CN100559302C - 转回输送机构和设有该转回输送机构的图像形成设备 - Google Patents

Abstract

一种转回输送机构包括第一输送部分、第二输送部分、第三输送部分和输送控制部分。第一输送部分在引导路径上对片材施加推进力。第二输送部分在排出路径上对片材施加推进力。第三输送部分具有第一输送元件和第二输送元件，所述第一和第二输送元件放置成可以彼此附着和彼此分离。该第三输送部分通过第一和第二输送元件向该转回输送路径上的片材选择性地施加向前方向上和向后方向的推进力。该输送控制部分控制第一、第二和第三输送部分的操作。在没有片材由第三输送部分输送的时间段内，该输送控制部分使第一和第二输送元件彼此分离。

Description

转回输送机构和设有该转回输送机构的图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种转回输送机构，其用于沿输送路径转回(switchback)被输送的片材。本发明还涉及一种设有这种转回输送机构的图像形成设备。

背景技术

设有转回输送机构的图像形成设备数量正在迅速增长，该转回输送机构通过将片材向前输送、然后再向后输送而转回该片材。在带有双面印刷功能的图像形成设备中，例如，片材通过图像形成部分之后，由转回输送机构将其转回，然后将其再次引导到该图像形成部分。这样的图像形成设备采用各种不同的方法来设计由转回输送机构转回片材。JP-S58-207247A公开了一种转回输送机构，其具有一种半月形辊，该半月形辊沿转回输送路径布置，以便于片材的转回。

然而，对于现有技术的机构来说，直到紧前面的片材转回并从转回部分排出，才可以将片材引导到该转回部分。这导致所输送的一系列片材要相继转回时，它们之间需要较长的时间间隔，从而阻碍了图像形成过程的加速。

鉴于上述问题，本发明的特征在于提供一种效率提高的转回输送机构以及设有这种转回机构的图像形成设备，所述转回输送机构允许对片材进行输送和转回。

发明内容

依照本发明的一个方面，一种转回输送机构将片材从一引导路径通过一连接点引导至一转回输送路径，然后将该片材从该转回输送路径通过该连接点排出到一排出路径，从而实现对该片材的转回。该转回输送机构包括第一输送部分、第二输送部分、第三输送部分和输送控制部分。第一输送部分在引导路径上对片材施加推进力。第二输送部分在排出路径上对片材施加推进力。

该第三输送部分具有第一输送元件和第二输送元件，所述第一和第二输送元件放置成可选择性地彼此附着和彼此分离。第一和第二输送元件的一个例子是第一辊和第二辊的组合，该第一辊的外周表面带有一切除部分，第二辊放置成与第一辊的外周表面相接触。第一和第二输送元件的另一个例子是彼此压靠的一对辊，该对辊支撑成第一辊可与第二辊分离。

该第三输送部分通过第一和第二输送元件向该转回输送路径上的片材选择性地施加向前方向上和向后方向的推进力。

该输送控制部分控制第一、第二和第三输送部分的操作。在没有片材由第三输送部分输送的时间段内，该输送控制部分使第一和第二输送元件彼此分离。这是因为在第一和第二输送元件之间形成的间隙降低了片材输送故障，甚至是在两个片材在转回输送路径上彼此经过的时候。

在转回片材时，当该片材的前端部到达第二输送部分时，第三输送部分就不需要再对片材施加推进力。换句话说，在第一辊和第二辊的外周表面之间形成的间隙并没有阻碍片材的输送。这允许将片材引导到转回输送路径中，而不用等待在先的片材排出该转回输送路径。

附图说明

图1是图像形成设备构造的示意图；

图2是设置在该设备中的片材输送路径的构造图；

图3是转回部分附近的一部分片材输送路径的构造示意图；

图4是该设备构造的方框示意图；

图5是第一种片材输送操作的一个例子的示意图；

图6是该第一种片材输送操作的另一个例子的示意图；

图7是第二种片材输送操作的一个例子的示意图；

图8是由CPU执行的双面印刷操作工序的步骤流程图；

图9的(A)～(E)是在转回操作中反向辊的操作情况的视图；和

图10是在转回操作中的反向辊的操作情况的时间图。

具体实施方式

图1的前横截面示意图示出了依照本发明的一个实施例的图像形成设备(例如设备100)的构造。该设备100包括图像读取单元200、图像形成单元300和片材进给单元400。

