CN103619739B - 片材进给装置和成像装置 - Google Patents

Abstract

进给堆叠在能够提升和降低的片材支撑板（110）上的片材的片材进给辊（101）由支撑部分（71a）支撑成可在上下方向上线性地运动，并且辊偏压元件（103）在使片材进给辊（101）挤压到堆叠在片材支撑板（110）上的片材的方向上将力施加到支撑部分（71a）。由于辊偏压元件（103）引起的片材进给辊（101）的偏压方向（101b）设置在片材进给方向上的最上游挤压位置处的片材进给辊（101）的法线与最下游挤压位置处的片材进给辊（101）的法线之间的范围内，所述最上游挤压位置和最下游挤压位置是片材进给辊（101）被挤压到片材的、根据片材的片材堆叠状态而变化的挤压位置中的位置。

Description

片材进给装置和成像装置

技术领域

本发明涉及片材进给装置和成像装置，并且特别地，涉及一种将向下力施加于进给堆叠在片材堆叠托盘上的片材的进给辊的结构。

背景技术

传统上，成像装置、例如打印机和复印机带有片材进给装置，所述片材进给装置包括作为片材堆叠在其中的片材储存部分的片材进给盒和逐一分离并进给堆叠在片材进给盒中的片材的进给部分。这样的片材进给装置的例子包括进给片材的进给辊和在邻接到进给辊时分离片材的分离辊。此外，在片材进给盒中，片材堆叠在上面的片材堆叠托盘在上下方向上可动地布置并且当用弹簧将力施加到片材堆叠托盘时通过将片材挤压到进给辊而产生片材进给力。

然后，进给辊在被挤压到堆叠在片材堆叠托盘上的最上面的片材时旋转以进给片材，使得最上面的片材将被进给。随后，当进给的最上面的片材通过进给辊和分离辊的夹持部时逐一分离片材，待被挤紧到进给辊的扭矩限制器与分离辊同轴布置。在这里，被逐一分离的片材朝着成像部分进给到传送路径（参见专利文献1）。

引用列表

专利文献

PTL1：日本专利特开第2009-007086号

顺便提一句，目前，期望增加可以储存在片材进给盒中的片材的量（数量）以减小片材补充频率。然而，对于朝着片材进给辊用弹簧向上推动片材堆叠托盘的结构，会出现以下问题。在这里，大尺寸片材和小尺寸片材在重量上不同。在要堆叠在片材堆叠托盘上的堆叠片材的数量增加的情况下，大尺寸片材和小尺寸片材之间的重量差异在满堆时变大。

在针对小尺寸片材的片材进给压力（邻接到片材上表面的片材进给辊的压力）设置弹簧的情况下，当要进给大尺寸片材时，由于片材重量变得相对更大，而片材进给辊的片材进给压力变得相对较小，因此发生片材停止进给。在对应于大尺寸片材将弹簧力较大地设置的情况下，当储存小尺寸片材时，由于挤压力过大，片材进给压力变得过大，因此发生双重进给。

此外，片材进给压力的变化受到片材的密度和基重以及片材尺寸的很大影响。例如，某些片材类型的密度可能是不同类型的两倍以上。此外，存在具有相同尺寸的片材的密度相差大约30%的情况。随着堆叠片材的数量的增加由于密度差异引起的片材进给压力的变化大。

在上述的传统片材进给装置中，能够根据片材尺寸调节片材进给压力。然而，不能根据片材的密度和基重调节片材进给压力。因此，当可以由成像装置支持的片材类型增加时，更难同时满足片材进给性能和片材堆叠容量的扩大。

为了解决以上问题，本发明提供一种片材进给装置和一种成像装置，其即使在片材堆叠容量扩大的情况下也能够稳定地执行片材进给。

发明内容

根据本发明，提供一种片材进给装置，其包括：片材储存部分，所述片材储存部分包括在上下方向上可摆动的片材堆叠托盘；进给辊，所述进给辊布置在所述片材堆叠托盘上方并且进给堆叠在所述片材堆叠托盘上的最上面的片材；支撑部分，所述支撑部以能沿上下方向线性运动的方式支撑所述进给辊；辊偏压元件，所述辊偏压元件沿使进给辊挤压到堆叠在所述片材堆叠托盘上的片材的方向将力施加到所述进给辊；以及分离元件，所述分离元件被挤压到用于进给片材的所述进给辊以与所述进给辊一起构成分离部分，所述分离部分将多个片材分离成单个片材。

