CN1253363C - 纸材供给方法及其装置,以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将载置在纸材载置部件中的纸材从最上面的纸材一张张分离供给输送的纸材供给方法及其装置,以及设有该纸材供给装置的图像形成装置。本发明的目的在于,通过提出纸材重送及不送的各条件,可靠地防止纸材的不送或重送。使得供纸辊4回转,将载置在底板1上的纸材2送向分离部,与倾斜部件6的倾斜面6a相碰,所送出的复数张纸材之中,仅将最上面纸材2a通过夹持形成部N供给,下面的纸材2b及再下面的纸材因纸材间摩擦小,被倾斜部件6挡住。对于多种类纸材,也能防止不送纸材或重送纸材,且防止发生异音,能一张张分离纸材运送。

Description

纸材供给方法及其装置,以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及将载置在纸材载置部件中的纸材(sheet materials)从最上面的纸材一张张分离供给输送的纸材供给方法及其装置,以及设有该纸材供给装置的图像形成装置。
背景技术
以往,关于将载置的纸材从位于最上面的纸材一张张分离向图像形成部供给输送的纸材供给方法,提出过例如专利文献1(特开平10-139197号公报),专利文献2(特开平8-91612号公报),有通过爪部件推压纸材供给方向前端宽度方向两端部,使其分离的角爪分离方法,使摩擦部件压接分离纸材的分离垫方法,使纸材碰抵具有倾斜面的固定的入口部件分离的挡板分离方法等。
在上述专利文献1,2中,公开了以下技术:通过分离导板以及高摩擦部件构成纸材分离装置,上述分离导板具有分离倾斜部,上述高摩擦部件设于该分离导板的沿纸材供给方向的下游侧,作为碰抵装置,通过板簧等弹性部件将上述高摩擦部件支承在分离导板上。该高摩擦部件与纸材的摩擦系数比纸材间的摩擦系数以及分离倾斜部与纸材的摩擦系数大。因此,若通过供纸辊(搓纸辊)供送二张或二张以上纸材,则该纸材前端与分离倾斜部相接,被分离为一张,仅运送最上面的纸材。
在各种纸材供给方法中,作为零件数少、成本低、能以同一结构适用尺寸不同且包括厚纸和薄纸等各种各样纸材(例如明信片,信封,投影用纸等)的优异的纸材分离方法,可以列举上述公知的分离垫方法或挡板分离方法。
但是,在采用这种分离方法的以往纸材供给方法及其装置中,在上述分离垫方法中,尤其是低价格的10PPM(图像形成速度为一分钟10张)以下的低速机场合,由于纸材被夹持在供纸辊和摩擦部件之间,运送时,由于粘附滑移为起因,会发生异音,必须采取对策,将供纸辊作成半月形状。因此,必须在供纸辊两侧设置一对圆筒状的环,与供纸辊同轴,直径比上述供纸辊稍小,用于限制纸材载置部件的上升,零件数增加,成本上升。
另外,最近,随着再生纸的使用增加,明信片、信封等纸材输送方向的前端部成为毛边,或裁纸时发生毛边等,供送时输送负荷增大,在分离垫方法中易发生送不出纸材的问题。
再有,由于复印纸的再利用,使用纸的反面正在增加,载置的纸材间的摩擦系数多有偏差,恐怕会发生重送,纸反面场合,由于定影时及环境影响,纸材发生卷曲,在纸材分离部,纸材前端产生负荷,或纸材不能输送到分离部,送不出纸材。
分离垫方法场合,使得垫的平面部压抵供纸辊,对于从载置状态输出的纸材输送方向(与底板等纸材载置部件的位移角相对应),必须将分离垫的角度设定为所定范围内的角度,因此,供纸辊的辊径受到限制,配置自由度受到制约存在不能实现供送装置小型化的问题。
另一方面,挡板分离方法场合,与供纸辊相接的倾斜部件的上缘部分平坦,与供纸辊的接触部宽,因部件偏差等难以将其倾斜面配设为所定的倾斜角度。
挡板分离方法场合,当所使用的纸材种类不同时,为了使得这些纸材刚性强度(弯曲弹性系数)近似,实行良好的分离,例如图109所示,从试验结果可知,供纸辊154与载置在底板152上的纸材Pa的压接部位为A,供纸辊154与具有倾斜面155a的固定的倾斜部件155的压接部位为B,上述压接部位A与压接部位B在纸材输出方向的距离K’最好设为2~6mm,被输出的纸材Pa的输出方向为S,倾斜部件155的倾斜面155a相对上述输出方向S所成的角度θ最好设为50°~70°。
但是,为了实现上述条件,供纸辊154的外周必须同时与上述压接部位A、B双方相接,但这样的话,供纸辊154的直径变大,供送装置整体变大,存在难以实现装置整体小型化的问题。
再有,通常最上面的纸材在图像形成部被运送时,供纸辊驱动被断开,先行纸材在供纸辊与入口部件间接触期间,由于与该纸材之间的摩擦力,供纸辊被带动回转,若先行纸材后端通过上述接触部,则后面纸材的前端因供纸辊的带动而回转,被送向倾斜部件。
这时,纸材之间摩擦系数高,或者偏差大,后面纸材与再后面纸材之间的摩擦系数比先行纸材与后面纸材之间的摩擦系数低场合,后面纸材越过倾斜部件,发生重送。
为了解决上述问题,本发明申请人已在JP2001-217675号申请中提出了以下纸材供给装置:以简单结构使得各种各样纸材的弯曲弹性系数影响激减,不会发生不送或重送,能一张张分离各种纸材,可靠地实行供送。
但是,上述申请是根据经验,经过多次试验失败而得出来的,最佳设定倾斜部件的形状,以及供纸压力,分离压力等的作用方向和作用力的大小关系,希望从理论上解明该纸材供给方法。
发明内容
本发明就是为解决上述先有技术所存在的问题而提出来的,本发明的目的在于,通过提出纸材重送及不送的各条件,可靠地防止纸材的不送或重送。
为了实现上述目的,本发明提出以下方案:
(1)一种纸材供给方法,设有供送机构及倾斜部件,上述供送机构与载置在纸材载置部件上的纸材压接,将该纸材送向分离部,上述倾斜部件包括倾斜面,在夹持形成部与上述供送机构压接,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜面相碰;其特征在于:
在满足以下两组条件式的任一组的条件或者两组的条件都满足的情况下,通过上述供送机构将纸材送向分离部,通过上述倾斜部件的倾斜面以及夹持形成部,分离上述被送出的纸材,上述第一组条件式如下:
P>Rf·A/(μ1p12)
P<Rf·A/Δμp
上述第二组条件式如下:
P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp
其中:
A=sinθp22·cosθp2
B=cosθp22·sinθp2
P:供纸压力
Q:分离压力
Rf:由于纸材弯曲变形,来自倾斜部件的倾斜面的作用在纸材前端的垂直反力。
μ1:供送机构与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
θp2:供送机构的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度。
(2)在上述(1)所述的纸材供给方法中,其特征在于,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜部件的倾斜面相碰的角度设定为50°~70°。
(3)一种纸材供给装置,其特征在于:
设有供送机构及倾斜部件,上述供送机构与载置在纸材载置部件
上的纸材压接,将该纸材送向分离部,上述倾斜部件与上述供送机构压接,其包括倾斜面,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜面相碰;
上述倾斜部件将与上述供送机构的相接面形成为沿上述供送机构轴线方向的凸条;
上述纸材供给装置满足以下两组条件式的任一组的条件或者两组的条件都满足:
第一组条件式:
P>Rf·A/(μ1p12)
P<Rf·A/Δμp
第二组条件式:
P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp
其中:
A=sinθp22·cosθp2
B=cosθp22·sinθp2
P:供纸压力
Q:分离压力
Rf:由于纸材弯曲变形,来自倾斜部件的倾斜面的作用在纸材前端的垂直反力。
μ1:供送机构与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
θp2;供送机构的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度。
(4)在上述(3)所述的纸材供给装置中,其特征在于,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜部件的倾斜面相碰的角度设定为50°~70°。
(5)一种图像形成装置,其特征在于,设有上述(3)-(4)中任一个所述的纸材供给装置,以及在从该纸材供给装置送出的纸材上形成图像的图像形成机构。
(6)一种纸材供给方法,纸材供给装置设有供送机构,分离部件,
倾斜部件及凸部,上述供送机构与载置在纸材载置部件上的纸材压接,将该纸材送向分离部,上述分离部件设在上述分离部,上述倾斜部件与上述分离部件在夹持形成部压接,该倾斜部件包括倾斜面,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜面相碰,上述凸部设在上述倾斜部件与上述供送机构之间,与通过供送机构供给的纸材相接;其特征在于:
在满足以下两组条件式的任一组的条件或者两组的条件都满足的情况下,使上述供送机构回转,将纸材送向分离部,通过上述倾斜部件的倾斜面以及夹持形成部,分离上述被送出的纸材,所述第一组条件式如下:
P>Rf·A/(μ1p12)+μ3P’/(μ1p12)
P<Rf·A/Δμp3P’/(μ1p12)
所述第二组条件式如下:
P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)+μ3P’/(μ1p12)
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp3P’/(μ1p12)
其中:
A=sinθp22·cosθp2
B=cosθp22·sinθp2
P:供纸压力
P’:凸部的规制压力
Q:分离压力
Rf:由于纸材弯曲变形,来自倾斜部件的倾斜面的作用在纸材前端的垂直反力。
μ1:供送机构与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μ3:凸部与纸材之间的摩擦系数
μp12;纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
θp2:供送机构的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度。
(7)在上述(6)所述的纸材供给方法中,其特征在于,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜部件的倾斜面相碰的角度设定为50°~70°。
(8)一种纸材供给装置,其特征在于:
设有供送机构,分离部件,倾斜部件及凸部,上述供送机构与载置在纸材载置部件上的纸材压接,将该纸材送向分离部,上述分离部件设在上述分离部,上述倾斜部件与上述分离部件在夹持形成部压接,该倾斜部件包括倾斜面,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜面相碰,上述凸部设在上述倾斜部件与上述供送机构之间,与通过供送机构供给的纸材相接;
在满足以下两组条件式的任一组的条件或者两组的条件都满足的情况下,使上述供送机构回转,将纸材送向分离部,通过上述倾斜部件的倾斜面以及夹持形成部,分离上述被送出的纸材,所述第一组条件式如下:
P>Rf·A/(μ1p12)+μ3P’/(μ1p12)
P<Rf·A/Δμp3P’/(μ1p12)
上述第二组条件式如下:
P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)+μ3P’/(μ1p12)
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp3P’/(μ1p12)
其中:
A=sinθp22·cosθp2
B=cosθp22·sinθp2
P:供纸压力
P’:凸部的规制压力
Q:分离压力
Rf:由于纸材弯曲变形,来自倾斜部件的倾斜面的作用在纸材前端的垂直反力。
μ1:供送机构与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μ3:凸部与纸材之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
θp2:供送机构的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度。
(9)在上述(8)所述的纸材供给装置中,其特征在于,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜部件的倾斜面相碰的角度设定为50°~70°。
(10)一种图像形成装置,其特征在于,设有上述(8)-(9)任一个所述的纸材供给装置。
下面说明本发明的效果。
如上所述,按照本发明的纸材供给方法及其装置,能防止发生异常声音,即使纸材间摩擦系数大场合,也不会发生不送纸材或重送纸材,具有良好的纸材分离性能。按照本发明的设有上述纸材供给装置的图像形成装置,对于各种各样纸材,不会发生不送纸材或重送纸材,能一张张地可靠地分离纸材,将其送向图像形成部。
附图说明
图1是本发明第一实施例涉及的纸材供给装置概略构成纵截面图;
图2是表示其整体构成的分解斜视图;
图3是放大表示图1局部的说明图;
图4是表示其最上面纸材的力关系的说明图;
图5是表示其下面纸材的力关系的说明图;
图6是表示其倾斜部件摩耗状态的说明图;
图7是表示其供纸辊与倾斜部件之间关系的说明图;
图8是放大表示其分离部的说明图;
图9是表示接触前作用在纸材前端的力关系的说明图;
图10是表示进入接触时作用在纸材前端的力关系的说明图;
图11是表示因前端集中负荷引起的梁的挠曲状态的说明图;
图12是将本发明的纸材分离方法一例与摩擦分离方法比较所表示的图线;
图13表示其他例的图线;
图14是例示纸材的送出方向前端碰到倾斜面时的角度从50°摆动到70°场合的设定区域的图线;
图15是在与图14同样状态下用实际测定及条件式比较厚度不同纸材的不送出区域和重送区域的图线;
图16是表示供纸辊和倾斜部件之间长度关系的分解斜视图;
图17是其纵截面图;
图18是本发明第一实施例的第二实施形态的主要部分的分解斜视图;
图19是本发明第一实施例的第三实施形态的主要部分的分解斜视图;
图20是表示倾斜部件与弹性金属板的安装状态的截面图;
图21是本发明第一实施例的第四实施形态的纵截面图;
图22是本发明第一实施例的第五实施形态的纵截面图;
图23是其主要部分的分解斜视图;
图24是本发明第一实施例的第六实施形态的纵截面图;
图25是其主要部分的分解斜视图;
图26是本发明第一实施例的第七实施形态的纵截面图;
图27是其主要部分的分解斜视图;
图28是本发明第一实施例的第八实施形态的主要部分的分解斜视图;
图29是本发明第一实施例的第九实施形态的纵截面图;
图30是其主要部分的分解斜视图;
图31是本发明第一实施例的第十实施形态的主要部分的分解斜视图;
图32是本发明第一实施例的第十一实施形态的盒插入时的第一动作状态的说明图;
图33是其第二动作状态的说明图;
图34是盒插入结束时状态的说明图;
图35是拉出该盒时的第一动作状态的说明图;
图36是其第二动作状态的说明图;
图37是表示其检测杆和加压杆之间关系的分解斜视图;
图38是本发明第一实施例的第十二实施形态的盒插入时的第一动作状态的说明图;
图39是其第二动作状态的说明图;
图40是盒插入结束时状态的说明图;
图41是拉出该盒时的第一动作状态的说明图;
图42是其第二动作状态的说明图;
