专利名称：片材供给/输送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及片材(sheet stuff)供给/输送装置，其用在例如复印机、打印机、传真机的成像装置或者使用电子照相术的这些装置的组合机器中，尤其涉及这样的片材供给/输送装置，它能够稳定且间歇地供给/输送片材，而不会由于在片材的供给/输送过程中的振动而产生负作用及产生脉冲噪音。
背景技术：
通常，例如复印机、打印机、传真机的成像装置或者使用电子照相术的这些装置的组合机器中，已经主要使用如图12所示的结构作为片材手动供给/输送装置。如图12所示的片材供给/输送装置100设有片材(未示出)放在其上的压板101。螺旋弹簧102向上推动压板101。在压板101之上布置有旋转轴103，其支承在装置本体(未示出)的轴承上。用于供给/输送片材的月牙形供给/输送辊104固定到旋转轴103上。用于限定最上层片材的芯辊105也可旋转地支承在旋转轴103上。
凸轮板106分别固定到旋转轴103的两端。当不供给/输送片材时，凸轮板106分别压下凸缘107，从而放在压板101上的片材(未示出)与供给/输送辊104分离。
同时，上述的传统片材供给/输送装置100存在下面的问题(1)由于振动产生影响图像质量的负作用，并且脉冲噪音也较大。(2)用作输送单元的供给/输送辊104的间歇驱动可能不稳定(辊子不旋转或者连续旋转)。
上述问题(1)起因于下面的事实。如图12看到的那样，当释放凸轮板106时，由于螺旋弹簧102的推力，使已被凸轮板106压下的其上放有片材的压板101向上回弹。然后，片材碰撞供给/输送辊100。在连续供给/输送的情况下，在片材碰撞供给/输送辊100瞬间的振动对于之前刚刚供给/输送的打印中的片材图像质量有负面影响。此时的脉冲噪音也很大。
另一方面，如图12所示，当缺牙齿轮108用作间歇驱动单元以断续地驱动作为输送单元的供给/输送辊104时，问题(2)尤其突出。在很多情况下，为了满足节约成本的要求，最近的成像装置例如打印机使用缺齿齿轮代替弹簧离合器来作为间歇驱动单元，以间歇驱动供给/输送辊104。在其中齿轮总是彼此啮合的弹簧离合器有利于驱动的接合/脱开。另一方面，在使用缺齿齿轮108的情况下，必须使齿轮108旋转，直到其与惰轮109啮合。由例如连接到缺牙齿轮108上的螺旋弹簧110这样的弹性件来产生旋转力。另外，用来使压板101相对于供给/输送辊104接触/分离的凸轮板106连接到作为输送单元的供给/输送辊104的旋转轴103上。在待用状态，作为压板101的推动装置的螺旋弹簧102处于这样的状态，即使用强大的推力使其压缩到最大程度。因此，在从待用状态开始操作供给/输送辊104的旋转轴103的情况下，在凸轮板106和凸缘107之间产生非常大的阻力，从而必须将缺牙齿轮108的螺旋弹簧110的力设定为较大的等级。如果该力太大，那么连接到缺牙齿轮108上的凸起(未示出)就可能从电磁线圈111释放。结果，供给/输送辊104不是间歇地旋转，而是连续地旋转。因此，不能以规则的间隔供应纸页。从而导致纸张堵塞。
另一方面，如果缺牙齿轮108的螺旋弹簧110的力太小，那么即使当电磁铁111工作之时，缺牙齿轮108也会以一定的时间滞后而开始运转，或者不转动。这要看情况而定，从而引起开始写下图像的位置的变化或者纸张堵塞的麻烦。顺便说一下，也已经提出了一种结构，其中分离元件的压力作用在供给/输送辊104的旋转轴103上。然而，该压力小于压板101的推动元件的压力。
在JP-A-2000-136035、JP-A-1-308339或者JP-A-8-268574中公开了能够解决上述问题的技术的实例。
发明内容
然而，上述的相关技术具有下面的问题。
为了避免问题(1)，已经提出了一种如JP-A-2000-136035中所公开的片材供给/输送装置。然而，如JP-A-2000-136035中所公开的片材供给/输送装置设置有限制单元，以限制按压单元释放压力之后压板的回弹速度。这使得该结构复杂，并且还需要用来布置限制单元的较大空间，从而引起制造成本增加和装置尺寸增大。
另一方面，在JP-A-1-308339中公开的手动送纸装置构造为这样在待用状态，用于片材放置板的推动单元提供最弱的力，当开始供纸操作时，该推力增大。
在JP-A-1-308339中公开的手动送纸装置能够对上述的问题(1)和(2)进行改进。然而，该装置仍然具有这样的问题，即必须单独控制输送单元的驱动，并且在由于一侧的弹性元件推动片材放置板而产生扭曲的影响下，推力也不稳定。