在本发明中，进给辊被支撑成可在上下方向上线性移动并且沿被挤压到堆叠在片材堆叠托盘上的片材的方向被施加力。因此，即使当扩大片材堆叠容量时也可以稳定地进给片材。

本发明的另外特征将从参考附图的示例性实施例的以下描述变得明显。

附图说明

图1是示出作为根据本发明的第一实施例的成像装置的例子的彩色激光束打印机的示意性结构的视图；

图2是彩色激光束打印机的片材进给装置的结构的解释图；

图3是检测布置在片材进给装置中的片材进给辊的位置的片材进给辊位置检测传感器的结构的解释图；

图4是片材进给装置的控制框图；

图5是描述在片材进给装置的盒插入打印机主体中之后提升片材的提升控制的流程图；

图6是描述片材进给装置的片材进给操作控制和片材进给操作期间的提升操作控制的流程图；

图7是示出片材进给辊被提升到邻接片材时片材进给辊的状态的视图；

图8A是片材进给装置的片材堆叠状态与片材进给辊挤压片材的挤压位置之间的关系的解释图；图8B是片材进给装置的片材堆叠状态与片材进给辊挤压片材的挤压位置之间的关系的解释图；图8C是片材进给装置的片材堆叠状态与片材进给辊挤压片材的挤压位置之间的关系的解释图；

图9是示出片材进给压力的变化与片材进给装置的片材进给性能之间的关系的视图；

图10是示出根据本发明的第二实施例的片材进给装置的结构的视图；

图11A是片材进给装置的片材堆叠状态与片材进给辊挤压片材的挤压位置之间的关系的解释图；图11B是片材进给装置的片材堆叠状态与片材进给辊挤压片材的挤压位置之间的关系的解释图；以及

图12是片材进给辊的偏压方向的范围的解释图。

具体实施方式

在下面，将参考附图详细地描述本发明的实施例。图1是示出作为具有根据本发明的第一实施例的片材进给装置的成像装置的例子的彩色激光束打印机的示意性结构的视图。图1示出彩色激光束打印机10和彩色激光束打印机主体（在下文中，称为打印机主体）10A。打印机主体10A包括在片材S上形成图像的成像部分10B、中间转印部分10C、定影装置5以及将片材S进给到成像部分10B的片材进给部分10D。在这里，当带有在使具有形成于其正面（一个面）上的图像的片材S反向之后将片材S再次传送到成像部分10B的再传送部分10E时，彩色激光束打印机10能够在片材S的背面上形成图像。

成像部分10B包括在大致水平方向上布置并且相应地形成黄色（Y）、品红色（M）、青色（C）和黑色（Bk）四种颜色的调色剂图像的四个处理站16（16Y、16M、16C、16K）。处理站16相应地承载黄色、品红色、青色和黑色四种颜色的调色剂图像并且包括作为将由步进电机（未示出）驱动的图像承载元件的感光鼓11（11Y、11M、11C、11K）。

成像部分10B还包括给感光鼓表面均匀地充电的充电单元12（12Y、12M、12C、12K）。此外，成像部分10B包括曝光单元13（13Y、13M、13C、13K），当基于图像信息辐照激光束时所述曝光单元在以恒定速度旋转的每个感光鼓上形成静电潜像。此外，成像部分包括显影单元14（14Y、14M、14C、14K），通过将黄色、品红色、青色和黑色的调色剂粘着到形成于感光鼓上的静电潜像，所述显影单元执行可视化（为调色剂图像）。充电单元12、曝光单元13和显影单元14沿着旋转方向相应地布置在感光鼓11的圆周处。

片材进给部分10D包括分别进给堆叠和储存在片材进给盒61至64中的片材S的片材进给装置71至74，所述片材进给盒布置在打印机主体10A的下部处并且用作储存片材S的片材储存部分。当开始成像操作时，片材S由片材进给装置71至74从片材进给盒61至64逐一分离并且进给。随后，逐一分离并且进给的片材S通过竖直传送路径81并且到达水平传送路径88，然后被传送到布置在水平传送路径88处的对齐辊76。

在这里，对齐辊76具有通过当片材S撞击时形成环以使片材S的顶端跟随对齐辊而校正歪斜进给的功能。此外，对齐辊76具有在图像形成到片材S上的定时、也就是在与后述的中间转印带上的调色剂图像相一致的预定定时将片材S传送到二次转印部分的功能。在这里，当片材S将被传送时，对齐辊76保持停止。在这样的停止状态下片材S撞击到对齐辊76，使得在片材S处形成变形。随后，当片材S的顶端由于片材S的刚性借助于对齐辊76的夹持而齐平时片材S的歪斜进给被校正。

中间转印部分10C包括中间转印带31，所述中间转印带在各处理站16的如箭头所示的布置方向上、与感光鼓11的外圆周速度同步地被旋转地驱动。在这里，中间转印带31张紧地悬挂在驱动辊33、与中间转印带31形成作为夹持部的二次转印范围的从动辊32和利用弹簧（未示出）的偏压力将适当的张力施加到中间转印带31的张紧辊34上。

相应地构成初次转印部分的四个初次转印辊35（35Y、35M、35C、35K）布置在中间转印带31的内侧，与相应的感光鼓11夹持中间转印带31。在这里，初次转印辊35连接到用于供应转印偏压的电源（未示出）。当转印偏压从初次转印辊35施加到中间转印带31时，感光鼓11上的相应颜色的调色剂图像以多层方式顺序地转印到中间转印带31，使得全色图像形成于中间转印带31上。

