CN100547493C - 片材供给装置 - Google Patents

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Abstract

一种片材供给装置，包括：片材容纳部，其容纳具有多张堆叠片材的片材叠；向外传送单元，其压接触在片材叠的上表面的前边缘侧上以施加推出力，通过该推出力沿预定的向外传送方向供给片材，并且从该片材叠上分离该张片材；供给单元，其沿着向外传送方向布置在该片材容纳部的下游侧上，并且继续供给片材，并且在该向外传送单元远离前一张片材的后边缘运动之后，该向外传送单元在下一张片材重叠在前一张片材的下侧处的状态下传送下一张片材，直到下一张片材的前边缘到达设定在片材叠与供给单元之间的预定引导位置。

Description

片材供给装置
技术领域
本发明涉及一种应用于复印机、传真机和打印机的片材供给装置，其从具有多张堆叠片材(例如，多张记录纸张或OHP片材)的片材叠中分离一张片材并沿着预定向外传送方向供给该张片材。
背景技术
通常，诸如打印机、复印机和传真机的成像装置设有作为部分装置主体的片材供给装置，以自动将作为记录介质的片材(例如，记录纸张和OHP片材)供给成像部，或者片材供给装置可作为可选单元(片材供给单元)被添加。这种片材供给装置具有可容纳具有多张堆叠片材的片材叠且可拆卸地装配在装置主体部分中的片材供给盒，以及分离并供给片材机构，该分离并供给片材机构从容纳在片材供给单元中的片材叠分离一张片材并将其从片材供给盒向外传送。在该片材供给装置中，分离并供给片材机构与成像装置的成像部的图像形成的开始同步地从片材供给盒分离一张片材并将该张片材从片材供给盒内向外传送至片材的传送路径。片材通过传送路径自动地供给成像部以在片材上形成图像。
作为一种上述的片材供给装置，例如，已经公知在日本专利申请特开平(JP-A)No.7-81792中描述了一种(片材供给装置)。该片材供给装置具有布置在容纳片材叠的盒与具有片材供给辊及张紧辊的辊对之间的导板。在通过片材供给辊从盒中的片材叠中分离并且变得弯曲的一张片材的后边缘即将从盒的片材排出位置离开时，导板就从盒的片材排出位置的下侧上升到与该片材排出位置大致相同的高度。在该片材的后边缘已经通过导板之后，该导板下降到盒的片材排出位置的下侧。从而，使由片材供给辊从片材叠分离的一张片材从盒的片材叠或片材排出位置离开，并且同时，导板可与处于弯曲状态的片材的后边缘侧接触或充分接近。从而，可有效减小处于弯曲状态的片材的后边缘侧恢复到中性形状时而引起的任何挠曲音，并且可有效减小恢复到中性形状的片材后边缘撞击导板时而引起的任何拍击音。
然而，为了与通过片材供给辊进行的片材叠的分离和片材供给操作结合而使导板上升和下降，上述片材供给装置需要凸轮机构和螺线管等。因此，装置的部件数量增加，从而使装置的结构复杂。也增加了装置的制造成本。
发明内容
考虑到上述情形，本发明提供了一种片材供给装置。
根据本发明第一方面的片材供给装置包括：片材容纳部，其容纳具有多张堆叠片材的片材叠；向外传送单元，其压接触在容纳于片材容纳部中的片材叠的上表面的前边缘侧上，以施加推出力，从而通过该推出力沿着预定向外传送方向供给堆叠在片材叠上边缘侧上的一张片材，并且从片材叠分离该张片材；供给单元，其沿着向外传送方向布置在片材容纳部的下游侧上，并且继续沿着向外传送方向供给由向外传送单元从片材叠供给的该张片材，在所述向外传送单元远离前一张片材的后边缘运动之后，该向外传送单元在下一张片材重叠在前一张片材的下侧处的状态下沿着向外传送方向传送下一张片材，直到下一张片材的前边缘到达设定在片材叠与供给单元之间的预定引导位置；所述向外传送单元具有：推进辊，其使辊表面压接触在容纳于所述片材容纳部中的片材叠的上表面的前边缘侧上，并且沿着对应于向外传送方向的正转方向转动以在所述片材叠上施加推出力；以及辊驱动-控制部，其控制所述推进辊的转动，其中所述辊驱动-控制部使推进辊沿着正转方向开始转动，以从片材叠传送出所述片材，并且在下一张片材的前边缘到达引导位置时，该辊驱动-控制部使推进辊停止转动；所述供给单元具有：供给辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的上表面侧上，并沿着对应于向外传送方向的正转方向转动，以传送所述张片材；以及延迟辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从所述片材叠供给的片材的下表面侧上，并且，所述辊驱动-控制部控制所述推进辊沿着正转方向的转动，从而使该推进辊的辊表面的线速度小于所述供给辊的辊表面的线速度。
根据本发明第二方面的片材供给装置包括：片材容纳部，其容纳具有多张堆叠片材的片材叠；向外传送单元，其沿着预定向外传送方向供给容纳在所述片材容纳部中的片材叠的顶侧上的片材；以及供给单元，其沿着向外传送方向布置在所述片材容纳部的下游侧上，并且继续沿着向外传送方向供给由所述向外传送单元从所述片材叠供给的片材，其中，所述向外传送单元沿着向外传送方向供给重叠在来自片材叠的前一张片材的下侧处的下一张片材的前边缘，在所述向外传送单元远离前一张片材的后边缘运动之后，该向外传送单元在下一张片材重叠在前一张片材的下侧处的状态下沿着向外传送方向传送下一张片材，直到下一张片材的前边缘到达设定在片材叠与供给单元之间的预定引导位置；所述向外传送单元具有：推进辊，其使辊表面压接触在容纳于所述片材容纳部中的片材叠的上表面的上边缘侧上，并沿着对应于向外传送方向的正转方向转动，以在片材叠上施加推出力；以及辊驱动-控制部，其控制所述推进辊，其中，所述辊驱动-控制部开始使所述推进辊沿着正转方向转动，并且在由该推进辊沿着向外传送方向从片材叠供给的下一张片材的前边缘到达引导位置时，所述辊驱动-控制部使该推进辊停止转动；所述供给单元具有：供给辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的上表面侧上，并沿着对应于向外传送方向的正转方向转动，以传送该张片材；以及延迟辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的下表面侧上，其中，所述辊驱动-控制部使所述推进辊沿着正转方向转动，从而使该推进辊的辊表面的线速度小于所述供给辊的辊表面的线速度。
