电触点之间的间隔距离为l3,上述宽度为部件实际接触部位的宽度,而不是部件整体宽度,其中,l3<l1≤l2,或者,l3<l1<(l2 2*l3)。
本实施例的具体工作原理如下:在图像形成装置1内设有四个导电触点(21a’、21b’、21c’、21d’),当弹性触点323与第一导电触点21a’接触时,控制系统提示纸量为a’,其判断原理与前述实施例相同,在此不进行赘述。随着抬升板32的抬升,弹性触点323移动至第一导电触点21a’与第二导电触点21b’之间,如附图10中的虚线部分所示,由于l3<l1,弹性触点323同时与第一导电触点21a’以及第二导电触点21b’接触,使第一、二导电触点以及第一、二检测电路都变为低电平,其它导电触点为高电平,控制单元222向控制系统发送相应的反馈信号,控制系统提示纸量为b’。
随着抬升板32的进一步抬升,弹性触点323完全离开第一导电触点21a’,由于l1≤l2或l1<(l2 2*l3),弹性触点323不会与第一导电触点21a’和第三导电触点21c’接触,第一导电触点21a’变为高电平,第二导电触点21b’仍为低电平,控制单元222检测到第二导电触点21b’及第二检测电路为低电平,控制系统提示纸量为c’。以此类推,当弹性触点323同时与第二导电触点21b’和第三导电触点21c’接触时,控制单元222检测到第二、第三检测电路变为低电平,第一和第四检测电路为高电平,控制系统提示纸量为d’。通过这样的设置,可以在尽量少使用金属导电触点的情况下,检测出更多纸量信息。
进一步的,提供一种上述实施例的改进实施例,四个导电触点(21a’、21b’、21c’、21d’)可以具有不同的宽度,如附图11所示,第一导电触点21a’的宽度大于其他三个导电触点的宽度,使得当抬升板32位于储纸机构3的最低位置d,即满纸状态下,弹性触点323也能够与第一导电触点21a’接触。第四导电触点21d’(即最上游的一个导电触点21)具有这样的宽度,使得当抬升板32位于储纸机构3的最高位置u,即无纸状态下,弹性触点323也能够与第四导电触点21d’接触。通过这种设置,使得抬升板32的整个移动过程都能够被控制单元222检测到,检测精度更加准确。此时,第一导电触点21a’对应的提示信息不一定是纸量a’,可以是“有纸”或“纸量充足”信息。
另外,如图10、11所示,上述实施例中的弹性触点323可以包括安装在抬升板32上的金属弹簧323a以及导电端头323b,金属弹簧323a的两端分别与抬升板32以及导电端头323b连接,导电端头323b的前端可以是平面或者是弧面,但不限于此,还可以在导电端头323b的前端设置若干个凸起,以减少导电端头与导电触点21之间的摩擦面积,凸起与导电触点21电接触,并且该些凸起之间的距离设置恰当,以保障导电端头323b能够同时与两个导电触点21接触。其中,本实施例中的弹性触点323以及导电触点21等部件可以采用金属材料制成,也可以采用具有导电性的树脂材料制成。
本实施例虽然只提供了四个导电触点21的工作原理以及连接方式,但是本领域技术人员根据实际产品需求,例如纸量提示精确度要求,可以增加若干个导电触点21。该些导电触点21的宽度以及相互间隙也是可以根据实际需求随意进行设置的,并不仅限于本实施例所公开的方式。另外,在本实施例中,抬升板32上设置弹性触点323,在图像形成装置1的框架2内设置有多个板状导电触点21;或者,也可以在抬升板32上设置板状导电触点21,在图像形成装置1的框架2内设置有多个弹性触点323。
本实施例通过将纸量检测机构中设置有多个导电触点21,而每个导电触点21会使得检测电路221具有不同的电压信息,控制单元222可以根据不同的电压信息确定储纸机构3中具有不同的纸量信息,进一步提高了纸量检测的精度,保证了该纸量检测机构的实用性和市场竞争力。