图43是其第三动作状态的说明图;
图44是表示其检测杆和加压杆之间关系的分解斜视图;
图45是表示本发明第一实施例的第十三及第十四实施形态构成中共同的主要部分的纵截面图;
图46是表示本发明第一实施例的第十三实施形态的供纸辊与分离辊的配置例的平面图;
图47是表示其构成的分解斜视图;
图48是表示本发明第一实施例的第十四实施形态的供纸辊与分离辊的配置例的平面图;
图49是表示其构成的分解斜视图;
图50是表示本发明第一实施例的第十五实施形态的主要部分的纵截面图;
图51是其斜视图;
图52是表示其倾斜部件的斜视图;
图53是表示其第一动作状态的说明图;
图54是表示其第二动作状态的说明图;
图55是表示其第三动作状态的说明图;
图56是表示其第四动作状态的说明图;
图57是表示其第五动作状态的说明图;
图58是表示其供纸待机状态的说明图;
图59是表示本发明第一实施例的第十六实施形态中倾斜部件抑制板的斜视图;
图60是表示本发明第一实施例的第十六实施形态的第一动作状态的说明图;
图61是表示其第二动作状态的说明图;
图62是表示其第三动作状态的说明图;
图63是表示其第四动作状态的说明图;
图64是表示其第五动作状态的说明图;
图65是表示其供纸待机状态的说明图;
图66是表示本发明第一实施例的第十七实施形态的纵截面图;
图67是表示本发明第一实施例的第十八实施形态的纵截面图;
图68是表示设有该纸材供给装置的图像形成装置一例的构成图;
图69是表示本发明的供送装置的第二实施例的概略构成图;
图70是表示该供送装置的斜视图;
图71是表示设有该供送装置的图像形成装置一例的整体构成图;
图72是表示设有可载置大量纸材的纸材载置板的供送装置的实施例的与图69同样的概略构成图;
图73是表示该供送装置的分解斜视图;
图74是表示供送装置实施例的运送导板部件的斜视图,刚体形成的凸部通过弹性变形部设在支承部分上;
图75是用于说明在该供送装置使底板回转到上升侧时凸部比供纸辊先接触纸材最上面纸面状态的概略图;
图76是用于说明凸部受上升纸材推压发生挠曲、纸材与供纸辊接触形成运送接触状态的概略图;
图77是表示使得分离辊的驱动时间比供纸辊的驱动时间延迟的供送装置实施例的概略构成图;
图78是表示该供送装置的斜视图;
图79是表示设有该供送装置的图像形成装置一例的整体构成图;
图80是表示通过图77的供送装置当若干张纸材同时被供送场合,上述纸材受分离辊与倾斜部件的接触推压而挠曲,在纸材间形成空气层的状态的概略图;
图81是用于说明供送装置设有的延迟驱动机构的分离辊齿轮及与其配合的分离辊的轴部附近的供送开始状态位置的放大图;
图82是用于说明通过该机构分离辊开始回转时间的与图81同样的放大图;
图83是将延迟驱动机构适用于设有可载置大量纸材的纸材载置板的供送装置实施例的与图77同样的概略构成图;
图84是表示该供送装置的分解斜视图;
图85是表示设有运送导板及与其压接的倾斜部件的供送装置的实施例的截面图;
图86是表示设有以往就有的运送导板及倾斜部件的供送装置一例的与图85同样的截面图;
图87是表示用金属材形成运送导板的供送装置实施例的截面图;
图88是表示该运送导板与供纸辊及倾斜部件关系的斜视图;
图89是表示设有图85或图87的供送装置的图像形成装置一例的整体构成图;
图90是表示实施本发明供送方法的供送装置的主要部分的构成图;
图91是表示该供送装置的主要部分的平面图;
图92是表示该供送装置的分解斜视图;
图93是用于说明施加在纸材最上面的力关系的图;
图94是用于说明位于从上面数第二张纸材Pa2的力关系的图;
图95是用于说明倾斜部件的与供纸辊的相接面因与纸材摩擦而摩耗场合倾斜面保持所定倾斜角θ状态的图;
图96是表示图90供送装置的供纸辊与倾斜部件关系的说明图;
图97是放大表示供送装置分离部的说明图;
图98是用于说明在夹持形成部N前作用在纸材上的力关系的图;
图99是用于说明在该纸材侵入夹持形成部N过程中作用在该纸材上的力关系的图;
图100是表示因前端集中负荷引起的梁挠曲状态的说明图;
图101是将本发明的纸材供给方法分离纸材一例与摩擦分离方法比较所表示的图线;
图102是表示其他例的图线;
图103是例示纸材的送出方向前端碰到倾斜面时的角度从50°摆动到70°场合的设定区域的图线;
图104是在与图103同样状态下用实际测定及条件式比较厚度不同纸材的不送出区域和重送区域的图线;
图105是表示在纸材的运送宽度方向的中央配置一个供纸辊、在其两侧配置一对分离辊的供送装置实施例的平面图;
图106是表示该供送装置的分解斜视图;
图107是表示在本发明的纸材供给方法的其他实施例中使用的供送装置一例的概略构成图;
图108是用于说明使用设有运送导板及与其压接的倾斜部件的供送装置的纸材供给方法实施例的与图85同样的截面图;
图109是用于说明在挡板分离方式的供送装置中即使所使用的纸材种类不同也能良好地进行分离的条件的概略图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明第一实施例。图1是本发明第一实施例涉及的纸材供给装置概略构成纵截面图,图2是表示其整体构成的分解斜视图,图3是放大表示图1局部的说明图。
先参照图1和图2说明本发明的纸材供给装置的整体构成。在四周设有低高度壁面的浅箱状装置本体10中通过侧面开口部10b装卸自如地安装着盒11。在该盒11内,设有作为纸材载置部件的底板1,可载置如图1所示的多张纸材2,该底板1的一端由支轴1a摆动自如地支承着,压缩弹簧3与盒11相连接,通过该压缩弹簧3赋能作用,上述底板1的自由端如图1所示常时处于上方。
在装置本体10上设有作为供送装置的供纸辊4,上述底板1受压缩弹簧3的朝逆时钟方向的赋能力,在底板1上载置纸材2,上述供纸辊4与上述纸材2的最上面的纸材2a的前端部压接,通过压缩弹簧5的赋能力,推压具有倾斜面6a的倾斜部件6,使得倾斜部件6的相接面6b推压上述供纸辊4,通过上述结构,构成对纸材的分离部。
如图2及放大其局部表示的图18所示,上述倾斜部件6的左右两侧面上设有凸棱6d,6d,其在装置本体10侧的导轨8,8中被导向,滑动自如,能朝与供纸辊4压接的方向平行移动,在上述倾斜部件6下部设有止脱用的一对钩6f,6f,上述钩与装置本体10的没有图示的止动部配合,限制该倾斜部件6的上升限度。在上述倾斜部件6的下游侧设有一对运送辊7(在图2中仅图示一个),上述一对运送辊7轴支为回转自如,用于将由供纸辊4送出的纸材2运向图像形成装置(没有图示)的图像形成部。
该倾斜部件6的平行移动装置也可以将导轨设在倾斜部件6侧,而将凸棱设在装置本体10侧。
在此,参照图3,详细说明载置在底板1上的纸材2、供纸辊4及倾斜部件6的关系。倾斜部件6的倾斜面6a设定为:使得载置在底板1上的多张纸材2的最上面纸材2a相对供纸辊4的送出方向S成为所定角度θ2并且,与该倾斜面6a连续的和供纸辊4的相接面6b形成为沿供纸辊4轴线方向的凸条,其宽度非常狭。上述凸条既可以由连续一根构成,也可以由断续的若干根构成。
并且,与供纸辊4压接的底板1上的最上面纸材2a的压接部位用X表示,倾斜部件6的倾斜面6a与相接面6b交叉处为倾斜面终端6c,该倾斜面终端6c与供纸辊4的压接部位即夹持形成部用N表示,使得上述压接部位X与夹持形成部N沿纸材送出方向的距离尽可能接近,若从没有图示的控制部发出供纸开始信号,使得供纸辊4回转,直到最上面纸材2a送出结束。
这样,通过缩小两压接部位X、N间的距离,即使是弯曲弹性系数不同的各种纸材,也由于纸材前端的弯曲范围变狭,结果弯曲弹性系数接近,在倾斜部件6的倾斜面6a发生的分力的偏差受到抑制,不用说弯曲弹性系数大的厚纸、明信片、信封等场合,即使是弯曲弹性系数小的薄纸等纸材也能分离,能对应多种多样的纸材。
下面,参照图4-图7说明上述构成的第一实施例的作用。
图4是表示最上面纸材2a的力关系,通过最上面纸材2a的顶端,力F作为通过供纸辊4将载置的多张纸材2送向分离部的送出力,作用在倾斜部件6的倾斜面6a上。倾斜面6a相对最上面纸材2a的送出方向S形成所定角度θ2,在该倾斜面6a的垂直方向发生分力F1,在沿倾斜面6a的方向发生分力F2。
另外,压缩弹簧5推压倾斜部件6使其与供纸辊压接,压缩弹簧5的分离压力Q相对纸材2的送出方向S形成所定角度θ1,将该分离压力Q设定为比上述分力F1的Q方向成分F1α小,最上面纸材2a越过倾斜部件6的倾斜面6a,送向图1所示的一对运送辊7的方向。
图5是表示下面纸材2b的力关系,由于其与再下面的纸材2c之间的摩擦负荷,力Fp作用在该下面纸材2b上,该力Fp在倾斜部件6的倾斜面6a的垂直方向发生分力Fp1,在沿倾斜面6a的方向发生分力Fp2。但是,一般,纸材间的摩擦系数大约为供纸辊与纸材间摩擦系数的50%左右,因此,上述力Fp为图4所示力F的大约50%,不发生越过倾斜部件6的倾斜面6a的力,通过倾斜部件6挡止,与最上面纸材2a分离。
倾斜部件6的与供纸辊4的相接面6b因与纸材之间摩擦,受到摩耗,当其成为图6用虚线表示的摩耗相接面6b’场合,由于倾斜部件6仅沿压缩弹簧5的分离压力Q方向平行移动,倾斜面6a的所定倾斜角θ2(参照图3)不变化,能保持分离条件。
再有,通过减小倾斜部件6的与供纸辊4的相接面6b,与最上面纸材2a的接触部从以往的接触宽度D1缩短到接触宽度C1,最上面纸材2a的后端部通过接触部后,因供纸辊4带动给与后面纸材2b送出力的接触宽度的送进量也变少,能抑制纸材2的重送。
下面,从理论上说明本发明的纸材供给方法及其装置。
图8是放大表示分离部的说明图,纸材2保持水平。纸材2的供纸角度保持水平时,供纸辊4的最下点成为供纸压力P的作用点,将该点X作为原点时,供纸辊4和倾斜部件6的倾斜面6a的切点成为夹持形成部N。
这种构成下,设定以下内容:
r:供纸辊的半径
P:供纸压力
Q:分离压力
θ1:分离压力的加压方向与纸材的送出方向所成的角度(°)
θ2:倾斜部件的倾斜面与纸材的送出方向所成的角度(°)
θp2:供纸辊的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度(°)
N:夹持形成部
μ1:供纸辊与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
这里,θp2=θ12-90 (1)
将点X作为原点时,夹持形成部N的坐标(NX,Ny)用下式表示:
NX=r·cos(-θ1)   (2.1)
Ny=r+r·sin(-θ1) (2.2)
若作为一例,设定r=16,θ1=76°,θ2=60°,则成为N(3.871,0.475)。
下面,根据作用在纸材2上的力的关系作成不等式,分别参照图9及图10A,图10B,分为纸材2的前端到达夹持形成部N前的区域以及被夹持在夹持形成部N的接触进入过程两种场合进行说明。
参照图9,在接触前,纸材2的前端受到来自倾斜部件6的倾斜面6a的垂直反力Rf。纸材2的前端为了到达夹持形成部N,需要弯曲变形,这时,作用在纸材2前端的力因纸材种类不同而异,若厚纸的话,上述力大。
若设纸材2前端与在夹持形成部N的供纸辊外周的切线同方向,且纸材2前端在作用有供纸压力以外的地方与其他部件不接触,则最上面的纸材2a的运送力为:
1p12)·P
重送纸的重送力为:
Δμp·P
因此,为了防止不送纸,有以下式:
1p12)·P>Rf·A
∴P>Rf·A/(μ1p12)   (3)
为了防止重送,有以下式:
Δμp·P<Rf·A
∴P<Rf·A/Δμp         (4)
A=sinθp22·cosθp2  (5)
下面参照图10A及10B,说明纸材前端进入夹持形成部过程。这时,纸材前端受到来自倾斜部件的倾斜面的垂直反力Qn及其摩擦力μ2·Qn。从供纸辊,纸材前端因夹持力受到垂直反力Fn及沿运送方向的摩擦力μ1·Fn。因此,分离压力Q为:
Fn+Rf·B=Q                  (6)
Qn·B=Q                     (7)
B=cosθp22·sinθp2      (8)
另外,作为防止纸材长度方向的不送的条件,从上述式(6),(7)得到以下关系式:
1p12)·P+μ1·Fn>Qn·A
∴P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)(9)
作为防止重送的条件:
Δμp·P+μp12·Fn<Qn·A
将上述式(6),(7)代入上式,得到以下关系式:
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp    (10)
若简化上述式(9),(10)的系数整理,作为防止不送的条件,得到以下关系式:
P>C·Q+D                                     (11)
作为防止重送的条件,得到以下关系式:
P<G·Q+H                                     (12)
其中:
C={(A/B)-μ1}/(μ1p12)  (13)
D=μ1·Rf·B/(μ1p12)  (14)
G={(A/B)-μp12}/Δμp     (15)
H=μp12·Rf·B/Δμp       (16)
看作用在纸材前端上的力,纸材前端为弯曲变形,受到来自倾斜部件的倾斜面的力,与该倾斜面垂直的分力成为上述垂直反力Rf。为了简单地求取该值,如图11所示,可以考虑一端固定的长度L的梁的前端作用有集中负荷W。这时,梁前端的挠曲ymax用下式表示:
ymax=W·L3/3·E·l      (17)
l=b·μ3/12             (18)
l:截面惯矩
E:杨氏弹性模量
b:梁宽
t:梁的厚度
于是,将图8中供纸压力P的作用点X(原点)设为梁的固定点,纸材直到夹持形成部N的纸材前端变形,求取垂直反力Rf,用下式表示:
W=3·E·l·Ny/L3=Rf·B
∴Rf=3·E·l·Ny/B·L3   (19)
L = ( Nx 2 + Ny 2 ) - - - ( 20 )
下面的表1是使用上述式(19)对于厚度不同的厚纸A,厚纸B,薄纸A,薄纸B计算垂直反力Rf而得的值。纸材宽度b设为与供纸辊宽相同,为50mm,t,E值根据实测值。
                                   表1
 纸种   T[μm]   E[N/m2]  b[mm]   EI[N·m2]   W[N]   Rf[N]
 厚纸A   120.0   7.09E+09  50   5.10E-5   1.227   2.091(*2.175)
 厚纸B   89.0   6.26E+09  50   1.84E-5   0.442   0.731
 薄纸A   72.5   3.60E+09  50   6.46E-5   0.155   0.257
 薄纸B   62.6   3.37E+09  50   3.44E-5   0.083   0.137
备注:*实测值,纸前端坐标为(3.803mm,0.358mm)时。
在此,用实际值代入上述数式中的各变量,对比本发明的纸材分离方法和以往技术的使用分离垫的纸材分离方法。考虑还使用纸反面,使用三个标准,作为纸材间摩擦系数的差Δμp的值。在下面表2中表示各变量代入值一例。
                表2
  记号   代入值
  r   16[mm]
  θ1   76[deg]
  θ2   60[deg]
  μ1   1.3(考虑劣化,设定低值)
  μ2   0.15
  μp12   0.6(一般纸)
  Δμp   0.06,0.1,0.2
  Rf   厚纸A:210[gf],薄纸B:15[gf]
  μFP   0.8(摩擦垫对纸的摩擦系数)