在JP-A-8-268574中公开的片材供给/输送装置设置有片材摞接收元件和加压机构，与在片材摞端头下侧上的供给/输送辊的旋转操作同步，该加压机构通过弹簧元件将片材接收元件压向供给/输送辊。因为片材接收元件和加压机构设置在片材摞端头的下侧，所以该加压机构必须中心地布置在片材摞接收元件的下面。这样就带来了使每一元件尺寸增大和装置结构复杂的其他问题。
已经完成了本发明以消除现有技术的这些问题。考虑到上面的情况提出了本发明，并且本发明提供了一种片材供给/输送装置，其能够稳定且间歇地供给/输送片材，同时防止由片材供给/输送期间的振动引起的负作用和脉冲噪音的发生，而不会引起部件尺寸增大以及结构复杂。
根据本发明的一个方面，片材供给/输送装置包括片材放置板，其至少放置片材的端头；输送单元，其输送片材同时使其与放在片材放置板上的片材接触；以及驱动该输送单元的驱动单元。优选是将凸轮元件设置在该输送单元的旋转轴的两端，将位移改变元件可摆动地设置成与凸轮元件接合，片材放置板通过第一弹性元件与位移改变元件的摆动同步移动，并且同步地使放在片材放置板上的片材与该输送单元接触和分离。
根据本发明，连接到驱动输送单元旋转的旋转轴两端的凸轮元件与输送单元的转动开始同步地转动，并且位移改变元件随着凸轮元件的旋转而摆动。伴随着位移改变元件的摆动，片材放置板通过第一弹性件向上移动。由于该位移改变元件的摆动引起第一弹性件伸长，所以推动力随之逐渐地增大。因此，在这种简单的构造中，能够缓和在片材接触输送单元那一瞬间产生的振动和脉冲噪音。另外，因为由设置在驱动输送单元旋转的旋转轴两端的凸轮元件和位移改变元件在两端推动片材放置板，所以能够以最佳的供给/输送性能来供给/输送片材，而不会受到片材放置板扭曲的影响。因为不必将推动元件布置在片材放置板的中央，所以该片材供给/输送装置可以设置成紧凑的结构。
根据本发明，能够提供一种片材供给/输送装置，其可以稳定且间歇地供给/输送片材，同时预防由于片材供给/输送期间的振动引起的负作用和脉冲噪音的发生，而不会导致部件尺寸增大和装置结构复杂。
下面将在附图的基础上详细描述本发明的优选实施例，其中图1是外观透视图，表示根据本发明第一实施例的片材供给/输送装置；图2是表示全色打印机结构的视图，该打印机是一成像装置，根据本发明第一实施例的片材供给/输送装置装在其上；图3是说明作为成像装置的全色打印机的成像部分结构的视图，根据本发明第一实施例的片材供给/输送装置装在其上；图4是表示根据本发明第一实施例的片材供给/输送装置的外观透视图；图5A和5B是说明缺牙齿轮的结构的视图；图6是表示根据本发明第一实施例的片材供给/输送装置的外观透视图；图7是说明电磁铁结构的视图；图8A和8B是说明凸轮元件的结构的视图；
图9是说明杠杆元件的凸轮随动器的结构的视图；图10A到10D是说明杠杆元件的支臂结构的视图；图11A到11E是用来解释根据本发明第一实施例的片材供给/输送装置的操作的视图；以及图12是说明传统的片材供给/输送装置结构的视图。
具体实施例方式
现在参考附图来描述本发明的不同实施例。
图2和3表示串联形式的全色打印机，它是应用本发明第一实施例的片材供给/输送装置的成像装置。顺便说一下，在图3中的箭头表示每一辊子的旋转方向。
如图2和3所示，通常用01表示的全色打印机包括如下的主要部件，即成像单元1、2、3和4，它们具有用于黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)的相应光电导体鼓(图像载体)11、12、13和14；充电辊(接触型充电装置)21、22、23和24，用于与这些光电导体鼓11、12、13和14接触进行初级充电；在图2中示出的激光光学单元03(曝光装置)，用来发射黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)的相应颜色的激光束31、32、33和34；显影器41、42、43和44；第一初级中间转印鼓(中间复印装置)51，其与四个光电导体鼓11、12、13和14中的两个光电导体鼓11和12接触，以及与另两个光电导体鼓13和14接触的第二初级中间转印鼓(中间复印装置)52；次级中间转印鼓(中间复印装置)53，其与第一和第二初级转印鼓51和52接触；转印辊(复印元件)60，其与次级中间转印鼓53接触。
从图3中可以看到，光电导体鼓11、12、13和14以固定间隔布置，从而具有共同的接触平面M。第一中间转印鼓51和第二中间转印鼓52布置成这样它们的旋转轴与光电导体鼓11、12、13和14的旋转轴平行，并且相对于预定的目标平面对称。此外，第二中间转印鼓53布置成这样，即它的旋转轴与光电导体鼓11、12、13和14的旋转轴平行。