该单元200具有自动文件馈送机(ADF)201、第一文件台板202、第二文件台板203、第一反射镜基座204、第二反射镜基座205、透镜206和电荷耦合器件(CCD)207。

ADF 201将原始文件一张接一张地从文件托盘211进给到台板203。ADF 201充当覆盖台板202和203的文件盖。每个台板202和203包括一硬玻璃板。

基座204和205位于台板202和203下方。基座204和205被支撑为可沿水平方向往复移动。基座205的移动速度是基座204的一半。基座204上安装有光源和第一反射镜。基座205上安装有第二反射镜和第三反射镜。

在读取由ADF201输送的原始文件的图像时，基座204在台板203的下方保持不动。在读取放置在台板202上的原始文件的图像时，基座204和205在台板202下方水平移动。

任何情况下，由原始文件的图像表面所反射的光都经由基座204、205和透镜206照射到CCD207上。该CCD207根据从原始文件的图像表面反射的光量而输出电信号。该电信号作为图像数据输入到该单元300。

该单元300具有图像形成部分30。该部分30具有感光滚筒31、充电装置32、曝光装置33，显影装置34、传送带35、清洁器36和定影装置37。

滚筒31具有感光外表面，该滚筒31可在图1箭头所指示的方向上旋转。充电装置32向滚筒31的该表面施加一电压，使得该表面具有均一的电势。该装置32可以为非接触充电器，或者为辊式或刷式的接触充电器。

曝光装置33用根据图像数据调制的光线照射滚筒31的表面，以便在该表面上形成静电潜像。对于该装置33，在本实施例中可使用激光扫描单元。做为选择，设有发光元件(诸如EL或LED)阵列的写入单元也可用作该装置33。显影装置34向滚筒31的该表面供给调色剂，以在该表面上形成调色剂图像。

在滚筒31下面，传送带35环绕在多个辊上。该带35具有1×10⁹Ω·cm到1×10¹³Ω·cm的电阻率。

位于带35的环路内部的是转印辊35A，用于将调色剂图像从滚筒31的表面转印到片材上。辊35A经由带35而压靠在滚筒31上。当要将调色剂图像从滚筒31转印到片材上的时候，预定量的转印电压施加到辊35A上。

在将调色剂图像转印到片材上之后，清洁器36移除滚筒31表面上的残余调色剂。定影装置37具有加热辊37A和压力辊37B。辊37A设有用于加热其外表面的内加热器。辊37B以一预定压力压靠在辊37A上。该装置37对通过辊37A和37B之间的片材进行加热和加压，从而将调色剂图像定影到片材上。在通过装置37后，该片材被输出至安装在设备100侧表面上的输出托盘38。

片材进给单元400对应于权利要求书中的片材进给部分。该单元400具有片材盒401、402、403和404以及手动片材进给托盘405。该单元400从盒401-404和托盘405中的任一个将片材一个接一个地进给到该部分30。

图2是设置在该设备100中的片材输送路径1的构造图。路径1位于图像形成单元300内部。路径1包括第一路径11、第二路径12、第三路径13、第四路径14和第五路径15。在本实施例中，路径11、12和13分别对应于权利要求书的第一路径、引导路径和排出路径。

路径11从单元400依次通过第一汇合部21、该部分30、第一分叉部24和第二汇合部22到达托盘38。沿路径11布置有输送辊61、62和63、对准辊51以及输出辊52。

该路径11在该部分30中基本上水平地延伸，用于将调色剂图像从滚筒31稳定地转印到片材上，并且用于将带有未定影的调色剂图像的片材稳定地输送到装置37。

该路径12将片材从分叉部24引导到第一转回部分2。该路径12从分叉部24依次通过第二分叉部25和第三分叉部26到达该部分2。路径12上布置有输送辊59，并且输送辊59将路径12夹在其间。该辊59向部分2输送片材。该辊59对应于权利要求书的第一输送部分。