图1为本发明实施例提供的一种图像形成装置的内部结构示意图;图2为本发明实施例提供的储纸机构的结构示意图;图3为本发明实施例提供的储纸机构拆除抬升板后的结构示意图;图4为本发明实施例提供的储纸机构与纸量检测机构配合的结构剖视图;参考附图1-4所示,本实施例的另一方面提供了一种图像形成装置1,该图像形成装置1可以为打印机,具体的,该图像形成装置1可以包括:框架2和设置在框架2内的储纸机构3,储纸机构3包括框体31和可移动的抬升板32,抬升板32设置于框体31内,框体31内设置有接地端子34,接地端子34可随抬升板32的移动(可以为抬升)而移动;图像形成装置1还包括上述任意一个实施例中的纸量检测机构。
具体的,如图1所示,提供了一种图像形成装置1,用于在薄片状的纸张以及其它介质的表面形成图像,在图像形成装置1的框架2内安装有储纸机构3、搬送机构4、成像机构5、定影机构6、排出机构7,根据用户的需求,有些图像形成装置1还设置有双面打印机构以及纸张后处理机构。
如附图2-3所示,储纸机构3可以被设置成上表面具有开口的盒型结构,并且能够沿框架2的前后方向滑动,当用户需要在储纸机构3添加或更换纸张时,将储纸机构3从框架2上抽出即可,在储纸机构3的框体31内设置有抬升板32,抬升板32上放置需要进行打印作业的纸张。在本实施例中,抬升板32的纸张搬送方向的上游端被可转动地安装在框体31上,其下游端能够自由上下摆动,抬升板32的下方与框体31之间设置有抬升弹簧33,通过该抬升弹簧33的迫推力,使抬升板32保持向上移动的趋势,当抬升板32上的纸张减少时,抬升板32能够持续抬升,保证纸张供给不中断。在另外一些实施例中,抬升板可以不采用摆动抬升的方式,可以采用平行升降的方式。另外,还可以不使用抬升弹簧33对抬升板32进行迫推,而采用驱动电机和齿轮组配合进行抬升,只要能够实现抬升板32可以进行稳定、有效的升降操作即可。
如附图4所示,搬送机构4包括安装在框架2内的搓纸装置、纸张搬送路径41以及安装在纸张搬送路径41两侧的若干搬送辊轮42。搓纸装置设有搓纸轮43以及纸张分离部件44,搓纸轮43位于抬升板32的上方,并且与抬升板32上的纸张保持接触以进行搓纸,同时,搓纸轮43与位于储纸机构3的框体31上的分离部件44配合,利用摩擦原理对纸张的供给进行限制,防止多张纸张被同时送入搬送路径中,该原理为现有技术,此处不进行赘述。本实施例中的纸张搬送路径41为s型路径,具体的,如附图1所示,纸张从储纸机构3通过搓纸装置作用向左侧进纸,经过第一个弯曲搬送路径4a后,纸张搬送路径41向右侧延伸,将纸张搬送至成像机构5进行成像操作,成像机构5生成碳粉图像并转移至纸张上。完成成像操作后,纸张被搬送至定影机构6,通过定影机构6的高温高压作用将碳粉图像固定在纸张上。完成定影操作后,纸张经过第二个弯曲搬送路径4b向左侧被搬送至排出机构7,通过排出机构7排放至位于图像形成装置1上方的排纸盘71上,用户可以从排纸盘71取出完成打印操作的纸张。当然,本实施例中的纸张搬送路径不仅仅限于s型搬送路径,也可以采用c型路径。
继续参考附图1所示,前述的成像机构5包括成像盒51以及曝光器52,成像盒51位于曝光器52的下方,成像盒51可拆装地安装在图像形成装置1的框架2内,成像盒51包括鼓单元以及显影单元,在鼓单元中设置有感光鼓、废粉仓、充电器等部件,在显影单元中设置有显影辊、出粉刀、碳粉仓等部件。曝光器52将图像信息转移至感光鼓,在感光鼓表面形成静电潜像,显影辊将碳粉转移至感光鼓表面,进而在感光鼓表面形成碳粉图像,当纸张经过感光鼓时,碳粉图像被转移纸张上。成像机构5的成像原理及结构为现有技术,此处不再赘述。现有的成像机构5可分为一体式和分体式两种结构,所谓一体式结构,即鼓单元和显影单元不能任意拆卸的结构;所谓分体式结构,即鼓单元和显影单元能够自由拆装的结构。成像盒51可以采用感光鼓,也可以采用感光带;曝光器52可以为激光曝光器,也可以采用发光二极管(led)的曝光器。
另外,在定影机构6中设置有加热辊61和加压辊62,加热辊61和加压辊62通过弹性加压方式配合安装,从而在加热辊61和加压辊62之间形成啮合部,纸张经过该啮合部时,同时接受高温和高压的作用,从而使得碳粉图像被固定在纸张上。加热辊61可以采用卤素灯进行加热,也可以采用陶瓷片进行加热。
