CN1550920A - 供纸装置和纸张处理装置 - Google Patents

Abstract

一种供纸装置，其包括：弹性支撑元件；跟随可动元件，其布置成与堆积在纸盘上的该堆纸张的最上面纸张接触，并且其根据纸张的堆积量的变化而跟随移动；约束机构，其根据纸张的堆积量来约束弹性支撑元件，从而使最上面纸张的位置保持基本恒定；以及释放机构，它与跟随可动元件的运动互锁以解除约束状态。该约束机构包括与该弹性支撑元件一起移动的接合元件和约束该接合元件移动的约束元件。该约束元件至少在接合部分附近沿着直线轨迹移动，以便与该接合元件接合和脱开。

Description

供纸装置和纸张处理装置

本公开涉及2003年5月9日提出的日本专利申请2003-132092和2003年5月9日提出的日本专利申请2003-132062中包含的主题，本文结合它们的整个内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用在诸如复印机或者打印机的纸张处理装置中的供纸装置，尤其涉及供纸装置的改进和使用该供纸装置的纸张处理装置，在供纸装置中，从最上面的纸张开始连续地供给由弹性支撑元件抬起的一堆纸张。

背景技术

通常，诸如复印机或者打印机的纸张处理装置一般设置有供纸装置，该供纸装置将例如纸张的薄片供给到用作纸张处理区的图像形成区。在该图像形成区件中形成的图像被转印到纸张上面。

传统上，有一种装置作为这种供纸装置，其包括其中容纳纸张的纸盘，供纸单元布置在纸盘上方，并且由该供纸单元从上面连续地供给纸张。

在此，作为供纸单元，经常使用设置有用来输送纸张的拾取辊和将输送的纸张一次分离一张的分离机构(例如由进料辊和减速辊构成)的单元。

顺便说一下，在这种供纸装置中，使用底板提升系统来供给纸盘中的纸张。

该底板提升系统是这样一种系统，即：底板可以抬升地设置在纸盘的底部，并且由底板向上推且支撑纸张，从而将最上面的纸张推靠到供纸单元的拾取辊上，由拾取辊输送纸张，然后将输送的纸张引导到分离机构，从而一次分离一张纸。

日本专利公报特开平5-4733(如图5)、特开平5-229674(发明的结构，图1)和特开平11-29226(发明的实施例，图1)公开了这样的结构。

就这种底板提升系统来讲，已经提出了这样的技术，即：设置例如电机的驱动源和驱动力传动机构，该驱动力传动机构用来将来自驱动源的驱动力传递给底板，并且其中根据堆积在底板上的剩余纸张量来抬起底板(例如参见日本专利公报特开平5-4733、特开平5-229674)。然而，需要例如电机的驱动源、驱动力传动机构和纸张剩余量检测系统，这样就使得该系统变得昂贵。

还有，已经提出这样的技术，即：用例如弹簧的弹性元件来取代例如电机的驱动源(例如参见日本专利公报特开平11-29226)。然而，当处理各种不同尺寸和质量的纸张之时，由于纸张重量的差异使得底板的抬起量不均匀，并且容易使拾取辊的纸张供给操作变得不稳定。

因此，为了有效地消除这一缺陷，必须精确地控制底板的抬起量，并且已经存在最终使该控制机构复杂的技术问题。

发明内容

本发明已经解决了上述技术问题，并且其目的是提供一种供纸装置和使用该供纸装置的纸张处理装置，该供纸装置能够使用简单的结构实现稳定的纸张供给操作。

根据本发明的一个方面，提供了一种供纸装置，其包括：纸张堆积在其上的纸盘；弹性支撑元件，利用弹性元件的弹力抬起并支撑堆积在纸盘上的该堆纸张；供纸单元，其从最上面的纸张开始连续地供应由弹性支撑元件抬起的该堆纸张；跟随可动元件，其布置成与堆积在纸盘上的该堆纸张的最上面纸张接触，并且其根据纸张的堆积量的变化而跟随移动；约束机构，其根据纸张的堆积量来约束弹性支撑元件，从而使堆积在纸盘上的该堆纸张的最上面纸张的位置保持基本恒定，该约束机构包括与该弹性支撑元件一起运动的接合元件和约束该接合元件运动的约束元件；释放机构，它与跟随可动元件的运动互锁，从而解除由该约束机构产生的约束状态；其中，该约束元件至少在该接合元件和约束元件之间的接合部分附近沿着直线轨迹移动，以便与该接合元件接合和脱开。

附图说明

图1是表示根据本发明实施例的整个供纸装置的说明图；

图2是表示将供纸装置的第一实施例装入其中的纸张处理装置的整个结构的说明图；

图3是表示用在第一实施例中的供纸装置的外貌的说明图；

图4是沿着图3的方向IV看过去的视图；

图5是表示根据第一实施例的供纸装置的主要部件的透视图；

图6是表示用在第一实施例中的约束机构的整个结构和释放机构的主要部件的透视图；

图7是沿着图6的方向VII看过去的主要部件的视图；

图8(a)是表示由约束机构产生的约束状态的说明图，图8(b)是表示由约束机构产生的约束状态已经解除之后的状态的说明图；

图9是表示包括用在第一实施例中的释放机构的释放操作元件的整个结构的透视图；

图10(a)是表示从图9的方向X看过去的说明图，并且表示释放机构没有起作用的状态；图10(b)是表示释放机构已经起作用的状态的说明图；

图11是表示用在第一实施例中的整个返回机构的说明图；

图12是表示用在第一实施例中的返回机构的运动过程的说明图；

图13是表示当返回机构已经工作在第一实施例中时的运动状态的说明图；

图14是表示锁紧机构已经添加到第一实施例中的返回机构上的模式的说明图；

图15是表示在第一实施例中的约束机构、释放机构和锁紧机构之间相互关系的说明图；

图16是表示在第一实施例中的锁紧机构结构的分解透视图；

图17是表示由锁紧机构导致的返回机构的锁紧状态的说明图；

图18是表示由锁紧机构导致的返回机构的锁紧解除状态的说明图；

图19是表示根据第二实施例的供纸装置的主要部件的说明图；

图20是示意性地表示根据第二实施例的供纸装置的说明图；

图21是表示用在第二实施例中的释放机构的改进形式的说明图；

图22是表示根据第三实施例的整个供纸装置的说明图；

图23是表示根据第三实施例的供纸装置的主要部件的说明图；

图24是表示根据第四实施例的供纸装置的主要部件的说明图；

图25是表示根据第四实施例的供纸装置的电机驱动系统的说明图；

图26是表示根据第五实施例的供纸装置装入其中的纸张处理装置的说明图；

图27是表示在第五实施例中的整个手动供纸形式的供纸装置的说明图；

图28是表示在第五实施例中的手动供纸形式的供纸装置的主要部件的说明图；

图29是表示在第五实施例中由返回机构导致的运动过程的流程图；

图30是表示在第五实施例中供纸装置的改进形式的说明图；

图31是表示根据本发明另一实施例的整个供纸装置的说明图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一个方面提供了一种供纸装置，其包括：纸盘1，纸张S堆积在它的上面；弹性支撑元件2，其利用弹性元件3的弹力抬起并支撑堆积在纸盘1上的该堆纸张S；供纸单元4，其从最上面的纸张S1开始连续地输送由弹性支撑元件抬起的该堆纸张S；跟随可动元件5，其布置成与堆积在纸盘1上的该堆纸张S的最上面纸张S1接触，并且其根据纸张S的堆积量的变化而跟随移动；约束机构6，其根据纸张S的堆积量来约束弹性支撑元件2，从而使堆积在纸盘1上的该堆纸张S的最上面纸张S1的位置保持基本恒定；和释放机构7，它与跟随可动元件5的运动互锁，从而解除由该约束机构6导致的约束状态，其中该约束机构6包括与弹性支撑元件2一起运动的接合元件11以及约束该接合元件11移动的约束元件12，该约束元件12至少在这两个元件的接合部分附近沿着直线轨迹m移动，以便与接合元件11接合或者脱开。

在这一技术措施中，供给纸张S的装置广泛地包括在本发明的供纸装置中。例如，本发明能够用于设置有能够从该装置本体拉出的纸盘1的拉出式(所谓的盒式)，或者用于手动供纸式，以及用于能够放置文件的文件供给装置。

还有，该弹性支撑元件2可以包括由弹性元件3推压的可动底板，该弹性支撑元件2可以是支撑由弹性元件3推压的可动底板的支撑件，并且可以是由弹性元件3推压的支撑件，而不使用可动底板。