图12是将本发明的纸材分离方法一例与摩擦分离方法比较所表示的图线,纵轴表示供纸压力P,横轴表示分离压力Q,使用本发明的纸材供给方法,NF斜面用上述(3)式,MF斜面用上述(4)式,NF接触用上述(11)式,MF接触用上述(12)式,分别求得分界线。关于MF分界线,与三标准的Δμp相对应用三根线表示。关于使用分离垫的FP分离方法,也表示与三标准的Δμp相对应的MF分界线。再有,还表示实施本发明的供纸装置的P,Q设定区域。可以通过弹簧秤或压力传感器等装置测定供纸压力及分离压力。测定时最好考虑纸材重量。
从图12可知,考虑纸反面的纸材间摩擦系数的差Δμp=0.2,FP分离方法的重送区域相当狭,一般的P-Q设定不能对应。对此,在本发明的纸材分离方法中,即使Δμp=0.2,重送区域还有相当的余地。
下式表示使用FP分离方法的MF分界线。
P<(μFPp12)Q/Δμp      (21)
对此,从(15)式得到使用本发明的纸材分离方法的MF分界线的斜度:
{(A/B)-μp12}/Δμp
由此可知,在本发明的纸材分离方法中,与FP摩擦系数μFP相当的值是A/B。其是决定作用在纸材前端上的力的分力的系数,在表2所示各变量的设定例中,根据式(5)及(8),可得:
A/B=1.4      (22)
其与μFP=1.4等价。本发明的纸材分离方法比起FP分离方法来具有宽得多的重送余量度,这是主要原因。这种场合,本发明与FP分离方法的重送分界线的斜度之比如下:
{(A/B)-μp12}/(μFPp12)≈4.1  (23)
这样,本发明的重送余量度是FP分离方法的大约4倍。
为了确认纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数μp12为大的值场合例如粘附纸或再生纸场合的重送余量度,图13表示μp12=0.77,Δμp=0.2场合的P-Q图线。从该图13可知,若能得到足够的供纸压力P,通过本发明的纸材分离方法,即使是纸材之间摩擦系数大的纸反面也能分离。
图14是例示纸材的送出方向前端碰到倾斜面时的角度从50°摆动到70°场合的设定区域的图线,上述倾斜部件6的倾斜面6a与纸材2的送出方向所成角度设为θ2,在图14中,纵轴表示供纸压力P,横轴表示分离压力Q,根据试验数据,表示上述角度θ2从50°摆动到70°场合的重送MF区域及不送NF区域的图线,是与图12同样的图线。从图14可知,在长方形实线表示的设定区域,能与纸材间摩擦系数的差Δμp=0.2相对应。但是,在上述角度θ2设定为70°场合,不送NF区域变得严峻,但若用图14中长方形虚线表示的设定区域θ2=70°等的分离压力/供纸压力对应,能充分地进行设定。
图15是在与图14同样状态下比较从上述条件式所求得的厚纸A不送(NF)区域和实际测定值所得的图线。通过实测得到确认,在厚纸A不送NF区域,近似μ1=1.3,μp=0.67,在薄纸B重送MF区域,近似μ2,=0.15,μp=0.54,Δμp=0.048。其他代入值及厚纸A,薄纸B所受到的来自倾斜面的垂直反力Rf的值与上述表1,表2同值。这样,通过将另外测定的摩擦系数数据输入各条件式,判明与实测值近似,能证明上述各条件式的有效性。
在上述构成的纸材供给装置中,由于倾斜部件6形状复杂,最好用合成树脂一体成形。这种场合,如图16和图17所示,若倾斜部件6的相接面6b的长度A比供纸辊4轴线方向长度B长,则在没有图示的纸材运送时,倾斜部件6的相接面6b与纸材滑接,朝供纸辊4方向推压,由于在其中央部施加分离压力,仅仅通过纸材推压供纸辊4的相接面6b的中央部因受到摩耗而陷下。
若倾斜部件6这样变形,纸材进入供纸辊4和倾斜部件6之间时,该纸材按倾斜部件6的变形的相接面6b弯曲进行供纸。因此,纸材运送负荷显著增大,刚性大的纸材会出现不能弯曲或发生不送出现象。
图18是为解决该问题的本发明第一实施例的第二实施形态的主要部分的分解斜视图。在该实施例中,使得倾斜部件6的相接面6b的长度比供纸辊4的轴线方向的长度短,相接面6b的全长能常时与供纸辊相接,其他构成与上述第一实施例相同。
根据这种结构,倾斜部件6的相接面6b在全长上通过纸材推压供纸辊4,不用担心在相接面6b形成局部陷下,结果,相接面6b直线状平均摩耗。并且,由于该倾斜部件6在供纸辊4方向平行移动,因此,即使在相接面6b上发生摩耗,相对纸材运送方向,倾斜部件6的倾斜面6a能保持所定角度。
图19是为解决该问题的本发明第一实施例的第三实施形态的主要部分的分解斜视图,图20是其纵截面图,表示倾斜部件与弹性金属板的安装状态的截面图。
在该实施形态中,折曲厚度薄的弹性金属板9,形成倾斜面9a及相接面9b,该倾斜面9a及相接面9b分别与倾斜部件6的倾斜面6a及相接面6b相配合,从倾斜部件6的倾斜面6a侧插入该弹性金属板9。这样,弹性金属板9从图20假想线所示的状态反抗其弹性力扩开后收缩到实线所示那样固定。
在该第三实施形态中,通过弹性金属板9,使得倾斜部件6的倾斜面6a及相接面6b的表面密接覆盖,因此,一边使得纸材运送方向与倾斜面6a保持所定角度θ2,一边能大幅度降低因倾斜部件6与纸材的摩擦而引起的倾斜部件6的摩耗。在上述实施形态中,弹性金属板9也同时覆盖倾斜面6a,但是,并不是必须这样。
该第三实施形态场合,倾斜部件6的摩耗本身得到抑制,因此,相接面6b的长度成为自由,可以设定为与供纸辊4轴线方向长度无关系。
经过多次试验结果可知,在这些实施形态中,进行纸材2良好分离的条件如图7所示,推压供纸辊4的底板1上的纸材2的压接部位设为X,推压供纸辊4的倾斜部件6的压接部位设为N,上述压接部位X与N在纸材送出方向的距离K设为2-6mm,倾斜部件6的倾斜面6a相对送出纸材2的送出方向S所成角度θ2以50°~70°为好。这样,可以确认,只要供纸辊4处于通常使用的大小,例如16~36mm,常常能得到良好的分离。
在上述实施形态中,覆盖倾斜部件6的相接面6b的金属板并不局限于弹性金属板,也可以使用没有弹性的金属板。这种场合,如图21所示,可以从倾斜部件6的下面用固定螺钉16固定金属板9’,该金属板9’切除了如图19和图20所示弹性金属板9的覆盖倾斜部件6的相接面6b部分下游侧。
这样,在用弹性金属板9或金属板9’覆盖与供纸辊4的相接面6b的倾斜部件6,摩耗实际上为能忽略不计的程度,因此,支承方法也不一定非要平行移动,也可以如图21所示,在该第一实施例的第四实施形态中,可以通过倾斜部件6的支轴6e与装置本体10的轴孔10a摆动,给与倾斜部件6沿供纸辊4方向的赋能力的分离压缩弹簧也可以是绕支轴6e安装的扭簧。
在图19-图21所示的第一实施例的第三、第四实施形态中,通过金属板覆盖由比较容易摩耗的合成树脂构成的倾斜部件,但是,也可以由例如碳纤维或玻璃纤维强化的硬质合成树脂成形倾斜部件本身,再在与供纸辊的相接面上镀以厚金属层,可以达到同样效果。
在上述第一实施例的第一~第四实施形态中,通过特定倾斜部件的形状和结构,防止纸材的重送或不送,但是,当因万一不测状态,二张纸材越过供纸辊和倾斜部件的相接部场合,在其下游侧,不存在抑制第二张纸材的负荷部件,因此,恐怕会发生二张都送向图像形成部的重送。
图22是解决上述问题的表示本发明第一实施例的第五实施形态的纵截面图,图23是其主要部分的分解斜视图。在以下实施形态中,为简化其构成及图示,虽然没有图示,在倾斜部件6上装有弹性金属板9或金属板9’,或者倾斜部件6本身使用耐摩耗强的材质,其支承方法为通过支轴6e摆动支承,但是,不用说,当然也可以采用平行移动方法。
在图22和图23中,通过一对支轴6e,6e及装置本体10的轴孔10a,10a(在图22和图23中仅表示其一方)摆动自如地轴支倾斜部件6,使得其支轴6e的位置位于相接面6b的沿供纸辊4的切线T上。一对薄板弹性部件12,12(以下简记为“聚酯薄膜”)的基部固定设置在装置本体10的后壁内面,使其前端部在供纸辊4两侧与上述切线T交叉。上述薄板弹性部件最好用合成树脂材质形成,但也可以用金属板形成。
在这种构成中,当二张纸材越过倾斜部件6的相接面6b被运送场合,二张纸材前端部推压聚酯薄膜12的前端部,使其挠曲,成为负荷,第二张纸材在聚酯薄膜12前端部的二处被挡住,仅第一张纸材被运送,能防止重送。
在上述实施形态中,越过倾斜部件6的相接面6b的二张纸材前端部反抗一对聚酯薄膜12,12的弹性,使其挠曲,通过该负荷,使得第二张纸材被挡住,因此,推压聚酯薄膜12,12前端部使其挠曲的负荷倍增,确实具有防止重送效果。但是,一对聚酯薄膜12,12的配设位置为前后位置,或弹性不同场合,第二张纸材会以斜行状态待机,恐怕在此后供纸时,会以该状态斜行运送。
图24是考虑上述问题的表示本发明第一实施例的第六实施形态的的纵截面图,图25是其主要部分的分解斜视图。即,聚酯薄膜12的基部固定设置在装置本体10的后壁内面,位于供纸辊4轴线方向的大致中央,同时,其前端部穿过设在倾斜部件6的大致中央的开口部6f,向上方突出,与上述切线T交叉。通过设置上述开口部6f,使用绕支轴6e,6e的扭簧15,15,代替螺旋弹簧,作为用于使倾斜部件6的前端部与供纸辊4压接的分离压缩弹簧。
根据这种结构,当因万一不测状态,二张纸材越过供纸辊4和倾斜部件6的相接面6b之间被运送时,由于与聚酯薄膜12相接,使其挠曲,能挡住第二张纸材,防止重送。这时,聚酯薄膜12挡止在第二张纸材前端的大致中央,能抑制减少斜行待机。
图26是本发明第一实施例的第七实施形态的纵截面图,图27是其主要部分的分解斜视图,图26和图27变更了设在倾斜部件6的相接面6b的下游侧的一对聚酯薄膜的形状。在本实施形态中,在基部固定设置在装置本体10的后壁内面的一对聚酯薄膜13,13的中部,形成钝角状的弯曲部,在前端部设有朝着供纸辊4方向的大致呈直角的弯曲部,这样,形成第一折曲片13a及微小的第二折曲片13b,使得第一折曲片13a与供纸辊4和倾斜部件6的相接部的切线T以角度α交叉,以上述结构将上述一对聚酯薄膜13,13配置在供纸辊4两侧。根据试验结果可知,上述角度α还与聚酯薄膜13的弯曲刚性有关,相对切线T,20°~60°是适当的。其他构成与图22,图23相同。
在上述构成中,二张纸材越过供纸辊4和倾斜部件6的相接部被运送时,其前端与聚酯薄膜13前端的第二折曲片13b碰上,成为运送负荷,二张纸材分离。
这时,厚度薄的纸材场合,最上面的第一张纸材越过挠曲的聚酯薄膜13的第二折曲片13b被运送,有刚性的厚纸材使得聚酯薄膜13的第一折曲片13a挠曲而被运送,第二张纸材由聚酯薄膜13的第二折曲片13b挡住。
图28是本发明第一实施例的第八实施形态的主要部分的分解斜视图,其是将上述聚酯薄膜13设置在供纸辊4的大致中央,与此相对应,在倾斜部件6的中央部设有聚酯薄膜13穿过用的开口部6f。这种场合,由于在倾斜部件6的中央部形成开口部6f,所以,使用绕支轴6e,6e的扭簧15,15,代替螺旋弹簧,作为分离压缩弹簧。其他构成与图26,图27相同。
根据该实施形态,与上述图24,图25所示相同,能避免被聚酯薄膜13挡住的第二张纸材的斜行待机,防止此后纸材的斜行运送。上述聚酯薄膜13通过前端的第二折曲片13b,能有力地抑制第二张纸材,即使是中央部一处的聚酯薄膜13也能充分地有效。
图29是本发明第一实施例的第九实施形态的主要部分的分解斜视图,图30是其主要部分的分解斜视图,其使用摩擦部件代替聚酯薄膜。在该第九实施形态中,在装置本体10的纸材导向面上设有一对板状摩擦部件14,14,其位于相接面6b的下游侧,中间夹着倾斜部件6,与上述切线T交叉,形成角度β,该角度β设为20°~30°。其他构成与图22,图26所示的上述第五,第七实施形态相同。
根据这种结构,当二张纸材越过倾斜部件6的相接面6b被运送时,被重送的纸材前端部与摩擦部件14碰上,成为运送负荷,能使二张纸材前端分离。这时,由于没有使用聚酯薄膜,运送纸材后,没有聚酯薄膜回弹音。
图31是本发明第一实施例的第十实施形态的主要部分的分解斜视图,其将上述摩擦部件14设置在倾斜部件6的中央部的相接面6b的下游侧,其他构成与图29,图30所示的上述第九实施形态相同。
根据该第十实施形态,在上述第九实施形态中,一对摩擦部件14相对纸材运送方向配置在前后位置,或纸材前端部的与摩擦部件14,14相碰位置发生前后偏离场合,重合纸材的第二张纸材相对运送方向以斜行状态待机后,可以避免以这种状态被斜行运送的可能性。
也可以合用上述摩擦部件和聚酯薄膜,在某一方不能分离的二张纸材可以在另一方分离,进一步降低纸材重送的可能性。
如上面第一实施例的第一~第十实施形态所示,在纸材分离部相对盒插入方向配设在装置本体侧的里侧的供送装置中,若纸材变少,为了补充纸材,欲拉出盒时,压缩弹簧向上方作用有供纸压力,底板挂住装置本体内部,不能拉出,必须设置导轨,通过拉出盒压下底板,或解除供纸压力的装置,这样,零件数增加,同时,装置大型化。
在这种供送装置中,底板通常由金属板构成,压缩弹簧也由金属构成,因此,需要接地。为此,一般,附设在盒底面的金属板露出到盒外部,与装置本体的接地部接续,恐怕会发生接地用的上述金属板变形,或污染,成为不完全接地状态。
图32-图36是为解决上述问题的本发明第一实施例的第十一实施形态的动作状态说明图,图37是表示检测盒插脱的检测杆和将底板朝上方驱动的加压杆之间关系的分解斜视图。
在该第十一实施形态中,在盒11的前端部设置前端突起11a,与此相对应,在装置本体10侧,设置用于检测盒11插脱的检测杆17,安装该检测杆17的基部,使其通过支轴50回转自如。在检测杆17的自由端部两侧,延伸设置在倾斜部件6方向折曲的一对臂部17a,17a,设定各部位置及形状,使得在盒11完全插入装置本体10的状态下,如图34所示,检测杆17受盒11的前端突起11a推压,其臂部17a,17a从图示左方朝右方通过倾斜部件6的相接面6b的两侧。
通过固定螺钉等将加压杆18的基部一体地固定设置在支轴50长度方向的中央,该加压杆18的自由端部用辊18a轴支,盒11向装置本体10插入时,上述辊18a能潜在底板1的下部。另外,绕支轴50在上述检测杆17和加压杆18之间装有作为弹性部件的一对扭簧51,51(参照图37),上述检测杆17和加压杆18成为所定角度时,赋能力作用在加压杆18上,辊18a给与底板1上升方向的供纸压力。其他构成与图1,图2所示构成相同,在该实施形态中,通过设置加压杆18以及给与加压杆18上升方向赋能力的扭簧51,51,能省略图1及图2的压缩弹簧3。
在上述构成中,在底板1载置所定张数的纸材2的状态下,如图32所示,底板1以自身重量及纸材2重量而下降保持水平状态。在该状态下,若将盒11沿箭头Y方向插入装置本体10内,盒11的前端突起11a推压检测杆17的自由端侧,使得检测杆17以支轴50为中心朝时钟方向回转。若检测杆17一直回转到图33所示位置,与加压杆18之间的角度成为所定角度,则扭簧51,51的赋能力开始产生,加压杆18朝时钟方向回转,辊18a与底板1下面相接。
若盒11完全插入装置本体10内,成为图34所示状态,扭簧51,51的赋能力增大,产生所需要的供纸压力,同时,通过公知的盒固止机构,没有图示的盒11侧的标准凸起部嵌入装置本体10侧的标准槽中,盒11保持图34所示的插入位置。
在这种状态下,形成图像,底板上的纸材2减少,成为图35所示状态,为了补充纸材,解除上述盒固止机构,沿箭头Z方向拉出盒11,前端突起11a对检测杆17的约束解除,通过扭簧51的赋能力,使得检测杆17朝逆时钟方向回转,同时,加压杆18也因扭簧51的赋能力消失,因自重朝逆时钟方向回转,底板1因自重下降,成为图36所示状态。
这时,残留在供纸辊4和倾斜部件6的接触部分前的纸材2n由检测杆17的臂部17a挠取,载置于盒11上,与盒11一起,从装置本体10拉出,不会留在装置本体10内部。
加压杆18本身由金属板构成,因此,没有必要单独接地,与装置本体10侧的接地接续也很容易可靠。
在该第十一实施形态中,拉出盒11时,后面的纸材前端处于被供纸辊4和倾斜部件6夹持状态,若通过检测杆17的臂部17a在倾斜部件6两侧挠取,则因纸材种类不同,可能发生纸材破损,残留在夹持部附近。