本实施例提供的图像形成装置1,通过在图像形成装置1中设置有上述的纸量检测机构,从而使得图像形成装置1结构简单,安装方便,而且成本低,而纸量检测机构具体通过检测电路221与抬升板32上的接地端子34电连接,并利用控制单元222检测检测电路221的电压信息,从而无需使用传感器也能够准确地判断纸张的减少,并提醒用户纸量少,需要补充纸张,避免打印作业中止,有效地保证了打印操作的稳定可靠性,进一步提高了该图像形成装置1的实用性。
进一步的,在上述实施例的基础上,继续参考附图4所示,本实施例中的接地端子34通过一导电件连接有金属横板8,金属横板8设置于图像形成装置1的底部,且金属横板8接地。
其中,本实施例对于接地端子34的形状结构不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求对接地端子34进行任意设置,例如,接地端子34可以为设置于抬升板32上的凸起结构,该凸起结构可以为圆柱形凸起结构、圆环形凸起结构、椭圆形凸起结构、半圆形凸起结构等等;或者,抬升板32可以由导电材料构成,接地端子34为抬升板32的一部分,与抬升板32一体成型。又或者,接地端子34被设置在另外一个与抬升板32联动的机构上,而不一定设置在抬升板32上。
另外,本实施例对于导电件的具体形状结构不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,例如,导电件为导电线35,如图4所示。或者,在抬升板32由导电材料构成时,导电件为设置于抬升板32一侧下端的抬升弹簧33,抬升弹簧33由导电材料构成,并且抬升弹簧33的一端与抬升板32相抵接,另一端穿过储纸机构3的框体31底部与金属横板8相连接,如图6所示。
具体的,当导电件为导电线35时,如附图4所示,抬升板32上设有接地端子34,接地端子34通过一条导电线35与设置在图像形成装置1底部的金属横板8连接,该金属横板8与图像形成装置1接地连接。导电线35被安装在储纸机构3上,当储纸机构3安装到图像形成装置1内部后,导电线35的底端就会与金属横板8接触,使得导电线35与接地端子34都接地连接。接地端子34随着抬升板32的升降而移动,导电线35为软质材料制成,因此不会阻碍接地端子34的移动。在框架2内部安装有控制板22,当抬升板32上的纸张不断减少时,抬升板32在抬升弹簧33的作用力下不断升高,当抬升板32上升到一定位置时,接地端子34会与控制板22接触。
当导电件为抬升弹簧33时,如图6所示,抬升板32是由金属或其它导电材料制成的,一方面能够提高承载强度,另一方面能够进行接地导电。在框架2上设置有控制板22以及与该控制板22电连接的导电触点21,导电触点21可以采用板状金属导电触点21或其它可导电的材料制成,优选采用弹簧导电触点21,以提高检测精度。如图3、4所示,在抬升板32的底面与底板311之间安装的抬升弹簧33,抬升弹簧33的顶端与抬升板32底面保持接触,以进行导电连接,抬升弹簧33的底端331贯穿底板311,当储纸机构3安装在图像形成装置1内部时,抬升弹簧33的底端331与设置在图像形成装置1底部的金属横板8连接,由于上述金属横板8与图像形成装置1接地连接,因此,当储纸机构3安装到位后,抬升弹簧33以及抬升板32都被接地连接。
具体工作时,随着储纸机构3内纸张数量的减少,当抬升板32上升到一定位置时,抬升板32与导电触点21接触,由于抬升弹簧33与抬升板32都接地连接,使得导电触点21以及检测电路221的电压都变为零,当控制单元222检测到导电触点21以及检测电路221的电压变化时,就向控制系统发送信号,控制系统通过显示屏sc或者是电脑终端pc向用户指示储纸机构3内的纸张量不足,需要补充纸张。
本实施例中的接地端子34通过一导电件连接有金属横板8,金属横板8设置于图像形成装置1的底部,且金属横板8接地,并可以分别设置不同形状结构的接地端子34和导电件,从而使得接地端子34与检测电路221相接触时,检测电路221的电压可以发生变化,以使得控制单元222可以根据变化的电压信息确定储纸机构3内的纸量信息,该图像形成装置1设置方式灵活多样,降低了图像形成装置1的设计难度,同时也提高了图像形成装置1的实用性。