此外，二次转印辊41布置成与从动辊32相对。二次转印辊41在邻接到中间转印带31的最下表面时与中间转印带31一起夹持并且传送由对齐辊76传送的片材S。然后，当片材S通过二次转印辊41和中间转印带31的夹持部时，偏压施加到二次转印辊41，使得中间转印带31上的调色剂图像二次转印到片材S。定影装置5将经由中间转印带31形成于片材S上的调色剂图像定影在片材S上。当通过定影装置5时，调色剂图像通过将热和压力施加到承载调色剂图像的片材S而被定影。

接着，将描述如上构造的彩色激光束打印机10的成像操作。当开始成像操作时，首先在位于中间转印带31的旋转方向上的最上游侧的处理站16Y处由曝光单元13Y对感光鼓11Y执行激光辐照，并且在感光鼓11Y上形成黄色潜像。随后，通过在显影单元14Y处用黄色调色剂显影所述潜像而形成黄色调色剂图像。然后，由施加有高电压的初次转印辊35Y在初次转印范围处将如上所述在感光鼓11Y上形成的黄色调色剂图像初次转印到中间转印带。

随后，调色剂图像随着中间转印带31传送到利用下一处理站16M的感光鼓11M和转印辊35M构成的初次转印范围，在该下一处理站16M处，在从处理站16Y延迟传送调色剂图像的时间时形成图像。然后，当图像顶端匹配时品红色调色剂图像转印到中间转印带31上的黄色调色剂图像上。随后，重复类似过程。因此，四种颜色的调色剂图像初次转印到中间转印带31上，使得全色图像形成于中间转印带上。在这里，少量地保留在感光鼓11上的转印残余调色剂由感光鼓清洁器15（15Y、15M、15C、15K）相应地回收以准备再次用于下一次成像。

此外，与调色剂图像形成操作并行地，存储在片材进给盒61至64每个盒中的片材S由片材进给装置71至74逐一分离并且进给，并且然后，经由传送辊77传送到对齐辊76。在那时，对齐辊76保持停止并且片材S撞击到处在停止状态下的对齐辊76，使得校正片材S的歪斜进给。在校正歪斜进给之后，在片材顶端和形成于中间转印带31上的调色剂图像相匹配的定时，片材S由开始旋转的对齐辊76传送到二次转印辊41和中间转印带31的夹持部。随后，当片材S在由二次转印辊41和中间转印带31夹持和传送的同时通过二次转印辊41和中间转印带31的夹持部时，利用施加到二次转印辊41的偏压将中间转印带31上的调色剂图像二次转印到片材S。

随后，调色剂图像二次转印到其上的片材S由定影前传送单元42传送到定影装置5。然后，通过施加由于对置辊或带引起的预定的挤压力和由于热源（一般例如加热器）引起的加热效应，调色剂图像熔融并且定影在片材S上。在这里，当前的彩色激光束打印机10具有其中在片材S的一个面上执行成像的单面模式和其中在片材S的正面和背面两者上执行成像的双面模式。然后，通过切换元件（未示出）执行路径选择从而将具有定影图像的片材S在单面模式下传送到排出传送路径82和在双面模式下传送到反向引导路径83。

在单面模式下，具有定影图像的片材S由排出辊80经由排出传送路径82排出到排出托盘65。在双面模式下，片材S由第一对反向辊78和第二对反向辊79经由反向引导路径83牵引到回转路径84中。然后，片材S在由于第二对反向辊79的向前-向后旋转利用回转操作使顶端和后端反向的状态下传送到双面传送路径85。

随后，在与由片材进给装置71至74传送的用于后续作业的片材S相匹配的定时，被传送通过双面传送路径85的片材S与竖直传送路径81合并。该片材S然后类似地经由对齐辊76从水平传送路径88进给到二次转印部分。在这里，用于背面（第二面）的后续成像过程类似于用于前面（第一面）的上述过程。

图2是示出片材进给装置71的结构的视图。在这里，其它片材进给装置72至74类似地构造。片材进给装置71带有片材进给盒61，所述片材进给盒是将以可拆卸附连方式附连到也用作片材进给装置主体的打印机主体10A的片材储存部分，片材进给盒具有作为片材S堆叠在上面的片材堆叠托盘的片材支撑板110，片材支撑板能够上升和下降（在上下方向上可摆动）。此外，片材进给装置71在上下方向上可动地布置在片材支撑板110上方并且带有作为进给堆叠在片材支撑板110上的片材S的进给辊的片材进给辊101。

在这里，图2示出作为分离由片材进给辊101进给的片材的分离元件的分离辊105。分离辊105被挤压到片材进给辊101，能够接触片材进给辊或与它分离。于是，利用分离辊105和片材进给辊101构成在将片材分离成单个片材的同时执行片材的进给的分离部分。