就用作弹性支撑元件2的底板来讲，不必总是要求其整个区域必须为盘状，只要其在能够堆积纸张S的地方为盘状就行，并且可以适当地设置切口或者开口。

另外，弹性支撑元件2可以是由例如弹簧或类似件的弹性元件3弹性推压的元件。虽然排除了这样的例子，即：使用例如电机这样的驱动源而非弹性元件3的驱动机构来使弹性支撑元件2升高，但是不能总是排除使用除了弹性元件3之外的驱动源的驱动机构的例子。例如，可以包括这样的例子，即：沿着与弹性元件3的推压方向相反的方向，通过驱动机构来降低弹性支撑元件2。应注意，可以合适地选择弹性元件3的数量和布置位置。

虽然供纸单元4优选地至少包括供纸元件4a，但是通常具有多种情况，在这些情况下，它包括一次将供纸元件4a输送的纸张S分离出一张的分离机构4b。

供纸元件4a可以为辊子形状，或者可以是绕着辊子缠绕的皮带。只要送纸元件是具有输送最上面纸张S1功能的元件，那么其设计就可以适当改变。

只要分离机构4b是一次将纸张S分离出一张的机构，那么该分离机构4b就可以是任意的形式，例如，它可以是供给元件(辊子、皮带等)和减速元件(辊子、衬垫等)相结合的一种形式。

还有，跟随可动元件5广泛地包括这样布置的元件，即：其与堆积在纸盘1上的该堆纸张S的最上面纸张S1接触并且随着纸张S的堆积量的变化而移动跟随。从简化装置结构的观点来看，这样的例子包括供纸元件4a，它构成供纸单元4的一部分并且布置成能够与堆积在纸盘1上的该堆纸张S的最上面纸张S1接触。然而，跟随可动元件5不限于此，并且其可以与供纸元件4a分别设置。

在这种情况下，从当供给纸张S时能够尽可能降低摩擦阻力的立场来看，跟随可动元件5最好设置有能够转动的旋转体。

可以适当地选择约束机构6，只要它能够约束弹性支撑元件2的位置，从而使堆积在纸盘1上的该堆纸张S的最上面纸张S1的位置基本保持恒定不变。

在这种情况下，当最上面纸张S1的位置基本保持不变时，在供纸单元4和最上面纸张S1之间的相互位置关系就不变，结果，就最上面纸张S1来讲，该供纸元件4a的握持压力不变，并且使纸张S的输送操作变得稳定。

约束机构6的例子包括这样的例子，即：约束机构6包括与弹性支撑元件2一起运动的接合元件11以及约束该接合元件11移动的约束元件12。

该接合元件11可以与弹性支撑元件2一起运动，它可以直接设置在弹性支撑元件2上，或者可以通过例如齿轮的驱动传动装置相对于该弹性支撑元件2设置。还有，接合元件11的运动轨迹可以是直线或者曲线轨迹。

还有，虽然约束元件12足以能够约束接合元件11的运动，但是从稳定与接合元件11的接合状态的观点出发，约束元件12最好还是设置有推压件，其将该约束元件12推向接合元件11。

此外，接合元件11和约束元件12的具体例子包括这样的例子，即：该接合元件11是至少在其一部分圆周表面上形成有齿的齿轮，并且该约束元件12是其上形成有至少一个与该齿轮啮合的齿的齿条。

作为约束元件12的运动轨迹的优选例子，最好是这样的例子，即：该约束元件12至少在这两个元件的接合部分附近沿着直线轨迹m移动，以便与接合元件11相接合和脱开。

通过将该轨迹限定为“直线轨迹m”，可以稳定该约束元件12和接合元件11之间的约束和释放操作。

在此，因为轨迹是“直线轨迹m”，所以就排除了“曲线轨迹”(摇摆转动)。还有，虽然该“约束元件12”的整个运动轨迹可以是直线轨迹m，但是该整个运动轨迹优选在约束元件12和接合元件11之间的至少接合部分附近为直线轨迹m，因为可以平稳地进行约束元件12和接合元件11之间的接合和脱开操作。

约束元件12的驱动形式的例子包括这样的例子，即：该约束元件12包括在至少两个位置的从动部分，并且当运动时同时驱动这两个从动部分。根据该例子，在例如约束元件12沿着直线轨迹m移动的情况下，可以稳定地操作该约束元件12。

此外，在约束元件12的这种驱动形式中，推压件设置在约束元件12上，以便使该约束元件12和接合元件11之间的接合状态稳定，并且该推压件推压布置在相对于该约束元件12两个位置上的从动部分之间的基本中间部分。

另外，就约束机构6来讲，它包括作为接合元件11的齿轮和作为约束元件12的齿条，它们的齿都是渐开线齿，且压力角为8到12度。根据该例子，能够有效地防止由齿的跳动产生的损坏。

还有，释放机构7可以构造成这样，即：当纸张S的堆积量减少时，跟随可动元件5下降，并且随之解除约束机构6的约束状态。

释放机构7的例子包括这样的例子，即该释放机构7包括：与跟随可动元件5一起运动的释放操作元件；邻靠在释放操作元件上且与其互锁的接触互锁元件；以及联接元件，其布置在接触互锁元件和约束机构6之间，并且可脱开地与该约束机构联接。

在这种类型的例子中，就联接元件来说，存在作为与该约束机构的从动部分啮合的齿轮传动链的元件，且该接触互锁元件与该齿轮传动链中的一个齿轮接合。

作为优选例，在减小由释放机构7产生的释放力的方面，作为联接元件的齿轮传动链是这样的元件，即：设定每一个齿轮的齿数，从而使与该接触互锁元件接合的齿轮的旋转力被放大并且传递给该约束机构6的从动部分。根据该例子，使得通过该联接元件来放大并且传递驱动力成为可能，并且使得减小释放力成为可能。

此外，如图1所示，在包括约束机构6和释放机构7的例子中，从稳定弹性支撑元件2的运动轨迹的观点出发，该供纸装置可以构造成包括导向机构，通过该导向机构引导弹性支撑元件的运动轨迹。

约束机构6可以包括接合元件11和约束元件12，接合元件11包括与该弹性支撑元件2一起运动的齿轮，约束元件12包括约束接合元件11的运动的齿条，该导向机构可以包括导向齿轮和导向齿条，该导向齿轮与约束机构6的齿轮分开设置在弹性支撑元件2上，该导向齿条与导向齿轮啮合并且引导该弹性支撑元件2的运动轨迹，并且作为约束机构6的接合元件11的齿轮模数可以设定为小于导向齿轮的模数。

根据该例子，通过把约束机构6的齿轮模数设定得较小，可以改善纸张位置控制的精确度，并且能够防止导向齿轮的齿跳动。

例如，约束机构6的齿轮模数设定为0.5，导向齿轮的模数设定为0.8。

还有，约束机构6可以包括接合元件11和约束元件12，并且作为接合元件11的优选连接结构，该接合元件11可以通过单向离合器连接到弹性支撑元件2上。

此外，供纸装置最好包括将缓冲力施加给弹性支撑元件2的运动的缓冲元件，该缓冲元件通过单向离合器连接到弹性支撑元件2上。

在这种形式中，从当弹性支撑元件2返回到返回位置时减小操作力的角度来看，单向离合器优选为这样的离合器，即：当该弹性支撑元件2下降时断开接合。

如图31所示，本发明的另一方面提供了一种供纸装置，其包括：纸张S堆积在其上的纸盘1；弹性支撑元件2，利用弹性元件3的弹力抬起并支撑堆积在纸盘1上的该堆纸张S；供纸单元4，其从最上面的纸张S1开始连续地输送由弹性支撑元件2抬起的该堆纸张S；跟随可动元件5，其布置成与堆积在纸盘1上的该堆纸张S的最上面纸张S1接触，并且其根据纸张S的堆积量的变化而跟随移动；约束机构6，其根据纸张S的堆积量来约束弹性支撑元件2，从而使堆积在纸盘1上的该堆纸张S的最上面纸张S1的位置保持基本恒定；释放机构7，它与跟随可动元件5的运动互锁，从而解除由该约束机构6产生的约束状态；和返回机构8，其可以使弹性支撑元件2返回到返回位置，该返回位置就是由弹性支撑元件2产生的该堆纸S被抬起的最初位置。

返回机构8最好是使弹性支撑元件2返回到其最初位置的机构。通过使弹性支撑元件2返回到其最初位置，可以消除这样的缺陷，即例如：当拉出式纸盘1装入该装置时纸张S的放置变得困难或者该堆纸张S被抬起，以及把最上面的纸张S1被夹在该装置中。

这种返回机构8的例子包括：在弹性支撑元件上设置有返回用(return-use)接合元件的返回机构；以及下推机构，通过它可以把该返回用接合元件强制推向下。在这种情况下，尽管该下推机构在拉出式供纸装置和固定式供纸装置中是必须的，但是它不必总是在例如拉出供纸装置内与该纸盘1的拉出操作互锁。在纸盘1已经拉出之后，可以使该下推机构起作用。