对应于每种颜色的图像信息的信号的特征在于图像处理单元(未示出)，该信号被传送给在图2中示出的激光光学单元03。在激光光学单元03中，调制黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)的相应颜色的激光束31、32、33和34，并且将它们投射到相应颜色的光电导体鼓11、12、13和14上。
在每一光电导体鼓11、12、13和14的附近，在公知的电子摄影术基础上完成每种颜色的成像过程。首先，作为光电导体鼓11、12、13和14来讲，例如可以使用具有20mm直径的OPC光电导体的光电导体鼓(图像载体)。这些光电导体鼓11、12、13和14以例如95毫米/秒(mm/sec)的转速被旋转驱动。如图3所示，例如通过将大约-840伏的直流电压施加到用作接触充电装置的充电辊21、22、23、24上，可以以例如大约-300伏的电压给每一光电导体鼓11、12、13和14的表面充电。顺便说一下，该接触充电装置可以是任意一种形式，包括辊形式、薄膜形式、刷子形式等等。在该实施例中采用充电辊，近年来其已经普遍用在电子摄像装置中。为了给光电导体鼓11、12、13和14的表面充电，在该实施例中，采用只能施加直流电压的充电系统。然而，也可以采用既能施加交流电压又能施加直流电压的充电系统。
之后，通过作为曝光装置的激光光学单元03，用对应于黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)的激光束31、32、33和34照射光电导体鼓11、12、13和14的表面。这样，对应于每种颜色的输入图像信息的静电潜像就产生在该表面上。当用激光光学单元写出该潜像时，在光电导体鼓11、12、13和14中，在该表面的图像暴露部分处的电压释放到大约-60伏或更低。
使用相应颜色的显影器41、42、43和44，将产生在光电导体鼓11、12、13和14表面上的对应于黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)的每种颜色的静电潜像显影出来。在光电导体鼓11、12、13和14上，这样显影的静电潜像显现成为黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)每种颜色的调色图像(toner image)。
在该实施例中，显影装置41、42、43和44采用两组件显影系统的磁刷接触形式，但是本发明的范围应该不限于这种显影系统。本发明完全可以应用到其他类型的显影系统上，例如单一组件的显影系统、非接触形式的显影系统等等。
显影装置41、42、43、44填充有黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)每种颜色的调色剂(toner)和载体的显影剂。当从图2中所示的筒体04Y、04M、04C、04K向显影装置41、42、43、44供应相应的调色剂时，通过螺旋钻404使这样供给的调色剂与载体充分地搅动，从而使其摩擦带电。在显影辊401内，固定地布置一磁辊(未示出)，该磁辊具有位于规定角度上的多个磁极。桨叶403将显影剂朝向显影辊401输送。在输送到显影部分的显影剂量方面，使用显影剂量控制元件402限制通过桨叶403输送到显影辊401表面附近的显影剂。在该实施例中，显影剂量设定为30-50克/平方米(g/m2)，并且在显影辊401上存在的调色剂的电量为大约-20到35μC/g。
用在显影装置41、42、43和44中的调色剂可以是“球形调色剂”，其形状因数MLS2为100到140例如MLS2＝约130，并且其平均颗粒直径为3μm到10μm，用下面的等式来限定MLS2。
MLS2＝{(调色剂颗粒的绝对最大长度)×2}/{(调色剂颗粒的投影面积)×π×1/4×100}。
由于磁辊的磁力作用，供应到显影辊401上的调色剂与载体一起形成磁刷。该磁刷与光电导体鼓11、12、13和14接触。通过将交流加直流(AC+DC)的显影偏压施加到显影辊401上，在显影辊401上的调色剂可以显影并成为在光电导体鼓11、12、13和14上生成的潜像，从而生成调色图像。在该实施例中，显影偏压设定为交流电压为4kHZ，1.5kVpp，并且直流电压约为-230V。
在光电导体鼓11、12、13和14上产生的黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)每种颜色的调色图像最初被静电转印到第一初级转印鼓51和第二初级转印鼓52上。具体说来，在光电导体鼓11、12上产生的黄色(Y)和深红(M)的调色图像分别转印到第一初级中间转印鼓51上。而青色(C)和黑色(K)的调色图像分别转印到第二初级中间转印鼓52上。因此，在第一初级中间转印鼓51上产生的是由光电导体鼓11或者12转印来的单色图像以及由光电导体鼓11和12重叠转印生成的两色调色图像构成的双色图像。类似地，在第二初级中间转印鼓52上也会生成单色图像和双色图像。