应当注意，在本实施例中，第一分叉部24和第三分叉部26分别对应于权利要求书的分叉点和连接点。

该部分2具有基本上水平延伸的转回输送路径12A。反向辊53和58布置在路径12A上，并将路径12A夹在其间。辊58为半月形辊。更具体地说，辊58的外周表面具有一沿其旋转轴线定向的平面部分，因而在垂直于该旋转轴线的横截面上成半月形状。对于辊58，可以使用用于一般用途的常规半月形辊。最好是，除去该平面部分的长度之后的辊58的外周长度大于分叉部26和输送辊54之间的距离。这样，辊58在向后方向上旋转一圈就可以将一转回的片材递送给辊54。

因此，在本实施例的构造中，除去该平面部分长度之后的辊58的外周长度大于分叉部26和辊54之间的距离。应当注意的是，辊58包括但不局限于半月形辊。对于辊58来说，辊的旋转轴线与外周表面之间具有非恒定距离的任何辊都可以。在本实施例中，辊58对应于权利要求书的第一辊。辊53定位成使其外周表面与辊58的除平面部分之外的一部分外周表面相接触。在本实施例中，辊53对应于权利要求书的第二辊。

第三路径13从第三分叉部26经由第三汇合部23到达第一汇合部21。沿路径13布置有输送辊54、55、56和57。在本实施例中，辊54-57全体对应于权利要求书的第二输送部分。第四路径14从分叉部25到达汇合部23。第五路径15从分叉部25到达汇合部22。

图3是片材输送路径1中的第一分叉部24、第二分叉部25和第三分叉部26的构造的示意图。引导装置41设置在分叉部24处。该引导装置41在图3所示的实线和虚线分别指示的两个位置之间选择性移动，以将路径11上的片材引导至托盘38或部分2。

在分叉部25处设置引导装置42和43。在没有外力作用在其上的情况下，引导装置42位于图3所示的实线所指示的位置，以将沿路径12或路径14向上输送的片材引导到路径15中。引导装置42通过与从分叉部24沿路径12向下输送的片材相接触，从而移动到图3所示虚线所指示的位置。该引导装置43被支撑为可在图3所示的实线和虚线分别指示的两个位置之间枢转。

在分叉部26处设置引导装置44。引导装置44被支撑为可在图3所示的实线和虚线分别指示的两个位置之间枢转。

图4的方框图示出了设置该设备100中的控制部分70的构造。在本实施例中，该部分70对应于权利要求书的输送控制部分。该控制部分70具有CPU 71、ROM 72、RAM 373、马达驱动器74、75和76、电磁线圈驱动器77和78、离合驱动器80和81以及传感器部分82。

该部分82具有布置在片材输送路径1中的多个传感器。传感器在路径1的不同部位处检测片材的存在，并根据检测结果将检测信号发送给CPU 71。

CPU 71执行存储在ROM 72中的程序。例如，CPU 71根据从该部分82接收到的检测信号来控制马达驱动器74-76、电磁线圈驱动器77和78以及离合驱动器80和81。

驱动器74驱动第一马达83。马达83用来转动该输送辊61-63、该对准辊51、该输出辊52和该输送辊59。驱动器75驱动第二马达84。马达84用来转动该反向辊58。驱动器76驱动第三马达85。马达85用来转动该输送辊54-57。

驱动器77激励第一电磁线圈86。电磁线圈86操纵该引导装置41。驱动器78激励第二电磁线圈87。电磁线圈87操纵该引导装置43。

驱动器80激励第一连接机构89。该机构89连接到马达84和辊58中的每一个上。在去激励状态下，该机构89将马达84的旋转直接传递给辊58，使得辊58在向前的方向上旋转，以将片材引导到该部分2中。同时，在激励状态下，该机构89将与马达84的旋转方向相反的方向的旋转传递给辊53。因此，辊58在向后的方向上旋转，以将片材排出该部分2。或者也可选择，将可在向前和向后方向上旋转的马达直接连接到辊58上，以便允许辊58在向前和向后的方向上旋转。

驱动器81激励第二连接机构90。该机构90连接到马达85和辊54-57中的每一个上。在去激励状态下，该机构90将马达85的旋转直接传递给辊54-57。同时，在激励状态下，该机构90将与马达85的旋转方向相反的方向的旋转传递给辊54-57。

