CN102367105A - 片材供给装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种片材供给装置和一种具有该片材供给装置的图像形成装置。在所述片材供给装置中，在纸张供给操作开始时，供给凸轮随着供给轴的旋转开始旋转，并且当所述供给轴通过了空转区时供给辊开始旋转，以便将升降板上的每张片材送出。之后，所述供给辊由返回机构返回到供给初始位置，所述返回机构包括传送辊和可旋转供给部件。供给凸轮的凸轮曲线相比传统升降板的升高速度减小了升高速度，并且减少了在升降板上的片材与可旋转供给部件撞击时噪音的产生。因此，能提供一种具有低噪音级别的图像形成装置。

Description

片材供给装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种设置在用于在片材上形成图像的图像形成装置(例如复印机和激光束打印机)中的片材供给装置，以及一种具有该片材供给装置的图像形成装置。

背景技术

传统地，在设置在图像形成装置中的片材供给装置中，堆叠在升降板上的片材中最上面的片材通常通过供给辊依次地供给到图像形成部。在这种片材供给装置中，设置成可摇摆的升降板朝供给辊的方向被螺旋弹簧推压以使堆叠在该升降板上的一叠片材的最上面表面与供给辊压力接触。

此外，美国专利第5253854号提出了以下片材供给装置。具体地说，该片材供给装置包括与供给辊同轴地固定的供给凸轮。当供给辊旋转以送出片材时，供给凸轮对抗螺旋弹簧的推压力将升降板下推到某个位置。

如上所述，在包括用于通过供给凸轮下推升降板的机构的片材供给装置中，在待机时，能够保持升降板被下推在所述某个位置上。因此，方便了设置和更换片材，并且通过在送出片材时下推升降板而改进了在分离部(例如分离垫)中的片材分离性能。

参照图17，在图像形成装置中进行的片材供给装置的从片材供给到图像形成后片材排出的操作将被简要地描述。

如图17所示，设置在供给托盘1上的片材S均以这样的方式送出，即，供给辊2通过驱动电机16的驱动传递而旋转，并且片材中的一张被分离垫分离。被供给的片材S通过传送辊3a和3b传送到作为由感光鼓8和转印辊9形成的图像转印部的转印压合部。设置在供给托盘1中的升降板22能够升高和降低，并且被供给弹簧23向上推压。凸轮21与供给辊2同轴地设置，并且与设置在升降板22上的凸轮随动件22b保持滑动接触。此外，当供给辊2旋转时，凸轮21旋转以通过凸轮随动件22b升高和降低该升降板22，并且升降板22升高以使片材S与供给辊2压力接触，从而送出片材S。

在另一方面，图像写入激光扫描器5将静电潜像绘制在处理盒7中的感光鼓8上以便制备调色剂图像。形成在感光鼓8上的调色剂图像作为未被定影的图像在由感光鼓8和转印辊9形成的转印压合部处转印至片材S上。为了加热和定影该未被定影的图像，片材S被送至定影辊11，所述未被定影的图像被加热和定影在片材S上。经图像定影后的片材S沿传送引导件15向排出辊12传送以便被输出到排出托盘14上。

然而，在上述的传统实例中，在为了提高片材的供给速度而提高供给辊2的旋转速度的情况下，或者在为了使片材供给装置小型化而减小供给辊2的直径的情况下，升降板22的摇摆运动的速度随着上述提高或减小动作而增加。作为结果的是，有当片材抵接供给辊2时噪声变大的担忧，或者有经过重复供给操作，堆叠的片材的对准性能由于在片材抵接供给辊2时产生的冲击而变差的担忧。在片材的对准性能变差的情况下，有在片材供给时发生歪斜从而有可能发生成像不良、卡纸等等现象的担忧。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种片材供给装置以及一种包括该片材供给装置的图像形成装置，该片材供给装置通过在供给辊和供给凸轮之间设置空转区来减小升降板的升高速度并且即使在高速操作时仍具有低噪音等级和高供给稳定性。

根据本发明，一种片材供给装置，包括：片材堆叠部，该片材堆叠部在片材堆叠在该片材堆叠部上的同时升高和降低；供给辊，该供给辊附接至供给轴并且与所述供给轴沿一个方向的旋转相关联地从供给初始位置旋转以便将堆叠在所述片材堆叠部上的每张所述片材送出；推压部件，该推压部件推压所述片材堆叠部以将堆叠的所述片材压向所述供给辊；凸轮部件，该凸轮部件与所述供给轴的旋转相关联地旋转以升高和降低所述片材堆叠部；预定的空转区，该预定的空转区设置在所述供给辊和所述供给轴之间，用于防止所述供给辊与所述供给轴的旋转相联动；以及返回机构，所述返回机构在所述供给辊完成供给所述片材堆叠部上的每张所述片材后，将所述供给辊返回到所述供给初始位置，其中，在片材供给操作开始时，所述凸轮部件与所述供给轴的旋转相关联地开始旋转，并且所述供给辊当所述供给轴已通过所述预定的空转区时开始旋转，以便送出所述片材堆叠部上的每张所述片材，之后所述供给辊由所述返回机构返回到所述供给初始位置。