还有，作为在拉出式供纸装置中的返回机构8的典型例子，该返回装置8最好与纸盘1的拉出操作互锁，以便使弹性支撑元件2返回到返回位置。

还有，作为在拉出式供纸装置中的下推机构的典型例子，该下推机构优选为布置在该装置本体上的凸轮，其与纸盘1的拉出操作互锁，还与返回用接合元件接合且用力向下推该返回用接合元件。

另外，在本发明中，供纸装置最好包括返回位置固定机构9，其可释放地将弹性支撑元件2固定在返回位置。

由于只有返回机构8，所以就有这样的担心，即：如果由于疏忽而释放该约束机构6，那么弹性支撑元件2将最终离开返回位置移动。然而，通过增加返回位置固定机构9，只要不释放它，那么该弹性支撑元件2就不会移动离开返回位置。

作为该返回位置固定机构9的典型例子，该返回位置固定机构9包括：返回接合元件，其布置在弹性支撑元件2上并且与该弹性支撑元件2一起运动；返回约束元件，在弹性支撑元件2已经到达返回位置的情况下，其约束该返回接合元件的运动；以及返回释放元件，其解除由该返回约束元件产生的约束状态。

在该例子中，虽然只要该返回约束元件能够约束返回接合元件的运动就足够了，但是从稳定其与返回接合元件的接合状态的角度出发，该返回约束元件最好还是包括促使返回元件，其促进该返回约束元件朝返回接合元件返回。

还有，作为返回位置固定机构9的返回接合元件和返回约束元件的典型例子来讲，该返回接合元件是至少在其一部分圆周表面上形成有齿的齿轮，并且该返回约束元件是其上形成有至少一个与该齿轮啮合的齿的齿条。

从易于实现由这种返回位置固定机构9产生的约束和释放操作的观点出发，该返回约束元件最好是这样的元件，即：其在这两个元件的至少接合部分附近沿着直线轨迹运动，以便与该返回接合元件接合和脱开。

根据该例子，通过使该返回约束元件的运动轨迹成为直线轨迹，可以容易地进行该返回约束元件和返回接合元件之间的约束和释放操作。还有，整个运动轨迹不必是直线轨迹，只要该轨迹在这两个元件的至少接合部分附近是直线轨迹就足够了。

另外，从确保由返回位置固定机构9产生的固定的角度出发，作为返回约束元件的齿条和作为返回接合元件的齿轮的齿最好是锯齿。

还有，就该返回释放元件的操作定时来说，该返回释放元件最好是这样的元件，即：在输送纸张的准备工作已经结束的状态下，其对该返回约束元件起作用。至于这里的“输送纸张的准备工作已经结束的状态”，在拉出式供纸装置中是指纸盘1已经装到该装置本体内的常规位置上的状态，在固定式供纸装置中是指已经放置纸张S的状态。

作为在拉出式供纸装置中的返回释放元件的典型例子，该返回释放元件是凸起元件，其设置在该装置本体上，并且在纸盘1已经装在该装置本体内的状态下解除该返回约束元件的约束状态。

此外，如图31中所示，在包括约束机构6、释放机构7和返回机构的例子中，从稳定该弹性支撑元件2的运动的角度出发，该供纸装置可以构造成包括有导向机构，借助该导向机构可以引导该弹性支撑元件的运动轨迹。

约束机构6可以包括接合元件11和约束元件12，该接合元件11包括与弹性支撑元件2一起运动的齿轮，和该约束元件12包括约束接合元件11的运动的齿条，导向机构可以包括导向齿轮和导向齿条，该导向齿轮与约束机构6的齿轮分开设置在弹性支撑元件2上，该导向齿条与该导向齿轮啮合且引导该弹性支撑元件2的运动轨迹，并且作为约束机构6的接合元件11的齿轮模数可以设定成小于导向齿轮的模数。

根据该例子，通过把约束机构6的齿轮模数设定成较小，可以改善纸张位置控制的精确度，并且能够防止该导向齿轮的齿的跳动。

例如，该约束机构6的齿轮模数设定为0.5，而导向齿轮的模数设定为0.8。

还有，在约束机构6包括接合元件11和约束元件12的例子中，作为该接合元件11的优选连接结构，该接合元件11最好通过单向离合器连接到弹性支撑元件2上。

此外，该供纸装置最好包括缓冲元件，其将缓冲力施加给该弹性支撑元件2的运动，该缓冲元件通过单向离合器连接到弹性支撑元件2上。

在这种形式中，从有利于返回操作的观点出发，单向离合器最好是这样的离合器，即：当返回机构8动作时断开其接合。

本发明不限于上述的供纸装置，也可以用于纸张处理装置，该纸张处理装置包括纸张处理区并且与上述的供纸装置结合在一起。

优选实施例的详细描述

下面将参考附图在实施例的基础上来详细描述本发明。

第一实施例

图2表示供纸装置的第一实施例装入其中的纸张处理装置的整体结构。

在图2中，纸张处理装置是这样一种装置，即：电子照相成像机21容纳在装置本体20内，供纸装置40布置在装置本体20内的成像机21之下，该装置本体20的上部构造成排放盘27，纸张传送路径28沿着基本垂直的方向设置在装置本体20内的后面(对应于图2中的左面)，由供纸装置40输送来的纸张沿着该传送路径引导到成像机21和排放盘27传送路径。

应注意，虽然在本实施例中的供纸装置40是作为两层结构(具体说来即40a和40b)装入装置本体20的里面，但是本发明不限于此。该供纸装置40也可以具有一层的结构或者可以具有附加到该供纸装置上的选择单元。

在本实施例中，多个电子照相装置装入其中的处理盒22用于成像机21。该处理盒22配备有：用作图像保留器的感光鼓22a；给感光鼓22a充电的充电装置22b；通过调色剂使形成在感光鼓22a上的静电潜像显现出来的显影装置22c；以及清除感光鼓22a上残留的调色剂的清除装置22d。通过设置成能够打开和关闭该排放盘27的盖子27a的开口，可以连接和拆下处理盒22。

此外，该成像机21配备有：曝光装置23，它包括例如激光扫描器，该激光扫描器使用光线将静电潜像写在被充电装置22b均匀充电的感光鼓22a上；转印装置24，它包括例如转印辊，该转印辊将形成在感光鼓22a上的调色图像(toner image)转印到纸张上；以及定影装置25，它将由转印装置24转印的调色图像定影到纸张上。

还有，在本实施例中，用来定位和传送纸张的对准辊29设置在纸张传送路径28上并位于感光鼓22a的上游，排出辊30设置在纸张传送路径28的排出口附近。应注意，面向传送路径定位的感光鼓22a和转印装置24(转印辊)以及定影装置25起传送元件的作用。

这样，就由该纸张传送路径28的对准辊29将从供纸装置40传送来的纸张定位，按照预定的时间将纸张传送到处理盒22的图像转印位置，在此处进行图像转印，并且随后纸张通过定影装置25且由排出辊30排出到排放盘27。

在本实施例中，纸张在双面记录的模式中返回到相反路线31。

就是说，在纸张输送路线28上的排出辊30的前面分成一个岔路，形成布置在分叉部分的转换门33和从该分叉部分回到对准辊29的相反路线31。合适数量的传送辊32布置在相反路线31上。在双面记录模式中，将转换门33变换到打开相反路线31的一侧，在纸张前进端的前部接触到排出辊30的时间点上，排出辊30反转，并且引导纸张进入相反的路线31。之后，反向纸张被引导至对准辊29，通过感光鼓22a和转印装置24之间，到达定影装置25，并且之后到达排放盘27。

如图2到4所示，在本实施例中的供纸装置40配备有纸盘41，纸张S容纳在其中并且其设置成这样，即：相对于该装置本体20的纸盘接纳部分55(见图11)可以拉出该纸盘。

底板42布置在该纸盘41的底部。底板42布置成能够接触纸盘41的底部，底板42的一端作为可滑动的枢转部分42a。由一根或者几根弹簧43(在附图中，示出了有一根弹簧的例子)将底板42支撑在离开该枢转部分42a一段距离的位置(该位置位于纸张输送方向一侧)上。

应注意，由一对侧面导向件44s和一端面导向件44e将堆积在底板42上的纸张S定位。

此外，供纸单元45布置在纸盘41的纸张输送方向一侧的上面。

供纸单元45设置有：拾取辊46，其设置成能够与纸张S的最上面纸张S1接触并且输送纸张S；分离机构47，它将由拾取辊46输送的纸张S一次分离出一张。

在本实施例中，分离机构47是这样的机构，即：进料辊48和减速辊49接触并且旋转。

另外，拾取辊46可旋转地支撑在摆动板50的自由端(见图9)，该摆动板利用进料辊48的轴作为摆动支点可以摆动。由于推压弹簧52的作用，向下的推压力作用在摆动板50上，因此使拾取辊46布置成能够以预定的夹持压力压靠在最上面的纸张S1上。应注意，该推压弹簧52的推压力设定成小于弹簧43的推压力。