将调色图像从光电导体鼓11、12、13和14静电地转印到第一和第二初级转印鼓51和52上所需的表面电势为约+250到500V。该表面电势根据调色剂的充电状态和环境温度以及湿度设定为最佳值。通过测定材料的电阻可以容易地知道环境温度和湿度，该材料具有根据环境温度和湿度而改变电阻的特性。如上所述，在调色剂的带电量处于-20到35μC/g的范围内且处于室内温度和湿度的环境中，第一和第二初级中间转印鼓51和52的表面电势需要为大约+380V。
用在该实施例中的第一和第二初级中间转印鼓51、52具有例如42mm的外径，并且电阻值设定为大约108Ω。第一和第二初级中间转印鼓51、52是圆柱形旋转体，它由一层或者多层构成并且具有柔性的或者弹性的表面。通常，该圆柱形旋转体是由铁或者铝制造的作为金属芯的金属管，外面包覆大约0.1mm到10mm厚的例如导电硅橡胶的低电阻橡胶层(R＝102-103Ω)。第一和第二初级中间转印鼓51、52的最外表面通常由高脱离性能(releasiablity)层(R＝105-109Ω)形成，它具有3到100μm的厚度并且由分散有氟树脂颗粒的氟橡胶制造，并且使用硅烷接合剂(胶水)(打底剂)进行粘接。重要的是表面电阻和可脱离性。可以使用任何一种材料，只要它能够提供R＝105-109Ω的电阻和可脱离层的高脱离性能。
这样，在第一和第二初级中间转印鼓51、52上生成的单色或者双色调色图像被二次静电转印到次级中间转印鼓53上。因此，在次级中间转印鼓53上生成黄色(Y)、深红(M)、青色(C)和黑色(K)的从单色图像到四色叠加图像的最后调色图像。
将调色图像从第一和第二中间光电导体鼓51和52静电地转印到次级转印鼓53上所需的表面电势为大约+600到1200V。与从光电导体鼓11、12、13、14转印到第一初级转印鼓51和第二初级转印鼓52上的情况类似，该表面电势根据调色剂的充电状态和环境温度以及湿度设定为最佳值。因为转印需要的是在第一、第二初级中间转印鼓51、52和次级中间转印鼓53之间的电势差，所以该表面电势必须设定为对应于第一、第二初级中间转印鼓51、52的表面电势的值。如上所述，在调色剂的带电量处于-20到35μC/g的范围内且处于室内温度和湿度的环境下，并且在第一和第二初级中间转印鼓51和52的表面电势为大约+380V的情况下，次级中间转印鼓53的表面理想地设定为大约+880V，即在第一、第二初级中间转印鼓51、52和次级中间转印鼓53之间的电势差理想地设定为+500V。
用在该实施例中的次级中间转印鼓53具有例如42mm的外径，等于第一和第二初级中间转印鼓51、52的外径，并且电阻值设定为大约1011Ω。与第一和第二初级中间转印鼓51、52一样，次级中间转印鼓53也是圆柱形旋转体，它由一层或者多层构成并且具有柔性的或者弹性的表面。通常，该圆柱形旋转体是由铁或者铝制造的作为金属芯的金属管，外面包覆大约0.1mm到10mm厚的例如导电硅橡胶的低电阻橡胶层(R＝102-103Ω)。次级中间转印鼓53的最外表面通常由高脱离性能层形成，它具有3到100μm的厚度并且由分散有氟树脂颗粒的氟橡胶制造，并且使用硅烷接合剂(胶水)(打底剂)进行粘接。现在，应注意，次级中间转印鼓53的电阻必须设定成高于第一和第二初级中间转印鼓51、52的电阻。如果不是这样，那么次级中间转印鼓53就会给第一和第二初级中间转印鼓51、52充电。从而使得控制初级中间转印鼓51、52的表面电势变得困难。只要满足这样的条件，该次级中间转印鼓53就可以由任何一种材料来制造。
接下来，通过最终的转印辊60，在次级中间转印鼓53上生成的从单色图像到四色叠加图像的最后调色图像第三次静电转印到正在通过纸张传送路线的纸张P的复印页上。纸张P的复印页经过图3中示出的进纸步骤通过抵抗辊61，并且输送进入在次级中间转印鼓53和转印辊60之间的挤夹部分。在最后的复印步骤之后，生成在纸张的复印页上的最后调色图像被固定装置06通过加热和压力而固定。这样，就完成了一系列的成像步骤。
转印辊60具有例如20mm的外径以及设定在大约108Ω的电阻。该转印辊60由包覆有例如聚氨酯橡胶的半导电层甚至覆盖有管道的金属轴形成，该管道具有比聚酰亚胺树脂或者聚醚酰亚胺树脂更硬的表面显微硬度。具体说来，管道63可以由聚酰亚胺树脂或者聚醚酰亚胺树脂来制造。施加到转印辊60上的电压具有最佳值，该值根据环境温度和湿度、纸张页面的种类(电阻或者其他)等而改变，并且通常为大约+1200到5000V。该实施例采用恒定的电流系统，其中在室内温度和湿度的环境中，通过通以大约+6μA的电流可以获得基本合适的转印电压(+1600到2000V)。