本发明的进一步的特征将从以下参照附图对示例性实施例的说明中变得明显。

附图说明

图1是剖视图，示出了根据本发明的第一实施例的图像形成装置的供给部的示意性构造。

图2是剖视图，示出了根据第一实施例的图像形成装置的供给部的实质性部分。

图3是示出了根据第一实施例的图像形成装置的供给部的后视图。

图4是剖视图，示出了根据第一实施例的图像形成装置的示意性构造。

图5是剖视图，示出了根据第一实施例的图像形成装置的供给部的实质性部分。

图6A、图6B和图6C是分别示出了根据第一实施例的图像形成装置的供给部的操作的视图。

图7A和图7B是分别示出了根据第一实施例的图像形成装置中的供给部的操作的视图。

图8是示出了根据第一实施例的图像形成装置的供给部的实质性部分的说明图。

图9是示出了根据第二实施例的图像形成装置的供给部的实质性部分的说明图。

图10是示出了根据第二实施例的图像形成装置的供给部的实质性部分的视图。

图11是示出了根据第三实施例的图像形成装置的供给辊部的透视图。

图12A、图12B和图12C是侧视图，示出了一种附接和拆卸根据第三实施例的图像形成装置的供给辊的方法。

图13A是示出了根据第三实施例的图像形成装置的供给辊保持件的透视图。

图13B是示出了根据第三实施例的图像形成装置的可旋转供给部件的透视图。

图14A是示出了在进行供给操作时根据第三实施例的图像形成装置的供给辊部的剖视图。

图14B是示出了在根据第三实施例的图像形成装置的可旋转供给部件被移动的情况下供给辊部的剖视图。

图15A和图15B是示出了在根据第四实施例的图像形成装置的供给辊被附接的情况下供给辊部的前视图和剖视图。

图16A和图16B是示出了根据第四实施例的图像形成装置的供给辊被拆卸的情况下供给辊部的前视图和剖视图。

图17是示出了传统图像形成装置的示意性构造的剖视图。

具体实施方式

<第一实施例>

在下文中，本发明的实施例将被描述。图4是示出了一种图像形成装置的示意性构造的剖视图，在该图像形成装置中安装有根据本发明的片材供给装置。本实施例的图像形成装置的构造、图像形成过程以及从开始供给片材至排出片材的操作和参照图17描述的传统实例基本相同。此外，与图17的传统实例的部件具有相同功能的部件用相同的附图标记指代。

如图4所示，根据本发明的图像形成装置的片材供给装置包括具有升降板22的供给托盘1、供给辊2、供给弹簧23和供给凸轮21。升降板22构成片材堆叠部，该片材堆叠部在片材S被堆叠在该片材堆叠部上时升高和降低。供给辊2随着供给轴24沿一个方向的旋转从供给初始位置(在图2和图6A中示出的位置)旋转以便将堆叠在升降板22上(在片材堆叠部上)的片材S送出。供给弹簧23形成推压部件，该推压部件将升降板22上的片材S压向供给辊2。供给凸轮21构成凸轮部件，该凸轮部件与供给轴24一体地旋转以允许升降板22在供给辊2进行供给操作时根据供给弹簧23的作用力移动，并且在供给辊2进行供给操作后对抗供给弹簧23的作用力将升降板22从供给辊2移开。

如图3所示，具有相同形状的供给凸轮21被分别固定至供给轴24的两个端部，以便具有相同的相位。每个供给凸轮21在凸轮随动件(凸轮接触部)22b上滑动，并且用作对抗供给弹簧23的推压力下推升降板22的下推部，其中所述凸轮随动件设置在升降板22前部的沿宽度方向的每个端部处。升降板22设置在供给托盘1上，以便在供给凸轮21利用作为枢转支点的升降板凸起22a每旋转一圈时，所述升降板沿箭头R2和R3所指的方向进行一次摆动运动的往返循环。

在图4中，通过驱动电机16的致动，在驱动机构装置中的供给辊螺线管(未示出)被操作以退避，并且设置在供给托盘1上的片材S被带入供给操作中。随着供给辊2的旋转，片材S被分离垫26分离和供给，并且从升降板22送出的片材S由传送辊3a和3b传送到下游侧，然后被传送到作为由感光鼓8和转印辊9形成的图像转印部的转印压合部。

图像写入激光扫描器5在处理盒7中的感光鼓8上绘制静电潜像以便制备调色剂图像。在此，形成在感光鼓8上的调色剂图像在由感光鼓8和转印辊9形成的转印压合部处作为未被定影的图像转印到片材S上。为了加热和定影该未被定影的图像，片材S被进一步送至定影辊11，并且所述未被定影的图像被加热和定影在片材S上。经图像定影后的片材S被沿传送引导件5送向排出辊12。排出辊12和在弹性力作用下被推压以便抵接排出辊12的排出辊一起形成压合部，然后排出片材S到排出托盘14上。上述感光鼓8、转印辊9等等构成用于在由片材供给装置供给的片材S上形成图像的图像形成部。应注意，分离垫弹簧由附图标记27指代。

下文将参照图1至3描述根据本发明的片材供给装置的供给机构。图1是图4的供给机构的放大视图，图2是示出了在图4的供给辊附近的放大视图，并且图3是示出了图4的供给机构的放大前视图。

如图1所示，供给托盘1被设置成片材容纳部，片材S以捆(sheaf)的形式堆叠在片材容纳部上。供给弹簧23设置在升降板22的下表面部分上以便沿着图1的箭头R2所指的方向施加推压力到升降板22。供给轴24被框架(未示出)支撑以便是可旋转的，并且旋转驱动力从驱动链(未示出)传递到供给轴24。

如图1和2所示，带齿的部件29被固定到供给轴24上。如图3所示，带齿的部件29具有足够长的长度以在可旋转供给部件30之间延伸，并且所述带齿的部件形成为圆柱形的形状以便被装配并且固定到供给轴24上。沿轴向延伸的突出部29a形成在跨越带齿的部件29的外周边对准的位置处。