附图说明
下面将基于附图详细描述本发明的实施例，其中：
图1为表示应用根据本发明第一实施例的片材供给机构的激光打印机的结构的侧剖视图；
图2为表示根据本发明第一实施例的片材供给机构的结构的侧视图；
图3为表示在图2中所示的片材供给机构中用于从驱动电机向推进(nudger)辊和供给辊传递转矩的齿轮系的结构的俯视图；
图4A、4B、4C和4D为用于说明当图2中所示的片材供给机构从片材叠的上边缘侧向向外传送记录纸张时的操作的片材供给机构的侧视图；以及
图5A为表示根据本发明第二实施例的片材供给机构的结构的侧视图，而图5B为表示在根据第二实施例的片材供给机构中用于从驱动电机向推进辊和供给辊传递转矩的齿轮系的结构的俯视图。
具体实施方式
下面将参照附图描述根据本发明实施例的片材供给装置。
(第一实施例)
图1表示应用根据本发明第一实施例的片材供给机构的激光打印机。激光打印机21具有用于在作为片材的记录纸张P上形成图像的装置主体22和高容量堆叠器(HCS)71。装置主体22在其内部设有用于记录纸张P的、作为成像单元的处理盒25。处理盒25具有容纳包括调色剂在内的显影粉的调色剂盒部24、作为图像载体的感光鼓26、利用静电方法使调色剂附着在感光鼓26上的磁辊(mag roll)27、以及未示出的充电装置和清洁器，并且处理盒25可拆卸地装配在装置主体22中。装置主体22在处理盒25附近设有图像写装置(ROS)29，例如，激光扫描装置。激光打印机21由激光束通过设在处理盒25中的狭缝状曝光路径28而使充电的感光鼓26曝光。ROS 29根据从主机装置(例如，个人计算机(PC)，未示出)输入的图像输出指令基于来自图像处理部(IPS，未示出)的数字图像信号在感光鼓26上形成静电潜像。
装置主体22设有与感光鼓26相对的转印辊30。转印辊30将形成在感光鼓26上的调色剂图像转印到传送来的记录纸张P上。记录纸张P被传送到定影装置31。定影装置31具有通过热定影使形成在记录纸张P上的未定影调色剂图像定影的功能。装置主体22具有控制部(未示出)。控制部在图像形成、稍后描述的记录纸张P的供给以及传送时进行各种控制，并进行可选装置的控制。
在装置主体22中，附图标记33表示多片材插入器(inserter)，其可在堆叠有选定尺寸的记录纸张P的状态下装配和拆卸，并且有助于通过打开纸盘34而传送沿着片材传送方向尺寸较长的记录纸张P。堆叠在多片材插入器33上的记录纸张P通过半月形的供给辊35的转动传送到由感光鼓26构成的成像部。
装置主体22在其下侧上设有作为片材供给装置的片材供给机构36，用于自动地将记录纸张P供给成像部。片材供给机构36设有构成部分装置主体22的主体侧片材供给部80、可拆卸地装配在该主体侧片材供给部80中的片材供给盒82。片材供给盒82在其内侧设有底板84，该底板84可摆动地支撑在设于片材供给盒82的两侧上的侧板部中的支撑轴88处，并且通过螺旋弹簧92使记录纸张P上升。在底板84上放置一叠多张堆叠的记录纸张P(以下，在必须区别“记录纸张P”时称为“片材叠B”)。
如图2所示，片材供给机构36在底板84上方设有推进辊94。推进辊94的辊表面95压接触在放置于底板84上的片材叠B的上表面一部分的前边缘侧上。片材供给机构36使推进辊94沿着正转方向(沿着箭头F方向)转动，以沿着预定向外传送方向(沿着箭头C的方向)从片材叠B的上边缘侧供给一张或多张记录纸张P。这里，向外传送方向为从记录纸张P的后边缘侧向其前边缘侧的、与推进辊94的辊表面95的压接触部分在片材叠B处相切的方向基本一致的方向。
片材供给机构36沿着向外传送方向在推进辊94的下游侧上设有供给辊96和延迟辊98。延迟辊98布置在供给辊96的下侧上并以预定压接触力使其辊表面99压接触在供给辊96的辊表面97上。片材供给盒82(参见图1)与构成片材供给机构36的一部分的向外传送导板100一起设在前边缘侧的侧壁部中。向外传送导板100由以大致倒V形弯曲的金属板制成，并使其下边缘固定到片材供给盒82的侧壁部上，并且被支撑以从侧壁部向上延伸。
如图2所示，与记录纸张P的向外传送方向大致平行地延伸到下游侧的引导部101弯曲并形成在向外传送导板100的上边缘侧上。引导部101形成有切口部102，该切口为从其前边缘朝向弯曲部侧的U形。延迟辊98的上边缘侧在引导部101的上方穿过切口部102伸出。即使由推进辊94沿着向外传送方向从片材叠B的上边缘侧供给的记录纸张P的前边缘侧向下弯曲，也可通过向外传送导板100的引导部101防止记录纸张P进入延迟辊98的下侧，并且能够可靠地插入到压区部分N(供给辊96与延迟辊98的压接触部分)中。