推压弹簧52并不一定是必须的。本发明也可以构造成这样，即：拾取辊46布置成能够由于摆动板50的自重作用而以预定的夹持压力压靠在最上面纸张S1上。在拾取辊46布置成能够由于摆动板50的自重作用而压靠在最上面纸张S1上的情况下，优选该夹持压力保持恒定不变。

特别是在本实施例中，根据纸张S的堆积量控制底板42的运动的互锁机构60布置在纸盘41的纸张输送方向侧上。

在本实施例中，如图4到7所示，该互锁机构60包括：约束机构61，其根据纸张S的堆积量约束底板42的运动，从而可以使堆积在纸盘41上的该堆纸张S的最上面纸张S1的位置保持基本恒定不变；释放机构62，其与拾取辊46的运动互锁，从而解除由约束机构61产生的约束状态；和导向机构63，通过该导向机构引导底板42的运动轨迹。

约束机构61是这样的机构，即：旋转轴70可旋转地布置在与枢转部分42a相对的底板42的自由端，接合齿轮71固定在与旋转轴70的轴端隔开一段距离的该轴一侧位置上，与该接合齿轮71啮合的约束齿条72布置在接合齿轮71的一侧，从而能够相对于接合齿轮71前后移动，并且通过推压弹簧73朝接合齿轮71推动约束齿条72从而使该约束齿条压靠在接合齿轮71上。

特别是在本实施例中，在垂直方向上以笔直的形式设置该约束齿条72的齿72a。还有，接合齿轮71的齿71a和约束齿条72的齿72a都是渐开线齿，并且制造成其压力角为8到12度的结构。约束齿条72在基本水平的方向上沿着直线轨迹移动，从而与接合齿轮71接合和脱开。

还有，在本实施例中，释放机构62是这样的机构，即：在约束齿条72的一部分上设置释放按钮80，以便使其可以上下移动，并且该释放按钮构造成这样：该释放按钮80的垂直运动可以通过转换机构变换为沿着该约束齿条72的纸张输送方向在水平方向上的运动。

如图8(a)所示，转换机构包括连杆81，其中一对连杆部分81a和81b与销子81c联接。释放按钮80一体地设置在该连杆部分81a的自由端部，并且另一连杆部分81b的自由端部由未示出的固定夹持器可旋转地支撑。与该连杆部分81b的旋转支撑轴同轴地设置联接齿轮82。两个传动齿轮83和84可旋转地布置在该联接齿轮82的上方和下方，并且一个传动齿轮85可旋转地布置在传动齿轮84的下面。此外，在约束齿条72的上部和下部形成基本为长方形的挖去开口86和87。与传动齿轮83和85啮合的内部齿条88和89形成在该挖去开口86和87的上和下边缘。

在本实施例中，约束齿条72使用传动齿轮83和85与内部齿条88和89啮合的这两个上下部分作为从动部分，并且当约束齿条72移动时同时驱动这两个从动部分，从而约束齿条72在这两个从动部分上在基本水平的方向上沿着直线轨迹稳定地移动。

还有，虽然可以合适地选择联接齿轮82与传动齿轮83或85的齿数比，但是还是优选通过将传动齿轮83和85的齿数比设定成大于联接齿轮82的齿数比，从而使得放大联接齿轮82的旋转力且将该旋转力传递给从动部分成为可能，并且能够减小向下按压释放按钮80的释放力。

在本实施例中，如图8(a)所示，在释放按钮80处于向上凸出的状态下的非释放位置的情况下，由推压弹簧73的推压力将约束机构61的约束齿条72推靠在接合齿轮71上且与其啮合，并且保持在由约束齿条72约束接合齿轮71的状态。应注意，在由推压弹簧73的推压力使约束齿条72保持在约束位置的状态下，该释放按钮80保持在非释放位置。

如图8(b)所示当按下释放按钮80时，就压下了与释放按钮80具有互锁关系的连杆81，联接齿轮82按照箭头所示方向旋转，伴随着联接齿轮82的旋转，传动齿轮83或者传动齿轮84和85沿着箭头方向旋转，并且由于传动齿轮83和85与内部齿条88和89之间的啮合运动，约束齿条72沿着远离接合齿轮71的方向移动。

还有，在本实施例中，作为压下释放按钮80的操作机构，可以使用这样的机构，即：如图9和10中示例的那样，操作凸起90从供纸单元45的摆动板50的一部分向下凸出，并且由固定到摆动板50上的操作凸起90向下推释放按钮80，该摆动板50跟随供纸单元45的拾取辊46而摆动。

此外，如图4到8(b)所示，在本实施例中的导向机构63包括：设置在旋转轴70两端的导向齿轮100和与该导向齿轮100啮合以引导底板42的运动轨迹的导向齿条101。在纸盘41的两侧设置一对导向齿轮100和导向齿条101。

在本实施例中，沿着垂直方向笔直地设置导向齿条101的齿101a。还有，导向齿轮100的齿100a和导向齿条101的齿101a都为渐开线齿形，并且构造成其压力角为8到12度。

还有，虽然可以合适地选择导向机构63和约束机构61的齿轮模数，但是在本实施例中，约束机构61的齿轮模数要设定成小于导向机构63的齿轮模数，从而能够改善纸张位置控制的精确度，并且能够有效地防止由导向机构63引起的齿轮的齿跳动。

此外，特别是如图5和6所示，通过单向离合器110将本实施例中的约束机构61的接合齿轮71固定到旋转轴70上。

在本实施例中，设置有将缓冲力施加给底板42的运动的油压缓冲器114。该油压缓冲器114连接到从底板42上凸出形成的连接件42b上，并且包括用于驱动传动装置的缓冲器齿轮113。与缓冲器齿轮113啮合的支撑齿轮111通过单向离合器112固定到旋转轴70上与布置有接合齿轮71的位置相对的一侧。

在此，当旋转轴70向上运动时，单向离合器110和112将第一方向的旋转传递给接合齿轮71和支撑齿轮111。当旋转轴70向下运动时，单向离合器110和112不会将第二方向的旋转传递给齿轮71和111。

还有，当旋转轴70向上运动且沿着第一方向旋转时，支撑齿轮111旋转并且随之油压缓冲器114对旋转轴70的转动和移动施加负载(缓冲力)。当旋转轴70向下运动且沿着第二方向旋转时，因为支撑齿轮111没有旋转，所以油压缓冲器114不对旋转轴70的转动和移动施加负载(缓冲力)。

在本实施例中，如图11所示，设置有返回机构64，该返回机构使底板42返回到作为底板42的最初抬起位置的返回位置。

这里，返回位置P0(见图13)是指离底板42的抬起位置最远的下部位置(已经完成纸张输送准备时底板42的位置；具体说来，就是当纸盘41附加到装置本体20的纸盘接收部分55上时，对应于底板42被抬起以便与供纸单元45的拾取辊46相接触的状态)。

如图11到13所示，在本实施例的返回机构64中，返回用接合销120(见图7)设置在底板42的旋转轴70的一端，并且将把返回用接合销120强制推向下的下推机构设置在该装置本体20的纸盘接收部分55的两侧。

在此，纸盘夹持器121布置在该纸盘接收部分55的至少两侧。纸盘夹持器121包括对应于上下两层供纸装置40a和40b的功能部分121a和121b，每一功能部分都设置有导轨122和下推机构，通过该下推机构可滑动地支撑纸盘41，从而能够拉出它来。

在本实施例中，下推机构是这样的一个机构，即：导向凸轮123布置在纸盘夹持器121的一部分中，通过该导向凸轮123控制返回用接合销120的运动轨迹。当从装入位置拉出该纸盘41时，返回用接合销120开始与导向凸轮123的凸轮表面接触，并且强迫返回用接合销120从对应于抬起位置的位置沿着凸轮表面移动到返回位置。在本实施例中，在纸盘41已经完全被拉出的位置处，返回用接合销120下降到导向凸轮123的最下端位置，从而将底板42调整到返回位置。

现在，着重强调供纸装置来描述根据本实施例的纸张处理装置的操作。

例如，在图4和8(a)以及8(b)中，当由供纸单元45连续地供给纸张S时，堆积在底板42上的纸张S就逐渐地减少了。

在这一过程中，因为通过推压弹簧52的推压力将供纸单元45推向下，所以伴随着纸张S的减少，拾取辊46的位置也从预定位置下降。

在这种情况下，供纸单元45的摆动板50从预定位置下降，并且随之通过摆动板50的操作凸起90使释放按钮80从非释放位置(见图10(a))下降到释放位置(见图10(b))，并且该约束齿条72沿着远离接合齿轮71的方向移动。

在该过程中，解除了由约束齿条72导致的对接合齿轮71的旋转约束，并且接合齿轮72可以自由旋转。在该状态下，通过弹簧43的推压力使底板42向上升起。

此时，通过堆积在底板42上的纸张S的作用向上推拾取辊46。因为随之也向上推摆动板50，所以由于推压弹簧73的推压力的作用，也使得与摆动板50的操作凸起90接触的释放按钮80向上升起。