供给辊2在可拆卸地附接到供给辊保持件28的状态下通过供给辊保持件28支撑到供给轴24上。供给辊2具有从片材S送出最上面的片材的功能，并且具有在其圆周上覆盖一定角度(预定角度范围)的橡胶部件，橡胶部件用作与片材S进行接触的摩擦部。供给辊2的橡胶部件形成在以供给轴24为中心的预定角度范围内。供给辊2形成为具有比可旋转供给部件30的半径稍大的曲率半径，并且具有伸到可旋转供给部件30的外周边表面之外的外表面。可旋转供给部件30被支撑以便可以围绕供给辊2的轴旋转，并且可旋转供给部件30在供给辊2的橡胶部件没有压力接触分离垫26的状态下与分离垫26保持压力接触。

如图2所示，供给辊保持件28具有对应于突出部29a的凹进部28a，以便沿旋转方向形成角度为θ₀°的空转区Ar。供给辊保持件28在由凹进部28a和突出部29a形成的空转区Ar中是可旋转的。凹进部28a被切成允许突出部29a旋转和移动，同时在轴孔28b中留有间隙，所述轴孔形成在供给辊保持件28的中心部分中，带齿的部件29通过所述中心部分。空转区Ar是预定区域，其中供给辊2没有与供给轴24的旋转相联动，空转区Ar设置在供给辊2和供给轴24之间。

如上所述，凹进部28a设置在供给辊保持件侧，而突出部29a设置在供给轴侧。空转区Ar由凹进部28a和突出部29a形成。注意到，凹进部作为一个部分设置在供给辊保持件28上，而突出部作为另一个部分设置在供给轴24上。然而，作为一个部分和另一个部分的凹进部和突出部可以与上述设置方式相反。毋庸置疑，此时能够实现类似的空转区Ar。

供给辊2从图2中示出的供给初始位置开始旋转，并且导致旋转下游侧端部2a抵接位于升降板22上的片材S，从而利用旋转上游侧端部2b送出片材S中的一张片材。之后，通过与由传送辊3a和3b传送到下游侧的片材S相关联而旋转的可旋转供部件30，供给辊2返回到上述供给初始位置。

如图3所示，供给辊2设置在供给轴24的中心部分，并且可旋转供给部件30分别设置在供给辊2的两个轴向侧。这些可旋转供给部件30附接到带齿的部件29以便是可旋转的。在供给辊2和两侧上的每个可旋转供给部件30之间，安置有供给辊保持件28。此外，在供给辊保持件28和每个可旋转供给部件30之间，设置有作为压缩弹簧的带齿的弹簧31。带齿的弹簧31构成驱动力传递部件，该驱动力传递部件在供给辊保持件28和每个可旋转供给部件30之间传递一定量的驱动力。利用这种构造，可旋转供给部件30能够在该可旋转供给部件30与供给辊2同轴地支撑在供给轴24上的情况下沿一个方向在一定的转矩内与供给辊2联动。如上所述，利用带齿的弹簧31设置在供给辊28和每个可旋转供给部件30之间的简单而不贵的构造，能实现一种具有高耐用性和可靠性的片材供给装置。

注意到，可旋转供给部件30与传送辊3a和3b构成返回机构。该返回机构具有在供给辊2结束供给位于升降板22上的每张片材S后使供给辊2越过空转区Ar返回至供给初始位置的功能。在片材供给装置中，在片材供给操作开始时，供给凸轮21开始和供给轴24一起旋转，并且供给辊2从供给轴24已通过了空转区Ar时开始旋转，以便送出升降板22上的每张片材S。然后，供给辊2通过上述返回机构返回到上述供给初始位置。

如图1所示，分离垫26是设置在与可旋转供给部件30相对的位置处的摩擦部件，并且具有在供给片材时分离片材S的功能。作为第二推压部件的分离垫弹簧27设置在分离垫26的背面上，并且具有向供给辊2和可旋转供给部件30推压分离垫26的功能。

接下来，参照图6A至图6C以及图7A和图7B，根据本发明的供给机构的操作将被依次地描述。在此，为了清楚地指示供给凸轮21的旋转位置，供给凸轮21在该点接触位于供给初始位置的升降板22的在供给凸轮21上的点被标记为P5。

在图6A中示出的供给辊2、供给辊保持件28、带齿的部件29、供给凸轮21以及升降板22的位置被称作供给初始位置。

首先，当信号从电基板(未示出)输入至螺线管(未示出)使得螺旋管被吸引(被操作以退避)时，沿箭头R1所指方向的旋转驱动力从驱动链(未示出)传递到供给轴24。然后，固定到供给轴24的供给凸轮21和带齿的部件29开始旋转。当供给凸轮21旋转时，接收来自供给弹簧23的推压力的升降板22开始沿箭头R2所指的方向枢转(升高)。

接下来，就在当供给轴24、带齿的部件29以及供给凸轮21旋转θ₀°时，在带齿的部件29和供给辊保持件28之间的空转区Ar被终结，然后固定至供给辊保持件28的供给辊2开始旋转(图6B)。

片材S堆叠在升降板22上，并且堆叠的片材S中最上面的表面抵接可旋转供给部件30，使得升降板22被停止。当升降板22被停止后，供给辊2的摩擦部的旋转下游侧端部2a(参见图2)与升降板22上的最上面的片材S滑动接触。作为结果的是，开始了片材S的供给操作(图6C)。

在片材的前端被供给到在传送辊3a和3b之间的夹持位置后，供给凸轮21开始沿箭头R3所指的方向下推升降板22(图7A)。

在升降板22将要返回到供给初始位置的那一刻，对供给轴24的旋转驱动力的传递被切断，并且供给轴24、带齿的部件29和供给凸轮21停止旋转(图7B)。此时，只有供给辊2位于紧挨着供给初始位置之前的地方(下文称“临近(just before)位置”)(在凹进部28a位于突出部29a之前的状态下)。在这个状态中，供给凸轮21使升降板22上的片材S从可旋转供给部件30移开，从而能消除作用在被传送辊3a和3b夹持并将被拉动和传送的片材S上的后张力。