如图3所示，片材供给机构36设有辊驱动-控制部104，其用于向推进辊94、供给辊96、以及延迟辊98传递转矩并且控制传输到辊94、96、以及98的转矩。辊驱动-控制部104设有驱动电机106(作为转矩生成源)、以及齿轮系108，该齿轮系108可与驱动电机106接合，从而向推进辊94、供给辊96、以及延迟辊98传递转矩。齿轮系108设有驱动齿轮110、惰轮112以及在不同位置处与驱动齿轮110接合的第一从动齿轮(未示出)。惰轮112设有第二从动齿轮114。
驱动齿轮110沿着使驱动电机106和供给辊96同轴地接合的驱动轴116的轴向布置在中间位置。第二从动齿轮114布置在同轴地固定在推进辊94上的第二从动轴118的前边缘处。第一从动齿轮布置在同轴地固定在延迟辊98上的第一从动轴(未示出)的前边缘处。在辊驱动-控制部104中，第一单向离合器120布置在驱动电机106与驱动轴116的驱动齿轮110之间，并且第二单向离合器122布置在推进辊94与第二从动轴118的第二从动齿轮114之间。在辊驱动-控制部104中，转矩限制器(未示出)布置在延迟辊98与第一从动轴的第一从动齿轮之间。
在记录纸张P沿着向外传送方向的运动比供给辊96的线速度快时，第一单向离合器120控制(切断)从驱动电机106向供给辊96的转矩传输，从而使供给辊96随着记录纸张P转动。第二单向离合器122也在记录纸张P沿着向外传送方向的运动比推进辊94的线速度快时控制(切断)从第二从动齿轮114向推进辊94的转矩传输，从而使推进辊94随着记录纸张P转动。
转矩限制器在由推进辊94从片材叠B供给一张记录纸张P的情况下使延迟辊98随着记录纸张P沿着正转方向转动(空转)，而在从片材叠B供给多张记录纸张P的情况下通过来自驱动电机106的转矩使延迟辊98沿着与正转方向相反的反转方向转动。在通过推进辊94从片材叠B供给一张记录纸张P的情况下，该张记录纸张P由供给辊96和延迟辊98夹持，以供给到传送引导路径124侧。在由推进辊94从片材叠B供给多张记录纸张P时，只有最上面的记录纸张P通过处于正转中的供给辊96而供给到传送引导路径124侧，而其余的记录纸张P通过处于反转中的延迟辊98而向回供给到推进辊94侧。
如图2所示，激光打印机21的主体侧片材供给部80设有从供给辊96和延迟辊98的压区部分N的下游侧向上对角地倾斜或弯曲的传送引导路径124。传送引导路径124从供给辊96和延迟辊98的压区部分N的下游侧延伸至感光鼓26和转印辊30的压区部分(转印位置)。
传送引导路径124具有一对以预定间距彼此相对的导板128和129。记录纸张P在由导板128和129引导的同时可经过形成在导板128与129之间的狭缝状空间到转印位置。传送引导路径124设有由彼此接触的从动辊131和驱动辊132组成的传送辊对130。传送辊对130夹持由供给辊96和延迟辊98供给到传送引导路径124中的一张记录纸张P并且沿着传送引导路径124将记录纸张P传送到转印位置侧。
在该片材供给机构36中，从齿轮系108的驱动齿轮110到第二从动齿轮114的齿轮比被设置成这样，即，推进辊94的辊表面95的线速度V1(参见图2)比供给辊96的辊表面97的线速度V2慢预定速度。在该片材供给机构36中，驱动辊132的转速被设置这样，即，供给辊96的辊表面97的线速度V2比传送辊对130的驱动辊132的辊表面的线速度V3慢预定速度。
如图2所示，片材供给机构36在向外传送引导部100的引导部101的下侧上设有间隙传感器134。间隙传感器134检测距经过推进辊94和供给辊96及延迟辊98之间的检测位置D的记录纸张P下表面的距离，并且向激光打印机21的控制部(未示出)输出与该距离相对应的检测信号。控制部基于来自间隙传感器134的检测信号判断记录纸张P的后边缘是否已经经过检测位置。
如图1所示，在激光打印机21中，作为可选装置的高容量堆叠器(HCS)71连接到装置主体22上。HCS 71被构造成形成具有传送辊73的传送路径72，并且能够通过排放辊74将记录纸张P排放到排放盘75。排放辊74可使预定张数的纸张沿着左右方向偏移，并且可根据来自主机装置的工作信息而使多张记录纸张P偏移以使其堆叠在排放盘75上，从而允许偏移输出。排放盘75被设计成堆叠大约500张的大量记录纸张P。当记录纸张P被供给至HCS 71的传送路径72时，装置主体22基于控制部的控制信号切换门件，以形成沿着传送路径72的方向的传送路径并使传送辊转动。形成有图像的记录纸张P通过传送辊经由所述门件而传送到下游侧，并在被排放辊74偏移的状态下堆叠在排放盘75上。
下面，将描述根据本实施例的如此构造的片材供给机构36的操作和功能。
在应用根据本实施例的片材供给机构36的激光打印机21中，当从信息处理装置(例如，服务器和PC)向控制部输入打印指令和图像信息时，控制部开始使片材供给机构36的驱动电机106和传送系统的驱动电机(未示出)转动。从而，在该片材供给机构36中，转矩通过齿轮系108而从驱动电机106传递到推进辊94、供给辊96、延迟辊98，并且从传送系统的驱动电机传递到传送辊对130的驱动辊132。传送辊对130开始以对应于线速度V3的转速转动，并且推进辊94以对应于线速度V1的转速开始转动。供给辊96以对应于线速度V2的转速开始转动。转矩从驱动电机106通过转矩限制器传递到延迟辊98，该延迟辊98随着供给辊96以对应于线速度V2的转度转动。