同时，根据本发明的第一方面，片材供给/输送装置包括片材放置板，它至少放置片材的端头；输送单元，其输送片材同时使其与放在片材放置板上的片材接触；以及驱动该输送单元的驱动单元。优选是将凸轮元件设置在该输送单元的旋转轴的两端，将位移改变元件可摆动地设置成与凸轮元件接合，片材放置板通过第一弹性元件与位移改变元件的摆动同步移动，并且同步地使放在片材放置板上的片材与该输送装置接触和分离。
根据本发明的第二方面，片材供给/输送装置的特征在于，随着凸轮元件的转动，该位移改变元件与凸轮元件的接触点移动。
根据本发明，由于该位移改变元件与凸轮元件的接触点移动，所以可以防止凸轮元件旋转时该凸轮元件和位移改变元件之间的干涉，并且该凸轮元件和位移改变元件能够彼此邻近布置。这样，允许将片材供给/输送装置设计成紧凑的结构，并且具有就强度来看有利的形状。这样的结构可以抵抗位移改变元件的磨损，从而提高该装置的耐久性。
根据本发明的第三方面，片材供给/输送装置还包括限制单元，其限制位移改变元件的摆动，从而在该装置的等待状态时该位移改变元件不会与凸轮元件接触。
根据本发明，当输送单元开始转动时，该位移改变元件不与凸轮元件接触。因此，涉及片材放置板的推动力的负载不会作用在输送单元的旋转轴上，所以该输送单元的旋转轴的旋转载荷减小。这样，旋转轴平稳转动，从而实现稳定的输送操作。
根据本发明的第四方面，片材供给/输送装置还包括缺牙齿轮，它作为断续驱动该输送单元的装置，将旋转驱动力间歇地传递给输送单元的旋转轴。优选是使得该位移改变元件不与凸轮元件接触，直到该缺牙齿轮与在驱动一侧的惰轮啮合。
根据本发明，当该输送单元开始转动时，该位移改变元件不与凸轮元件接触，直到该缺牙齿轮与在惰轮啮合。这就允许减小该缺牙齿轮的弹性元件的作用力，从而实现稳定的输送操作，而不会发生旋转轴不转动或者连续转动的麻烦。另外，能够减小用来断续转动缺牙齿轮的电磁铁的尺寸，并且降低该电磁铁的工作噪音。
根据本发明的第五方面，片材供给/输送装置还包括第二弹性件，它沿着使片材放置板与输送单元分离的方向推动片材放置板。
根据本发明，使片材放置板与输送辊分离的力包括片材和片材放置板的重力以及推动单元的回复力。因此，根据该推动单元的最初长度以及发生在各个部件之间的摩擦影响，根据情况将片材放置板恢复到预定位置是困难的。因为增加第二弹性件能够沿着使片材放置板与输送单元分离的方向推动该片材放置板，所以确实能够使片材放置板恢复到预定位置。
根据本发明的第六方面，片材供给/输送装置的特征在于，片材放置板以及位移改变元件和第一弹性件中的至少一个由导电材料制造。
根据本发明的第六方面，片材供给/输送装置的特征在于，片材放置板和至少一个第二弹性件由导电材料制造。
根据本发明，不用单独提供接地板或者接地线，就可以释放静电。
即，上述的片材供给/输送装置70用作手动托盘71的输送器，该手动托盘71可打开地装在图2中示出的打印机本体01上。如图1中看到的那样，该片材供给/输送装置70设置有片材放置板72，用于放置片材的端头；手动托盘71，用来将片材的后端放在片材放置板72的后端。该手动托盘71可打开地连接到打印机本体01的一侧。在纸张输送过程中，手动托盘71被打开并且输送放在手动托盘71和片材放置板72上的需要的片材。手动托盘71构造为这样片材相对于该手动托盘71的宽度方向的中心放置在手动托盘71上。沿着片材的宽度方向保持住其两端的侧向导向件73可滑动地连接到手动托盘71上。该片材放置板72由金属板制造，或者由例如具有导电性的塑料的导电材料来制造。顺便说一下，该手动托盘71可以构造为这样，即片材相对于该片材宽度方向的一端放置在其上，并且被输送。
如图4所看到的那样，从片材放置板72的两端凸出两块滑板74和74，它们彼此离开规定的距离。滑板74和74装在形成在打印机本体01的内部支架75内的纵向凹槽76和76内，从而它们能够可垂直移动地安装在接近水平保持状态。如图1中看到的那样，对于片材放置板72的两端来讲，螺旋弹簧77和77连接在片材放置板72和打印机本体01的支架之间。螺旋弹簧77和77用作第二弹性元件，以向下推动片材放置板72。
另外，如图1所示，在片材放置板72之上，布置用作输送单元的月牙形输送辊78。在输送辊78的轴向两端设置辅助辊79、79，它们具有比输送辊78的直径略微小一些的直径，以便确定该片材的最上面位置。输送辊78的表面由例如具有高摩擦系数的橡胶材料制造。输送辊78固定地连接到旋转轴80上，该旋转轴80布置在片材放置板72之上。驱动齿轮81连接到旋转轴80的一端。驱动齿轮81用作间歇旋转驱动输送辊78的驱动单元。顺便说一下，辅助辊79、79可转动地连接到旋转轴80上。