在另一方面，被传送至在供给辊3a和3b之间的夹持位置的片材S通过传送辊3a和3b的继续旋转而被传送。此时，片材S被分离垫26和可旋转供给部件30夹持。通过从正在被传送的片材S获得驱动力，可旋转供给部件30沿箭头R1所指的方向与片材S的移动相关联地旋转。如上所述，可旋转供给部件30通过带齿的弹簧31将一定量的驱动力传递给供给辊保持件28，从而供给辊保持件28和供给辊2沿箭头R1所指的方向旋转。然后，凹进部28a中的上游端抵接凸起部29a并停止。作为结果的是，供给辊2返回到供给初始位置(图6A)。

此时，供给辊2从临近位置至供给初始位置的移动与供给辊2需要从片材传送表面退避的事实相关。也就是说，当供给辊2位于临近位置时，有这样的风险，即，供给辊2的旋转上游侧端部2b靠近片材传送表面并且供给辊2会与正在被传送的片材S接触。当供给辊2和正在被传送的片材S接触时，由于片材S的摩擦而从接触部分产生纸粉。当产生纸粉后，因此出现诸如供给辊2的摩擦力减小并且位于片材转送路径下游的各辊污染的问题。同样为了解决这些问题，在本实施例中，供给辊2从临近位置移动至供给初始位置，从而充分地确保供给辊2和片材传送表面之间的距离。

通过重复上述操作，堆叠在供给托盘1上的片材S被分离，并且随着供给辊2每一圈旋转，一张接一张地被分离和供给。

接下来，用于实现供给机构的上述操作的供给辊2和供给凸轮21的设计条件将参照图5被描述。图5是示出了图4中的供给辊2和其附近部分并且示出了该供给机构的供给初始位置的放大图。为了描述的方便，在此将首先描述没有空转区Ar(θ₀)的传统实例的设计条件。

首先，用于说明设计条件的各符号将被限定。P1代表供给辊2的摩擦部的起点，而P2代表供给辊2的摩擦部的终点。P3代表供给点，在该点处堆叠的片材S中最上面的片材S由供给辊2供给，而P4代表传送辊3a和3b之间的夹持位置。在此，摩擦部的起点P1和摩擦部的终点P2是与供给辊2的旋转相关联而移动的点。此外，供给点P3和夹持位置P4为静止的点。

P5代表位于供给凸轮21上的点，在该点处供给凸轮21和在供给初始位置的升降板22接触，而P6代表位于供给凸轮21上的点，在该点处供给凸轮21当升降板22到达上止点时接触升降板22。在此，P5和P6是与供给辊21的旋转相关联而移动的点。

θ₁(度)代表从供给辊2的摩擦部的起点P1到摩擦部的终点P2的角，而θ₂(度)代表从供给辊2的摩擦部的终点P2到供给点P3之间的角。此外，θ₃(度)代表从供给辊2的摩擦部的起点P1到供给点P3的角，而θ₄(度)代表当升降板22从供给初始位置移动到达上止点时从点P5到点P6的角。

(毫米)代表供给辊2的直径，而ω(度/秒)代表供给辊2的旋转速度。L1(毫米)代表供给辊2的摩擦部的长度，并且L2(毫米)代表由图5中的虚线所示的从供给点P3到夹持位置P4的片材传送距离。

参照上述符号，用于实现供给机构的操作的设计条件将被描述。

供给辊2需要使被供给的片材传送至夹持位置P4。此外，如果忽略供给辊2的摩擦部和片材之间的滑动，被供给的片材的传送量等于长度L1。因此，供给辊2的摩擦部的长度L1需要比片材传送距离L2长。这通过以下关系式(1)表示：

L1＞L2...(1)

因此，从几何关系来说，供给辊2的摩擦部的长度L1通过以下关系式(2)表示：

L1＝πD×(θ₁/360)...(2)

把关系式(2)带入关系式(1)，然后针对角θ₁简化所得到的关系式。因此，得到了以下关系式(3)：

θ₁＞360×(L2/πD)...(3)

接下来，为了在供给时稳定片材传送距离，在升降板22沿图1中箭头R2所指的方向旋转并且在片材堆叠表面上的最上面片材S的前端到达供给点P3后，供给辊2的摩擦部的起点P1需要到达供给点P3。也就是说，角θ₄需要小于角θ₃。这通过以下关系式(4)表示：

θ₃＞θ₄...(4)

此外，角θ₁、角θ₂和角θ₃必需落入一个圆周内。这通过以下关系式表示：

θ₁+θ₂+θ₃＝360...(5)

把关系式(4)代入关系式(5)中，并且针对角θ₄简化所得到的关系式。因此，得到了以下关系式(6)：

θ₄＜360-(θ₁+θ₂)...(6)

此外，升降板22从供给初始位置移动到上止点P6的位置所花的时间τ(秒)通过以下关系式(7)表示：

τ＝θ₄/ω...(7)

然而，在传统实例中，由于关系式(6)，使θ₄设置在充分大的值一直是困难的。也就是说，通过基于主体构造确定片材传送距离L2和直径

从根据关系式(3)确定角θ₁的下限值。此外，角θ₂必然基于几何关系来确定，因为供给辊2的摩擦部的终点P2从片材传送路径退避足够的距离。因此，从关系式(6)确定角θ₄的上限值。

在另一方面，供给辊2的旋转速度ω通常设置在尽可能高的值以便提高图像形成装置的处理量。作为结果的是，由于关系式(7)，要确保足够长的升降板22的升高时间τ是困难的。因此，有这样的问题，诸如升降板22的升高速度增加，并且在堆叠在升降板22上的片材S和可旋转供给部件30之间发生碰撞时产生的噪声变大。