图38-图43是表示为解决上述问题的本发明第一实施例的第十二实施形态的动作状态的主要部分截面图,图44是表示检测盒插脱的检测杆和将底板朝上方驱动的加压杆之间关系的分解斜视图。
在该第十二实施形态中,在给与倾斜部件6以分离压力的压缩弹簧5的下部,设有截面为直角三角形的弹簧支承台19,通过导向销19a和导向槽10d,使得上述弹簧支承台19沿压缩弹簧5的轴线方向滑动自如,同时,使得检测杆17及加压杆18的共同支轴50从上述第十一实施形态朝图中右方移动。并且,在接近检测杆17的支轴50部分设置折曲部17b,使得该折曲部17b可接离弹簧支承台19的斜面,通过上述折曲部17b,构成压缩弹簧5的弹簧压力可变部。其他构成与图32-图37所示的上述第十一实施形态相同。
在该第十二实施形态中,图38表示将底板1上载置纸材2的盒11沿Y方向插入装置本体10内途中的状态,检测杆17的折曲部17b处于离脱弹簧支承台19斜面的位置,弹簧支承台19下降,压缩弹簧5保持非压缩状态,倾斜部件6的相接面6b处于稍稍离开供纸辊4的位置。
图39表示从这种状态进一步插入盒11的状态,检测杆17被盒11的前面推压,朝时钟方向回转,图44所示的扭簧51动作,加压辊18朝同方向回转,辊18a与底板1下面相接。在这种状态下,检测杆17的折曲部17b仍然保持离脱弹簧支承台19斜面的状态。
图40表示盒11插入结束的状态,检测杆17进一步朝时钟方向回转,其折曲部17b与弹簧支承台19的斜面滑接,将该弹簧支承台19往上方推压,压缩弹簧5的赋能力增大,使得倾斜部件6的相接面6b与供纸辊4压接,产生分离压力。在这种状态下,与上述第十一实施形态相同,检测杆17的臂部17a,17a保持在通过倾斜部件6的相接面6b的两侧的位置。
在这种状态下,底板1上的纸材2减少,成为图41所示状态,为了补充纸材,若沿箭头Z方向拉出盒11,盒11对检测杆17的约束解除,通过扭簧51的赋能力,使得检测杆17朝逆时钟方向回转。这样,折曲部17b离脱弹簧支承台19的斜面,通过压缩弹簧5的赋能力,弹簧支承台19下降,压缩弹簧5的赋能力消失,倾斜部件6靠自重下降,离开供纸辊4,前端部原来被夹持的纸材2n成为自由。同时,通过检测杆17的逆时钟方向回转,其臂部17a将纸材2n挠取到盒11上,成为图42所示状态。若进一步拉出盒11,扭簧51的赋能力消失,加压杆18也朝逆时钟方向回转,底板1靠自重下降,成为图43所示状态。
根据该第十二实施形态,几乎不用增加零件,能解除倾斜部件6的加压力,能除去残留纸材2,更可靠地防止不送纸。
在上述本发明第一实施例的第一~第十二实施形态中,是对图1所示供送装置进行说明的,在供纸用盒11内,一端通过支轴1a摆动自如地支承着,在底板1与盒11之间装有压缩弹簧3,对底板1赋能,使得自由端部常时向上方,在底板1上载置比较少量的纸材2,例如500张以下。
也有设有可载置大量(例如1000张以上)纸材的纸材载置部件的供送装置。在这种供送装置中,大量纸材形成大负荷,通过上述那样的螺旋弹簧所构成的赋能机构使纸材载置部件上升很困难,通常,在纸材载置部件上连接钢丝绳,通过马达驱动,在保持水平状态下,上升到所定供纸位置,通过纸面检测装置检测其位置,停止上述马达驱动,将纸材载置部件保持在该位置。
这种场合,为了通过供纸辊产生纸材的运送力,需要从供纸辊侧加压,该加压力一般使用供纸辊自重。在这种构成中若应用本发明时,如在第一实施形态中所说明,对一个供纸辊,纸材2和倾斜部件6被加压,规制在其加压点X,N之间沿纸材送出方向的距离K,以及相对送出方向S的倾斜部件6的倾斜面6a的倾斜角θ2,若欲确保倾斜部件6的压缩弹簧5的分离压力Q,则供纸辊4产生纸材2的运送力变得困难。
为此,一般,采用由分离逆转辊和一对运送辊构成的分离方式,分离通过供纸辊送出的纸材。
图45-图49是表示为解决上述问题的本发明第一实施例的第十三实施形态及第十四实施形态,以便对上述大量载置纸材的供送装置也能实施本发明,其中,图45是表示第十三实施形态及第十四实施形态构成中共同的主要部分的纵截面图,图46是表示第十三实施形态的供纸辊与分离辊的配置例的平面图,图47是表示其构成的分解斜视图,图48是表示第十四实施形态的供纸辊与分离辊的配置例的平面图,图49是表示其构成的分解斜视图。
在该第十三实施形态中,如图45-图47所示,在供纸辊4与纸材2压接部位X的下游侧,在与倾斜部件6的倾斜面终端6c压接的夹持形成部N,设置与供纸辊4不同的分离辊54。并且,通过固定设在装置本体10(参照图2)中的一对固定轴承55,55,轴支该分离辊54,如图46所示,SC是与纸材运送方向(与图3-7中所示的纸材送出方向S相同)直交的纸材运送宽度方向的中心线,该分离辊54位于上述纸材运送宽度方向的中央部,且相对上述中心线SC对称。如图47所示,通过轴6e摆动自如地轴支倾斜部件6,通过压缩弹簧5使得倾斜部件6的前端部的相接面6b与分离辊54压接,构成分离部。
另外,在分离辊54两侧,设置一对供纸辊4,4,该一对供纸辊4,4由一对可动轴承57,57支承(参照图46及图47),上述一对可动轴承57,57可绕轴56摆动自如,通过没有图示的驱动马达将逆时钟方向的回转通过带传递到上述供纸辊4,4,同时,通过供纸辊4,4的自重,给与纸材2以运送压力,以运送向分离部。该一对供纸辊4,4也相对上述中心线SC对称,其他结构及分离参数与第一实施形态相同。
在这种构成中,大量纸材2通过没有图示的纸材载置部件上升到所定供纸位置,一对供纸辊4,4通过其自重压接,通过一对供纸辊4,4的逆时钟方向的回转,若干张纸材2被送出送向分离部,通过位于分离部的分离辊54及与其压接的倾斜部件6,一张张分离运向没有图示的图像形成部。
根据该第十三实施形态,纸材载置部件载置大量纸材,在保持水平状态下,通过马达驱动进行升降,在设有这种纸材载置部件的供送装置中,仅仅设置固定的分离辊54,代替以往分离逆转辊及一对运送辊构成的复杂结构,构成简单,能使用分离性能好的倾斜部件,能减少零件数。
在上述第十三实施形态中,作为分离辊54的材质,也可以使用耐冲击性强、耐热性、耐药性、耐环境性好的通常得到广泛使用的聚缩醛POM等合成树脂材料,以代替橡胶。这样,通过供纸辊4,4使得最上面的纸材2a越过倾斜部件6的运送力,以及下面的纸材2b通过与最上面纸材2a的摩擦力被送出的力与第一实施形态没有差异。纸材2与供纸辊4的压接部位设为X,倾斜部件6与分离辊54的压接部位设为N,可以将上述X与N间的距离K设定为与图7所示距离K相同,能保持良好的纸材分离性能,同时,能降低分离辊的零件费。
第一实施例的第十四实施形态如图48及图49所示,在纸材运送宽度方向中央设有供纸辊4,该供纸辊4由一对可动轴承57,57支承,上述一对可动轴承57,57可绕轴56摆动自如。在该供纸辊4两侧,设置一对倾斜部件6,6,同时,与该一对倾斜部件6,6相对应,设有一对分离辊54,54,该一对分离辊54,54分别由一对固定轴承55,55轴支,上述供纸辊4以及设在其两侧的一对分离辊54,54都相对上述中心线SC对称。其他结构及作用与第十三实施形态相同,该第十四实施形态场合,作为分离辊54的材质也可以使用合成树脂材料。
在该第一实施例的第十四实施形态中,倾斜部件6及分离辊54分别设有两个,分离辊54的材质若使用合成树脂材料,则只需在具有橡胶的供纸辊4一处就行,能减少装置整体的零件费。
在上述第十三,第十四实施形态中,通过将与倾斜部件6压接的供纸辊换为分离辊,也可适用于上述第一实施例的第二~第十二实施形态。
在上述第一~第十四实施形态中,在供纸用盒内,纸材2在底板1上大致以水平状态载置,对这种场合进行说明,但也有供纸用盒倾斜地设在图像形成装置的背面等场合。
图50是表示在这种供纸装置实施本发明的第一实施例的第十五实施形态的主要部分的纵截面图,图51是其斜视图,图52是表示其倾斜部件的斜视图。在该第十五实施形态中,底板1前端部的两侧一体地设有抑制凸部1b,1b,与此相对应,在供纸辊4的回转轴20上固定设有第一凸轮21,21,同时,在上述回转轴20的供纸辊4的两侧固定设有第二凸轮22,22。倾斜部件6由支轴26e支承,摆动自如,通过压缩弹簧5的赋能力,前端的相接面26b与供纸辊4相接,在相接面26b的下游侧,在供纸辊4对向部分形成凹陷部26f,在其两侧部形成可与上述第二凸轮22,22相接的凸部26g,26g。回转轴20一端(图51的右端部)设置可使没有图示的驱动马达断续回转的弹簧离合器23,通过电磁线圈24,使其断续,能控制单圈回转,在图50中,驱动回转轴20朝时钟方向回转。
图53-图58表示其动作状态,图58是表示其供纸待机状态的说明图。通过第一凸轮21,21及第二凸轮22,22,底板1及倾斜部件26分别反抗压缩弹簧3,5的赋能力,离开供纸辊4。若开始供纸,供纸辊4朝时钟方向回转,则与此同步,第一凸轮21,21及第二凸轮22,22也开始回转,先如图53所示,第二凸轮22,22的上死点离脱倾斜部件26,倾斜部件26与供纸辊4相接。接着,经图54所示状态,如图55所示,第一凸轮21,21的上死点离脱底板1的抑制凸部1b,1b,底板1朝供纸辊4的方向摆动,将载置在底板1上的纸材(没有图示)运送到倾斜部件26,分离最上面的纸材,运向一对运送辊7。
在此,如图56所示,第一凸轮21,21再次与底板1的抑制凸部1b,1b相接,使得底板1朝逆时钟方向摆动,接着,如图57所示,与倾斜部件26相接,朝时钟方向摆动后,成为图58所示待机状态。
这样,在倾斜部件26两侧部设置可与第二凸轮22,22相接的凸部26g,26g,供纸辊4转一圈,压下倾斜部件26,在供纸待机状态(一对运送辊7的纸材运送状态),纸材分离后,供纸辊4带动时,在第二凸轮22,22与倾斜部件26的凸部26g,26g之间,纸材被运送,能减少倾斜部件26的相接面26b与纸材的摩擦而引起的相接面26b的摩耗。在上述第十五实施形态中,载置许多纸材场合,若其前端不整齐,恐怕不能将纸材设置到供纸辊4下部。
图59是为解决上述问题的本发明第一实施例的第十六实施形态的倾斜部件抑制板的斜视图。在上述第二凸轮22,22与倾斜部件26之间设置倾斜部件抑制板25,该倾斜部件抑制板25的左右一对轴承部25a,25a枢支在图60所示的一对运送辊7的对向辊7b的轴27上,考虑供纸辊4与倾斜部件26的相接部位,在长度方向中部设有开口部25b。其他构成与上述第十五实施形态相同。
在上述第十六实施形态中,图65表示供纸待机状态,第一凸轮21推压底板1的抑制凸部1b,第二凸轮22通过倾斜部件抑制板25推压倾斜部件26的凸部26g,底板1及倾斜部件26分别离开供纸辊4。并且,倾斜部件抑制板25的自由端位于供纸辊4上游,与底板1之间朝着纸材插入方向扩开。这样,即使多张纸材前端不整齐,也能可靠地将其设置到供纸辊4下部。
若从图65所示状态开始供纸,供纸辊4朝时钟方向回转,则与此同步,第一凸轮21及第二凸轮22也开始回转,先如图60所示,第二凸轮22的上死点离脱倾斜部件抑制板25,倾斜部件26与供纸辊4相接。接着,经图61所示状态,如图62所示,第一凸轮21的上死点离脱底板1的抑制凸部1b,底板1朝供纸辊4的方向摆动,将载置在底板1上的纸材运送到倾斜部件26,分离最上面的纸材,运向一对运送辊7。
在此,如图63所示,第一凸轮21再次与底板1的抑制凸部1b相接,使得底板1朝逆时钟方向摆动后,如图64所示,第二凸轮22与倾斜部抑制板25相接,朝时钟方向摆动,成为图65所示待机状态。
这样,在倾斜部件26与第二凸轮22之间,设置留有供纸辊4与倾斜部件26的相接面26b相接部位的倾斜部抑制板25,使其前端位于供纸辊4的上游,前端不整齐的许多纸材受倾斜部抑制板25引导,能可靠地将其设置到供纸辊4下部。
在上述第一~第十六实施形态中,使用供纸辊作为将纸材送向分离部的供送装置,对这种场合进行了说明,但供送装置并不局限于此,也可使用供送带。
图66是使用这种供送装置的本发明第一实施例的第十七实施形态的纵截面图。在该第十七实施形态中,在上述各实施形态的供纸辊4位置回转自如地设有供送带轮61,另外还设有驱动带轮62,在上述供送带轮61和驱动带轮62之间架设供送带60,使得该供送带60与载置在底板1上的纸材2的最上面纸材2a的前端部以及倾斜部件6的相接面6b相接。其他构成与图1或图2相同。
在这种构成中,若驱动带轮62朝逆时钟方向回转,则通过供送带60,上述供送带轮61也朝逆时钟方向回转,与上述供送带60压接的最上面纸材2a朝倾斜部件6的与供送带60的相接面6b的切线T方向送出,通过一对运送辊7,送向图像形成部。
图67表示本发明第一实施例的第十八实施形态,是与图66同样的纵截面图。在一对运送辊7的驱动侧,设有运送带轮63,代替第十七实施形态中的驱动带轮62,在上述运送带轮63与供送带轮61之间架设供送带60,与一对运送辊7的从动侧相接。其他构成与上述图66所示第十七实施形态相同。
在这种构成中,若运送带轮63朝逆时钟方向回转,则通过供送带60,上述供送带轮61也朝逆时钟方向回转。这时,供送带60与倾斜部件6的相接面送出的纸材速度与供送带60在与一对运送辊7的从动侧相接的部位将纸材送向图像形成部的速度通常能保持相同,能圆滑地运送纸材。根据本实施形态,不需要另外设置供送带60的驱动源,能使纸材供给机构简单化。
图68是表示设有上述纸材供给装置的图像形成装置一例的复印机构成图。
在该复印机30中,光学读取系32设置在复印机本体31内,通过该光学读取系32读取得到图像数据,根据该图像数据,光写入系33在设于成像系34的感光体35上形成潜像,成像系34的显影装置36用色调剂使上述潜像成为可视像。
在复印机本体31下部,设置供送装置P,通过供纸辊4从该供送装置P的盒11一张张地供给载置在底板1上的纸材2,由一对运送辊7,通过运送通道37,将纸材运送到成像系34,将感光体35上的可视像转印在纸材2上。
转印一结束,纸材2被运送到定影装置,对可视像进行定影,再通过一对排纸辊39,排出到外部的排纸盘40上。另外,在形成双面图像时,纸材2通过没有图示的排纸分路爪,从翻转运送通道41运向双面装置,暂时置于双面用盘43后,使前进方向逆转,从双面运送通道44再次送入成像系34,在纸材反面形成图像,通过定影装置排出到外部的排纸盘40上。
在图68中,为简单起见,仅表示一个供送装置P,但是,也可以根据需要,设置尺寸不同的若干供送装置,设置该供送装置的图像形成装置也并不局限于复印机,传真机,打印机等也能适用。
下面,说明本发明第二实施例的各种实施形态。图69是表示本发明的供送装置的第二实施例的概略构成图,图70是表示该供送装置的斜视图,图71是表示设有该供送装置的图像形成装置一例的整体构成图。
在图71所表示的作为图像形成装置的复印机中,光学读取系132设置在复印机本体131内,通过该光学读取系132读取得到图像数据,根据该图像数据,光写入系133在设于成像系134的感光体135上形成潜像,成像系134的显影装置136用色调剂使上述潜像成为可视像。
在复印机本体131下部,设置供送装置(供纸装置)101,从该供送装置101供给作为记录纸的纸材Pa,通过一对运送辊107被运送到运送通道137,运送到成像系134,将感光体135上的可视像(色调剂像)转印。
转印有该可视像的纸材Pa被运送到定影装置138,对可视像进行定影,再通过一对排纸辊139,排出到外部的排纸盘140上。另外,在形成双面图像时,纸材Pa通过没有图示的排纸分路爪,从翻转运送通道141运向双面装置142,暂时置于双面用盘143后,使前进方向逆转,从双面运送通道144再次送入成像系134,在纸材反面形成图像,通过定影装置138排出到外部的排纸盘140上。
在图71中,为简单起见,仅表示一个供送装置101,但是,也可以根据需要,设置尺寸不同的若干供送装置,设置该供送装置的图像形成装置也并不局限于复印机,传真机,打印机等也能适用。