随后，如图10(a)和10(b)所示，由释放机构62产生的约束机构61的约束释放状态就解除了，并且约束齿条72朝接合齿轮71运动且与之啮合，并且限制该接合齿轮71的旋转。

此时，在本实施例中，约束齿条72这样移动，即：在基本水平的方向上沿着直线轨迹与接合齿轮71啮合和脱开。这样，例如，与约束齿条72沿着旋转轨迹运动的相对模式比较，在挤压齿轮齿面的状态下几乎没有磨损。这样，可以平滑和稳定地实现约束齿条72和接合齿轮71之间的啮合操作和脱开操作。

在这一阶段，底板42的位置被约束，堆积在底板42上的纸张S的最上面纸张S1的位置可以连续保持基本恒定不变，就最上面纸张S1来讲，拾取辊46的夹持压力基本不变，并且就拾取辊46来说的最上面纸张S1的输送位置基本恒定不变。这样，将最上面纸张S1塞入到分离机构47内的条件(塞入力和塞入角度)就基本不变。因此，可以稳定地进行拾取辊46对纸张S的输送操作，并且稳定地进行分离机构47的分离操作。

另外，在从拾取辊46输送来的纸张S由分离机构47一次分离出一张之后，它们被传送到在图2中示出的纸张传送路径28。

然后，每重复一次相同的操作，纸张S就减少预定的量，伴随纸张S的减少，解除由该约束齿条72产生的对接合齿轮71上的旋转约束，并且底板42上升。之后，再次实现由约束齿条72产生的对接合齿轮71上的旋转约束，并且约束该底板42的位置，从而使堆积在底板42上的纸张S的最上面纸张S1的位置成为基本恒定不变的位置。

此外，如图2中所示，将从供纸装置输送来的纸张S向上传送经过纸张传送路径28，并且由对准辊29进行定位。之后，在感光鼓22a和转印装置24之间的转印夹持区域，将感光鼓22a上的可视图像(调色图像)转印到纸张S上，该图像被定影到定影装置25上，并且通过排出辊30将纸张S排出到排放盘27上。

因为在该图像处理过程中，由供纸装置40进行的纸张S的供给操作，且尤其是由拾取辊46进行的纸张S的输送操作特别稳定，所以能够非常显著地减小由于在供纸装置40内纸张S的不良供给而导致的图像错误。

如图11到13所示，当纸盘41没有纸时，供纸单元45的拾取辊46开始与底板42直接接触。

在这种情况下，当由未示出的纸张传感器通知用户纸盘41中已经没有纸的事实时，用户就会在拉出纸盘41之后进行纸张放置操作。

此时，当从该装置本体20拉出纸盘41时，在拉出纸盘41的时间段内，由于返回机构64(返回用接合销120和导向凸轮123)的作用使得底板42返回到返回位置P0。鉴于此，当在纸盘41内放置纸张时底板42不抬起，从而可以平稳地进行纸张放置工作。

此外，在将放置有纸张的纸盘41装入该装置本体20的纸盘接收部分55的过程中，底板42没有设置在抬起的位置，直到通过返回机构64的作用完全将纸盘41装入。因此，在装入纸盘41的过程中不会出现障碍，例如堆积纸张的最上面纸张被夹在纸盘接收部分55的中间。

在本实施例中，当从该装置本体20中完全取下纸盘41时，在底板42已经返回到返回位置P0的状态下，约束机构61发挥作用，从而可能将该取下的纸盘41的底板42保持在返回位置P0。

然而，在纸张放置操作过程中，当无意中向下推压该释放机构62的释放按钮80时，由约束机构61产生的底板42的约束状态将最终被解除，因此，底板42将最终从返回位置P0上升到抬起位置。在这种情况下，对于抬起的底板42来讲，存在影响纸张放置操作的潜在可能。

在本实施例中，为了消除这种缺陷，如图14到18的例子所示，除了包括约束机构61、释放机构62和导向机构63以及返回机构64的互锁机构60之外，返回机构64最好增加锁紧机构65。

该锁紧机构65是这样的机构，即：用作被锁紧元件的锁紧接合齿轮130布置在底板42的旋转轴70的一端，并且设置有与该锁紧接合齿轮130啮合和脱开锁紧约束释放元件131。

在本实施例中，锁紧接合齿轮130包括锯齿状齿轮齿130a。在锁紧元件本体134的锁紧接合齿轮130一侧，该锁紧约束释放元件131一体地包括锁紧约束齿条132，在其上形成有锯齿状齿轮齿132a。

在此，锁紧接合齿轮130和锁紧约束齿条132各自的齿130a和132a啮合，成为对于底板42的旋转轴70来说向上运动困难的方向上的锯齿。

另外，特别是如图16所示，锁紧约束释放元件131在锁紧元件本体34内设置有多个长孔135。可滑动地与长孔135接合的凸台136设置成这样，即：从纸盘41的底部凸出，并且在凸台136内形成有螺纹孔。连接螺栓137通过长孔135插入到凸台136的螺纹孔内。此外，将推压弹簧138装入该锁紧元件本体134内，该弹簧138的一端锁定在纸盘41的锁紧元件139上。该推压弹簧138朝锁紧接合齿轮130推压锁紧约束释放元件131。

在本实施例中，锁紧约束释放元件131设置在这样的位置，即：当底板42到达返回位置时，它与锁紧接合齿轮130接合。

还有，这样形成释放用凸起元件133，即：它从锁紧约束释放元件131的锁紧约束齿条132的一部分上凸出。例如，如图11和12所示，在纸盘41已经完全装入纸盘接收部分55内的状态下，该释放用凸起元件133与形成在纸盘夹持器121的一部分上的止挡125接触。与推压弹簧138的推压力相反，该锁紧约束释放元件131从锁紧接合齿轮130退回，从而解除在锁紧接合齿轮130和锁紧约束齿条132之间的啮合状态。

鉴于此，如图17所示，当底板42到达返回位置时，锁紧约束释放元件131的锁紧约束齿条132就与锁紧接合齿轮130啮合，并且锁紧约束释放元件131约束锁紧接合齿轮130的旋转。在这种状态下，锁紧机构65设定为锁紧状态。

这时，因为在基本水平的方向上沿着直线轨迹将锁紧约束释放元件131推压靠在锁紧接合齿轮130上，所以对于锁紧约束齿条132的齿132a来讲，易于与锁紧接合齿轮130的齿130a相交，从而可以平稳地实现它们的啮合操作。

在用户无意中推下处于该状态的释放机构62的释放按钮80的情况下，就会解除由约束机构61产生的约束状态。然而，因为返回机构64仍然保持在由锁紧机构65产生的锁紧状态，所以底板42不能上升到抬起位置，并且没有破坏将纸张放入纸盘41中的能力的潜在可能。

在纸张已经放置在纸盘41内之后将纸盘41插入该装置本体20的纸盘接收部分55时，纸盘41就插入并且装入纸盘接收部分55，返回机构64保持在未变换状态。

此时，在纸盘41已经完全装入纸盘接收部分55的状态下，如图11、12和15所示，锁紧机构65的锁紧约束释放元件131的释放用凸起元件133开始与纸盘夹持器121的止挡125接触，并且锁紧约束释放元件131退回，从而解除由锁紧约束释放元件131的锁紧约束齿条132产生的锁紧接合齿轮130的约束状态。

在该状态下，解除了已通过锁紧机构65被锁定在返回位置上的底板42的锁紧状态，从而底板42上升到抬起位置，堆积在底板42上的该堆纸张设置成能够与供纸单元45的拾取辊46相接触，并且结束纸张输送准备工作。

第二实施例

图19是表示供纸装置的第二实施例的主要部件的说明图。

在图19中，与第一实施例的供纸装置基本上相同，该供纸装置是这样的一个装置，即：由供纸单元45(见图4)从上面开始连续地输送在底板42上的纸张(未示出)。然而，与第一实施例相比，其采用弹性推压摆臂机构140作为底板42的支撑结构，并且分开设置根据纸张堆积量变化而运动的辊子元件150，从而构成与摆臂机构140相应的互锁机构60。

在本实施例中，底板42布置在纸盘41的底部，并且抬起底板42的纸张输送方向一侧的摆臂机构140设置在该装置本体的纸盘接收部分的纸盘41的纸张输送方向一侧。摆臂机构140是这样的机构，即：在纸盘41的底部的一部分和纸张输送方向一侧的垂直壁上设置切口144，设置有将摆动轴142用作摆动支撑点的摆臂141，并且由推压弹簧143抬起并向上推压摆臂141，从而抬起底板42的纸张输送方向一侧。