然而，在本实施例中，在供给轴24和供给辊2之间设置了空转区Ar(θ₀°)，因此能在供给轴24在空转区Ar(θ₀°)中旋转(空转)期间，使供给辊2在供给初始位置保持停止。也就是说，在传统实例中，角θ₄的上限值从关系式(6)的条件确定。然而，通过使用根据本实施例的构造，使得角θ₄的设计条件被放宽成如以下关系式(8)所示：

θ₄＜(360+θ₀)-(θ₁+θ₂)...(8)

此外，当供给辊2的停止时间用τ₀(秒)表示时，得到了以下关系式(9)：

τ₀＝θ₀/ω...(9)

与传统实例相比，当供给辊2的直径φD和供给辊2的旋转速度ω各设定在一定值时，能使升降板22从供给初始位置升高至供给位置的时间延长τ₀(秒)。

由于放宽了上述关系式(8)的设计条件，在本实施例中，通过如图8中所示的改变供给凸轮21的凸轮弯曲表面，升降板22的升高时间被延长了τ₀。

在此，代表在供给凸轮21的凸轮曲线位于直径

内时没有与升降板22接触的接触点的直径。也就是说，当供给凸轮21沿箭头R1所指的方向旋转时，在和凸轮曲线之间的交叉点对应升降板22的上止点。凸轮曲线21b(虚线)表示传统的凸轮曲线。此外，凸轮曲线21a(实线)表示本实施例中的凸轮曲线。在此，在凸轮曲线21b(传统实例)和直径

之间的交叉点以及在凸轮曲线21a(本实施例)和直径

之间的交叉点分别由P6’(传统实例)和P6(本实施例)表示。

在传统实例中，升降板22在点P5和点P6’之间(即在角θ₄’的范围内)升高。相比之下，在本实施例中，在供给轴24和供给辊2之间设置了的空转区Ar(θ₀°)，因此点P6’能够移至点P6，使得升降板22能够在角θ₄的范围内升高。因此，能实现如上文所述的对升降板22的升高时间的延长。

如上文所述，在本实施例中，当片材供给操作开始时，供给凸轮21开始旋转，并且从供给凸轮21通过了空转区Ar的时刻开始，供给辊2开始旋转，以便将升降板22上的每张片材S送出。然后，供给辊2通过包括可旋转供给部件30和传送辊3a和3b的返回机构返回到供给初始位置。因此，供给凸轮21的凸轮曲线能够从图8所示的凸轮曲线21b(传统实例)变成凸轮曲线21a(本实施例)。所以，图8中的点P6’移至点P6，使得升降板22能够在从传统的角θ₄’范围扩展的角θ₄范围内升高，并且使得升降板22的升高时间相比传统实例延长。

根据本实施例，通过如上所述的方式改变凸轮曲线，与传统构造相比降低了升降板22的升高速度，并且减少了在升降板22上的片材S和可旋转供给部件30碰撞时噪音的产生。因此，能提供一种具有低噪音级别的图像形成装置。此外，通过降低升降板22的升高速度，能使片材S被稳定地供给而不会干扰堆叠在升降板22上的片材S的对准性能。作为结果的是，能抑制由于片材歪斜而引起的成像失败、卡纸等等现象的发生，并且能提供一种具有更高的可靠性的图像稳定装置。

<变型实例1>

例如，在第一实施例中供给辊2的直径是固定值，但本发明可同样适用于减小直径

的情况。

也就是说，在传统实例中，当直径变小时，根据关系式(3)角θ₁增加。然后，由于关系式(6)，角θ₄设定为小值。作为结果的是，由于关系式(7)，升降板22的升高时间τ设置在小值，并且升降板22升高速度的增加增大了噪音级别。然而，通过使用在第一实施例中描述的构造，能以类似的方式使升降板22的升高时间延长τ₀(秒)，并且能提供一种具有小尺寸和低噪音级别的图像形成装置。

<变型实例2>

此外，虽然在第一实施例中供给辊2的旋转速度ω(度/秒)是固定值，但是，当增加供给辊2的旋转速度时，本发明同样是有效可行的。

也就是说，在传统实例中，当旋转速度ω增加时，由于关系式(7)，升降板22的升高时间τ设置在小值，并且升降板22升高速度的增加使噪音增大。然而，通过使用在第一实施例中描述的构造，能以类似的方式使升降板22的升高时间延长τ₀(秒)，并且能提供一种具有高速和低噪音级别的图像形成装置。

<第二实施例>

此外，在第一实施例与变型实例1和2中，由压缩弹簧形成的带齿的弹簧31用作具有在供给辊保持件28和可旋转供给部件30之间传递一定量的驱动力的功能的部件。除这种构造外，如图9的阴影部分所示，设置了由橡胶材料构成的摩擦部件32的构造是同样可行的。如上文所述，利用在供给辊保持件28和可旋转供给部件30之间设置各摩擦部件32的简单而不贵的构造，能实现具有高耐用性和可靠性的片材供给装置。

此外，除带齿的弹簧31外，如图10的阴影部分所示，设置了片簧33的构造是同样可行的。此外，在第一实施例与变型实例1和2中，可旋转供给部件30分别设置在供给辊2的两个轴向侧，但是本发明并不局限于此。可旋转供给部件30仅设置在供给辊2的一个轴向侧的构造是同样可行的。

<第三实施例>

如在第一实施例中所述地，空转区Ar设置在供给辊保持件28和带齿的部件29之间，因此供给辊2能够以空转区Ar的大小围绕供给辊24自由地旋转。因此，当供给辊2附接到供给辊保持件28和从供给辊保持件28拆卸时，供给辊2以空转区Ar的大小旋转，这样可能会使供给辊2的可更换性变差。