片材支撑板110在上下方向上围绕支点（未示出）由升降器111摆动，所述升降器由于利用图4中所示的后述的升降器电机140和驱动齿轮（未示出）构成的提升和降低机构在上下方向上围绕升降器轴111a摆动。在这里，当执行片材进给时，升降器111向上摆动并且片材支撑板110被提升。当抽出片材进给盒61时，片材支撑板110由于它的自身重量或片材负荷与升降器111一体地并且与片材进给盒61的抽出操作同步地降低。此外，当最上面的片材的高度随着片材进给变低时，升降器电机140被驱动并且片材支撑板110被提升使得最上面的片材的高度到达能够执行片材进给的高度。

片材进给辊101以可摆动方式由片材进给辊轴承102经由片材进给辊轴101a支撑。在由作为辊偏压元件的片材进给辊挤压弹簧103施加如箭头101b所示的大致向下的力的状态下，片材进给辊轴承102由沿着上下方向布置的片材进给辊限制引导件104可向上和向下滑动地支撑。也就是说，在本实施例中，在由片材进给辊挤压弹簧103经由片材进给辊轴承102大致向下挤压的状态下，片材进给辊101由片材进给辊限制引导件104可向上和向下线性地滑动地支撑。在这里，在本实施例中，片材进给辊轴承102和片材进给辊限制引导件104构成将片材进给辊101支撑成可在上下方向上线性地运动的支撑部分71a。

使用以上结构，当如随后所述顺序地进给片材时，片材进给辊101与由片材进给辊挤压弹簧103施加力的片材进给辊轴承102一体地在邻接到片材的同时逐渐地降低。在这里，片材进给辊轴承102带有突出部分102a。此外，如图3中所示，打印机主体10A带有作为检测作为传感器杠杆的突出部分102a的传感器部分的片材进给辊位置检测传感器130。当片材进给辊101降低预定量时，片材进给辊位置检测传感器130检知突出部分102a。

然后，如图4中所示，片材进给辊位置检测传感器130的检测信号输入至控制片材进给装置71的片材进给操作的CPU 142。在这里，除了片材进给辊位置检测传感器130和上述的升降器电机140以外，CPU 142还与驱动片材进给辊101的片材进给电机131连接。此外，CPU 142与检测盒是否装载到打印机主体10A的盒存在检测传感器141连接。此外，开始片材进给操作的片材进给信号从外部PC（未示出）输入。

然后，由于检测到片材进给辊101的位置的事实，当检测信号从作为检测堆叠在片材支撑板110上的最上面的片材的高度的片材表面检测部分的片材进给辊位置检测传感器130输入时，CPU142驱动升降器电机140持续预定时间。因此，片材支撑板110被提升，并且由于片材支撑板110的提升，片材进给辊101由片材进给辊挤压弹簧103挤压到片材S。因此，能够执行片材进给的挤压力施加到片材S。

此外，布置在片材进给辊101下方的分离辊105包含扭矩限制器（未示出）。分离辊105随着片材进给辊101的旋转力跟随地旋转并且当仅仅一个片材S进给到分离夹持部120时保持跟随地旋转。当两个或更多个片材S被进给时，分离辊105的跟随旋转由扭矩限制器停止。利用上述结构，仅仅滑动地接触到片材进给辊101的片材被进给并且其余片材在分离夹持部120处由分离辊105停止。在这里，本实施例采用具有扭矩限制器的分离辊。然而，代替该结构，也可以采用使用摩擦垫的分离装置。

在这里，分离辊105由图2中所示的分离引导件106经由分离辊轴（未示出）在上下方向上可动地保持并且由分离辊挤压弹簧107挤压到片材进给辊101。分离引导件106由固定到打印机主体10A的分离辊限制引导件108可线性滑动地保持。也就是说，分离辊105由打印机主体10A经由分离辊限制引导件108可线性滑动地保持。

在这里，由于分离辊挤压弹簧107将大致向上的力施加到分离引导件106，因此分离辊105在被挤压到片材进给辊101时抵靠片材进给辊101形成分离夹持部120。片材进给辊挤压弹簧103的弹性力设置成大于分离辊挤压弹簧107的弹性力。因此，当随着如后面所述顺序地进给片材，最上面的片材的位置变低时，片材进给辊101可以在下压分离辊105的同时降低。

接着，将参考图5的流程图描述在将片材进给盒61插入打印机主体10A之后上述结构的片材进给装置71提升片材S的提升控制。

当将具有堆叠的片材S的片材进给盒61插入打印机主体10A时，盒存在检测传感器141变为ON（接通）（S50）并且升降器电机140的驱动由作为控制器的CPU142开始（变为ON）（S51）。然后，升降器电机140的驱动力经由驱动齿轮（未示出）传递到升降器111以使片材S堆叠在其上的片材支撑板110向上摆动。以该方式，执行片材S的提升。

随后，最上面的片材S邻接到片材进给辊101。在这里，如上所述，当片材S未邻接到片材进给辊时，当由片材进给辊挤压弹簧103大致向下挤压的同时，片材进给辊101位于如图2中所示的可滑动范围的最下点处。