如图69所示,供送装置101设有底板102,供纸辊104,倾斜部件105。上述底板102作为纸材载置部件,能以图示左方侧的端部为支点回转自如;纸材Pa载置在该底板102上,通过该底板102的回转上升,上述供纸辊104与上述纸材Pa的供送前端侧(图示右方侧)上面接触,通过上述供纸辊104朝箭头A方向的回转,供送纸材Pa;上述倾斜部件105包括倾斜面105a,其与通过上述供纸辊104供送的纸材Pa前端相碰。通过该倾斜部件105,一张张分离若干张纸材Pa。
在该供送装置101中,设有分离辊106,该辊外周面与倾斜部件105相接,在该分离辊106与供纸辊104之间,设有凸部108,该凸部108与通过上述供纸辊104供送的纸材Pa相接,上述凸部108设置在运送导向部件109上,该运送导向部件109支承上述供纸辊104及分离辊106,使它们能一起回转。
上述倾斜部件105能以支点113为中心朝箭头B方向回转,分离压力弹簧112推压上述倾斜部件105的下面,通过该分离压力弹簧112的赋能力,如图所示,上述倾斜部件105与分离辊106的辊外周面相接。
如图70所示,在运送导向部件109上,通过例如冲压加工形成一对支承部109a,109b,用于支承供纸辊104的轴部104a的两端部,通过上述支承部109a,109b可回转地支承供纸辊104的轴部104a。另外,在运送导向部件109上,通过例如冲压加工形成一对支承部109c,109d,用于支承分离辊106的轴部106a的两端部,通过上述支承部109c,109d可回转地支承分离辊106的轴部106a。
供送装置101在可供送状态下,如图69所示,底板102上载置纸材Pa,底板102能以图示左方侧的端部为支点回转自如,通过该底板102的逆时钟方向回转,上述纸材Pa的供送前端侧与上述供纸辊104压接。
在此,若使上述供纸辊104按箭头A方向回转,则最上面纸材Pa朝倾斜部件105被供给。并且,若干张纸材Pa被送入分离辊106和倾斜部件105之间时,被一张张分离供给。
在如上所述通过供纸辊供给纸材,使该纸材前端与倾斜部件的倾斜面相碰,一张张进行分离供给,在这种供送装置中,为了使得即使使用尺寸或纸厚不同的纸材也能良好地进行分离,例如参照图109所说明,供纸辊154与载置在底板152上的纸材Pa的压接部位为A,供纸辊154与具有倾斜面155a的固定的倾斜部件155的压接部位为B,上述压接部位A与压接部位B在纸材输出方向的距离K’最好设为2~6mm,被输出的纸材Pa的输出方向为S,倾斜部件155的倾斜面155a相对上述输出方向S所成的角度θ最好设为50°~70°。
但是,为了实现上述条件,供纸辊154的外周必须同时与上述压接部位A、B双方相接,但这样的话,供纸辊154的直径变大,供送装置整体变大。
但是,若根据本发明第二实施例的供送装置101,如图69所示,在分离辊106与供纸辊104之间,设有凸部108,将从该凸部108到分离辊106与倾斜部件105压接的分离压力点(夹持形成部)的距离设为K,使得该距离K与图109所示的距离K’(与图69中从供纸压力点到分离压力点的距离一致)相同,即使所使用纸材种类不同,也能使得这些纸材的刚性(弯曲弹性系数)近似,能良好地进行分离。
如图69所示,可以将上述供纸辊104配置在离开分离辊106的位置,且能实现该供纸辊104的小径化。在图69中,用假想线表示以往技术的供纸辊154,与此相比,能实现该供纸辊104的小径化,因此,能实现装置整体高度方向的小径化。
在该实施例中,如上所述,将凸部108一体地设置在运送导向部件109上,该运送导向部件109支承供纸辊104和分离辊106,使它们能一起回转,因此,与将其设在另外构件上场合相比,能提高凸部108与供纸辊104的位置关系精度,以及凸部108与分离压力点b的位置关系精度。这样,能实现供纸运送性能稳定化。
图72是表示设有可载置大量纸材的纸材载置板的供送装置的实施例的与图69同样的概略构成图,图73是表示该供送装置的分解斜视图,与图69相对应部分用同一符号表示。
该实施形态的供送装置设有纸材载置板122,载置板升降机构123,供纸辊104,倾斜部件105。上述纸材载置板122作为纸材载置部件,能载置大量纸材;上述载置板升降机构123作为载置部件升降机构能使该纸材载置板122以水平状态升降;通过上述载置板升降机构123使得纸材载置板122上纸材Pa上升到图72所示的供送位置(供纸位置),上述供纸辊104与上述纸材Pa的最上面压接,供送纸材Pa;上述倾斜部件105包括倾斜面105a,其与通过上述供纸辊104供送的纸材Pa前端相碰,一张张分离纸材Pa。
另外,可回转地设置分离辊106,使其外周面与上述倾斜部件105相接,同时,设有支承部件124,支承成为分离辊106的回转轴的轴部106a,如图73所示,其纵截面形状呈日文片假名“コ”字状,上述供纸辊104的轴部104a也可回转地支承在该支承部件124上,能以分离辊106的轴部106a为支点使得该支承部件124摆动。在支承部件124的位于分离辊106与供纸辊104之间的部分,设有凸部108,其与上述供纸辊104供送的纸材Pa相接。
图72所示的载置板升降机构123是公知机构,在例如上下方向隔开一定间隔分别设置带轮,同时,在带轮间架设带,在该带的一处固定纸材载置板122,通过马达等驱动带轮正反两方向回转,使带回转,使得纸材载置板122升降。
在图73所示分离辊106的轴部106a的图中左方侧一端安装扭矩限制器120,该扭矩限制器120装在驱动轴125上,通过没有图示的驱动源朝箭头C方向驱动上述驱动轴125回转。并且,在该扭矩限制器120上形成嵌合爪120a,该嵌合爪120a与突起126嵌合,上述突起126突设在支承部件124的一方侧壁上,朝向外侧。
这样,若驱动轴125朝箭头C方向回转,则通过扭矩限制器120的嵌合爪120a,推压突起126,因此,支承部件124以分离辊106的轴部106a为支点,在图73中朝逆时钟方向回转。于是,可回转地被支承在支承部件124上的供纸辊104被推压,其与上升到图72所示供纸位置的纸材Pa的最上面接触,沿压下方向对该纸面加压。
在此,若该加压力高到适于供给的值,则施加到扭矩限制器120上的负荷高,在扭矩传递部分发生滑移,能使供纸辊104对纸材Pa的加压力保持一定。
在图73所示分离辊106的轴部106a的另一端形成截面形状大致为D形状的齿轮安装部,将分离辊齿轮127固定在那里,使其与中间齿轮128啮合,该中间齿轮128回转自如地安装在支承部件124的侧壁上,该中间齿轮128还与供纸辊齿轮129啮合。
供纸辊齿轮129固定在位于上述供纸辊104的轴部104a一端的齿轮安装部,该齿轮安装部的截面形状大致为D形状。另外,分离辊齿轮127与齿轮147啮合,该齿轮147固定在辊驱动轴146的前端部,上述辊驱动轴146与没有图示的辊驱动源接续,朝箭头E方向回转。
因此,若辊驱动轴146朝箭头E方向回转,使得齿轮147按同方向回转,则与其啮合的分离辊齿轮127回转,接着,中间齿轮128、供纸辊齿轮129回转,上述供纸辊104按图72箭头A方向回转,这样,供给纸材Pa。所供给的纸材Pa被送入分离辊106与倾斜部件105之间,一张张地被分离,运向成像系(图像打印部)。
本实施形态的供送装置也在分离辊106和供纸辊104之间设有凸部108,将从该凸部108与纸材相接的供纸压力点a到分离辊106与倾斜部件105的分离压力点(夹持形成部)的距离设为K,使得该距离K与图109所示的距离K’相同,能得到良好的分离性能。这样,能将供纸辊104配置在离开分离辊106的位置,且能使该供纸辊104小径化。
因此,在以往一般以水平状态使纸材载置板升降的能大量供给的供送装置中,纸材载置板上升到供给位置,在固定该纸材载置板状态下,使得供纸辊(搓纸辊)压抵载置在该纸材载置板上的最上面纸材,需要加压机构,同时,在该供纸辊的纸材运送方向下游侧,需要设置由相互压接的一对分离逆转辊和运送辊构成的分离机构,而在本实施形态的供送装置中,通过在供纸辊104的纸材运送方向下游侧,设置凸部108,在纸材分离部不用设置一对辊,仅仅设置一个分离辊106,以及与该分离辊106相接的倾斜部件105,就能构成分离部。
这样,在分离部不需要成本高的分离逆转辊,能提供廉价、且能大量供纸的供送装置。
如图73所示,分别配置一个供纸辊104和分离辊106,没有必要在供纸辊104的两侧分别配置一个(合计二个)分离辊106,能降低零件费,且节省空间。
在本实施形态中,如图73所示,例示了通过使用若干齿轮的传递系统,使得分离辊106强制回转,一张张地分离纸材,但是,也可以对分离辊106的轴部106a,安装可自由回转的分离辊齿轮127,使得分离辊106能自由回转。
通常,分离辊106在与纸材相接的部分用橡胶形成,但是,也可以用树脂材质形成。这样,能廉价制作分离辊106,同时,能使得驱动构成零件(分离辊齿轮127)与轴部106a成形为一体,进一步降低成本。
图74是表示供送装置实施形态的运送导板部件的斜视图,刚体形成的凸部通过弹性变形部设在支承部分上,与图70对应部分用同一符号表示;图75是用于说明在该供送装置使底板回转到上升侧时凸部比供纸辊先接触纸材最上面纸面状态的概略图;图76是用于说明凸部受上升纸材推压发生挠曲、纸材与供纸辊接触形成运送接触状态的概略图。
在本实施形态中,运送导向部件109’支承供纸辊104和分离辊106,使它们可一起回转,在该运送导向部件109’上设有切口部148,149,该切口部148,149位于与由刚体构成的凸部108两端对应的位置,在该运送导向部件109’上设置弹性变形部109e,这样,凸部108通过弹性变形部109e一体地设在运送导向部件109’上。
这样,如图75所示,当底板102朝箭头G方向回转时,纸材Pa使用例如再利用纸(已使用过一次,在表面上已形成有图像),在其反面形成图像场合,由于该纸已通过一次定影装置,在供纸方向的前端呈波形,或发生弯曲等,有时凸部108比供纸辊104先接触载置在底板102上的纸材Pa的最上面纸面,即使在这种场合,由于凸部108通过弹性变形部109e支承在运送导向部件109’上,因此,该弹性变形部109e发生扭曲或挠曲,凸部108如图76所示受压而往上方变形。这样,供纸辊104能可靠地与纸材Pa接触,在其间形成运送夹持部,能防止不送出等供纸不良。
凸部108比供纸辊104先接触纸材Pa的最上面纸面这种现象也会因构成供送装置的各零件精度的偏差等而发生。
凸部108本身也可以用弹性体且低摩擦部件形成。若这样的话,如上所述,使底板102回转时,即使因构成各零件精度的偏差等而发生的凸部108比供纸辊104先接触纸材Pa的最上面纸面场合,该凸部108发生弹性变形,因此,供纸辊104能可靠地与纸材Pa接触。另外,凸部108用低摩擦部件形成,因此,凸部108不会给与纸材导致障害的运送负荷。
如上所述,若凸部108的突出方向的前端处于比供纸辊104先接触纸材面的位置关系,对于通过供纸辊104送向分离部的纸材,凸部108施加负荷,有导致不送纸的可能。
因此,凸部108的突出方向的理想位置为:凸部108的突出方向的前端接触纸面前,供纸辊104先与纸面接触,该供纸辊104的周面适当地被压下,与纸面之间形成适于供纸的运送夹持部,在这种状态下,凸部108的突出方向的前端与纸面相接。
最好是还考虑供纸辊104的耐久性,考虑该供纸辊104的耐久摩耗量,决定供纸辊104和凸部108的突出方向位置。
图77是表示使得分离辊的驱动时间比供纸辊的驱动时间延迟的供送装置实施例的概略构成图,图78是表示该供送装置的斜视图,图79是表示设有该供送装置的图像形成装置一例的整体构成图,与图69-图71相对应部分用同一符号表示。
图79所示的图像形成装置与图71所示图像形成装置相比,仅仅供送装置101’不同,其他构成相同,其整体构成及各部动作说明省略。
图77所示供送装置101’与图69所示供送装置101一样,供送装置101’设有底板102,供纸辊104,倾斜部件105。上述底板102作为纸材载置部件,能以图示左方侧的端部为支点回转自如;纸材Pa载置在该底板102上,通过该底板102的回转上升,上述供纸辊104与上述纸材Pa的供送前端侧(图示右方侧)上面接触,通过上述供纸辊104朝箭头A方向的回转,供送纸材Pa;上述倾斜部件105包括倾斜面105a,其与通过上述供纸辊104供送的纸材Pa前端相碰,通过该倾斜部件105,一张张分离若干张纸材Pa。
在该供送装置101’中,设有分离辊106,该辊外周面与倾斜部件105相接,在该分离辊106与供纸辊104之间,设有凸部108,该凸部108在接触点a与通过上述供纸辊104供送的纸材Pa相接,上述凸部108设置在运送导向部件109上,该运送导向部件109支承上述供纸辊104及分离辊106,使它们能一起回转。
上述倾斜部件105能以支点113为中心朝箭头B方向回转,分离压力弹簧112推压上述倾斜部件105的下面,通过该分离压力弹簧112的赋能力,如图所示,上述倾斜部件105与分离辊106的辊外周面相接。
如图78所示,在运送导向部件109上,通过例如冲压加工形成一对支承部109a,109b,用于支承供纸辊104的轴部104a的两端部,通过上述支承部109a,109b可回转地支承供纸辊104的轴部104a。另外,在运送导向部件109上,通过例如冲压加工形成一对支承部109c,109d,用于支承分离辊106的轴部106a的两端部,通过上述支承部109c,109d可回转地支承分离辊106的轴部106a。
供送装置101’在可供送状态下,如图77所示,底板102上载置纸材Pa,底板102能以图示左方侧的端部为支点回转自如,通过该底板102的逆时钟方向回转,上述纸材Pa的供送前端侧与上述供纸辊104压接。
在此,若使上述供纸辊104按箭头A方向回转,则最上面纸材Pa朝倾斜部件105被供给。并且,若干张纸材Pa被送入分离辊106和倾斜部件105之间时,被一张张分离供给。
该供送装置101’也与图69所说明装置101一样,在分离辊106与供纸辊104之间,设有凸部108。这样,即使所使用的纸材种类不同,也能使纸材刚性(弯曲弹性系数)近似,能得到良好的分离性能。
另外,将凸部108一体地设置在运送导向部件109上,该运送导向部件109支承供纸辊104和分离辊106,使它们能一起回转,因此,与将其设在另外构件上场合相比,能提高凸部108与供纸辊104的位置关系精度,以及凸部108与分离压力点(夹持形成部)b的位置关系精度。这样,能实现供纸运送性能稳定化。
在该供送装置101’中,当截断为所定尺寸的纸材Pa以多张叠置状态载置在底板102上,通过分离辊106和倾斜部件105分离供送场合,在制作时的截断过程中产生的毛边,使得纸材供给前端间成为密接状态,或者因静电等原因纸材间发生粘附,纸材间密接力高状态下,容易发生以二张或二张以上叠置状态重送。
于是,在该供送装置101’中,使得分离辊106的驱动时间比供纸辊104的驱动时间延迟。若这样的话,即使密接状态纸材复数张同时由供纸辊104供给,该纸材前端部与尚处于停止状态的分离辊106和倾斜部件105的夹持部相碰,如图80所示,由于上述分离辊106与供纸辊104的驱动时间差,上述复数张纸材受到推压,发生挠曲。这样,在纸材间形成空气层114,纸材间密接力降低,能可靠地将纸材Pa分离成一张。能实现纸材Pa的稳定分离供纸,实现供纸运送性能稳定化。
下面参照图81和图82说明使得分离辊驱动时间比供纸辊驱动时间延迟的延迟驱动机构。图81是用于说明供送装置设有的延迟驱动机构的分离辊齿轮及与其配合的分离辊的轴部附近的供送开始状态位置的放大图,图82是用于说明通过该机构分离辊开始回转时间的与图81同样的放大图。如图78所示,分离辊106的轴部106a的一端形成截面形状大致为D形状的齿轮安装部115,将分离辊齿轮127’嵌合在那里。该分离辊齿轮127’与回转自如地被支承着的中间齿轮128啮合,该中间齿轮128与供纸辊齿轮129啮合,供纸辊齿轮129固定在上述供纸辊104的轴部104a上。