还有，由摆动支撑臂151来支撑辊子元件150，并且将辊子元件150设置成在自身重力的作用下与在底板42上的纸张接触。

该互锁机构60包括：约束机构61，其根据纸张S的堆积量约束底板42的运动，从而将堆积在纸盘41上的该堆纸张S的最上面纸张S1的位置保持基本恒定不变；释放机构62，其与辊子元件150的运动互锁，从而解除由约束机构61产生的约束状态；返回机构64，使底板42返回到返回位置；和锁紧机构65，它将底板42固定在返回位置。

在本实施例中，约束机构61是这样的机构，即：设置有根据摆臂机构140的摆臂141的位置(换句话说即根据相应于底板42的位置的位置)而运动的接合齿轮160，将与该接合齿轮160啮合的约束齿条161布置成能够在基本水平的方向上沿着直线轨迹前后移动，并且由未示出的推压弹簧朝接合齿轮160推压该约束齿条161。

在该例子中，接合齿轮160通过齿轮传动系统162传递该摆臂机构140的摆动轴142的旋转。在此，齿轮传动系统162是这样的系统，即：将基本为扇形的摆动齿条163固定到摆动轴142上，设置有与摆动齿条163啮合的第一传动齿轮164，与第一传动齿轮164同轴地布置第二传动齿轮165，与接合齿轮160同轴地布置第三传动齿轮166，使第三传动齿轮166与第二传动齿轮165啮合在一起，并且使接合齿轮160上下移动。

还有，如图19和20所示，虽然以与在第一实施例中基本相同的方式构造该释放机构62，但是使用具有与辊子元件150的摆动支撑臂151同轴的摆动轴92的释放杆91作为该释放机构62的操作部分。该释放杆91与辊子元件150互锁并且和它一起摆动，从而能够向下推压释放机构62的释放按钮80(见图6)。

此外，在本实施例中，返回机构64是这样的机构，即：返回接合销171形成为从纸盘41的一部分侧壁上凸出，包括预定凸轮表面的凸轮臂172固定到摆臂机构140的摆动轴142上，当从该装置本体拉出纸盘41时，由于返回接合销171和凸轮臂172之间的接合，摆臂机构140的摆臂141运动到最低位置，因此底板42返回到返回位置。

而且，关于返回机构64的锁紧机构65是这样的机构，即：与接合齿轮160同轴地布置作为被锁紧元件的锁紧接合齿轮181，并且设置有与该接合齿轮181接合和脱开的锁紧爪182。

在本实施例中，锁紧爪182使用摆动轴作为支撑点来回摆动。锁紧元件183形成为这样，即：从锁紧爪182的摆动轴部分上凸出。由推压弹簧184来推压锁紧元件183，从而使锁紧爪182连续地推靠在锁紧接合齿轮181上。

锁紧释放销185形成为从纸盘41的侧壁上凸出。在纸盘41已经完全装入该装置本体的纸盘接收部分的状态下，锁紧释放销185与锁紧元件183接合，从而解除在锁紧爪182和锁紧接合齿轮181之间的啮合状态。

这样，根据本实施例，当由未示出的供纸单元连续地供应纸张的时候，堆积在底板42上的纸张逐渐减少。

在本实施例中，辊子元件150从预定位置下降，并且随之释放杆91下降以向下推压释放机构62的释放按钮80，从而使该约束齿条161退回并且解除该接合齿轮160的约束状态。

在这种情况下，接合齿轮160的旋转不受约束，通过推压弹簧143的推压力的作用抬起摆臂机构140的摆臂141，并且随之抬起底板42。

此时，通过堆积在底板42上的纸张向上推辊子元件150，并且随之也向上推释放杆91。因此，由于未示出的推压弹簧的推压力的作用，与释放杆91相接触的释放按钮80也向上升起。

在这种状态下，就解除了由释放机构62产生的约束机构61的约束释放状态，并且约束齿条161朝接合齿轮160移动且与其啮合，从而约束接合齿轮160的旋转。

在该阶段，摆臂机构140的摆臂141的位置受到约束，并且随之也约束底板42的位置。由于这个原因，堆积在底板42上的纸张的最上面纸张的位置连续保持基本恒定不变，并且可以稳定地实现由供纸单元45产生的纸张输送操作。

还有，在本实施例中，当纸盘41没有纸张和必须放置纸张时，可以从该装置本体拉出纸盘41。

此时，随着纸盘41的拉出操作，返回机构64(返回接合销171和凸轮臂172)动作，以使摆臂机构140的摆臂141移动到最低位置(返回位置)，从而该底板42返回到返回位置(位于纸盘41的底部的位置)。

在该状态下，锁紧机构65(锁紧接合齿轮181和锁紧爪182)动作，以约束接合齿轮160的旋转，并且将摆臂机构140的摆臂141固定在返回位置。

当纸盘41已经拉出到拉出位置时，由于自身重力的作用，底板42放置在纸盘41的底部上，从而可以平稳地进行纸张的放置。

接下来，当放置有纸的纸盘41插入且装到装置本体内时，由于锁紧机构65的作用，摆臂机构140的摆臂141继续被约束在最低位置。这样，插入纸盘41的底板42和摆臂机构40彼此不会相互影响。

另外，在纸盘41已经完全装入该装置本体的纸盘接收部分的状态下，纸盘41的锁紧释放销185撞击锁紧元件183，从而解除由锁紧机构65产生的锁紧状态。由于这一原因，摆臂机构140的锁紧状态被解除，通过摆臂机构140使底板42上升到抬起位置，底板42上的纸张设置成与供纸单元45的拾取辊46接触，这样就结束了纸张输送的准备工作。

应注意，通过在接合齿轮160内部设置单向离合器(未示出)，即使没有解除由约束机构61产生的约束，该摆臂机构140的摆臂141也能够旋转到最低位置(返回位置)。

同样，在本实施例中，约束机构61的约束齿条161构造成能够在基本水平的方向上沿着直线轨迹移动，从而与接合齿轮160接合和脱开。然而，对于约束齿条161来讲，不必总是沿着直线轨迹移动。例如，只要约束齿条161至少在约束齿条161与约束齿轮160啮合的部分附近沿着直线轨迹移动就足够了。

作为这种约束齿条161的运动系统来讲，可以采用这样的系统，即：如图21中的例子所示，由导向元件191和192来控制约束齿条161的直线轨迹，接合销190形成为从约束齿条161上凸出，并且设置使用摆动轴194作为支撑点的连杆193作为释放机构62的组成元件，设置与连杆193的摆动互锁的接合臂195，在接合臂195的自由端形成U形接合凹槽196，接合销190与接合凹槽196可滑动地接合。

根据该系统，当通过例如未示出的释放杆推动连杆193并且使其沿着箭头所示方向运动时，接合臂195绕着摆动轴194摆动。然而，由于接合凹槽196和接合销190之间有间隙的接合状态，所以约束齿条161沿着部分直线的轨迹移动。

第三实施例

本实施例是将本发明应用于前面装入式供纸装置的实施例。

图22是表示整个前面装入式供纸装置的视图。

在图22中，纸盘41装入该装置本体22内，从而能够从前面拉出该纸盘。将纸张S定位的侧面导向件44s和端面导向件44e设置在纸盘41内。沿着垂直于拉出纸盘41的方向的方向输送纸张S。

在本实施例中，如图23所示，供纸装置的基本结构包括与第二实施例基本相同的摆臂机构140和辊子元件150，并且互锁机构60包括与第二实施例基本相同的约束机构61和释放机构62，但是互锁机构60的返回机构62和锁紧机构65与第二实施例中不同。应注意，与第二实施例中的相同的参考标号将被赋予和第二实施例中相同的结构元件，并且在此省略其详细描述。

在本实施例中，返回机构64是这样一种结构，即：返回接合销201固定到摆臂机构140的摆动轴142上，并且在纸盘41的纸张输送方向侧壁中形成与返回接合销201接合的具有预定形状的凸轮槽202。凸轮槽202形成为这样的形状，即当拉出纸盘41时，将返回接合销201向下推到最低位置(返回位置)。

锁紧机构65是这样的机构，即：与约束机构61的接合齿轮160同轴地设置锁紧接合齿轮211，并且设置有与锁紧接合齿轮211接合和脱开的锁紧爪212。

在本实施例中，锁紧爪212使用摆动轴作为支撑点进行摆动，锁紧元件213形成为从锁紧爪212的摆动轴部分上凸出，通过推压弹簧214推压该锁紧元件213，并且将锁紧爪212持续地推靠在锁紧接合齿轮211上。

锁紧释放元件215形成为从纸盘41的较深侧壁上凸出。锁紧释放元件215的一端形成为弧形的导向部分216。另外，在纸盘41已经完全装入该装置本体的纸盘接收部分的情形下，该锁紧释放元件215的弧形导向部分216撞击锁紧元件213，且锁紧元件213沿着弧形导向部分216朝锁紧释放元件215移动，从而解除锁紧爪2112和锁紧接合齿轮211之间的啮合状态。