在该片材供给机构36中，沿着正转方向转动的推进辊94从容纳在片材供给盒82中的片材叠B的上边缘侧沿着向外传送方向供给一张或多张记录纸张P。首先，利用图4A至图4D来描述通过推进辊94从片材叠B的上边缘侧(最上面的部分)沿着向外传送方向供给一张记录纸张P(其为从放置在片材供给盒82中的片材叠B供给的第N(N为大于等于1的自然数)张记录纸张)。由间隙传感器134检测沿着向外传送方向由推进辊94供给的第N张记录纸张P的前边缘。此时，控制部通过自间隙传感器134的检测信号的输出时刻来判断存在或不存在任何供给遗漏。
如图4A所示，第N张记录纸张P的前边缘被插入到供给辊96和延迟辊98的压区部分N中。供给辊96和延迟辊98在夹持记录纸张P的同时以大于推进辊94的线速度V1的线速度V2开始沿着向外传送方向传送记录纸张P。此时，推进辊94通过第二单向离合器122切断转矩传输而随着记录纸张P以对应于线速度V2的转速转动。另外，推进辊94的转动阻力作用在记录纸张P上。在压区部分N与推进辊94之间的过渡部分中产生对应于转动阻力的张力。
如图4B所示，由供给辊96和延迟辊98沿着向外传送方向供给的第N张记录纸张P的前边缘被插入到传送辊对130的压区部分中。从而，传动辊对130在夹持记录纸张P的同时开始以大于供给辊96和延迟辊98的线速度V2的线速度V3沿着传送引导路径124将记录纸张P传送到成像部。此时，第一单向离合器120切断转矩传输，从而使供给辊96随着记录纸张P以对应于线速度V3的转速转动。转矩限制器切断转矩传输从而使延迟辊98随着记录纸张P以对应于线速度V3的转速转动。
在该片材供给机构36中，沿着向外传送方向运动的第N张记录纸张P的后边缘离开推进辊94。同时，第二单向离合器122立即重新开始从驱动电机106到推进辊94的转矩传输。从而，推进辊94沿着向外传送方向从片材叠B的上边缘侧供给第(N+1)张记录纸张P。此时，如图4C所示，第(N+1)张记录纸张P在其前边缘与第N张记录纸张P的后边缘的下侧重叠的状态下(在重叠供给状态下)沿着向外传送方向供给。
这里，当沿着向外传送方向运动的第N张记录纸张P的后边缘从片材叠B离开时，第N张记录纸张P的前边缘由于被传送辊对130夹持而向上弯曲。从而，当第N张记录纸张P的后边缘从片材叠B离开时，第N张记录纸张P力图恢复到中性形状(基本平面形状)，但是第N张记录纸张P的后边缘侧由第(N+1)张记录纸张P的前边缘侧从下侧支撑。因此，当第N张记录纸张P的后边缘从片材叠B离开时，可通过第(N+1)张记录纸张P的前边缘侧来可靠地防止由于恢复力而使第N张记录纸张P的后边缘侧瞬时恢复到中性形状。
因此，间隙传感器134检测第(N+1)张记录纸张P的前边缘并且向控制部输出第(N+1)张记录纸张P的前边缘检测信号。当第(N+1)张记录纸张P的前边缘检测信号从间隙传感器134输入时，控制部在从信号输入开始经过预定时间后使驱动电机106停止转动。具体地，控制部在第(N+1)张记录纸张P的前边缘停止在预定的引导区间G(参见图4D)内的时刻使驱动电机106停止转动。
这里，如图4D所示，引导区间G被设置为在从压区部分N的上游侧(不包括压区部分N)上和从一切线T的下游侧(不包括切线T)上的区间，该切线T与供给辊96的辊表面97的上游侧边缘以及延迟辊98的辊表面99的上游侧边缘接触。这样，第(N+1)张记录纸张P的前边缘就停止在引导区间G中。因此，当第(N+1)张记录纸张P开始供应到成像部时，即使第(N+1)张记录纸张P的前边缘向下或向上弯曲，通过辊表面97和99也可以将第(N+1)张记录纸张P可靠地引导到压区部分N。
下面将描述由推进辊94从片材叠B的上边缘侧(最上面部分)沿着向外传送方向供给多张记录纸张P。在该片材供给机构36中，当推进辊94沿着向外传送方向供给多张或者第N张、第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P时，由间隙传感器134检测第N张、第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P的前边缘。前边缘检测信号被输出到控制部。
之后，第N张、第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P的各前边缘被插入到供给辊96和延迟辊98的压区部分N中。供给辊96沿着正转方向转动，而延迟辊98沿着反转方向转动。因此，只有第N张记录纸张P沿着向外传送方向被供给辊96从压区部分N供给。其余第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P被延迟辊98从压区部分N往回供给上游侧。
同时，控制部开始供给第N张记录纸张P。输入来自间隙传感器134的前边缘检测信号。从检测信号输入开始经过预定阈值时间之后，当没有输入来自间隙传感器134的下一个前边缘检测信号时，控制部确定发生记录纸张P的重叠供给并停止驱动电机106的转动。这里，将用于确定发生重叠供给的阈值时间设置成比从在第N张记录纸张P由推进辊94开始向外传送直到其经过压区部分N的预定时间更长的时间。因此，当多张记录纸张P从片材叠B重叠供给时，只有第N张记录纸张P经过压区部分N而由传送辊对130传送到成像部。第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P通过延迟辊98而从压区部分N返回到上游侧，从而使其前边缘停止以定位在引导区间G内。