如图5看到的那样，驱动齿轮81构成缺牙齿轮，它在部分81a上部分地缺失齿牙，以便断续地旋转驱动该输送辊78。由在驱动源一侧的齿轮旋转驱动该缺牙齿轮81，该缺牙齿轮81与驱动源(未示出)一侧的齿轮相啮合。然而，由于缺牙齿轮81具有缺牙部分81a，所以当缺牙齿轮81的缺牙部分81a面对驱动源一侧的齿轮时，不会从驱动源一侧的齿轮传递旋转驱动力，从而旋转轴80停止。如从图4和6看到的那样，在缺牙齿轮81的外圆周上布置电磁铁82。如图5和7看到的那样，电磁铁82的操作杆83固定到形成在缺牙齿轮81一侧上的凸缘81b的固定部分81c上。另外，在缺牙齿轮81的另一侧设置固定部分81d。螺旋弹簧84的一端固定到该固定部分81d上，该螺旋弹簧84沿着预定方向推动缺牙齿轮81以转动缺牙齿轮81。螺旋弹簧84的另一端固定到打印机本体01的支架75上。
当电磁铁82处于打开状态从而使电磁铁82的操作杆83从缺牙齿轮81的固定部分81c释放时，由连接到缺牙齿轮81侧旁的螺旋弹簧84沿着箭头方向推动该缺牙齿轮81，从而使其转动。然后，缺牙齿轮81与驱动源一侧的齿轮啮合以传递旋转驱动力，从而使旋转轴80转动。当进一步转动缺牙齿轮81时，缺牙齿轮81的缺牙部分81a面对在驱动源一侧的齿轮，从而中止传递该旋转驱动力，并且设置在缺牙齿轮81一侧上的凸缘81b的固定部分81c与电磁铁82的操作杆83接合。因此，缺牙齿轮81停止旋转。
如图1看到的那样，凸轮元件85、85固定地连接到旋转轴80的两端。杠杆元件86、86分别可摆动地与凸轮元件85、85接合。
至少一个杠杆元件86、86由导电材料制成，例如赋予导电性的塑料，并且如图4所示，其可摆动地连接到打印机本体01的支架75上。如图8所示，凸轮元件85、85包括第一倾斜区域85b，其从具有最小外径的小直径区域85a开始沿径向朝外倾斜；第二倾斜区域85c，其较短地朝向第一倾斜区域85b的外围倾斜；第一曲线区域85d，其这样弯曲从第二倾斜区域85c的外围边缘开始逐渐地增大直径；弧形区域85e，其从第一曲线区域85d开始在规定的角度上延伸；第三曲线区域85f，其弯曲以便从弧形区域85e的末端开始逐渐减小直径；以及第三倾斜区域85g，其从第三曲线区域85f开始朝向内周直线地倾斜。
如图1中看到的那样，杠杆元件86、86的凸轮从动件87布置成与凸轮元件85、85的表面接触。杠杆元件86、86包括凸轮从动件87、87和后面描述的支臂。如图4所示，设置在凸轮从动件87基座的轴元件88可摆动地连接到打印机本体01的支架75上。如图9所看到的那样，凸轮从动件87沿着径向从轴元件88的端部一体地伸出。与凸轮元件85、85接触的凸轮从动件87的接触部分89包括第一倾斜区域89a，其相对于水平设置的中心线C以大约45°的角度从端部一侧开始倾斜；第二倾斜区域89b，其从第一倾斜区域89a开始以-20°的角度朝向中心线C倾斜；以及第三倾斜区域89c，其从第二倾斜区域89b开始以-45°的角度朝向中心线C倾斜。杠杆元件86的凸轮从动件87构造成这样，即其与凸轮元件85接触的点随着凸轮元件85的旋转而移动，从而能够将杠杆元件86、86布置在凸轮元件85、85的附近。
进而，如图1看到的那样，凸轮元件85设置有支臂90，在相对于轴元件88与凸轮从动件87相对的一侧上，支臂90固定地连接到轴元件77(88)上。如图1所示，支臂90和凸轮从动件87设置成能够在它们之间形成大约45°的规定角度。螺旋弹簧91位于支臂90的尖端与片材放置板72之间。螺旋弹簧91用作一个第一弹性元件，至少一个第一弹性元件由导电材料制成，从而对应于杠杆元件86、86。因此，片材放置板72通过螺旋弹簧91上下移动，以便跟随支臂90的摆动，从而放在片材放置板72上的片材开始与输送辊78接触或者分离。如图10看到的那样，支臂90构造成这样，即基座90a固定地装到轴元件88上，并且尖端固定地与螺旋弹簧91的末端接合。顺便说一下，允许片材放置板72通过螺旋弹簧91和杠杆元件86向外释放静电。作为将螺旋弹簧91和杠杆元件86制成为导电性的替换形式，也可以通过螺旋弹簧77释放静电。具体说来，至少一个螺旋弹簧77、77可以由细的线性钢材制成，从而通过螺旋弹簧77向外释放片材放置板72的静电。
进而，如图1所示，在片材放置板72的两端，设置与杠杆元件88、86接触的限制元件92，用于限制杠杆元件86、86摆动。由于这一原因，在该装置的等待状态，不会发生这样的意外，即杠杆元件86、86无意中摆动，从而与凸轮元件85、85接触。
在到此描述的结构中，如后面所述，根据这一实施例的片材供给/输送装置能够稳定且间歇地供给/输送片材，同时防止由于在片材供给/输送期间的振动引起的反作用和脉冲噪音的发生，而不会引起部件尺寸的增大和结构的复杂。