利用上述结构，在片材S与之邻接之后，片材进给辊101抵抗片材进给辊挤压弹簧103的挤压力被提升。当片材进给辊101被提升时，片材进给辊位置检测传感器130随着如图3中所示突出部分102a被检测到而变为ON（S52）。

在这里，当片材进给辊位置检测传感器130变为ON并且其后经过预定时间段时，CPU142停止升降器电机140的驱动（变为OFF（断开））（S53）。以该方式，初始提升完成。在这里，当如上所述地完成提升时，片材进给辊101利用片材进给辊挤压弹簧103将能够执行片材进给的挤压力施加到片材S。

接着，将参考图6的流程图描述片材进给装置71的片材进给操作控制和片材进给操作期间的提升操作控制。

在完成初始提升操作之后当从外部PC（未示出）等接收到片材进给信号时，CPU 142开始驱动片材进给电机131。在这里，片材进给电机131的驱动力经由片材进给辊轴101a传递到片材进给辊101并且片材进给辊101在图2中的箭头101c的方向上摆动。因此，片材S由片材进给辊101进给并且随后传送到由片材进给辊101和分离辊105形成的分离夹持部120。然后，片材S在通过分离夹持部120期间大致在分离夹持部120的位置处被逐一分离并且传送。随后，当如上所述地进给到竖直传送路径81时一个片材的进给操作完成。

在那时，在片材进给辊位置检测传感器130不是OFF（S60中的“否”）的情况下，也就是在片材进给辊位置检测传感器130为ON的情况下，片材进给电机131保持ON（S61）但不驱动升降器电机140。当一个片材的进给完成时（S62），片材进给电机131变为OFF（S63）。随后，确定作业是否完成（S64）。当作业未完成时（S64中的“否”），重复步骤S60至S64。

顺便地，每次一个片材的进给完成时，最上面的片材的片材表面位置降低一个片材的量。在那时，片材进给辊101通过片材进给辊挤压弹簧103的挤压力降低，从而跟随最上面的片材的片材表面位置。此外，如上所述，由于分离辊挤压弹簧107的弹簧力设置成小于片材进给辊挤压弹簧103的弹簧力，因此当片材进给辊101降低时分离辊105和分离引导件106也在位置上降低。

当片材进给辊101降低到由虚线指示的位置、降低图7中所示的距离L时，片材进给辊位置检测传感器130变为OFF。当如上所述地片材进给辊位置检测传感器130变为OFF时（S60中的“是”），升降器电机140将被驱动（变为ON）（S65）。因此，片材支撑板110向上摆动并且片材S被提升。随后，最上面的片材S邻接到片材进给辊101并且片材进给辊101抵抗片材进给辊挤压弹簧103的挤压力被提升。

随后，当片材进给辊位置检测传感器130在检测到如上所述地被提升的片材进给辊101的位置的同时变为ON（S66）时，在预定时间段经过之后停止升降器电机140的驱动（S67）。使用以上控制，在片材进给操作期间堆叠在片材支撑板110上的最上面的片材S的上表面位置保持在图7的距离L的范围内。

顺便地，使用如本实施例中的、片材进给辊101在由片材进给辊挤压弹簧103挤压的同时可滑动地运动的结构，片材进给辊101和片材S之间的挤压位置根据片材堆叠状态变化。

图8A示出当片材S满堆时的状态。在那时，片材S的上表面具有水平的角度。片材进给辊101邻接到最上面的片材所在的挤压位置150是片材进给辊101的最下点位置，也就是片材进给辊101的下端位置。

图8B示出少量堆叠状态，其中堆叠有少量片材S。在这样的少量堆叠状态下，片材进给辊101的挤压位置150在最上面的片材的顶端部分处。也就是说，相比于在满堆状态下的挤压位置150，在少量堆叠状态下的挤压位置150处于片材进给方向上的下游侧。当如上所述挤压位置150处于下游侧时，相比于在满堆状态下的挤压位置150，片材进给辊101在更高位置处挤压到片材S。

图8C示出挤压位置150处于最上游侧的情况。当片材S在满堆状态下在片材进给方向上的最上游侧定位于片材进给盒61中时，挤压位置150如上所述地移位到最上游侧。通常，片材进给盒61的片材储存部分需要设置成比片材长度长以消除将片材S放置到片材进给盒61中的困难。应当在考虑片材进给盒61的部件尺寸的变化的情况下确定片材储存部分应当长多少。在本实施例中，片材进给盒61的片材储存部分的长度设置成相对于标称片材长度产生2mm的间隙。

此外，片材自身长度也具有一定变化。片材的这种长度变化包括在片材制造期间在切割过程中发生的片材切割变化和随着片材湿度变化的膨胀-收缩。片材长度变化估计总共最大为大约+/-1mm。所以，2mm的间隙以及最大为大致+/-1mm的片材长度变化产生最大为3mm的顶端位置偏差。