在上述根据本实施例的片材供给机构36中，如果推进辊94在从片材叠B向外传送第N张记录纸张P时沿着向外传送方向供给一张记录纸张P，则在推进辊94离开从片材叠B沿着向外传送方向供给的第N张记录纸张P的后边缘之后，第N张记录纸张P在随后的第(N+1)张记录纸张P与该前一第N张记录纸张P的下侧重叠的状态下被沿着向外传送方向供给，直到第(N+1)张记录纸张P的前边缘到达设在片材叠B与供给辊96及延迟辊98之间的预定引导区间G。因此，第(N+1)张记录纸张P的前边缘与沿着向外传送方向供给的前一第N张记录纸张P的后边缘的下侧重叠。即，第(N+1)张记录纸张P的前边缘与第N张记录纸张P的后边缘的下侧接触或充分地接近(处于重叠供给状态)。因此，当处于弯曲状态的第N张记录纸张P的后边缘从片材叠B离开时，可通过第(N+1)张记录纸张P的前边缘防止第N张记录纸张P的后边缘侧向下瞬时恢复到中性形状。
另外，在该片材供给机构36中，当通过推进辊94沿着向外传送方向供给多张记录纸张P时，第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P通过延迟辊98从压区部分N返回到上游侧，从而使它们的前边缘停止以定位在引导区间G中。因此，当处于弯曲状态的第N张记录纸张P的后边缘从片材叠B离开时，可通过第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P的前边缘防止第N记录纸张P的后边缘向下瞬时恢复到中性形状。
结果，根据本实施例的片材供给机构36能够防止处于弯曲状态的第N张记录纸张P的后边缘侧恢复到中性形状时而引起的任何挠曲音以及在恢复到中性形状的记录纸张P的后边缘撞击向外传送板100时引起的任何拍击音。另外，不需要增加专用部件来特别用于防止记录纸张P的这种挠曲音和拍击音，因此可防止装置(片材供给机构)部件数量的增加使得装置的结构复杂。
(第二实施例)
图5表示根据本发明第二实施例的片材供给机构。片材供给机构140可代替根据第一实施例的片材供给机构36而应用于激光打印机21。与根据第一实施例的片材供应机构36的部件相同的部件由相同的附图标记表示，因此省略其说明。
根据本实施例的片材供给机构140与根据第一实施例的片材供给机构36的不同之处在于，与在片材供给机构36的向外传送导板100的下侧上设置间隙传感器134不同，在片材供给机构140中省略了这种间隙传感器。在片材供给机构140中，控制部基于来自布置在供给辊96和延迟辊98及向外传送辊对130之间的边缘传感器142的检测信号来确定来自片材叠B的记录纸张P存在或不存在任何误传送，该边缘传感器142检测记录纸张P的前边缘和后边缘。
如图5B所示，与在根据第一实施例的片材供给机构36相同，片材供给机构140也设有辊驱动-控制部146，用于通过齿轮系144从驱动电机106将转矩传输到推进辊94、供给辊96、延迟辊98，并控制传递到辊94、96及98的转矩。
这里，从容纳在片材供给盒82中的片材叠B的前边缘到引导区间G的终端的距离为L1；从片材叠B上的推进辊94的辊表面95的压接触点PP到供给辊96和延迟辊98的压区部分N的距离为L2；从容纳在片材供给盒82中的片材叠B的前边缘到引导区间G的开始端的距离为L3；推进辊94的辊表面95的线速度为V1；以及供给辊96的辊表面97的线速度为V2。齿轮系144设定推进辊94的转速和供给辊96的转速，从而推进辊94的线速度V1满足如下关系式(A)：
V2×(L3/L2)＜V1＜V2×(L1/L2)…(A)
即，供给辊96通过驱动轴116与驱动电机106联接。驱动电机106和供给辊96的减速齿轮比为1。从而，推进辊94的转速和供给辊96的转速之比由齿轮系144的驱动齿轮110和第二从动齿轮114的减速齿轮比R确定。推进辊94的线速度和供给辊96的线速度由相应的辊直径和转速确定。齿轮系144将减速齿轮比R设置成分别对应于上述关系式(A)和推进辊94及供给辊96的辊直径。
下面将描述根据本实施例的、如此构造成的片材供给机构140的操作和功能。
在应用根据本实施例的片材供给机构140的激光打印机21中，当从信息处理装置(例如，服务器和PC等)将打印指令和图像信息输入到控制部中时，控制部使片材供给机构140的驱动电机106和传送系统的驱动电机(未示出)开始转动。从而，在片材供给机构140中，转矩通过齿轮系144从驱动电机106传递到推进辊94、供给辊96、以及延迟辊98，并且从传送系统的驱动电机传递到传送辊对130的驱动辊132。传送辊对130以对应于线速度V3的转速开始转动，并且推进辊94以对应于线速度V1的转速开始转动。供给辊96以对应于线速度V2的转速开始转动。转矩通过转矩限制器从驱动电机106传递到延迟辊98，延迟辊98随着供给辊96以对应于线速度V2的转速转动。
在该片材供给机构140中，沿着正转方向转动的推进辊94从容纳在片材供给盒82中的片材叠B的上边缘侧沿着向外传送方向供给一张或多张记录纸张P。首先，将描述由推进辊94从片材叠B的上边缘侧(最上面的部分)沿着向外传送方向供给一张记录纸张P(记录纸张P为从放置在片材供给盒82中的片材叠B供给的第N(N为大于等于1的自然数)张记录纸张)的情况。沿着向外传送方向从推进辊94供给的第N张记录纸张P的前边缘被插入到供给辊96和延迟辊98的压区部分N中(参见图4A)。供给辊96和延迟辊98在夹持记录纸张P的同时开始以大于推进辊94的线速度V1的线速度V2沿着向外传送方向传送记录纸张P(参见图4B)。此时，推进辊94由于被第二单向离合器122切断转矩传输而随着记录纸张P以对应于线速度V2的转速转动。推进辊94的转动阻力作用在记录纸张P上。在压区部分N和推进辊94之间过渡的部分中产生对应于转动阻力的张力。