参考附图10、11所示,为了保证接地端子34的耐用性,本实施例的抬升板32上还设置有与接地端子34相连接的弹性触点323,弹性触点323用于与纸量检测机构中的导电触点21相接触。其中,当纸量检测机构包括多个导电触点21,且多个导电触点21中相邻导电触点21之间的间隔距离相同时,弹性触点323的宽度距离可以大于相邻导电触点21之间的间隔距离。
另外,本实施例对于弹性触点的具体形状结构不做限定,本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置,较为优选的,如图10、11所示,弹性触点323可以包括抬升板32上的金属弹簧323a以及导电端头323b,金属弹簧323a的两端分别与抬升板32以及导电端头323b连接,导电端头323b与导电触点21接触。
进一步的,如图12所示,本实施例中的图像形成装置还可以包括弹性导电部件24,该弹性导电部件24可以包括:安装部241、连接部243以及用于与接地端子34相接触的接触部242,连接部243通过安装部241与接触部242相连接,弹性导电部件24通过安装部241安装在图像形成装置1的框架2上,连接部243与控制单元222相连接。
本申请中的以上实施例是利用抬升板32升降与导电触点21接触,以检测导电触点21接地与否,进而检测抬升板32上的纸量不足,但是实际图像形成装置1产品中还需要检测抬升板32上的纸张是否已经用尽,当控制系统检测到纸张用尽后,会控制搓纸装置、搬送机构4以及定影机构6等部件都停止工作,而正在进行的打印作业也将中止,控制系统通过显示屏sc或者是电脑终端pc提示打印中止、用户需添加纸张,用户向储纸机构3内添加纸张后,打印作业才会恢复。
具体应用时,该实施例中的图像形成装置1可以通过设置导电触点的位置,实现检测纸张是否用尽,如附图12-13所示,在框架2上设置有弹性导电部件24以及与弹性导电部件24电连接的控制板22b。控制板22b内设置有控制单元222b以及与控制单元222b连接的检测电路221,在检测电路221上设置有上拉供电元件223,其工作原理与前述实施例相同,在此不进行赘述。弹性导电部件24具有安装部241、接触部242以及连接部243,通过安装部241,弹性导电部件24被固定安装在框架2上,连接部243与检测电路221连接,以此,控制单元222b能够检测弹性导电部件24的电位(即为检测电路221的电位)。
接触部242位于抬升板32的上方,并且在纸张p的宽度范围之内,当抬升板32上放置有纸张p时,接触部242与纸张p接触,由于纸张p并不具有导电性,因此弹性导电部件24与抬升板32之间是电绝缘的,检测电路221以及弹性导电部件24保持在高电平。当抬升板32位于储纸机构3内的最高位置,即无纸状态时,接触部242与抬升板32接触,需要注意的是,此时的抬升板32即为接地端子。
通过上述设置,当抬升板32上的纸张用尽时,接触部242就自动与抬升板32接触,由于抬升板32接地,那么弹性导电部件24与检测电路221也随之接地连接,控制单元222b检测到弹性导电部件24与检测电路221变为低电平,则向控制系统发送相应电信号,控制系统指示储纸机构3内的纸张已经用尽。相比传统的使用光电传感器的检测方式,本发明提供的实施例成本低,而且安装方便。
本实施例的弹性导电部件24可以单独在图像形成装置1中使用,也可以与前述导电触点21a-21d共同使用,如附图13所示,弹性导电部件24与导电触点21a、21b、21c、21d分别通过一条检测电路与同一个控制单元222b连接,每条检测电路上都设有上拉供电元件223,控制单元222b能够单独检测每个触点的电压信号,从而确认抬升板32的位置,进而判断抬升板32上的纸张量。以上即为基于检测抬升板32与导电触点21的连接状态提供了检测纸张用尽的技术方案。
在上述实施例的基础上,继续参考附图1-4所示,为了进一步提高该图像形成装置1进行打印操作的稳定可靠性,本实施例中的储纸机构3可以包括底板311以及位于底板311两侧的左侧壁312l、左侧板315l和右侧壁312r、右侧板315r,其中,左侧板315l和右侧板315r可相对于底板311滑动;左侧板315l与右侧板315r通过联动机构相连接,左侧板315l和右侧板315r用于保证放置在储纸机构3内的纸张侧面规整对齐。其中,联动机构可以包括:设置在底板311底面的联动齿轮316以及分别与左侧板315l、右侧板315r连接的左侧齿条315a和右侧齿条315b,左侧齿条315a和右侧齿条315b相对设置、且均与联动齿轮316啮合。