当片材顶端位置偏差如上所述处于最大时，挤压位置150将处于最上游位置。在这样的状态下，片材进给辊101的挤压位置150相比于处于满堆状态的所述挤压位置150处于上游侧。当挤压位置150如上所述地处于上游侧时，相比于处于满堆状态的所述挤压位置150，片材进给辊101将在更高的位置处被挤压到片材S。

当片材进给辊101邻接到片材的高度位置如上所述地根据挤压位置150的变化而变化时，在片材进给期间片材进给辊101的片材进给压力变化。当片材进给压力的幅度超过预定范围时，不能稳定地进给片材，发生双重进给或停止进给。

所以，在本实施例中，为了减小由于片材进给辊101的高度位置引起的片材进给压力的这种变化，片材进给辊101的偏压方向设置成如图8B和8C中所示的方向。也就是说，片材进给辊101的偏压方向设置在如图8B中所示的少量堆叠状态下的挤压位置150处的片材进给辊101的法线与如图8C中所示的挤压位置150处的片材进给辊101的法线之间。

接着，将参考图8A至8C详细地描述在如上所述地设置片材进给辊101的偏压方向的情况下对应于片材堆叠状态的片材进给压力。在片材S处于满堆状态的情况下，当片材进给辊101在旋转的同时进给片材时，具有与片材进给传送力F1相同的大小的反作用力F2发生在片材进给辊101和片材上表面的挤压位置150处，如图8A中所示。在这样的满堆状态下，片材支撑板110处于最向下摆动状态。

在这里，当片材进给压力和片材S的片材间摩擦力分别由P1和micro1表示时，反作用力F2由P1×micro1表达。在本实施例中，当P1为2.5N时，测试结果显示micro1在0.3到0.8之间的范围内变化。所以，当片材S处于满堆状态时反作用力F2在0.75到2.0N之间的范围内变化。

当片材S处于少量堆叠状态时，在挤压位置150处的片材进给辊101的法线（由线A指示）与片材进给辊101的偏压方向之间产生角度差q1，如图8B中所示。针对片材进给压力P1的反作用力F2的变化分量P2由F2sinq1表达。在这里，由于片材S在如图8A中所示的片材满堆状态下设置成水平并且挤压位置150将处于片材进给辊101的最下点处，因此片材进给辊101的法线方向A与片材进给辊101的偏压方向101b匹配并且q1变为零。因此，在满堆状态下P2变为零，使得不产生片材进给压力变化分量。

与之相比，在如图8B中所示的少量堆叠状态下当挤压位置150相比于处于满堆状态的挤压位置150处于片材进给方向上的下游侧时，由于在挤压位置150处片材进给辊101的法线（由线A指示）的倾斜，q1不为零。在这里，当挤压位置150处于最下游位置时片材进给辊中心线与片材顶端位置之间的距离L2为2mm并且片材进给辊101的直径为32mm。在那时，q1变为11.5度。当片材支撑板110摆动到最上面时，挤压位置150将处于最下游位置，如上所述。因此，当F2为2.0N时产生针对片材进给压力P1的、反作用力F2的变化分量P2的最大值。在那时，P2变为大约0.4N（=2.0N×sin11.5度）。此外，在那时的变化分量P2的方向在图8B中向下定向以在增加片材进给压力的方向上作用。

如图8C中所示，当挤压位置150处于最上游位置时，片材进给辊中心线与片材顶端位置之间的距离L2变为1mm。在那时，由于在挤压位置150处的片材进给辊110的法线倾斜，因此q1变为5.75度。在该状态下的变化分量P2为大约0.2N（=2.0N×sin5.75度）。在这里，在那时的变化分量P2的方向在图8C中向上定向以在减小片材进给压力的方向上作用。

因此，在本实施例中，片材进给辊101的偏压方向设置在最下游挤压位置150处的片材进给辊101的法线与最上游挤压位置150处的片材进给辊101的法线之间。因此，由于在片材进给期间发生的反作用力引起的片材进给压力变化最大可以在-0.2N到0.4N之间的范围内。

图9示出这样的片材进给压力变化和片材进给性能之间的关系。从图9明显看出，在片材进给压力P1设置为2.5N的情况下，在片材进给压力P1小于3.5N的范围内不会发生双重进给。此外，在片材进给压力P1大于1.7N的范围内不会发生停止进给。因此，在如上所述地片材进给压力P1设置成2.5N的情况下，当片材进给压力P1在1.7N到3.5N之间的范围内时可以获得不发生双重进给和停止进给的出色片材进给性能。

顺便地，除了如上所述在片材进给处发生的-0.2N到0.4N的片材进给压力变化（图9中的M1）以外，片材进给压力变化的因素包括随着最上面的片材的高度变化发生的片材进给压力变化M2。如上所述，堆叠片材S中的最上面的片材的上表面的高度被控制以保持在恒定高度处。然而，发生由于部件精度和片材卷曲等所引起的变化，因此发生片材进给压力变化。在本实施例中，这种片材进给压力变化估计为+/-0.3N（图9中的M2）。