由供给辊96和延迟辊98沿着向外传送方向供给的第N张记录纸张P的前边缘被插入到传送辊对130的压区部分中。从而，传送辊对130在夹持记录纸张P的同时开始以比供给辊96和延迟辊98的线速度V2快的线速度V3沿着传送引导路径124将记录纸张P传送到成像部。此时，第一单向离合器120切断转矩传输，从而使供给辊96以对应于线速度V3的转速随着记录纸张P转动。转矩限制器切断转矩传输，从而使延迟辊98以对应于线速度V3的转速随着记录纸张P转动。
在该片材供给机构140中，沿着向外传送方向运动的第N张记录纸张P的后边缘从推进辊94离开，并且同时第二单向离合器122立即重新开始从驱动电机106到推进辊94的转矩传输。因此，推进辊94沿着向外传送方向从片材叠B的上边缘侧供给第(N+1)张记录纸张P。此时，第(N+1)张记录纸张P以与根据第一实施例的片材供给机构36中相同的方式，在其前边缘与第N张记录纸张P的后边缘的下侧重叠的状态下(以重叠状态)而沿着向外传送方向供给(参见图4C)。当第N张记录纸张P的后边缘从片材叠B离开时，可通过第(N+1)张记录纸张P的前边缘侧来可靠地防止第N张记录纸张P的后边缘侧由于恢复力而瞬时恢复到中性形状。
因此，控制部基于来自边缘传感器142的第N张记录纸张P的前边缘检测信号而与第N张记录纸张P经过压区部分N的时刻同步并使驱动电机106停止转动。因此，推进辊94停止转动并且第(N+1)张记录纸张P沿着向外传送方向的运动停止。此时，第(N+1)张记录纸张P的前边缘到达预定引导区间G内。
下面将描述通过推进辊94从片材叠B的上边缘侧(最上面的部分)沿着向外传送方向供给多张记录纸张P。在该片材供给机构140中，当推进辊94沿着向外传送方向供给多张或者第N张、第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P时，第N张、第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P的前边缘被插入到供给辊96和延迟辊98的压区部分N中。此时，供给辊96沿着正转方向转动，而延迟辊98沿着反转方向转动。因此，只有第N张记录纸张P由供给辊96从压区N沿着向外传送方向供给。其余的第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P由延迟辊98从压区部分N往回供给到上游侧(引导区间G)。
另外，控制部基于来自边缘传感器142的第N张记录纸张P的前边缘检测信号与第N张记录纸张P经过压区部分N的时刻同步，并且使驱动电机106停止转动。因此，推进辊94停止转动并且第(N+1)张记录纸张P沿着向外传送方向的运动停止。此时，第(N+1)张记录纸张P的前边缘到达预定引导区间G内。
上述根据本实施例的片材供给机构140可获得与根据第一实施例的片材供给机构36基本相同的功能和效果。另外，即使在推进辊94与供给辊96/延迟辊98之间没有用于检测记录纸张P的重叠供给的间隙传感器，也可以在第(N+1)张记录纸张P的前边缘或第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P的前边缘到达引导区间G的时刻使驱动电机106停止转动。
注意，在根据本实施例的片材供给机构140中，控制部基于来自间隙传感器134的检测信号确定第N张记录纸张P经过压区部分N的时刻。然而，控制部也可以通过由定时器测量从推进辊94(驱动电机106)开始转动的时刻来确定第N张记录纸张P经过压区部分N的时刻。
在根据第一和第二实施例的片材供给机构36和140中，通过辊表面97和99使第(N+1)张记录纸张P的前边缘或第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P的前边缘停止在预定的引导区间G中，并且将记录纸张P引导到压区部分N。第(N+1)张记录纸张P的前边缘或第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P的前边缘可从片材叠B的前边缘稍微延伸，从而能够减少由于在第N张记录纸张P从片材叠B离开时引起的任何挠曲音和拍击音。因此，在只考虑降低这种挠曲音和拍击音时，根据第一实施例的片材供给机构36可在第(N+1)张记录纸张P的前边缘或第(N+1)张、…、以及第(N+n)张记录纸张P的前边缘到达引导区间G之前使驱动电机106停止转动。另外，在根据第二实施例的片材供给机构中36，齿轮系144可设定推进辊94的转速，从而推进辊94的线速度V1满足如下关系式(B)。
0＜V1＜V2×(L1/L2)…(B)
根据本发明的片材供给装置并不限于上述描述。即，根据本发明第一实施例的片材供给装置包括：片材容纳部，其容纳具有多张层叠片材的片材叠；向外传送单元，其压接触在容纳于片材容纳部中的片材叠的上表面的上边缘侧上以施加推出力，从而通过该推出力而沿着预定向外传送方向供给堆叠在片材叠的上边缘侧上的一张片材，并从该片材叠分离所述张片材；供给单元，其沿着向外传送方向布置在片材容纳部的下游侧上，并且继续沿着向外传送方向供给由向外传送单元从片材叠供给的所述张片材，其中，当在沿着向外传送方向从片材叠供给的前一张片材的后边缘从向外传送单元离开时该片材从片材叠向外传送时，在下一张片材重叠于前一张片材下侧的状态下沿着向外传送方向供给该下一张张片材，直到该下一张片材的前边缘到达设置在片材叠与供给单元之间的预定引导位置。