进一步的,为了保证抬升板32工作的稳定可靠性,可以将抬升板32的一端铰接在框体31上,具体的,沿将储纸机构3从图像形成装置1抽出的方向,抬升板32的前端为可自由摆动的升降端,抬升板32的后端铰接在框体31上。并且,在抬升板32的后端可以对称设置有安装孔321,左侧壁312l和右侧壁312r上分别设置有用于与安装孔321相配合的安装轴312a;在抬升板32安装到框体31上时,安装孔321卡入在安装轴312a上,其中,安装孔321可以呈u型结构。为了防止安装孔321从安装轴312a上脱落,左侧壁312l和右侧壁312r上可以分别设置有用于防止安装孔321脱落的弹性挡片312b,弹性挡片312b设置于安装轴312a的上方。
以下结合附图2-4对本实施例的储纸机构3的结构做进一步描述。储纸机构3的框体31具有底板311以及位于底板311左右两侧的侧壁312l、312r,在底板311的另外两侧,即图像形成装置1的正面及后面分别设有前壁313及后壁314。前壁313的底部设有凹槽,当用户需要向储纸机构3添加纸张时,可以将手伸入凹槽内,能够轻易的抽拉储纸机构3。
在底板311上靠近两侧壁312l(即为上述的左侧壁312l)、312r(即为上述的右侧壁312r)的位置处分别设有一个侧板315l(即为上述的左侧板315l)、315r(即为上述的右侧板315r),两个侧板315l、315r相对设置,用于对放置在储纸机构3内的纸张侧边进行规整对齐,这样进入搬送路径内的纸张就不会歪斜,在纸张上的图像文字也不会出现歪斜,而且降低了纸张卡纸的概率。侧板315l、315r可滑动地被安装在底板311上,以用于规整不同幅度的纸张,为了方便用户操作侧板315l、315r,两个侧板315l、315r之间安装有联动机构,该联动机构包括安装在底板311底面一侧的联动齿轮316以及分别设置在两个侧板315l、315r上的齿条315a(即为上述的左侧齿条315a)、315b(即为上述的右侧齿条315b),两个齿条315a、315b相对设置,而且同时与联动齿轮316啮合,当用户滑动其中一个侧板时,另一个侧板在齿条和联动齿轮316的带动下与相对的侧板315l、315r产生相对的运动。前述后壁314用于规整对齐纸张后端,被可滑动地设置在底板311上。上述侧板315l、315r以及后壁314都设置成可滑动的结构,不过为了对侧板315l、315r和后壁314进行定位,侧板315l、315r和后壁314底部都设有弹性钩,以卡入设在底板311表面的卡槽内,每个卡槽对应一种特定的纸型。
抬升板32的上游端铰接安装在底板311上,具体的,如附图2所示,在抬升板32的上游两侧分别成型有一个安装孔321,在两个侧壁312l、312r上分别设置有安装轴312a,安装孔321可以呈u型,当抬升板32安装在框体31上时,直接用安装孔321的u型开口卡入安装轴312a上即可。另外,为了防止安装孔321轻易地从安装轴312a上脱出,在两个侧壁312l、312r上还分别设置有弹性挡片312b,弹性挡片312b的一端固定在侧壁312l、312r上,另一端悬空并抵挡在安装轴312a上方,当安装孔321安装时,弹性挡片312b被抬升板32推开,当安装孔321安装到位后,弹性挡片312b复位,抵挡在安装孔321上方,防止安装孔321沿安装方向反向脱出。在抬升板32的下游端也可以设置类似弹性挡片312b的机构,以限制抬升板32下游端的抬升位置。通过上述技术方案能够方便抬升板32从储纸机构3上拆装,当然,抬升板32也是可以通过螺钉或铆钉等方式安装在储纸机构3上。
以上情况是储纸机构3安装在图像形成装置1内部时的工作状态,当用户需要向储纸机构3内添加纸张时,需要将储纸机构3从图像形成装置1内抽出,但是,当储纸机构3位于图像形成装置1内部时,抬升板32是处于抬升状态的,如果以这种状态将储纸机构3抽出,位于抬升板32上的纸张就会与图像形成装置1内部的机构产生干涉,这样可能会损坏纸张,甚至破坏图像形成装置1内部的机构,为此,当储纸机构3从图像形成装置1内抽出时,抬升板32需要被降下。