因此，由于加入上述的-0.2N到0.4N的片材进给压力变化（图9中的M1）和+/-0.3N的片材进给压力变化（图9中的M2），片材进给压力P1将以2.5N的标称压力作为中心在-0.5N到0.7N之间变化。假设包括了片材进给压力变化M1、M2，本实施例中的片材进给压力P1将在2.0N（=2.5-0.5N）到3.2N（=2.5N+0.7N）之间的范围内。也就是说，针对1.7N到3.5N的片材进给压力可以保证+/-0.3N的余量以能够在本实施例中对于片材进给压力P1实现如图8中所示的出色的片材进给性能，即使在包括了片材进给压力变化M1、M2的情况下。

如上所述，在本实施例中，片材进给辊101在上下方向上可线性运动地被支撑并且沿被挤压到堆叠在片材支撑板110上的片材的方向被施加力。此外，在本实施例中，片材进给辊101的偏压方向设置在最下游挤压位置150处的片材进给辊101的法线与最上游挤压位置150处的片材进给辊101的法线之间。使用以上设置，可以获得能够执行出色的片材进给性能的片材进给压力并且可以防止双重进给和停止进给的发生，使得可以稳定地进给片材。

接着，将描述本发明的第二实施例。图10是示出根据本实施例的片材进给装置的结构的视图。在图10中，与上述的图8A至8C相同的数字表示相同或相应部件。

如图10中所示，片材进给辊限制引导件104倾斜，并且因此，片材进给辊101的偏压方向101b从竖直方向倾斜q2。在这里，q2设置成11.5度，与如上述的图8B中所示挤压位置150处于最下游位置处的情况下的q1相同。使用以上结构，偏压方向101b与片材进给辊101的法线方向A之间的角度差q3变为零。所以，针对片材进给压力P1的、反作用力F2的变化分量P2变为零。

与之相比，如图11B中所示，当挤压位置150处于最上游位置时，偏压方向101b与反作用力F2的法线方向A之间的角度差q3变为17.25度，是偏压方向101b和上述的图8C中的q1（5.75度）的总和。因此，针对片材进给压力P1的、反作用力F2的变化分量P2变为大约0.6N（=0.2N×sin17.25度）。

在偏压方向101b如上所述地倾斜的情况下，由于在片材进给时发生的反作用力引起的片材进给压力变化在0N到0.6N之间并且片材进给压力变化的宽度为0.6N，与上述的第一实施例处于相同水平。因此，片材进给压力变化的宽度可以类似于第一实施例地设置，使得获得相同水平的进给性能。

如上所述，在片材进给辊101的偏压方向101b倾斜的情况下，当片材进给辊101的偏压方向101b在片材进给辊101的挤压位置150处的法线方向A的角度范围内时，片材进给压力变化的宽度变为最小值。也就是说，如图12中的法线方向A的角度范围q4是当挤压位置150处于最下游位置时的q1与当挤压位置150处于最上游位置时的q1的总和的角度。在本实施例中，q4是等于17.25度（=11.5度+5.75度）的角度范围。

角度范围q4根据挤压位置150的范围而变化。在这里，只要偏压方向101b设置在法线方向A的范围内，不管角度范围q4如何，片材进给压力变化宽度变为最小值而。在以上描述中，片材进给辊101的偏压方向101b与满堆状态下的挤压位置150处的法线方向匹配。然而，本发明不限于此。假设偏压方向101b设置在在挤压位置150的范围内、最下游位置处的法线方向与最上游位置处的法线方向之间的角度，片材进给压力变化M1的宽度不变并且能够执行与第一实施例中相同水平的片材进给性能。

尽管已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应当与最广义解释一致从而涵盖所有修改、等效结构和功能。

本申请要求2011年6月24日提交的日本专利申请第2011-140346号的权益，上述申请通过引用完整地被合并于本文中。

Claims (10)

1.一种片材进给装置，包括：

片材储存部分，所述片材储存部分包括能在上下方向上摆动的片材堆叠托盘，片材堆叠在所述片材堆叠托盘上；

进给辊，所述进给辊布置在所述片材堆叠托盘上方并且进给堆叠在所述片材堆叠托盘上的最上面的片材；

支撑部分，所述支撑部分以在上下方向上可线性运动的方式支撑所述进给辊；

提升机构，所述提升机构提升所述片材堆叠托盘；

片材检测部分，所述片材检测部分检测堆叠在所述片材堆叠托盘上的最上面的片材的高度，其中，基于来自所述片材检测部分的检测信号以提升所述片材堆叠托盘的方式控制所述提升机构；