在根据第一方面的片材供给装置中，当从片材叠向外传送一张片材时，沿着向外传送方向从片材叠供给的前一张片材的后边缘从向外传送单元离开。前一张片材沿着向外传送方向供给，直到下一张片材的前边缘在该下一张片材与前一张片材的下侧重叠的状态下到达在片材叠与供给单元之间的预定引导位置。从而，下一张片材的前边缘与沿着向外传送方向供给的前一张片材的后边缘的下侧重叠。换言之，下一张片材的前边缘与前一张片材的后边缘接触或充分接近(处于重叠供给状态)。因此，即使前一张片材处于弯曲状态，在前一张片材的后边缘离开片材叠或片材容纳部时，也可以通过下一张片材的前边缘防止前一张片材的后边缘侧向下瞬时恢复到中性形状。
结果，在根据第一方面的片材供给装置中，可以有效地降低或防止在前一张处于弯曲状态的片材的后边缘侧可能恢复到中性形状时引起的任何挠曲音或在恢复到中性形状的片材的后边缘撞击导板时而引起的任何拍击音。另外，特别是为了防止前一张记录片材的这种挠曲音和拍击音，可不需要增加专用部件，因此，可以防止装置部件数量的增加而导致装置的结构复杂。
在根据第一方面的片材供给装置中，该向外传送单元可具有：推进辊，其使辊表面压接触在容纳于片材容纳部中的片材叠上表面的上边缘侧上，并且可沿着对应于向外传送方向的正转方向转动以在片材叠上施加推出力；以及辊驱动-控制部，其控制推进辊的转动和转动停止，其中，当从片材叠向外传送所述张片材时，辊驱动-控制部开始沿着正转方向转动推进辊，并且随后在由推进辊沿着向外传送方向从片材叠供给的下一张片材的前边缘到达引导位置时，所述辊驱动-控制部可使推进辊停止转动。
根据第一方面的片材供给装置还可具有用于在推进辊与供给单元之间检测沿着向外传送方向由推进辊从片材叠供给的下一张片材的前边缘的前边缘传感器。
在根据第一方面的片材供给装置中，该供给单元可具有：供给辊，其使辊表面压接触在由推进辊从片材叠供给的所述张片材的上表面侧上，并沿着对应于向外传送方向的正转方向转动以沿着向外传送方向在所述张片材上施加推出力；以及延迟辊，其使辊表面压接触在由推进辊从片材叠供给的片材的下表面侧上，如果从片材叠供给单张片材，则用供给辊沿着向外传送方向供给该单张片材，而如果从片材叠供给多张片材，则除了最上面的片材外，从供给辊和延迟辊的压区部分将所述张片材往回挤压到引导位置。
在根据第一方面的片材供给装置中，辊驱动-控制部可使推进辊沿着正转方向转动，从而使推进辊的辊表面的线速度小于供给辊的辊表面的线速度。
在根据第一方面的片材供给装置中，辊驱动-控制部可具有单向离合器，从而允许推进辊随着由供给辊和延迟辊夹持并沿着向外传送方向供给的前一张片材沿着正转方向转动。
在根据第一方面的片材供给装置中，当从容纳在片材容纳部中的片材叠的前边缘到引导位置的距离为L1，从推进辊的辊表面在片材叠上的压接触点到供给辊和延迟辊的夹持点的距离为L2，推进辊的辊表面的线速度为V1，并且供给辊的辊表面的线速度为V2时，辊驱动-控制部可设定推进辊的转速和供给辊的转速，从而推进辊的辊表面的线速度V1满足如下关系式(B)：
0＜V1＜V2×(L1/L2)…(B)
如上所述，根据本发明的片材供给装置可以有效地降低在由向外传送单元从片材叠分离的片材的后边缘从片材叠离开时而引起的任何挠曲音及任何拍击音，并且可以防止由于防止片材的这种挠曲音和拍击音而导致装置结构复杂。

Claims (13)

1、一种片材供给装置，包括：
片材容纳部，其容纳具有多张堆叠片材的片材叠；
向外传送单元，其压接触在容纳于所述片材容纳部的片材叠的上表面的前边缘侧上，以施加推出力，通过该推出力沿着预定向外传送方向供给堆叠在片材叠的上边缘侧上的一张片材，并且从片材叠分离该张片材；
供给单元，其沿着向外传送方向布置在所述片材容纳部的下游侧，并且继续沿着向外传送方向供给由所述向外传送单元从片材叠供给的该张片材，并且
在所述向外传送单元远离前一张片材的后边缘运动之后，该向外传送单元在下一张片材重叠在前一张片材的下侧处的状态下沿着向外传送方向传送下一张片材，直到下一张片材的前边缘到达设定在片材叠与供给单元之间的预定引导位置；
所述向外传送单元具有：推进辊，其使辊表面压接触在容纳于所述片材容纳部中的片材叠的上表面的前边缘侧上，并且沿着对应于向外传送方向的正转方向转动以在所述片材叠上施加推出力；以及辊驱动-控制部，其控制所述推进辊的转动，
所述辊驱动-控制部使推进辊沿着正转方向开始转动，以从片材叠传送出所述片材，并且在下一张片材的前边缘到达引导位置时，该辊驱动-控制部使推进辊停止转动；
所述供给单元具有：供给辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的上表面侧上，并沿着对应于向外传送方向的正转方向转动，以传送所述张片材；以及延迟辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从所述片材叠供给的片材的下表面侧上，
并且，所述辊驱动-控制部控制所述推进辊沿着正转方向的转动，从而使该推进辊的辊表面的线速度小于所述供给辊的辊表面的线速度。
2、根据权利要求1所述的片材供给装置，其特征在于，还包括前边缘传感器，其在所述推进辊与供给单元之间检测由推进辊从片材叠供给的下一张片材的前边缘。
3、根据权利要求1所述的片材供给装置，其特征在于，所述供给单元包括：供给辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的上表面上，并且沿着对应于向外传送方向的正转方向转动以在所述张片材上施加沿着向外传送方向的推出力；以及延迟辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的片材的下表面侧上，并且如果从片材叠供给单张片材，则延迟辊通过所述供给辊沿着向外传送方向供给该单张片材，而如果从片材叠供给多张片材，则延迟辊将除了最上面片材之外的片材从供给辊和延迟辊的压区部分往回挤压到引导位置。