详细说来，如图1和4所示，在使用上述片材供给/输送装置70的时候，随着从打印机本体01的侧旁打开手动托盘71，将需要的片材放置在该手动托盘71和布置在手动托盘71端头的片材放置板72上。
同时，在如图1和11A所示的片材供给/输送装置70的情况下，在非输送状态下，具有凸轮元件85的最小外径的小直径区域85a面对凸轮从动件87的端头，从而凸轮元件85和凸轮从动件87彼此分离开。顺便提及，在这种情况下，螺旋弹簧91处于缩回状态，从而片材放置板72处于降低状态。
接下来，在输送状态下，如图4和7看到的那样，当电磁铁82处于打开时，电磁铁82的操作杆83从缺牙齿轮81的接合部分81c脱开，从而如图6所示，由螺旋弹簧84迫使缺牙齿轮81旋转。这样，缺牙齿轮81与在驱动源一侧的齿轮啮合，从而其如图11B所示那样旋转。然后，缺牙齿轮81连接在其上的旋转轴80沿着图11B所示的顺时针方向旋转，从而与旋转轴80连接的凸轮元件85也沿着顺时针方向转动。
因此，如图11B看到的那样，伴随着凸轮元件85的旋转，凸轮从动件87的第二倾斜区域89b与凸轮元件85的第一倾斜区域接触，从而凸轮从动件87逐渐沿着逆时针方向摆动。与凸轮从动件87一体连接的支臂90也逐渐沿着逆时针方向摆动。
此后，如图11C所示，当凸轮元件85进一步沿着顺时针方向转动时，凸轮从动件87的第三倾斜区域89c与凸轮元件85的第二倾斜区域85c接触，从而该凸轮从动件87沿着逆时针方向略微摆动。与凸轮从动件87一体连接的支臂90也进一步沿着逆时针方向摆动。结果，位于支臂90尖端和片材放置板72之间的螺旋弹簧91渐渐伸长，从而由于螺旋弹簧91的伸长力使得片材放置板72向上移动。放在片材放置板72上的片材最上面的片材S与辅助辊79、79接触。
接下来，如图11D看到的那样，当凸轮元件85进一步沿着顺时针方向转动时，凸轮从动件87的第二倾斜区域89b进入与凸轮元件85的第一曲线区域85d和弧形区域85e接触，从而凸轮从动件87进一步沿着逆时针方向较大地摆动。与凸轮从动件87一体连接的支臂90也沿着逆时针方向较大地摆动。结果，位于支臂90尖端和片材放置板72之间的螺旋弹簧91较大地伸长。因此，由于螺旋弹簧91的伸长力而使片材放置板72向上移动，所以放在片材放置板72上的片材最上面的片材S与输送辊78接触。
此后，如图11E所示，当凸轮元件85进一步沿着顺时针方向转动时，凸轮从动件87的第一倾斜区域89a与凸轮元件85的第三曲线区域85f接触，从而该凸轮从动件87沿着顺时针方向逐渐旋转。与凸轮从动件87一体连接的支臂90也逐渐沿着顺时针方向摆动。结果，位于支臂90尖端和片材放置板72之间的螺旋弹簧91回缩。伴随着螺旋弹簧91的回缩，片材放置板72向下移动，从而放在片材放置板72上的片材S与输送辊78和辅助辊79、79分离。
如图1和11A所示，当凸轮元件85进一步沿着顺时针方向转动时，齿轮81的缺牙部分81a与在驱动源一侧的齿轮啮合，从而旋转轴的转动停止。因此，片材放置板72在向下移动的状态中停止。
这样，如图1和4等所示，在片材供给/输送装置70内，连接到驱动输送辊78转动的旋转轴80两端的凸轮元件85、85与输送辊78同步开始转动，并且杠杆元件86、86随着凸轮元件85、85的旋转而摆动。作为杠杆元件86、86的附属物，片材放置板72通过螺旋弹簧91、91向上移动。如图11A到11E看到的那样，螺旋弹簧91、91由于杠杆元件86、86的摆动而伸长，该推动力随着弹簧的这种伸长而逐渐增大。因此，在这种简单结构中，可以缓和在片材S接触输送辊78瞬间的振动和脉冲噪音。进而，因为由设置在驱动输送单元旋转的旋转轴80两端的凸轮元件85、85和杠杆元件86、86在其两端推动片材，所以能够以最佳的供给/输送性能来供给/输送片材，而不会受到片材放置板72扭曲的影响。因为不必将推动元件布置在片材放置板72的中央，所以该片材供给/输送装置可以设置成紧凑的结构。
另外，在上述的片材供给/输送装置中，因为杠杆元件86、86与凸轮元件85、85的接触点移动，所以可以预防在凸轮元件85、85旋转时凸轮元件85、85和杠杆元件86、86之间的干涉，并且凸轮元件85、85和杠杆元件86、86能够布置成彼此邻近。这就允许将片材供给/输送装置设计成紧凑的结构，并且具有从强度角度看有利的形状。这样的结构可以抵抗杠杆元件86、86的磨损，从而改善该装置的耐久性。
在片材供给/输送装置70中，设置用来限制杠杆元件86、86摆动的限制元件，以便在该装置的等待状态下，杠杆元件86、86不会与凸轮元件85、85接触。由于这一原因，当输送辊78开始转动时，杠杆元件86、86不与凸轮元件85、85接触。因此，相对于片材放置板的推动力的负载不会作用在输送辊78的旋转轴80上，从而减小了输送辊78的旋转轴80的转动负载。这样，旋转轴80平稳地转动，以实现稳定的输送操作。