辊偏压元件，所述辊偏压元件沿使进给辊挤压到堆叠在由所述提升机构提升的所述片材堆叠托盘上的片材的方向将力施加到所述进给辊；以及

分离元件，所述分离元件被挤压到片材进给辊以与片材进给辊一起构成分离部分，所述分离部分将多个片材逐一分离，

其中，在所述进给辊挤压以接触堆叠在所述片材储存部分中的片材的状态下，以片材的沿片材传送方向的下游端部位于所述进给辊的最下点的附近的方式布置所述片材储存部分，

所述辊偏压元件的偏压方向被构造为使得片材与所述进给辊的圆周表面之间的接触和挤压位置根据堆叠在所述片材储存部分中的片材的堆叠量在对于所述进给辊的最下点的片材传送方向上的上游侧和下游侧之间改变。

2.根据权利要求1所述的片材进给装置，

其中在所述进给辊被挤压到片材的挤压位置处由于所述辊偏压元件引起的所述进给辊的偏压方向设置在在片材进给方向上的最上游挤压位置处的所述进给辊的法线与在片材进给方向上的最下游挤压位置处的所述进给辊的法线之间的范围内，所述最上游挤压位置和最下游挤压位置是根据片材堆叠状态而变化的多个挤压位置中的位置。

3.根据权利要求2所述的片材进给装置，

其中在片材进给方向上的最上游挤压位置是当处于满堆状态的片材在片材进给方向上位于所述片材储存部分的最上游侧时所述进给辊被挤压到片材的位置；并且

在片材进给方向上的最下游挤压位置是当所述片材堆叠托盘被摆动到最上面时所述进给辊被挤压到片材的位置。

4.根据权利要求1所述的片材进给装置，

其中提升机构包括提升和降低所述片材堆叠托盘的提升和降低机构；以及

其中基于来自所述片材表面检测部分的检测信号控制所述提升和降低机构，并且所述片材堆叠托盘被提升使得片材以预定压力挤压到所述进给辊。

5.根据权利要求4所述的片材进给装置，

其中所述片材表面检测部分包括传感器部分和传感器杠杆；并且

所述传感器杠杆与所述进给辊同步地运动。

6.一种成像装置，包括片材进给装置和在从所述片材进给装置进给的片材上形成图像的成像部分，所述片材进给装置包括：

片材储存部分，所述片材储存部分包括能在上下方向上摆动的片材堆叠托盘，片材堆叠在所述片材堆叠托盘上；

进给辊，所述进给辊布置在所述片材堆叠托盘上方并且进给堆叠在所述片材堆叠托盘上的最上面的片材；

支撑部分，所述支撑部分以在上下方向上可线性运动的方式支撑所述进给辊；

提升机构，所述提升机构提升所述片材堆叠托盘；

片材检测部分，所述片材检测部分检测堆叠在所述片材堆叠托盘上的最上面的片材的高度，其中，基于来自所述片材检测部分的检测信号以提升所述片材堆叠托盘的方式控制所述提升机构；

辊偏压元件，所述辊偏压元件沿使进给辊挤压到堆叠在由所述提升机构提升的所述片材堆叠托盘上的片材的方向将力施加到所述进给辊以及

分离元件，所述分离元件被挤压到片材进给辊以与片材进给辊一起构成分离部分，所述分离部分将多个片材逐一分离，

其中，在所述进给辊挤压以接触堆叠在所述片材储存部分中的片材的状态下，以片材的沿片材传送方向的下游端部位于所述进给辊的最下点的附近的方式布置所述片材储存部分，

所述辊偏压元件的偏压方向被构造为使得片材与所述进给辊的圆周表面之间的接触和挤压位置根据堆叠在所述片材储存部分中的片材的堆叠量在对于所述进给辊的最下点的片材传送方向上的上游侧和下游侧之间改变。

7.根据权利要求6所述的成像装置，

其中在所述进给辊被挤压到片材的挤压位置处由于所述辊偏压元件引起的所述进给辊的偏压方向设置在在片材进给方向上的最上游挤压位置处的所述进给辊的法线与在片材进给方向上的最下游挤压位置处的所述进给辊的法线之间的范围内，所述最上游挤压位置和最下游挤压位置是根据片材堆叠状态而变化的多个挤压位置中的位置。

8.根据权利要求7所述的成像装置，

其中在片材进给方向上的最上游挤压位置是当处于满堆状态的片材在片材进给方向上位于所述片材储存部分的最上游侧时所述进给辊被挤压到片材的位置；并且

在片材进给方向上的最下游挤压位置是当所述片材堆叠托盘被摆动到最上面时所述进给辊被挤压到片材的位置。

9.根据权利要求6所述的成像装置，

其中所述提升机构包括提升和降低所述片材堆叠托盘的提升和降低机构；以及

其中基于来自所述片材表面检测部分的检测信号控制所述提升和降低机构，并且所述片材堆叠托盘被提升使得片材以预定压力挤压到所述进给辊。

10.根据权利要求9所述的成像装置，

其中所述片材表面检测部分包括传感器部分和传感器杠杆；并且

所述传感器杠杆与所述进给辊同步地运动。