4、根据权利要求1所述的片材供给装置，其特征在于，所述辊驱动-控制部具有单向离合器，从而允许所述推进辊随着由供给辊和延迟辊夹持并沿着向外传送方向供给的前一张片材而沿着正转方向转动。
5、根据权利要求1所述的片材供给装置，其特征在于，所述辊驱动-控制部设定推进辊的转速和供给辊的转速，从而使推进辊的辊表面的线速度V1满足如下关系式(1)，
0＜V1＜V2×(L1/L2)…(1)
其中，L1表示从容纳在片材容纳部中的片材叠的前边缘到引导位置的距离，L2表示从所述推进辊的辊表面在片材叠上的压接触点到供给辊和延迟辊的夹持点的距离，V1表示推进辊的辊表面的线速度，并且V2表示供给辊的辊表面的线速度。
6、一种片材供给装置，包括：
片材容纳部，其容纳具有多张堆叠片材的片材叠；
向外传送单元，其沿着预定向外传送方向供给容纳在所述片材容纳部中的片材叠的顶侧上的片材；以及
供给单元，其沿着向外传送方向布置在所述片材容纳部的下游侧上，并且继续沿着向外传送方向供给由所述向外传送单元从所述片材叠供给的片材，
其中，所述向外传送单元沿着向外传送方向供给重叠在来自片材叠的前一张片材的下侧处的下一张片材的前边缘，在所述向外传送单元远离前一张片材的后边缘运动之后，该向外传送单元在下一张片材重叠在前一张片材的下侧处的状态下沿着向外传送方向传送下一张片材，直到下一张片材的前边缘到达设定在片材叠与供给单元之间的预定引导位置；
所述向外传送单元具有：推进辊，其使辊表面压接触在容纳于所述片材容纳部中的片材叠的上表面的上边缘侧上，并沿着对应于向外传送方向的正转方向转动，以在片材叠上施加推出力；以及辊驱动-控制部，其控制所述推进辊，
其中，所述辊驱动-控制部开始使所述推进辊沿着正转方向转动，并且在由该推进辊沿着向外传送方向从片材叠供给的下一张片材的前边缘到达引导位置时，所述辊驱动-控制部使该推进辊停止转动；
所述供给单元具有：供给辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的上表面侧上，并沿着对应于向外传送方向的正转方向转动，以传送该张片材；以及延迟辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的下表面侧上，
其中，所述辊驱动-控制部使所述推进辊沿着正转方向转动，从而使该推进辊的辊表面的线速度小于所述供给辊的辊表面的线速度。
7、根据权利要求6所述的片材供给装置，其特征在于，所述供给单元具有：供给辊，其使辊表面压接触在由所述向外传送单元从片材叠供给的所述张片材的上表面侧上，并且沿着对应于向外传送方向的正转方向转动以传送所述张片材；以及延迟辊，其使辊表面压接触在由所述向外传送单元从片材叠供给的所述张片材的下表面侧上，
其中，所述引导位置为在所述供给辊和延迟辊的压区部分与该供给辊和延迟辊的上游侧边缘的切线之间的区域。
8、根据权利要求6所述的片材供给装置，其特征在于，还包括设在所述推进辊与供给单元之间的前边缘传感器，其中当该前边缘传感器检测到由所述推进辊沿着向外传送方向从片材叠供给的下一张片材的前边缘时，所述辊驱动-控制部使所述推进辊停止转动。
9、根据权利要求6所述的片材供给装置，其特征在于，还包括设在所述供给单元下游的边缘传感器，其中当该边缘传感器检测到前一张片材的前边缘已经通过供给单元时，所述辊驱动-控制部使所述推进辊停止转动。
10、根据权利要求6所述的片材供给装置，其特征在于，所述供给单元包括：供给辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的上表面侧上，并沿着对应于向外传送方向的正转方向转动，以在片材上施加沿着向外传送方向的推出力；以及延迟辊，其使辊表面压接触在由所述推进辊从片材叠供给的所述张片材的下表面侧上，并且，如果从片材叠供给单张片材，则延迟辊利用所述供给辊沿着向外传送方向供给该单张片材，而如果从片材叠供给多张片材，则延迟辊将除了最上面片材之外的片材从供给辊和延迟辊的压区部分往回挤压到引导位置。
11、根据权利要求10所述的片材供给装置，其特征在于，还包括前边缘传感器，其在所述推进辊和供给单元之间检测由所述推进辊沿着向外传送方向从片材叠供给的前一张片材的前边缘，其中如果在经过预定时间之后该前边缘传感器未检测到下一张片材的前边缘，其确定从片材叠已经供给了多张片材。
12、根据权利要求6所述的片材供给装置，其特征在于，所述辊驱动-控制部具有单向离合器，其允许所述推进辊沿着正转方向随着由所述供给辊和延迟辊夹持并沿着向外传送方向供给的前一张片材而转动。
13、根据权利要求6所述的片材供给装置，其特征在于，所述辊驱动-控制部设定所述推进辊的转速和所述供给辊的转速，从而使推进辊的辊表面的线速度V1满足如下关系式(1)：
0＜V1＜V2×(L1/L2)…(1)
其中，L1表示从容纳在片材容纳部中的片材叠的前边缘到引导位置的距离，L2表示从推进辊的辊表面的片材叠的压接触点到供给辊和延迟辊的夹持点的距离，V1表示推进辊的辊表面的线速度，并且V2表示供给辊的辊表面的线速度。
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