如图81和图82所示,分离辊齿轮127’在中央部设有轴嵌合孔127a,该轴嵌合孔127a大致呈C形状,并且,使得分离辊106的轴部106a的一端形成的齿轮安装部115嵌合在该轴嵌合孔127a内。
如图81所示,当齿轮安装部115的平面部一侧115a与孔端面127b处于相接状态时,平面部另一侧115b与孔端面127c之间形成角度θ的间隙。
图81所示位置为纸材开始供送状态,若从该状态供纸辊104回转,同时,分离辊齿轮127’朝箭头C方向回转,由于分离辊齿轮127’的孔端面127c与平面部115b之间形成角度θ的间隙,因此,在该间隙成为零前,分离辊106的轴部106a不回转。即,分离辊106的驱动时间比供纸辊驱动时间延迟。
如图82所示,若分离辊齿轮127’的孔端面127c与平面部115b相接,间隙成为零(图81的角度θ为0°),由于分离辊齿轮127’的回转力,分离辊106的轴部106a朝箭头C方向回转。
此后,在供给纸材后,以所定时间,驱动源停止,供纸辊104停止回转。与此同时,利用同一驱动源(马达)的分离辊齿轮127’也停止回转。
在此,纸材前端侧通过分离辊106,该纸材Pa由图79所示一对运送v辊继续被运送,当纸材Pa与分离辊106相接期间,通过该纸材Pa,分离辊106与轴部106a一起被带动朝图82所示箭头C方向回转。这时,分离辊齿轮127’处于停止状态,因此,如图81所示,轴部106a回转,直到齿轮安装部115的平面部一侧115a与孔端面127b相接位置,分离辊齿轮127’的孔端面127c与平面部115b之间再次形成角度θ的间隙。因此,回到最初的供送待机状态。
这样,在该供送装置中,即使为通过同一驱动源驱动供纸辊104及分离辊106的结构,也能使得分离辊106的驱动时间延迟,所延迟的时间相当于图81所示角度θ部分。
图83是将延迟驱动机构适用于设有可载置大量纸材的纸材载置板的供送装置实施例的与图77同样的概略构成图,图84是表示该供送装置的分解斜视图,与图72-图73相对应部分用同一符号表示。
本实施形态的供送装置与图72所示供送装置一样,设有纸材载置板122,载置板升降机构123,供纸辊104,倾斜部件105。上述纸材载置板122作为纸材载置部件,能载置大量纸材;上述载置板升降机构123作为载置部件升降机构能使该纸材载置板122以水平状态升降;通过上述载置板升降机构123使得纸材载置板122上纸材Pa上升到图83所示的供送位置(供纸位置),上述供纸辊104与上述纸材Pa的最上面压接,供送纸材Pa;上述倾斜部件105包括倾斜面105a,其与通过上述供纸辊104供送的纸材Pa前端相碰,一张张分离纸材Pa。
另外,可回转地设置分离辊106,使其外周面与上述倾斜部件105相接,同时,设有支承部件124,支承成为分离辊106的回转轴的轴部106a,如图84所示,其纵截面形状呈日文片假名“コ”字状,上述供纸辊104的轴部104a也可回转地支承在该支承部件124上,能以分离辊106的轴部106a为支点使得该支承部件124摆动。在支承部件124的位于分离辊106与供纸辊104之间的部分,设有凸部108,其与上述供纸辊104供送的纸材Pa相接,上述结构与图73的供送装置一样。
并且,本供送装置的驱动系设有延迟机构,使得分离辊106的驱动时间比供纸辊104的驱动时间延迟,该延迟部分相当于图81说明的角度θ时间,仅仅这一点与上述图73的供送装置驱动系不同,在此,仅说明与图73的供送装置的不同点。
在图84所示分离辊106的轴部106a的一端形成图78,图81及图82所说明的齿轮安装部115。并且,与图78所说明场合一样,分离辊齿轮127’的轴嵌合孔127a与该齿轮安装部115嵌合。因此,在本供送装置中,能使分离辊106的驱动时间比供纸辊104的驱动时间延迟,该延迟部分相当于图81中说明的角度θ部分。
分离辊齿轮127’与回转自如地支承在支承部件124侧壁的中间齿轮128啮合,该中间齿轮128与供纸辊齿轮129啮合。
供纸辊齿轮129固定在位于上述供纸辊104的轴部104a一端的齿轮安装部,该齿轮安装部的截面形状大致为D形状。另外,分离辊齿轮127’与齿轮147啮合,该齿轮147固定在辊驱动轴146的前端部,上述辊驱动轴146与没有图示的辊驱动源接续,朝箭头G方向回转。
因此,若辊驱动轴146朝箭头G方向回转,使得齿轮147按同方向回转,则与其啮合的分离辊齿轮127’回转,接着,中间齿轮128、供纸辊齿轮129回转,上述供纸辊104按图83箭头A方向回转,这样,供给纸材Pa。所供给的纸材Pa被送入分离辊106与倾斜部件105之间,一张张地被分离,运向成像系(图像打印部)。
本实施形态的供送装置也在分离辊106和供纸辊104之间设有凸部108,能得到良好的分离性能。
这样,在以水平状态使纸材载置板122升降的能大量供纸的供送装置中,通过在供纸辊104的纸材运送方向下游侧,设置凸部108,不用在纸材分离部设置一对辊,仅仅设置一个分离辊106,以及与该分离辊相接的倾斜部件105,就能构成分离部。
这样,在分离部不需要成本高的分离逆转辊,能提供廉价、且能大量供纸的供送装置。
图85是表示设有运送导板及与其压接的倾斜部件的供送装置的实施例的截面图,图86是表示设有以往就有的运送导板及倾斜部件的供送装置一例的与图85同样的截面图,在图85和图86的相对应部分用同一符号表示。
在图86的供送装置中,底板102作为纸材载置部件,在其一端通过没有图示的枢轴支承供纸盒111,使其摆动自如,压缩弹簧(没有图示)装在该底板102与供纸盒111之间,通过上述压缩弹簧作用提供供纸压力P,对底板102的自由端常时向上方赋能,在该底板102上载置许多纸材Pa。
供纸壳体158作为运送导向部件,供纸盒111可插入可抽出地设置在上述供纸壳体158上,供纸辊154通过其轴部154a回转自如地设置在供纸壳体158上。在该供纸壳体158上一体地形成运送导向件158a,起着分离部件功能,在该运送导向件158a上形成切口部158b,供纸辊154的局部通过该切口部158b向下方突出,与纸材Pa的最上面纸的前端部压接。
在与上述供纸壳体158不同的另外壳体159上通过由轴构成的支点113摆动自如地轴支倾斜部件105的基部,通过压缩弹簧或螺旋弹簧等产生分离压力Q,作用在上述倾斜部件105上,如图86所示,朝顺时钟方向对倾斜部件105赋能。在倾斜部件105的前端部形成倾斜面105a,相接面105b与上述倾斜面105a相接,使得该相接面105b与供纸辊154的外周面压接。
在这种构成中,若供纸辊154朝箭头A方向回转,则与该供纸辊154压接的最上面的纸材Pa1及与其摩擦结合的复数纸材Pa朝图中右方送出,与倾斜部件105的倾斜面105a相碰。这时,通过将上述倾斜面105a相对纸材运送方向的角度设定在所定范围内,能将最上面纸材Pa1供给图像形成部,不会发生不送现象。
但是,在这种构成中,供纸辊154必须同时与纸材Pa和倾斜部件105压接,其外径受到制约,供纸辊154外径变大,难以实现供送装置小型化。
于是,在本实施形态的供送装置160中,如图85所示,该供送装置包括底板102,供纸盒111,供纸壳体158及供纸辊104。上述底板102作为纸材载置部件,能载置许多纸材Pa,上述底板102的左端(没有图示)摆动自如地轴支在上述供纸盒111上,在该底板102与供纸盒111之间,作用供纸压力P,上述供纸盒111可插入可抽出地设置在上述供纸壳体158上,供纸辊104通过其轴部154a回转自如地设置在供纸壳体158上,该供纸壳体158成为供纸辊104的支承部件。
供纸壳体158在下部一体地形成运送导向件158a,起着分离部件功能,在该运送导向件158a上形成切口部158b’,供纸辊104通过该切口部158b’向下方突出,与最上面纸材Pa1压接。
在与上述供纸壳体158不同的另外壳体159上通过支点113摆动自如地轴支倾斜部件105,该倾斜部件105包括倾斜面105a及相接面105b,通过分离压力Q使得上述相接面105b与运送导向件158a的下面压接。
在这种状态下,设定倾斜面105a相对纸材Pa的送出方向成为所定角度50°~70°,相接面105b的宽度非常短。
这样构成供送装置160,若从图85状态供纸辊104朝箭头A方向回转,则与该供纸辊104压接的最上面的纸材Pa1及其下侧的顺序摩擦结合的复数张纸材Pa朝图中右方送出,与倾斜部件105的倾斜面105a相碰。这样,作用在上述倾斜面105a上的力发生沿倾斜面105a方向分力,最上面的纸材Pa1沿倾斜面105a被导向斜上方。
沿倾斜面105a被导向斜上方的最上面纸材Pa1到达倾斜部件105的相接面105b与运送导向件158a形成的夹持形成部N。这时,若设定作用在上述倾斜面105a上的力的沿分离压力Q方向的分力比分离压力Q大,则最上面的纸材Pa1能越过夹持形成部N,可靠地供给图像形成部。
此后的纸材与再下面的纸材之间有摩擦负荷,通过该摩擦负荷,发生沿倾斜面105a的朝斜上方的分力,但是,一般,纸材之间的摩擦系数大约为运送导向件158a与纸材间摩擦系数的50%,不会发生能越过上述倾斜面105a的力,与最上面纸材Pa1分离,能防止重送纸材。
根据本实施形态,倾斜部件105不与供纸辊104压接,能实现供纸辊104的小型化,提高供纸辊104及倾斜部件105的耐久性,历经长期间,还能保持其性能。与倾斜部件105压接的运送导向件158a与供纸壳体158形成为一体,而供纸壳体158轴支供纸辊104,因此,与供纸辊104压接的纸材和倾斜部件105的位置关系精度良好,从载置状态送出的纸材进入分离部时的角度稳定,能实现分离性能稳定化。
图87是表示用金属材形成运送导板的供送装置实施例的截面图,图88是表示该运送导板与供纸辊及倾斜部件关系的斜视图,与图85对应的部分使用同一符号。
在本实施形态的供送装置170中,通常用合成树脂成形的运送导向件178a改用金属材料通过压力加工形成,在其局部设有切口部178b,供纸辊104可从该切口部178b伸出,同时,通过冲压加工形成一对轴承板178c,178c,作为供纸辊104的支承部件,轴支该供纸辊104的轴部104a的两端。
这样,通过用金属材料形成运送导向件178a,不用担心因与纸材Pa滑接而引起的与倾斜部件105的压接部的摩耗,不用担心倾斜部件105的倾斜面105a的角度随着长期间使用发生历时变化,提高耐久性,历经长期间,能稳定保持其分离性能。
图89是表示设有图85或图87的供送装置的图像形成装置一例的整体构成图,与图71对应部分标以同一符号。该图像形成装置(复印机)是用图71的供送装置101代替图85中说明的供送装置160或者图87中说明的供送装置170,其他构成与图71中说明的图像形成装置完全相同,因此,其各部构成及其动作说明省略。
图90是表示实施本发明供送方法的供送装置的主要部分的构成图,图91是表示该供送装置的主要部分的平面图,图92是表示该供送装置的分解斜视图。
在本实施形态的供送装置中,如图90-图92所示,该供送装置包括供纸辊184及倾斜部件105。供纸辊184起着供送机构的功能,纸材Pa载置在作为纸材载置部件的纸材载置板122上,上述供纸辊184与上述纸材Pa的最上面纸材Pa1压接,将纸材送向分离部;上述倾斜部件105包括倾斜面105a,与上述供纸辊184在夹持形成部N压接,与纸材沿送出方向的前端相碰。在上述分离部设有分离辊186,该辊外周面与倾斜部件105相接。
如图90所示,供纸辊184与纸材Pa的压接部位设为X,在该X的下游侧,分离辊186与倾斜部件105的倾斜面终端105c压接成为夹持形成部N,该分离辊186与供纸辊184不同,是另成一体设置的。
并且,如图91所示,通过一对固定轴承185,185轴支该分离辊186,上述一对固定轴承185,185固设在装置本体(没有图示)上,使该分离辊186位于与纸材供给方向(在图90中与朝右方向的纸材送出方向相同)直交的纸材运送宽度方向的中央部,且相对纸材运送宽度方向的中心线SC对称。
如图91所示,与该分离辊186相对应,用由轴构成的支点113摆动自如地轴支倾斜部件105,通过分离压力弹簧112,使得倾斜部件105的前端部的相接面105b与该分离辊186压接,构成分离部。
一对供纸辊184,184设在分离辊186的两侧,由一对可动轴承187,187支承上述一对供纸辊184,184,上述一对可动轴承187,187能绕轴156摆动自如,通过没有图示的驱动马达,如图92所示,通过带传动将逆时钟方向回转传递到上述一对供纸辊184,184,同时,通过该一对供纸辊184,184的自重,给与纸材Pa以运送压力,在该状态下,使得供纸辊184,184回转,将纸材Pa送向分离部。
如图91所示,该一对供纸辊184,184也配置为相对纸材运送宽度方向的中心线SC对称。
在本实施形态的供送装置中,若通过纸材载置板122的上升,最上面的纸材Pa1上升到所定供纸位置,则一对供纸辊184,184通过自重分别压接纸材,通过供纸辊184,184的回转,纸材Pa送向具有倾斜部件105的分离部。当纸材Pa送出二张或二张以上时,通过分离辊186及与其压接的倾斜部件105一张张地分离,将纸材送向图像形成部。
下面,参照图93-图96说明本实施形态的供送装置的各部位置关系及施加到各部的力关系。
图93是用于说明施加在纸材最上面的力关系的图,通过供纸辊184,将载置的复数张纸材Pa送向具有倾斜部件105的分离部,通过最上面的纸材Pa1的前端对倾斜部件105的倾斜面105a作用力F。倾斜面105a相对最上面的纸材Pa1的送出方向S形成角度θ2,在相对该倾斜面105a的垂直方向作用有分力F1,在沿倾斜面105a的方向作用有分力F2。
分离压力弹簧112(参照图90)将倾斜部件105朝供纸辊184推压,上述分离压力弹簧112所产生的分离压力Q相对纸材送出方向S形成角度θ1,将该分离压力Q设定为比上述分力F1的Q方向成份F1α小,最上面的纸材Pa1越过倾斜部件105的倾斜面105a,沿送出方向S供纸。
如图90及图96所示,供纸辊184作用供纸压力P的作用点设为X,供纸辊184与倾斜部件105相接的夹持形成部设为N,上述作用点X与夹持形成部N沿纸材送出方向S的距离设为K。
图94是用于说明位于从上面数第二张纸材Pa2的力关系的图,由于该第二张纸材Pa2与再下面纸材Pa3之间的摩擦负荷,在第二张纸材Pa2上作用有力Fp,该力Fp可分解为相对倾斜面105a的垂直方向分力Fp1以及沿倾斜面105a方向的分力Fp2。但是,一般,纸材间的摩擦系数大约为供纸辊与纸材间摩擦系数的50%,上述力Fp也大约为图93所示力F的50%左右,不发生能越过倾斜部件105的倾斜面105a的力,被倾斜部件105挡住,与最上面的纸材Pa1分离。
倾斜部件105的与供纸辊184的相接面105b,因与纸材摩擦,发生摩耗,当成为图95中用虚线所示的摩耗相接面105b’场合,由于倾斜部件105能沿分离压力弹簧112的分离压力Q方向平行移动,倾斜面105a的所定倾斜角θ2不会变化,能保持分离条件。
再有,使得倾斜部件105的与供纸辊184的相接面105b小,其与最上面的纸材Pa1的夹持部从以往的夹持部宽度D1缩短到夹持部宽度C1,最上面纸材Pa1的后端部通过夹持部后,当因供纸辊184带动回转引起给与此后纸材Pa2送出力场合,夹持部宽度的送进量变小,能抑制纸材Pa的重送。
下面,参照图97说明使用上述图90-图96所说明的供送装置的纸材供给方法。
在图90等所说明的供送装置中,载置在纸材载置板122上的纸材Pa如图97所示,保持水平状态。这样,当纸材的供送角度为水平时,供纸辊184的最下点成为供纸压力P的作用点,将该点作为原点,供纸辊184与倾斜部件105的倾斜面105a的接触点成为夹持形成部N。
这种构成下,设定以下内容:
r:供纸辊的半径
P:供纸压力
Q:分离压力
θ1:分离压力的加压方向与纸材的送出方向所成的角度(°)