这样，在本实施例中，与第二实施例基本上相同，由于该约束机构61和释放机构62的作用，底板42上的该堆纸张的最上面纸张保持在基本恒定的位置，从而可以稳定地进行由供纸单元产生的纸张输送操作。

同样，在本实施例中，当纸盘41没有纸和需要放置纸张时，可以从该装置本体拉出纸盘41。

此时，随着纸盘41的拉出操作，返回机构64(返回接合销201和凸轮槽202)起作用，以使摆臂机构140的摆臂141返回到最低位置(返回位置)。

在该状态下，因为接合齿轮160向下移动，所以锁紧机构65(锁紧接合齿轮211和锁紧爪212)作用，以约束接合齿轮160的旋转，并且将摆臂机构140的摆臂141固定在返回位置。

接下来，当放置有纸的纸盘41插入且装到装置本体内时，由于锁紧机构65的作用，摆臂机构140的摆臂141继续被约束在最低位置。因此，插入的纸盘41的底板42和摆臂机构140彼此不会相互影响。

另外，在纸盘41已经完全装入该装置本体的纸盘接收部分的状态下，纸盘41的锁紧释放元件215撞击锁紧元件213，从而解除由锁紧机构65产生的锁紧状态。由于这一原因，摆臂机构140的锁紧状态被解除，通过摆臂机构140使底板42上升到抬起位置，将底板42上的纸张设置成与供纸单元的拾取辊接触，并且结束纸张输送的准备工作。

第四实施例

图24是表示将本发明应用于其上的供纸装置的第四实施例的说明图。

在图24中，供纸装置的基本结构与第三实施例的基本相同，但是互锁机构60的返回机构64的结构与第三实施例的不同。应注意，与第三实施例中的相同的参考标号将被赋予和第三实施例中相同的结构元件，并且在此省略其详细描述。

在本实施例中，由电机驱动系统来实现返回机构64。

如图24和25所示，该电机驱动系统是这样一个系统，即：其包括用来驱动供纸单元的进给电机220，且其中与约束机构61的接合齿轮160同轴地布置返回传动齿轮221，使第一变换齿轮222与返回传动齿轮221啮合，将驱动传动齿轮223设置在进给电机220处，将第二变换齿轮228设置在供纸单元45的拾取辊46处，在驱动传动齿轮223、第一变换齿轮222和第二变换齿轮228之间插入配置有固定齿轮225和摆动齿轮226的钟摆机构224，该固定齿轮225与驱动传动齿轮223啮合，该摆动齿轮226与固定齿轮225啮合，且其中它们的轴与摆动臂227连接。

在本实施例中，将齿轮链构造成这样，即：当该进给电机220向前旋转时，由于驱动传动齿轮223如图25中的实线所示那样的旋转，钟摆机构224向下摆动，摆动齿轮226与第二变换齿轮228啮合。由于这一原因，由进给电机220产生的驱动力被传递给供纸单元45的拾取辊46。

应注意，当进给电机220向前旋转时，由进给机构220产生的驱动力不再传递给约束机构61或者释放机构62，并且约束机构61和释放机构62的驱动力完全以未示出的推压弹簧的弹力为基础。

相反地，齿轮链构造成这样，即：当该进给电机220反向旋转时，由于驱动传动齿轮223如图25中的虚线所示那样的旋转，所以钟摆机构224向上摆动，且摆动齿轮226与第一变换齿轮222啮合。由于这一原因，来自进给电机220的驱动力就经过驱动传动齿轮223、钟摆机构224、第一变换齿轮222和返回传动齿轮221传递给接合齿轮160，并且接合齿轮160移动到最低位置。

由于这一原因，摆臂机构140的摆臂141返回到最低位置(返回位置)。

应注意，当进给电机220反向旋转时，通过控制旋转量可以调节摆臂机构140的返回位置。同样，因为进给电机220在其作为返回机构64的情况和其作为供纸单元45的驱动源的情况之间分别发挥作用，所以过高的负载不会作用到进给电机220上。

第五实施例

本实施例是将本发明应用于手动送纸式的供纸装置上的实施例。

图26表示将手动送纸式的供纸装置230装入纸张处理装置中的一个例子。

在图26中，参考标号40表示拉出式供纸装置，并和来自该供纸装置40的纸张S在通过纸张传送路径28、成像机21和定影装置25之后被排出。在图中，参考标号29表示对准辊，参考标号35表示传送辊。

同样，如图26和27所示，手动送纸式供纸装置230构造成这样，即：与拉出式供纸装置40相反，固定地设置纸盘41，将底板42设置在纸盘41内，由摆臂机构140抬起底板42。在图中，参考标号231表示用来打开和关闭纸盘41的操作杆，参考标号232表示压住堆积在纸盘41上的纸张S的握持盖，以及参考标号45表示供纸单元(设置有拾取辊46和分离机构47(进料辊48和减速辊49))。

在本实施例中，互锁机构60的约束机构61、释放机构62和返回机构64(由电机驱动系统构成)基本上与第四实施例一样，但是锁紧机构65与第四实施例的不同。

在本实施例中，锁紧机构65是这样的机构，即：如图28中所示，与约束机构61的接合齿轮160同轴地设置锁紧接合齿轮211，并且设置与该锁紧接合齿轮211接合和脱开的锁紧爪212。在本实施例中，锁紧爪212使用摆动轴作为支撑点摆动，并且锁紧元件213形成为从该锁紧爪212的摆动轴部分上凸出。

同样，螺线管240的铁芯241与锁紧元件213连接，并且将压缩弹簧242连接到铁芯241上。

在本例子中，当螺线管240通电且将铁芯241吸进时，锁紧爪212与锁紧接合齿轮211分离，并且解除由锁紧爪212产生的锁紧接合齿轮211的锁紧状态。相反地，当铁芯241复位时，由于压缩弹簧242的推压力作用，锁紧爪212锁住锁紧接合齿轮211。

在本实施例中，如图29中所示那样操作返回机构64和锁紧机构65。

即，当开始供纸操作时，螺线管240首先驱动吸入铁芯241。在这种状态下，解除由锁紧机构65产生的锁紧状态。

然后，电机驱动系统的进给电机220(见图25)通过向前旋转而接通，和进行纸张供给操作。

然后，当纸张传感器检测到纸盘41中的纸张用完的事实时，进给电机220停止旋转，并且通过预定步骤驱动其反向旋转，并且摆臂机构140返回到返回位置。之后，螺线管240的铁芯241返回，从而结束纸张供给操作。

还有，虽然在本实施例中描述了将本发明应用于手动送纸式供纸装置230的这样一个例子，但是本发明不限于此，并且能够用于如图26到30所示的文件供给装置250。

如图示，例如在图30中，这种文件供给装置250是这样一个装置，即：底板42布置在纸盘41内，并且通过摆臂机构140抬起该底板42。也可以设置如图28中所示的互锁机构60。

在图30中，参考标号45表示供纸单元，参考标号46表示拾取辊，和参考标号47表示分离机构(由进料辊48和减速辊49构成)。同样，参考标号251到253表示作为纸张S的文件沿着其传送的传送路径，参考标号254和255表示文件排放盘，参考标号256表示传送辊，参考标号257表示文件阅读区的按压辊，参考标号258和259表示将文件排出到排放盘254和255内的排出辊。

如上所述，根据本发明，使用弹性支撑元件的系统包括约束机构和释放机构，该约束机构根据纸张的堆积量来约束弹性支撑元件以便使堆积在纸盘上的一堆纸张的最上面纸张的位置保持基本恒定不变，该释放机构与跟随可动元件的运动相关联地解除由约束机构产生的约束状态。因此，纸张供给元件对于最上面纸张的夹持压力能够保持基本恒定，而不需要使用驱动源和驱动力传动装置。由于这一原因，能够使用简单的结构稳定该纸张输送操作。

特别是在本发明中，将约束机构的结构设计成包括接合元件和约束元件，该接合元件与弹性支撑元件一起运动，该约束元件约束该接合元件的运动。在这两个元件的接合部分附近，约束元件沿着直线轨迹移动，从而与接合元件接合和脱开。因此，可以稳定约束元件和接合元件之间的约束和释放操作，结果，可以提高关于约束机构和释放机构的操作可靠性，并且能够可靠地实现纸张输送操作的稳定性。

而且，根据将供纸装置装入其中的纸张处理装置，可以使用简单的结构稳定纸张输送操作。因此，可以可靠地构造纸张供给性能优越的纸张处理装置。

尤其是在本发明中，因为具有返回机构，例如当放置纸张(将纸张放在纸盘内，将盛有纸张的纸盘放在该装置本体内，等等)时通过使该返回机构起作用，使弹性支撑元件返回到返回位置即由弹性支撑元件产生的该堆纸张抬起的最初位置，能够有效地避免当放置纸张时弹性支撑元件抬起的情况，并且能够极好地保持放置纸张的性能。