为了改进供给辊2的可更换性提供了第三实施例，该第三实施例将参考图11至图14A和图14B描述。在此实施例的构造中，与第一实施例相同的构成部件由同样的附图标记指代。此外，与第一实施例相同的构成部件和功能的描述将被省略，并且仅此实施例的特征将被描述。

图11是示出了此实施例的供给辊部的透视图。与第一实施例类似地，供给辊部包括供给辊2、带齿的部件29、作为压缩弹簧的带齿的弹簧31、供给辊保持件40以及可旋转供给部件41和42。

接下来，使供给辊2附接至供给辊保持件40的构造和从供给辊保持件40拆卸和附接供给辊2的方法将参照图12A至图12C被描述。

如图12A所示，供给辊2以如此方式附接至供给辊保持件40，即，供给辊2的凸起2c和供给辊保持件40的凹进部40b彼此装配，并且供给辊2的肋部2d和设置在供给辊保持件40的钩部40c中的孔部40d彼此装配。如图11所示，供给辊的肋部2d和凸起2c设置在供给辊2的每侧，并且供给辊保持件40的凹进部40b、钩部40c和孔部40d设置在供给辊保持件40的每侧。

如图12B所示，从供给辊保持件40拆卸供给辊2时，供给辊保持件40的钩部40c朝可旋转供给部件41和42倾斜，供给辊2沿箭头A1所指的方向围绕凸起2c旋转，使得肋部2d与孔部40d分离。然后，如图12C所示，供给辊2沿箭头Q1所指的方向移动，使得凸起2c与凹进部40b分离。按这种方式，供给辊2能够从供给辊保持件40拆卸。在另一方面，当附接供给辊2至供给辊保持件40时，如图12C所示，供给辊2沿箭头Q2所指的方向移动，凸起2c被装配入凹进部40b中。然后，如图12B所示，供给辊2沿箭头A2所指的方向围绕凸起2c旋转，肋部2d被装配入孔部40d中。以这种方式，供给辊2能够被附接至供给辊保持件40。

如上文所述地，当附接供给辊2至供给辊保持件40时，供给辊保持件40接收来自供给辊2的沿箭头R4所指方向(参见图11与图12A至12C)的旋转作用力。

换句话说，当附接和拆卸供给辊2时，在供给辊2和供给辊保持件40之间的旋转相位被确定。当供给辊保持件40以不期望的方式旋转时，要附接供给辊2会是困难的。

图13A和图13B分别为示出了供给辊保持件40和可旋转供给部件41的透视图。如图13A所示，在供给辊保持件40的左侧表面上，设置了由以环状方式布置的多个三角形齿形成的棘齿40a。同样地，如图13B所示，在可旋转供给部件41的右侧表面上，设置了由以环状方式布置的多个三角形齿形成的棘齿41a。供给辊保持件40的棘齿40a和可旋转供给部件41的棘齿41a具有与彼此相啮合的形状。

接下来，供给辊保持件40的棘齿40a和可旋转供给部件41的棘齿41a之间的啮合将参照图14A和14B描述。图14A为示出了在供给操作进行时供给辊部的剖视图，并且图14B为示出了在可旋转供给部件41移动了的情况下供给辊部的剖视图。

如图14B所示，当可旋转供给部件41沿箭头X1所指的方向移动时，供给辊保持件40的棘齿40a和可旋转供给部件41的棘齿41a彼此啮合。当棘齿40a和棘齿41a彼此啮合并且供给辊保持件40和可旋转供给部件41彼此联接时，供给辊保持件40被阻止而不能沿图11中箭头R4所指的方向旋转。

当附接供给辊2至供给辊保持件40时，供给辊保持件40接收来自供给辊2的沿箭头R4所指的方向的旋转作用力。然而，由于供给辊保持件40被阻止而不能沿箭头R4所指的方向旋转，因此供给辊2被容易地附接至供给辊保持件40。

此外，如图14A所示，在进行供给操作时，可旋转供给部件41沿箭头X2所指的方向被带齿的弹簧31推压，因此棘齿40a和棘齿41a没有彼此啮合。因此，可旋转供给部件41没有妨碍供给操作。

如上文所述，在本实施例中，设置了用于暂时地使供给辊2和供给轴24彼此接合的接合部。该接合部构造成阻止供给辊2从供给初始位置旋转。换句话说，在本实施例中，设置了供给辊保持件40和可旋转供给部件41，所述供给轴保持件用于支撑供给辊2至供给轴24上，所述可旋转供给部件与供给辊2同轴地被支撑在供给轴24上并且能够与供给辊2在预定转矩内沿一个方向的旋转联动。接合部包括位于供给辊保持件40上的棘齿(啮合齿)40a和位于可旋转供给部件41上的棘齿(啮合齿)41a。此外，供给部使棘齿40a和41a彼此啮合以便使供给辊保持件40和可旋转供给部件41彼此联接，从而阻止供给辊2从供给初始位置旋转。

因此，在使用者更换供给辊2的情况下，当可旋转供给部件41沿箭头X1所指的方向移动时，供给辊保持件40的棘齿40a和可旋转供给部件41的棘齿41a彼此啮合。这阻止了供给辊保持件40沿箭头R4所指的方向旋转，从而能改进供给辊2的可更换性。