θ2:倾斜部件的倾斜面与纸材的送出方向所成的角度(°)
θp2:供纸辊的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度(°)
N:夹持形成部
μ1:供纸辊与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
这里,θp2=θ12-90     (101)
将点X作为原点时,夹持形成部N的坐标(NX,Ny)用下式表示:
NX=r·cos(-θ1)          (102.1)
Ny=r+r·sin(-θ1)        (102.2)
若作为一例,设定r=16,θ1=76°,θ2=60°,则成为N(3.871,0.475)。
下面,根据作用在纸材Pa上的力的关系作成不等式,分别参照图98及图99A,图99B,分为纸材Pa的前端到达夹持形成部N前的区域以及被夹持在夹持形成部N的夹持进入过程两种场合进行说明。
参照图98,在夹持形成部前,纸材Pa的前端受到来自倾斜部件105的倾斜面105a的垂直反力Rf。纸材Pa的前端为了到达夹持形成部N,需要弯曲变形,这时,作用在纸材Pa前端的力因纸材种类不同而异,若厚纸的话,上述力大。
若设纸材前端与在夹持形成部N的供纸辊外周的切线同方向,且纸材前端在作用有供纸压力以外的地方与其他部件不接触,则最上面的纸材的运送力为:
1p12)·P
重送纸的重送力为:
Δμp·P
因此,为了防止不送纸,有以下式:
1p12)·P>Rf·A
∴P>Rf·A/(μ1p12)    (103)
为了防止重送,有以下式:
Δμp·P<Rf·A
∴P<Rf·A/Δμp          (104)
A=sinθp22·cosθp2   (105)
因此,若满足上面不等式(103),(104),供送装置不会发生不送纸材或重送纸材。
下面参照图99A及99B,说明纸材前端进入夹持形成部过程。这时,纸材前端受到来自倾斜部件的倾斜面的垂直反力Qn及其摩擦力μ2·Qn。从供纸辊,纸材前端因夹持力受到垂直反力Fn及沿运送方向的摩擦力μ1·Fn。因此,分离压力Q为:
Fn+Rf·B=Q             (106)
Qn·B=Q                (107)
B=cosθp22·sinθp2 (108)
另外,作为防止纸材长度方向的不送的条件,从上述式(106),(107)得到以下关系式:
1p12)·P+μ1·Fn>Qn·A
∴P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)
(109)
作为防止重送的条件:
Δμp·P+μp12·Fn<Qn·A
将上述式(106),(107)代入上式,得到以下关系式:
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp     (110)
若简化上述式(109),(110)的系数整理,作为防止不送的条件,得到以下关系式:
P>C·Q+D     (111)
作为防止重送的条件,得到以下关系式:
P<G·Q+H     (112)
其中:
C={(A/B)-μ1}/(μ1p12)     (113)
D=μ1·Rf·B/(μ1p12)      (114)
G={(A/B)-μp12}/Δμp         (115)
H=μp12·Rf·B/Δμp          (116)
看作用在纸材前端上的力,纸材前端为弯曲变形,受到来自倾斜部件的倾斜面的力,与该倾斜面垂直的分力成为上述垂直反力Rf。为了简单地求取该值,如图100所示,可以考虑一端固定的长度L的梁的前端作用有集中负荷W。这时,梁前端的挠曲ymax用下式表示:
ymax=W·L3/3·E·l    (117)
l=b·t3/12            (118)
l:截面惯矩
E:杨氏弹性模量
b:梁宽
t:梁的厚度
于是,将图97中供纸压力P的作用点X(原点)设为梁的固定点,纸材直到夹持形成部N的纸材前端变形,求取垂直反力Rf,用下式表示:
W=3·E·l·Ny/L3=Rf·B
∴Rf=3·E·l·Ny/B·L3     (119)
L = ( Nx 2 + Ny 2 ) - - - ( 120 )
前面的表1是使用上述式(119)对于厚度不同的厚纸A,厚纸B,薄纸A,薄纸B计算垂直反力Rf而得的值。纸材宽度b设为与供纸辊宽相同,为50mm,t,E值根据实测值。
在此,用实际值代入上述数式中的各变量,对比本发明的纸材分离方法和以往技术的使用分离垫的纸材分离方法。考虑还使用纸反面,使用三个标准,作为纸材间摩擦系数的差Δμp的值。在上面表2中表示各变量代入值一例。
图101是将本发明的纸材供给方法分离纸材一例与摩擦分离方法比较所表示的图线,纵轴表示供纸压力P,横轴表示分离压力Q,使用本发明的纸材供给方法,NF斜面用上述(103)式,MF斜面用上述(104)式,NF夹持用上述(111)式,MF夹持用上述(112)式,分别求得分界线。关于MF分界线,与三标准的Δμp相对应用三根线表示。关于使用分离垫的FP分离方法,也表示与三标准的Δμp相对应的MF分界线。再有,还表示实施本发明的供纸装置的P,Q设定区域。可以通过弹簧秤或压力传感器等装置测定供纸压力及分离压力。测定时最好考虑纸材重量。
从图101可知,考虑纸反面的纸材间摩擦系数的差Δμp=0.2,FP分离方法的重送区域相当狭,一般的P-Q设定不能对应。对此,在本发明的纸材分离方法中,即使Δμp=0.2,重送区域还有相当的余地。
下式表示使用FP分离方法的MF分界线:
P<(μFPp2)Q/Δμp   (121)
对此,从(115)式得到使用本发明的纸材分离方法的MF分界线的斜度:
{(A/B)-μp12}/Δμp
由此可知,在本发明的纸材分离方法中,与FP摩擦系数μFP相当的值是A/B。其是决定作用在纸材前端上的力的分力的系数,在表2所示各变量的设定例中,根据式(105)及(108),可得:
A/B=1.4       (122)
其与μFP=1.4等价。本发明的纸材分离方法比起FP分离方法来具有宽得多的重送余量度,这是主要原因。这种场合,本发明与FP分离方法的重送分界线的斜度之比如下:
{(A/B)-μp12}/(μFPp12)≈4.1     (123)
这样,本发明的重送余量度是FP分离方法的大约4倍。
为了确认纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数μp12为大的值场合例如粘附纸或再生纸场合的重送余量度,图102表示μp12=0.77,Δμp=0.2场合的P-Q图线。从该图102可知,若能得到足够的供纸压力P,通过本发明的纸材分离方法,即使是纸材之间摩擦系数大的纸反面也能分离。
图103是例示纸材的送出方向前端碰到倾斜面时的角度从50°摆动到70°场合的设定区域的图线,上述倾斜部件5的倾斜面5a与纸材前端所成角度设为θ2,在图103中,纵轴表示供纸压力P,横轴表示分离压力Q,根据试验数据,表示上述角度θ2从50°摆动到70°场合的重送MF区域及不送NF区域的图线,是与图101同样的图线。从图103可知,在长方形实线表示的设定区域,能与纸材间摩擦系数的差Δμp=0.2相对应。但是,在上述角度θ2设定为70°场合,不送NF区域变得严峻,但若用图103中长方形虚线表示的设定区域θ2=70°等的分离压力/供纸压力对应,能充分地进行设定。
图104是在与图103同样状态下比较从上述条件式所求得的厚纸A不送(NF)区域和实际测定值所得的图线。通过实测得到确认,在厚纸A不送NF区域,近似μ1=1.3,μp=0.67,在薄纸B重送MF区域,近似μ2’=0.15,μp=0.54,Δμp=0.048。其他代入值及厚纸A,薄纸B所受到的来自倾斜面的垂直反力Rf的值与上述表1,表2同值。这样,通过将另外测定的摩擦系数数据输入各条件式,判明与实测值近似,能证明上述各条件式的有效性。
这样,根据上述图90-图104所说明的纸材供给装置以及使用该纸材供给装置的纸材供给方法,载置大量纸材,保持水平状态,在这种状态下,驱动马达使纸材载置板122升降,在这种纸材供给装置中,仅仅通过设置分离辊186(不管是回转型还是不回转的固定型都行),代替以往技术中由分离逆转辊及一对运送辊所构成的复杂结构,能使用构成简单、分离性能优越的倾斜部件,能减少零件数。
在本实施形态中,能使用耐冲击性强、耐热性、耐药性、耐环境性好的广泛使用的聚缩醛POM等合成树脂代替橡胶作为分离辊186的材质。
这样,通过供纸辊184,184,能给与最上面的纸材Pa1越过倾斜部件105的运送力,同时,若纸材Pa与供纸辊184的压接部位设为X,倾斜部件105与分离辊186的成为压接部位的夹持形成部设为N,能将上述压接部位X与夹持形成部N间的在纸材送出方向S的距离设为与图96所示距离K相同。因此,能保持良好的纸材分离性能,且能降低分离辊的零件费。
图105是表示在纸材的运送宽度方向的中央配置一个供纸辊、在其两侧配置一对分离辊的供送装置实施形态平面图,图106是表示该供送装置的分解斜视图。
如图105所示,在纸材运送宽度方向的中央部,通过一对可动轴承197,197轴支供纸辊184,上述一对可动轴承197,197一端枢支,能绕轴196摆动自如。如图106所示,在该供纸辊184两侧,设置一对倾斜部件105,105,同时,与该一对倾斜部件105,105相对应,设有一对分离辊186,186,各分离辊186分别由一对固定轴承185,185支承。供纸辊184以及设在其两侧的上述一对分离辊186,186都配置为相对纸材运送宽度方向的中心线SC对称。其他构成及作用与图90-图92所说明的供纸装置相同。
在本实施形态中,也能使用合成树脂作为分离辊186的材质。
在本实施形态中,倾斜部件105及分离辊186分别设有二个,若使用合成树脂作为分离辊186的材质,具有橡胶材质的供纸辊184只要设置一个就行,能降低装置整体的零件费用。
下面,参照图107说明本发明的纸材供给方法的其他实施形态,
与图69对应的部分采用同一符号。
本实施形态的纸材供给方法使用图69所示纸材供给装置101。
在如图107所示的供送装置101中,底板102作为纸材载置部件,纸材Pa载置在该底板102上,通过供纸辊104与上述纸材Pa的最上面纸材Pa1接触,供送纸材,倾斜部件105的倾斜面105a与纸材送出方向S所成角度设为θ2。并且,倾斜部件105的与分离辊106的相接面105b形成为沿供纸辊104轴线方向的凸条,其宽度非常狭。
凸部108位于供纸辊104与分离辊106之间,其与底板102上的最上面纸材Pa1的压接部位设为X,倾斜部件105的倾斜面105a与相接面105b交叉处为倾斜面终端105c,该105c与分离辊106的压接部位即夹持形成部设为N,使得上述压接部位X与夹持形成部N沿纸材送出方向S的距离尽可能接近。并且,若从没有图示的控制部发出开始供纸信号,则使得
供纸辊104朝箭头方向回转,直到最上面纸材Pa1的送出结束。
这样,在供纸辊104与分离辊106之间设有凸部108的场合,凸部108推压纸材Pa1,在该凸部108与纸材Pa1之间作用有规制压力P’,在凸部108与纸材之间产生摩擦系数μ3
因此,若将上述压接部位X与夹持形成部N沿纸材送出方向S的距离设定得短的话,即使供纸辊104与分离辊106之间距离离开,使用弯曲弹性系数不同的各种纸材,但由于纸材前端弯曲范围狭,得到弯曲弹性系数近似的结果,能抑制在倾斜部件105的倾斜面105a所产生的分力偏差。这样,弯曲弹性系数大的厚纸,明信片,信封等场合当然不用说,弯曲弹性系数小的薄纸等纸材也能分离,能与各种纸材对应。
下面,说明图107所示供送装置的各部位置关系及施加到各部的力关系。在说明时,与图90-图104实施形态内容相同部分说明省略。
在图107的供送装置中,通过供纸辊104,将载置的复数张纸材Pa送向具有倾斜部件105的分离部,通过最上面的纸材Pa1的前端对倾斜部件105的倾斜面105a作用有力F。倾斜面105a相对最上面纸材Pa1的送出方向S形成角度θ2,在相对该倾斜面105a的垂直方向作用有分力F1,在沿倾斜面105a的方向作用有分力F2。
分离压力弹簧112将倾斜部件105朝分离辊106推压,上述分离压力弹簧112所产生的分离压力Q相对纸材Pa送出方向S形成角度θ1,将该分离压力Q设定为比上述分力F1的Q方向成份F1α小,最上面的纸材Pa1越过倾斜部件105的倾斜面105a,沿送出方向S供纸。
从上面数第二张纸材Pa2的力关系与图94场合基本相同,不同之处仅在于:用分离辊106代替供纸辊184,与倾斜部件105压接。因此,各部作用力关系与图94场合相同,说明省略。一般,纸材间的摩擦系数大约为分离辊106与纸材间摩擦系数的50%,在第二张纸材Pa2上不发生能越过倾斜部件105的倾斜面105a的力,被倾斜部件105挡住,仅仅最上面的纸材Pa1分离,朝送出方向S供纸。
倾斜部件105的与分离辊106的相接面105b,因与纸材摩擦,发生摩耗,也与图95中说明一样,供纸辊184部分成为分离辊106,由于倾斜部件105能沿分离压力弹簧112的分离压力Q方向平行移动,倾斜面105a的所定倾斜角θ2不会变化,能保持分离条件。
再有,在本供送装置中,也使得倾斜部件105的与分离辊106的相接面105b小,由该相接面105b形成的夹持宽度比以往供送装置短(图95的D1到C1),能抑制纸材Pa的重送。
在实施这种纸材供给方法的供送装置中,与图97中所说明的同样,保持水平状态。这样,当纸材的供送角度为水平时,供纸辊104的最下点成为供纸压力P的作用点。在供纸辊104与分离辊106之间设有凸部108,凸部108与底板102上最上面纸材Pa1的压接部位设为X,将该压接部位X作为原点,分离辊106与倾斜部件105的倾斜面终端105c的接触点成为夹持形成部N。
在此,设定以下内容:
r:供纸辊的半径
P:供纸压力
P’:凸部的供纸压力
Q:分离压力
θ1:分离压力的加压方向与纸材的送出方向所成的角度(°)
θ2:倾斜部件的倾斜面与纸材的送出方向所成的角度(°)
θp2:供纸辊的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度(°)
N:夹持形成部
μ1:供纸辊与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μ3:凸部与纸材之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
这里,θp2与前面所示(101)式相同,将点X作为原点时,夹持形成部N的坐标(NX,Ny)分别成为前面所示(102.1),(102.2)式。
若作为一例,设定r=16,θ1=76°,θ2=60°,则成为N(3.871,0.475)。
下面,根据作用在纸材Pa上的力的关系作成不等式,分别参照图98及图99A,图99B,分为纸材Pa的前端到达夹持形成部N前的区域以及被夹持在夹持形成部N的夹持进入过程两种场合进行说明。
参照图98,在夹持形成部前,纸材Pa的前端受到来自倾斜部件105的倾斜面105a的垂直反力Rf。纸材Pa的前端为了到达夹持形成部N,需要弯曲变形,这时,作用在纸材Pa前端的力因纸材种类不同而异,若厚纸的话,上述力大。
若设纸材前端与在夹持形成部N的供纸辊外周的切线同方向,且纸材前端在作用有供纸压力以外的地方与其他部件不接触,则最上面的纸材的运送力为:
1p12)·P
重送纸的重送力为:
Δμp·P
因此,为了防止不送NF,必须满足以下条件式:
1p12)·P-μ3P’>Rf·A
∴P>Rf·A/(μ1p12)+μ3P’/(μ1p12)    (124)
为了防止重送,必须满足以下条件式:
Δμp·P-μ3P’<Rf·A
∴P<Rf·A/Δμp3P’/(μ1p12)          (125)