此外，通过增加返回位置固定机构，由它将弹性支撑元件可释放地固定在返回位置，使得将返回机构保持在固定状态成为可能，例如即使在放置纸张之时无意中操作释放机构并且解除由约束机构产生的约束状态的情况下。由于这一原因，能够有效地避免由无意的操作产生的返回机构的返回操作，因此，就没有由于无意操作而破坏纸张的操作性的潜在可能。

还有，根据将这种供纸装置装入其中的纸张处理装置，可以使用简单的结构，稳定纸张的输送操作，并且能极好地保持纸张的放置性。因此，能够可靠地构造纸张供给性能优越的纸张处理装置。

Claims (31)

1、一种供纸装置，其包括：

纸张堆积在其上的纸盘；

弹性支撑元件，利用弹性元件的弹力抬起并支撑堆积在纸盘上的该堆纸张；

供纸单元，其从最上面的纸张开始连续地供应由该弹性支撑元件抬起的该堆纸张；

跟随可动元件，其布置成与堆积在该纸盘上的该堆纸张的最上面纸张接触，并且其根据纸张的堆积量的变化而跟随移动；

约束机构，其根据纸张的堆积量来约束该弹性支撑元件，从而使堆积在该纸盘上的该堆纸张的最上面纸张的位置保持基本恒定，该约束机构包括与该弹性支撑元件一起移动的接合元件和约束该接合元件运动的约束元件；

释放机构，其与跟随可动元件的移动互锁，从而解除由该约束机构产生的约束状态；

其中，该约束元件至少在该接合元件和约束元件之间的接合部分附近沿着直线轨迹移动，以便与该接合元件接合和脱开。

2、根据权利要求1所述的供纸装置，其特征在于，该跟随可动元件包括供纸元件，该供纸元件构成供纸单元的一部分，并且设置成能够与堆积在该纸盘上的该堆纸张的最上面纸张接触。

3、根据权利要求1所述的供纸装置，其特征在于，该跟随可动元件包括可以转动的旋转本体。

4、根据权利要求1所述的供纸装置，其特征在于，该接合元件包括齿轮，该齿轮至少在其一部分圆周表面上形成齿；以及该约束元件包括齿条，其上形成至少一个与该齿轮啮合的齿。

5、根据权利要求1所述的供纸装置，其特征在于，该约束元件包括位于至少两处的从动部分，并且约束元件在运动的同时驱动这两个从动部分。

6、根据权利要求5所述的供纸装置，还包括设置在该约束元件上的推压元件；其中，该推压元件推压设置在该约束元件上的两处的从动部分之间的大致中间部分。

7、根据权利要求4所述的供纸装置，其特征在于，该齿轮和齿条的齿是渐开线齿，且压力角为8到12度。

8、根据权利要求1所述的供纸装置，其特征在于，该释放机构包括：

释放操作元件，其与该跟随可动元件一起移动；

接触互锁元件，其邻接靠在该释放操作元件上并且与其互锁；

和联接元件，其布置在该接触互锁元件和该约束机构之间，并且与该约束机构可脱开地联接。

9、根据权利要求8所述的供纸装置，其特征在于，该联接元件包括与该约束机构的从动部分啮合的齿轮链，且该接触互锁元件联接到该齿轮链的其中一个齿轮上。

10、根据权利要求9所述的供纸装置，其特征在于，在该齿轮链中，设定每一个齿轮的齿数，以放大与该接触互锁元件联接的齿轮的旋转力，并且将该旋转力传递给该约束机构的从动部分。

11、根据权利要求1所述的供纸装置，还包括导向机构，通过该导向机构引导该弹性支撑元件的移动轨迹。

12、根据权利要求11所述的供纸装置，其特征在于，该约束机构包括接合元件和约束元件，该接合元件设置在弹性支撑元件上且具有与该弹性支撑元件一起移动的齿轮，该约束元件具有约束该接合元件的移动的齿条；

该导向机构包括导向齿轮和导向齿条，该导向齿轮与该约束机构的齿轮分开设置在该弹性支撑元件上，该导向齿条与导向齿轮啮合并且引导该弹性支撑元件的移动轨迹；

以及作为该约束机构的接合元件的齿轮模数设定为小于该导向齿轮的模数。

13、根据权利要求1所述的供纸装置，其特征在于，该接合元件通过单向离合器连接到该弹性支撑元件上。

14、根据权利要求1所述的供纸装置，还包括将缓冲力施加给该弹性支撑元件的移动的缓冲元件；其中该缓冲元件通过单向离合器连接到该弹性支撑元件上。

15、根据权利要求13所述的供纸装置，其特征在于，当弹性支撑元件下降时，断开该单向离合器的接合。

16、根据权利要求14所述的供纸装置，其特征在于，当弹性支撑元件下降时，断开该单向离合器的接合。

17、根据权利要求1所述的供纸装置，其特征在于，该供纸单元包括供纸元件和分离机构，该分离机构一次将由该供纸元件输送的纸张分离出一张。

18、根据权利要求1所述的供纸装置，还包括返回机构，该返回机构使弹性支撑元件返回到返回位置，即由该弹性支撑元件抬起的该堆纸张的抬起最初位置。

19、根据权利要求18所述的供纸装置，其特征在于，该返回机构包括：在弹性支撑元件上的返回用接合元件；以及下推机构，通过它可以把该返回用接合元件强制推向下。

20、根据权利要求18所述的供纸装置，还包括能够从装置本体拉出的纸盘；其中，该返回机构与该纸盘的拉出操作互锁，从而使该弹性支撑元件返回到返回位置。

21、根据权利要求19所述的供纸装置，还包括从装置本体拉出的纸盘；

其中，该下推机构包括设置在装置本体上的凸轮，该下推机构与纸盘的拉出操作互锁，与返回用接合元件接合，并且强制向下推压该返回用接合元件。

22、根据权利要求18所述的供纸装置，还包括返回位置固定机构，其可释放地将该弹性支撑元件固定在返回位置上。

23、根据权利要求22所述的供纸装置，其特征在于，该返回位置固定机构包括：

返回接合元件，其布置在弹性支撑元件上并且与该弹性支撑元件一起运动；

返回约束元件，在弹性支撑元件已经到达该返回位置的情况下，其约束该返回接合元件的运动；

以及返回释放元件，其解除由该返回约束元件产生的约束状态。

24、根据权利要求23所述的供纸装置，其特征在于，该返回接合元件包括齿轮，至少在其一部分圆周表面上形成齿；和该返回约束元件包括齿条，其上形成至少一个与该齿轮啮合的齿。

25、根据权利要求24所述的供纸装置，其特征在于，该返回约束元件至少在该约束元件和返回接合元件之间的接合部分附近沿着直线轨迹移动，以便与该返回接合元件接合和脱开。

26、根据权利要求24所述的供纸装置，其特征在于，作为返回约束元件的齿条和作为返回接合元件的齿轮的齿都为锯齿。

27、根据权利要求23所述的供纸装置，其特征在于，在已经完成供应纸张准备的状态下，该返回释放元件对该返回约束元件起作用。

28、根据权利要求21所述的供纸装置，还包括能够从装置本体拉出的纸盘；

其中，该返回释放元件包括设置在该装置本体上的凸起元件，并且在纸盘已经装入该装置本体内的状态下，其解除该返回约束元件的约束状态。

29、根据权利要求18所述的供纸装置，还包括导向机构，由该导向机构引导该弹性支撑元件的运动轨迹。

30、根据权利要求29所述的供纸装置，其特征在于，该约束机构包括接合元件和约束元件，该接合元件具有与该弹性支撑元件一起运动的齿轮，该约束元件具有约束该接合元件的运动的齿条；

该导向机构包括导向齿轮和导向齿条，该导向齿轮与该约束机构的齿轮分开设置在弹性支撑元件上，该导向齿条与该导向齿轮啮合并且引导该弹性支撑元件的运动轨迹；以及

作为该约束机构的接合元件的齿轮模数设定为小于该导向齿轮的模数。

31、一种纸张处理装置，其包括：

纸张处理部分；和

供纸装置，它包括：

纸张堆积在其上的纸盘；

弹性支撑元件，利用弹性元件的弹力抬起并支撑堆积在纸盘上的该堆纸张；

供纸单元，其从最上面的纸张开始连续地供应由弹性支撑元件抬起的该堆纸张；

跟随可动元件，其布置成与堆积在纸盘上的该堆纸张的最上面纸张接触，并且其根据纸张的堆积量的变化而跟随移动；

约束机构，其根据纸张的堆积量来约束弹性支撑元件，从而使堆积在纸盘上的该堆纸张的最上面纸张的位置保持基本恒定，该约束机构包括与该弹性支撑元件一起移动的接合元件和约束该接合元件移动的约束元件；

和释放机构，它与跟随可动元件的移动互锁，从而解除由该约束机构产生的约束状态；

其中，该约束元件至少在该接合元件和约束元件之间的接合部分附近沿着直线轨迹移动，以便与该接合元件接合和脱开。

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