此外，在本实施例中，棘齿仅设置在可旋转供给部件41与供给辊保持件40的左侧表面上。然而，本发明并不局限于此。棘齿仅设置在可旋转供给部件41与供给辊保持件40的右侧表面上、或者棘齿设置在两个可旋转供给部件41和42与供给辊保持件40的两侧表面上的构造是同样可行的。另外，在本实施例中，接合部包括棘齿，但是本发明并不局限于此。在供给辊保持件40与可旋转供给部件41和42上可以设置可彼此接合的凹进部和突出部。

<第四实施例>

与第三实施例类似地，提供了用于改进供给辊2的可更换性的第四实施例，该第四实施例将参照图15A和图15B以及图16A和图16B描述。在本实施例的构造中，与第一实施例相同的构成部件由同样的附图标记指代。此外，与第一实施例相同的构成部件和功能的描述将被省略，并且仅此实施例的特征将被描述。

图15A和图15B是示出了在供给辊2被附接的情况下供给辊部的视图。图15A是供给辊部的前视图，并且图15B是供给辊部的剖视图。图16A和图16B是示出了在供给辊2被拆卸的情况下供给辊部的视图。图16A是供给辊部的前视图，并且图16B是供给辊部的剖视图。

如图15A和图15B以及图16A和图16B所示，在供给辊保持件50的下部安置了杆51，并且杆51的轴51a由供给辊保持件50保持从而是可旋转的。扭力螺旋弹簧52被固定到杆51的轴51a，并且沿箭头B1所指的方向推压杆51。

接下来，将描述杆51的操作和动作。如图15A和图15B所示，在供给辊2被附接的情况下，杆51的端部51b与供给辊2接触，并且杆51沿箭头B2所指的方向枢转。在此构造中，安置在杆51的中部上的接合突出部51c没有与带齿的部件29接触，因此接合突出部51c没有与供给辊保持件50的凹进部50a接合。因此，供给辊2能够沿箭头R1和R4所指的方向自由地旋转。

如图16A和图16B所示，在供给辊2被拆卸的状态下，由于扭力螺旋弹簧52的推压力，杆51沿箭头B1所指的方向枢转。然后，杆51的接合突出部51c被装配到位于带齿的部件29的突出部29a和供给辊保持件50的凹进部50a之间的空转区Ar中。因此，供给辊保持件50被阻止而不能在带齿的部件29和供给辊保持件50之间的空转区Ar中旋转。

根据本实施例的使供给辊2附接至供给辊保持件50的构造以及从供给辊保持件50拆卸和附接供给辊2的方法和第三实施例相同。

如上文所示，在本实施例中，设置了用于暂时地使供给辊2和供给轴24彼此接合的接合部。该接合部构造成阻止供给辊2从供给初始位置旋转。换句话说，在本实施例中，设置了用于将供给辊2支撑到供给轴24上的供给辊保持件50。此外，接合部包括杆(杆部件)51和用于将杆51推压向供给辊的扭力螺旋弹簧(杆推压部件)52，其中所述杆51被装配至供给辊保持件50并且可以移动(视有和没有供给辊2的情况而定)。在供给辊2被拆卸的情况下，接合部使杆51的接合突出部51c与供给轴24接合，由此使供给辊保持件50和供给轴24彼此联接，从而阻止供给辊2从供给初始位置旋转。

因此，当使用者将供给辊2附接至供给辊保持件50时，杆51的动作阻止供给辊保持件50旋转，从而容易将供给辊2附接至供给辊保持件50。

另外，在本发明中，杆51的接合突出部51c接合(装配至)带齿的部件29的突出部29a，但是本发明并不局限于此。杆51的接合突出部51c可以装配至带齿的部件29的其它部分或者与其相干涉。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围将被给予最广泛的解释，以便包括所有改进、等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种片材供给装置，包括：

片材堆叠部，该片材堆叠部在片材堆叠在该片材堆叠部上的同时升高和降低；

供给辊，该供给辊附接至供给轴并且与所述供给轴沿一个方向的旋转相关联地从供给初始位置旋转以便将堆叠在所述片材堆叠部上的每张所述片材送出；

推压部件，该推压部件推压所述片材堆叠部以将堆叠的所述片材压向所述供给辊；

凸轮部件，该凸轮部件与所述供给轴的旋转相关联地旋转以升高和降低所述片材堆叠部；

预定的空转区，该预定的空转区设置在所述供给辊和所述供给轴之间，用于防止所述供给辊与所述供给轴的旋转相联动；以及

返回机构，所述返回机构在所述供给辊完成供给所述片材堆叠部上的每张所述片材后，将所述供给辊返回到所述供给初始位置，

其中，在片材供给操作开始时，所述凸轮部件与所述供给轴的旋转相关联地开始旋转，并且所述供给辊当所述供给轴已通过所述预定的空转区时开始旋转，以便送出所述片材堆叠部上的每张所述片材，之后所述供给辊由所述返回机构返回到所述供给初始位置。

2.如权利要求1所述的片材供给装置，其中所述供给辊通过供给辊保持件支撑在所述供给轴上，并且

其中，所述预定的空转区由凹进部和突出部形成，所述凹进部设置在所述供给辊保持件和所述供给轴中的一个上，并且所述突出部设置在所述供给辊保持件和所述供给轴中的另一个上。

3.如权利要求1所述的片材供给装置，其中所述返回机构包括：

能旋转供给部件，该能旋转供给部件与所述供给辊同轴地被支撑在所述供给轴上，并且与所述供给辊沿所述一个方向在预定的转矩内联动；以及

传送辊，该传送辊将每张所述片材从所述片材堆叠部送出到下游侧，以及

其中，所述供给辊包括覆盖中心在所述供给轴上的预定角度范围的辊，并且在所述供给辊从所述供给初始位置开始旋转并使所述供给辊的旋转下游侧端部抵接所述片材堆叠部上的片材以便通过所述供给辊的旋转上游侧端部送出每张所述片材之后，所述供给辊由所述能旋转供给部件返回到所述供给初始位置，所述能旋转供给部件与由所述传送辊传送到下游侧的每张所述片材联动地旋转。