这里,A从前面所示(105)式得到。
因此,若满足上面不等式(124),(125),供送装置不会发生不送纸材或重送纸材。
下面参照图99A及99B,说明纸材前端进入夹持形成部过程。这时,纸材前端受到来自倾斜部件的倾斜面的垂直反力Qn及其摩擦力μ2·Qn。从供纸辊,纸材前端因夹持力受到垂直反力Fn及沿运送方向的摩擦力μ1·Fn。因此,分离压力Q为上述(106)式,且具有上述(107),(108)式的关系。
另外,作为防止纸材长度方向的不送的条件,从上述式(106),(107)得到以下关系式:
1p12)·P-μ3P’+μ1·Fn>Qn·A
∴P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)
+μ1·Rf·B/(μ1p12)+μ3P’/(μ1p12)      (126)
作为防止重送的条件:
Δμp·P-μ3P’+μp12·Fn<Qn·A
将上述式(106),(107)代入上式,得到以下关系式:
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμp
+μp12·Rf·B/Δμp3P’/(μ1p12)      (127)
若简化上述式(126),(127)的系数整理,作为防止不送的条件,得到以下关系式:
P>C·Q+D+E    (128)
作为防止重送的条件,得到以下关系式:
P<G·Q+H+E    (129)
其中:
C={(A/B)-μ1}/(μ1p12)(113)
D=μ1·Rf·B/(μ1p12) (114)
G={(A/B)-μp12}/Δμp    (115)
H=μp12·Rf·B/Δμp        (116)
E=-μ3P’
看作用在纸材前端上的力,纸材前端为弯曲变形,受到来自倾斜部件的倾斜面的力,与该倾斜面垂直的分力成为上述垂直反力Rf。为了简单地求取该值,如图100场合一样,可以考虑一端固定的长度L的梁的前端作用有集中负荷W。这时,梁前端的挠曲ymax成为上述(117)式。
于是,将图107中供纸压力P’的作用点X(原点)设为梁的固定点,纸材的直到夹持形成部N的纸材前端变形,用上述(119)式求取垂直反力Rf
使用上述式(119)对于厚度不同的厚纸A,厚纸B,薄纸A,薄纸B计算垂直反力Rf而得的值成为上述表1。纸材宽度b设为与供纸辊宽相同,为50mm,t,E值根据实测值。
在此,用实际值代入上述数式中的各变量,对比本发明的纸材分离方法和以往技术的使用分离垫的纸材分离方法。考虑还使用纸反面,使用三个标准,作为纸材间摩擦系数的差Δμp的值。在上面表2中表示各变量代入值一例。
在本发明的纸材供给方法中,用纵轴表示供纸压力P,横轴表示分离压力Q,NF斜面用上述(103)式,MF斜面用上述(104)式,NF夹持用上述(111)式,MF夹持用上述(112)式,分别求得分界线,得到与上述图101同样的图线。
图101的MF分界线,与三标准的Δμp相对应用三根线表示。关于使用分离垫的FP分离方法,也表示与三标准的Δμp相对应的MF分界线。再有,还表示实施本发明的供纸装置的P,Q设定区域。可以通过弹簧秤或压力传感器等装置测定供纸压力及分离压力。测定时最好考虑纸材重量。
从图101可知,考虑纸反面的纸材间摩擦系数的差Δμp=0.2,FP分离方法的重送区域相当狭,一般的P-Q设定不能对应。对此,在本发明的纸材分离方法中,即使Δμp=0.2,重送区域还有相当的余地。
上述(121)式表示使用FP分离方法的MF分界线,对此,在本发明中,从(115)式得到使用本发明的纸材分离方法的MF分界线的斜度:
{(A/B)-μp12}/Δμp
由此可知,在本发明的纸材分离方法中,与FP摩擦系数μFP相当的值是A/B。其是决定作用在纸材前端上的力的分力的系数,在表2所示各变量的设定例中,根据式(105)及(108),可得(122)式,其与μFP=1.4等价。本发明的纸材分离方法比起FP分离方法来具有宽得多的重送余量度,这是主要原因。
本发明与FP分离方法的重送分界线的斜度之比成为(123)式,本发明的重送余量度是FP分离方法的大约4倍。
为了确认纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数μp12为大的值场合例如粘附纸或再生纸场合的重送余量度,图102表示μp12=0.77,Δμp=0.2场合的P-Q图线。从该图102可知,若能得到足够的供纸压力P(P’),通过本发明的纸材分离方法,即使是纸材之间摩擦系数大的纸反面也能分离。
在图107所示供送装置中,也适合图103所示说明,上述图103例示纸材的送出方向前端碰到倾斜面时的角度从50°摆动到70°场合的设定区域的图线,上述倾斜部件105的倾斜面105a与纸材前端所成角度设为θ2,在图103中,纵轴表示供纸压力P,横轴表示分离压力Q,根据试验数据,表示上述角度θ2从50°摆动到70°场合的重送MF区域及不送NF区域的图线。
从该图可知,在长方形实线表示的设定区域,能与纸材间摩擦系数的差Δμp=0.2相对应。但是,在上述角度θ2设定为70°场合,不送NF区域变得严峻,但若用图103中长方形虚线表示的设定区域θ2=70°等的分离压力/供纸压力对应,能充分地进行设定。
比较从上述条件式所求得的厚纸A不送(NF)区域和实际测定值,得到与上述图104图线相同的结果,在厚纸A不送NF区域,近似μ1=1.3,μp=0.67,在薄纸B重送MF区域,近似μ2’=0.15,μp=0.54,Δμp=0.048,通过实测得到确认。
其他代入值及厚纸A,薄纸B所受到的来自倾斜面的垂直反力Rf的值与上述表1,表2同值。这样,通过将另外测定的摩擦系数数据输入各条件式,判明与实测值近似,能证明上述各条件式的有效性。
因此,若使用图107所说明的纸材供给装置实施纸材供给方法,仅仅通过设置分离辊106,代替以往技术中由分离逆转辊及一对运送辊所构成的复杂结构,能使用构成简单、分离性能优越的倾斜部件,能减少零件数。
图108是用于说明使用设有运送导板及与其压接的倾斜部件的供送装置的纸材供给方法实施例的与图85同样的截面图,与图85对应部分标以同一符号。
该纸材供给方法使用例如图108所示供送装置。该供送装置通过由轴构成的支点113摆动自如地轴支倾斜部件105,运送导向件158a起着分离部件功能,通过分离压力Q使得倾斜部件105的相接面105b与上述运送导向件158a的弯曲部分的下面在夹持形成部N压接。
在上述夹持形成部N与供纸辊104之间,在供纸壳体158的运送导向件158a的部分设有凸部108,通过供纸辊104供给纸材Pa,上述凸部108与上述纸材Pa在压接部位X相接。
在本实施形态的纸材供给方法中使用的供送装置是将图107的供送装置中的起分离部件功能的分离辊106以运送导向件158a的弯曲部分代替,其作用效果与图107供送装置场合相同。
因此,若设定以下内容,实施满足上述(124),(125),(105)各式的纸材供给方法,不会发生不送纸材或重送纸材。
r:供纸辊的半径
P:供纸压力
P’:凸部的供纸压力
Q:分离压力
θ1:分离压力的加压方向与纸材的送出方向所成的角度(°)
θ2:倾斜部件的倾斜面与纸材的送出方向所成的角度(°)
θp2:供纸辊的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度(°)
  N:夹持形成部
μ1:供纸辊与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μ3:凸部与纸材之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
若实施该纸材供给方法,所使用的供送装置在倾斜部件105和供纸辊104之间,设有凸部108,该凸部108与供纸辊104供给的纸材相接,因此,使得从该凸部108到倾斜部件105与运送导向件158a相接的夹持形成部N的距离为适于纸材分离的距离,即使使用尺寸或纸厚等不同的纸材也能使纸材刚度近似,能可靠地一张张地分离供纸。
因此,通过设置上述凸部,供纸辊外径大小不受制约,能将其小径化。这样,在装置整体小型化状态下,即使使用各种各样的纸材,也难以发生不送纸材或重送纸材。
搭载图108所示供送装置的图像形成装置可以通过将图71所示的图像形成装置的供送装置101用图108所示供送装置替代,其图示及说明省略。
上面参照附图说明了本发明的实施例,但本发明并不局限于上述实施例。在本发明技术思想范围内可以作种种变更,它们都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种纸材供给方法,设有供送机构及倾斜部件,上述供送机构与载置在纸材载置部件上的纸材压接,将该纸材送向分离部,上述倾斜部件包括倾斜面,在夹持形成部与上述供送机构压接,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜面相碰;其特征在于:
在满足以下两组条件式的任一组的条件或者两组的条件都满足的情况下,通过上述供送机构将纸材送向分离部,通过上述倾斜部件的倾斜面以及夹持形成部,分离上述被送出的纸材,
上述第一组条件式如下:
P>Rf·A/(μ1p12)
P<Rf·A/Δμp
上述第二组条件式如下:
P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp
其中:
A=sinθp22·cosθp2
B=cosθp22·sinθp2
P:供纸压力
Q:分离压力
Rf:由于纸材弯曲变形,来自倾斜部件的倾斜面的作用在纸材前端的垂直反力
μ1:供送机构与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
θp2:供送机构的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度。
2.根据权利要求1所述的纸材供给方法,其特征在于,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜部件的倾斜面相碰的角度设定为50°~70°
3.一种纸材供给装置,其特征在于:
设有供送机构及倾斜部件,上述供送机构与载置在纸材载置部件上的纸材压接,将该纸材送向分离部,上述倾斜部件与上述供送机构压接,其包括倾斜面,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜面相碰;
上述倾斜部件将与上述供送机构的相接面形成为沿上述供送机构轴线方向的凸条;
上述纸材供给装置满足以下两组条件式的任一组的条件或者两组的条件都满足:
第一组条件式:
P>Rf·A/(μ1p12)
P<Rf·A/Δμp
第二组条件式:
P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp
其中:
A=sinθp22·cosθp2
B=cosθp22·sinθp2
P:供纸压力
Q:分离压力
Rf:由于纸材弯曲变形,来自倾斜部件的倾斜面的作用在纸材前端的垂直反力
μ1:供送机构与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
θp2:供送机构的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度。
4.根据权利要求3所述的纸材供给装置,其特征在于,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜部件的倾斜面相碰的角度设定为50°~70°。
5.一种图像形成装置,其特征在于,设有上述权利要求3-4中任一个所述的纸材供给装置,以及在从该纸材供给装置送出的纸材上形成图像的图像形成机构。
6.一种纸材供给方法,纸材供给装置设有供送机构,分离部件,倾斜部件及凸部,上述供送机构与载置在纸材载置部件上的纸材压接,将该纸材送向分离部,上述分离部件设在上述分离部,上述倾斜部件与上述分离部件在夹持形成部压接,该倾斜部件包括倾斜面,上述纸材的沿送向方向的前端与上述倾斜面相碰,上述凸部设在上述倾斜部件与上述供送机构之间,与通过供送机构供给的纸材相接;其特征在于:
在满足以下两组条件式的任一组的条件或者两组的条件都满足的情况下,使上述供送机构回转,将纸材送向分离部,通过上述倾斜部件的倾斜面以及夹持形成部,分离上述被送出的纸材,
所述第一组条件式如下:
P>Rf·A/(μ1p12)+μ3P′/(μ1p12)
P<Rf·A/Δμp3P′/(μ1p12)
所述第二组条件式如下:
P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)+μ3P′/(μ1p12)
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp+μ3P′/(μ1p12)
其中:
A=sinθp22·cosθp2
B=cosθp22·sinθp2
P:供纸压力
P′:凸部的规制压力
Q:分离压力
Rf:由于纸材弯曲变形,来自倾斜部件的倾斜面的作用在纸材前端的垂直反力
μ1:供送机构与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μ3:凸部与纸材之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
θp2:供送机构的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度。
7.根据权利要求6所述的纸材供给方法,其特征在于,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜部件的倾斜面相碰的角度设定为50°~70°。
8.一种纸材供给装置,其特征在于:
设有供送机构,分离部件,倾斜部件及凸部,上述供送机构与载置在纸材载置部件上的纸材压接,将该纸材送向分离部,上述分离部件设在上述分离部,上述倾斜部件与上述分离部件在夹持形成部压接,该倾斜部件包括倾斜面,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜面相碰,上述凸部设在上述倾斜部件与上述供送机构之间,与通过供送机构供给的纸材相接;
在满足以下两组条件式的任一组的条件或者两组的条件都满足的情况下,使上述供送机构回转,将纸材送向分离部,通过上述倾斜部件的倾斜面以及夹持形成部,分离上述被送出的纸材,
所述第一组条件式如下:
P>Rf·A/(μ1p12)+μ3P′/(μ1p12)
P<Rf·A/Δμp3P′/(μ1p12)
所述第二组条件式如下:
P>{(A/B)-μ1}Q/(μ1p12)+μ1·Rf·B/(μ1p12)+μ3P′/(μ1p12)
P<{(A/B)-μp12}Q/Δμpp12·Rf·B/Δμp3P′/(μ1p12)
其中:
A=sinθp22·cosθp2
B=cosθp22·sinθp2
P:供纸压力
P′:凸部的规制压力
Q:分离压力
Rf:由于纸材弯曲变形,来自倾斜部件的倾斜面的作用在纸材前端的垂直反力
μ1:供送机构与纸材之间的摩擦系数
μ2:倾斜部件的倾斜面与纸材前端之间的摩擦系数
μ3:凸部与纸材之间的摩擦系数
μp12:纸材的第一张与第二张之间的摩擦系数
Δμp:纸材之间的摩擦系数差
θp2:供送机构的夹持形成部的切线与倾斜部件的倾斜面所成的角度。
9.根据权利要求8所述的纸材供给装置,其特征在于,上述纸材的沿送出方向的前端与上述倾斜部件的倾斜面相碰的角度设定为50°~70°。
10.一种图像形成装置,其特征在于,设有上述权利要求8-9中任一个所述的纸材供给装置。
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