具体的,为了实现当储纸机构3从图像形成装置1内抽出时,抬升板32可以顺利被降下,图像形成装置1还包括:设置在抬升板32一侧的凸缘部322,凸缘部322向外侧延伸,框架2内侧设置有与凸缘部322相配合的导向部23,导向部23面对凸缘部322的端面为沿着储纸机构3可移动方向倾斜的斜面;在储纸机构3从图像形成装置1上抽离时,凸缘部322沿着导向部23的斜面向下移动。
具体的,如图9所示,在抬升板32的一侧设有凸缘部322,该凸缘部322向外侧延伸,在框架2的内侧设有与凸缘部322配合的导向部23,导向部23是沿着储纸机构3移动方向倾斜的斜面,当储纸机构3从图像形成装置1抽出时,导向部23抵挡在上述凸缘部322的移动路径上。随着储纸机构3的不断抽出,凸缘部322沿着导向部23的斜面被向下抵压,直到凸缘部322越过导向部23的最低点,此时,抬升板32上的纸张的前端也越过图像形成装置1内部的机构,储纸机构3能够顺利地从图像形成装置1内抽出。
不过,在其它实施例中,也可以不采用导向部23的结构,例如,一些图像形成装置1采用驱动电机以及齿轮组驱使抬升板32升降,当储纸机构3从图像形成装置1内抽出时,位于储纸机构3上的齿轮与位于图像形成装置1内部的齿轮的啮合断开,使得抬升板32失去了约束力,从而依靠自身重力以及纸张的重力自动落下。
当用户向储纸机构3添加纸张后,重新将储纸机构3安装到图像形成装置1内,在抬升弹簧33或驱动电机的作用下,抬升板32从储纸机构3的最底部向上抬升,当抬升板32抬升至导电触点21时,控制单元222a就会检测到对应的导电触点21及检测电路221为低电平。不过,如果添加后的纸张数量位于a与b之间,则抬升板32会先经过纸量a所对应的第一导电触点21a,但不会到达纸量b所对应的第二导电触点21b,此时控制单元222a就会检测到第一导电触点21a及第一检测电路221a从低电平变为高电平,第二导电触点21b及第二检测电路221b一直处于高电平,因此控制单元222a就向控制系统反馈相应的电信号,控制系统提示纸量为a。以此类推,如果添加后的纸张数量位于b和c之间,则抬升板32会依次经过第一导电触点21a和第二导电触点21b,但未到达第三导电触点21c,控制系统提示纸量为b。
在上述实施例中,多个导电触点21可以采用板状金属导电触点,也可以采用弹簧导电触点。由于抬升板32会经过多个导电触点21,并与该些导电触点21产生摩擦,为了降低摩擦损耗,因此,抬升板32上也可以设置板状金属片与图像形成装置1上的弹簧导电触点配合,或者是设置弹簧触点与图像形成装置1上的板状金属导电触点配合。
本实施例的又一方面提供了一种基于上述实施例中的图像形成装置的纸量检测方法,在图像形成装置1内设置有储纸机构3以及检测机构,其中,检测机构的具体结构可参见上述实施例中对纸量检测机构的说明,在此不再赘述;所述储纸机构3内设有抬升板32以及接地端子34,该检测方法包括:通过所述抬升板32的移动,使所述接地端子34与所述检测机构接触,所述检测机构的电压信号被改变,从而检测所述抬升板32的位置以及所述储纸机构3内对应的纸量信息。
具体的,该检测机构还可以包括控制板22和设置在所述控制板22上的检测电路221和控制芯片222;进一步的,该方法还包括:在所述抬升板32移动的过程中,所述接地端子34与所述检测电路221接触,所述控制芯片222检测所述检测电路221的电压变化。
本实施例提供的纸量检测方法,通过在图像形成装置1中设置有上述的检测机构,检测机构具体通过检测电路221与抬升板32的接地端子34电连接,并利用控制芯片222检测检测电路221的电压变化,进而可以判断出储纸机构3中的纸量信息,从而无需使用传感器也能够准确地判断纸张的减少,并提醒用户纸量少,需要补充纸张,避免打印作业中止,有效地保证了打印操作的稳定可靠性,进一步提高了该纸量检测方法的实用性。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。