4.如权利要求1所述的片材供给装置，还包括接合部，该接合部暂时地使所述供给辊和所述供给轴彼此接合，

其中，所述接合部防止所述供给辊从所述供给初始位置旋转。

5.如权利要求4所述的片材供给装置，还包括；

供给辊保持件，该供给辊保持件将所述供给辊支撑在所述供给轴上；以及

能旋转供给部件，该能旋转供给部件与所述供给辊同轴地被支撑在所述供给轴上，并且与所述供给辊在预定转矩内沿所述一个方向联动，

其中，所述接合部包括在所述供给辊保持件上的啮合齿和在所述能旋转供给部件上的啮合齿，并且所述接合部使所述供给辊保持件上的啮合齿和所述能旋转供给部件上的啮合齿彼此啮合，以使所述供给辊保持件和所述能旋转供给部件彼此联接，从而防止所述供给辊从所述供给初始位置旋转。

6.如权利要求4所述的片材供给装置，还包括将所述供给辊支撑在所述供给轴上的供给辊保持件，

其中，所述接合部包括：

杆部件，该杆部件附接到所述供给辊保持件上并且能够视所述供给辊的存在与不存在的情况而移动；以及

杆推压部件，该杆推压部件将所述杆部件向所述供给辊推压，以及

其中，在所述供给辊被拆卸时，所述接合部使所述杆部件的接合突出部和所述供给轴接合，以使所述供给辊保持件和所述供给轴彼此联接，从而防止所述供给辊从所述供给初始位置旋转。

7.一种图像形成装置，包括：

供给片材的片材供给装置；

图像形成部，该图像形成部在由所述片材供给装置供给的片材上形成图像；

片材堆叠部，该片材堆叠部在片材堆叠在该片材堆叠部上的同时升高和降低；

供给辊，该供给辊附接至供给轴并且与所述供给轴沿一个方向的旋转相关联地从供给初始位置旋转以便将堆叠在所述片材堆叠部上的每张所述片材送出；

推压部件，该推压部件推压所述片材堆叠部以将堆叠的片材压向所述供给辊；

凸轮部件，该凸轮部件与所述供给轴的旋转相关联地旋转以升高和降低所述片材堆叠部；

预定的空转区，该预定的空转区设置在所述供给辊和所述供给轴之间，用于防止所述供给辊与所述供给轴的旋转相联动；以及

返回机构，所述返回机构在所述供给辊完成供给所述片材堆叠部上的每张所述片材后，将所述供给辊返回到所述供给初始位置，

其中，在片材供给操作开始时，所述凸轮部件与所述供给轴的旋转相关联地开始旋转，并且所述供给辊当所述供给轴已通过所述预定的空转区时开始旋转，以便送出所述片材堆叠部上的每张所述片材，之后所述供给辊由所述返回机构返回到所述供给初始位置。

8.如权利要求7所述的图像形成装置，其中所述供给辊通过供给辊保持件支撑在所述供给轴上，并且

其中，所述预定的空转区由凹进部和突出部形成，所述凹进部设置在所述供给辊保持件和所述供给轴中的一个上，并且所述突出部设置在所述供给辊保持件和所述供给轴中的另一个上。

9.如权利要求7所述的图像形成装置，其中所述返回机构包括：

能旋转供给部件，该能旋转供给部件与所述供给辊同轴地被支撑在所述供给轴上，并且与所述供给辊沿所述一个方向在预定的转矩内联动；以及

传送辊，该传送辊将每张所述片材从所述片材堆叠部送出到下游侧，以及

其中，所述供给辊包括覆盖中心在所述供给轴上的预定角度范围的辊，并且在所述供给辊从所述供给初始位置开始旋转并使所述供给辊的旋转下游侧端部抵接所述片材堆叠部上的片材以便通过所述供给辊的旋转上游侧端部送出每张所述片材之后，所述供给辊由所述能旋转供给部件返回到所述供给初始位置，所述能旋转供给部件与由所述传送辊传送到下游侧的每张所述片材联动地旋转。

10.如权利要求7所述的图像形成装置，还包括接合部，该接合部暂时地使所述供给辊和所述供给轴彼此接合，

其中，所述接合部防止所述供给辊从所述供给初始位置旋转。

11.如权利要求10所述的图像形成装置，还包括：

供给辊保持件，该供给辊保持件将所述供给辊支撑在所述供给轴上；以及

能旋转供给部件，该能旋转供给部件与所述供给辊同轴地被支撑在所述供给轴上，并且与所述供给辊在预定转矩内沿所述一个方向联动，

其中，所述接合部包括在所述供给辊保持件上的啮合齿和在所述能旋转供给部件上的啮合齿，并且所述接合部使所述供给辊保持件上的啮合齿和所述能旋转供给部件上的啮合齿彼此啮合，以使所述供给辊保持件和所述能旋转供给部件彼此联接，从而防止所述供给辊从所述供给初始位置旋转。

12.如权利要求10所述的图像形成装置，还包括将所述供给辊支撑在所述供给轴上的供给辊保持件，

其中，所述接合部包括：

杆部件，该杆部件附接到所述供给辊保持件上并且能够视所述供给辊的存在与不存在的情况而移动；以及

杆推压部件，该杆推压部件将所述杆部件向所述供给辊推压，以及

其中，在所述供给辊被拆卸时，所述接合部使所述杆部件的接合突出部和所述供给轴接合，以使所述供给辊保持件和所述供给轴彼此联接，从而防止所述供给辊从所述供给初始位置旋转。

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