另外，在片材供给/输送装置70内，作为输送辊78的间歇驱动单元，使用将旋转驱动力传递给输送单元的旋转轴80的缺牙齿轮81，从而杠杆元件86、86不与凸轮元件85、85接触，直到缺牙齿轮81与在驱动源一侧的惰轮啮合。因此，当输送辊78开始旋转时，杠杆元件86、86不与凸轮元件85、85接触，直到缺牙齿轮81与惰轮啮合为止。这就允许减小缺牙齿轮81的螺旋弹簧84的力，从而实现稳定的输送操作，而不会发生旋转轴80不转动或者连续转动的麻烦。另外，可以减小间歇地转动缺牙齿轮81的电磁铁82的尺寸，并且减小电磁铁的工作噪音。
另外，在片材供给/输送装置70内，设置螺旋弹簧77以沿着使片材放置板72离开输送辊78的方向推动该片材放置板72。使片材放置板72离开输送辊78的力包括片材S和片材放置板72的重力以及螺旋弹簧91的回复力。因此，根据螺旋弹簧91的初始长度和发生在各个部件之间的摩擦影响，根据情况而定使片材放置板72恢复到预定位置是困难的。因为增加了螺旋弹簧77以沿着使片材放置板离开输送辊78的方向推动该片材放置板，所以能够使片材放置板72确实恢复到预定位置。
另外，在片材供给/输送装置70内，片材放置板72以及杠杆元件86、86和螺旋弹簧91、91中至少其中之一由导电材料制成，或者，片材放置板72和至少一个螺旋弹簧77、77由导电材料制成，从而不用单独提供接地板或者接地线就可以释放静电。顺便说一下，显而易见可以仅提供一个上述的结构来释放静电。
在此，已经描述了图1中构造的片材供给/输送装置，但是位移改变元件不限于杠杆的形式。多种改进和其他实施例都包括在本领域技术人员的范围内，从而可以采用连杆来达到位移放大的功能，弹性元件能够用作杠杆元件，等等。
在2003年11月26日提交的日本专利申请No.2003-395636包括说明书、权利要求书、附图和摘要的全部公开内容通过引用全部结合在此。
权利要求
1.一种片材供给/输送装置，它包括片材放置板，其至少放置片材的端头；输送单元，其输送片材同时使其与放在所述片材放置板上的片材接触；以及驱动所述输送单元的驱动单元，其中，在该输送单元的旋转轴的两端设置有凸轮元件；位移改变元件可摆动地设置成与所述凸轮元件接合；所述片材放置板通过第一弹性元件与所述位移改变元件的摆动同步移动；并且同步地使放在所述片材放置板上的片材与所述输送单元接触和分离。
2.根据权利要求1所述的片材供给/输送装置，其特征在于，所述位移改变元件和所述凸轮元件的接触点随着凸轮元件的旋转而移动。
3.根据权利要求1所述的片材供给/输送装置，其特征在于，还包括限制单元，其限制所述位移改变元件的摆动，从而在所述装置的待用状态，所述位移改变元件不与凸轮元件接触。
4.根据权利要求2所述的片材供给/输送装置，其特征在于，还包括限制单元，其限制所述位移改变元件的摆动，从而在所述装置的待用状态，所述位移改变元件不与凸轮元件接触。
5.根据权利要求3所述的片材供给/输送装置，其特征在于，还包括缺牙齿轮，其作为间歇驱动所述输送单元的单元，并将旋转驱动力间歇地传递给所述输送单元的旋转轴，其中，所述位移改变元件不与凸轮元件接触，直到所述缺牙齿轮与在驱动一侧的惰轮啮合。
6.根据权利要求4所述的片材供给/输送装置，其特征在于，还包括缺牙齿轮，其作为间歇驱动所述输送单元的单元，并将旋转驱动力间歇地传递给所述输送单元的旋转轴，其中，所述位移改变元件不与凸轮元件接触，直到所述缺牙齿轮与在驱动一侧的惰轮啮合。
7.根据权利要求1所述的片材供给/输送装置，其特征在于，还包括第二弹性元件，它沿着使所述片材放置板与所述输送单元分离的方向推动该片材放置板。
8.根据权利要求1所述的片材供给/输送装置，其特征在于，所述片材放置板、以及所述位移改变元件和所述第一弹性件中的至少一个由导电材料制造。
9.根据权利要求5所述的片材供给/输送装置，其特征在于，所述片材放置板和至少一个第二弹性件由导电材料制造。
全文摘要
一种片材供给/输送装置包括片材放置板，其至少放置片材的端头；输送单元，其输送片材同时使其与放在片材放置板上的片材接触；以及驱动该输送单元的驱动单元。优选是将凸轮元件设置在该输送单元的旋转轴的两端，将位移改变元件可摆动地设置成与凸轮元件接合，片材放置板通过第一弹性元件与位移改变元件的摆动同步移动，并且同步地使放在片材放置板上的片材与该输送单元接触和分离。
文档编号G03G15/00GK1621952SQ20041006240
公开日2005年6月1日 申请日期2004年7月2日 优先权日2003年11月26日
发明者染宫勉 申请人:富士施乐株式会社