该设备100选择性地执行面朝上的输送操作、面朝下的输送操作以及双面印刷操作。在面朝上的输送操作中，单面形成有图像的片材输出到托盘38，并且，有图像的一面朝上。在面朝下的输送操作中，单面形成有图像的片材输出到托盘38，并且，有图像的一面朝下。在双面印刷操作中，片材的两面上都形成有图像。

当要将原始文件复制到片材上的时候，执行面朝上的输送操作，其中，该片材输出到托盘38，形成有图像的一面朝上。这是因为操作者靠近设备100，并且准备检查该片材上的复制图像。

在面朝上的输送操作中，CPU 71通过驱动器74转动马达83。从该单元400进给的片材由输送辊61-63、对准辊51和输出辊52沿路径11进行输送。当片材经过该图像形成部分30时，调色剂图像形成在该片材的上侧面。该片材输出到托盘38，形成有图像的一面朝上。

图5是面朝下的输送操作的一个例子的示意图。在操作者不在该设备100周围的情况下，执行面朝下的输送操作，这样就看不到该输出片材形成有图像的一面。当要将原始文件连续多页上的图像形成在多片纸张上的时候，也执行面朝下的输送操作，以便不需要整理这些输出片材的页码。

在面朝下的输送操作中，片材在经过该部分30之后被从分叉部24引导到路径12中。随后，片材在第一转回部分2中转回，然后经由路径12和15输出到托盘38。

图6是面朝下的输送操作的另一个例子的示意图。这里，同样地，片材在经过该部分30之后首先被从分叉部24引导到路径12中。然后，将该片材经由路径14引导到路径13。随后，片材经由路径13、然后再经由路径15输出到托盘38。在该例子中，路径13和辊54-57构成第二转回部分。

图7是双面印刷输送操作的一个例子的示意图。当要在片材的每个面上都形成图像时，按如下执行双面打印操作。首先，在部分30中，在该片材的第一面上形成图像。接下来，该片材翻转并回到该部分30，在部分30中，在该片材的第二面上形成图像。最后，该片材输出到托盘38。

在该双面印刷操作中，片材在经过该部分30之后被从分叉部24引导到路径12中。接下来，该片材在该部分2中转回，然后从分叉部26引导到路径13中。随后，将该片材从路径13引导到路径11中，最后经由该部分30输出到托盘38。

当片材的前端部通过分叉部25的时候，CPU 71通过马达驱动器75来驱动第二马达84。这时，第一连接机构89没有被激励。因而，反向辊53和58在向前的方向上旋转。

因此，该片材从分叉部24引导到路径12中，并引导到该部分2中。应当注意的是，引导装置42通过与经过分叉部25而向下输送的片材的前端部相接触，从而枢转到虚线所指示的位置，由此允许该片材沿路径12向下通过。

当将该片材向下输送通过分叉部26时，该片材的后端部变成由反向辊53和58夹持。这时，CPU 71通过驱动器80来激励该机构89，同时解除对电磁线圈87的激励。此外，CPU 71通过驱动器76来驱动马达85。这时，该机构90没有被激励。因而，反向辊53和58反向旋转。同时，辊54、55、56和57在向前的方向上旋转，引导装置44枢转到图3的实线所指示的位置。

该后端部在前，将该片材从该部分12A开始沿路径12向上输送，并在分叉部26处引导到路径13中。接下来，将该片材沿路径13朝着第一汇合部21输送。然后，该片材在汇合部21处被引导到路径11中，并沿路径11输送到部分30，此时该片材的第二面是面朝着滚筒31。

当第二面面朝上的片材的前端部通过该部分30的时候，CPU 71解除对电磁线圈86的激励。这样，引导装置41枢转到图3所示的实线所指示的位置。当在部分30中在该第二面上形成图像之后，该片材输送通过该分叉部24，并由辊52输出到托盘38。

图8的流程图示出了由CPU 71执行的双面印刷操作工序的步骤。在片材的后端部通过辊59之间时的瞬间与该后端部通过分叉部26时的瞬间之间的时间段内，CPU 71在向前的方向上旋转该反向辊58(步骤S1)。因而，该片材被引导到部分2中，如图9(A)所示。在步骤S1中，CPU 71控制马达84和该机构89，以确定辊58的旋转方向和旋转量。接下来，CPU 71等待，直到辊58旋转一预定量(步骤S2)。当辊58旋转了该预定量时，CPU 71确定该后端部已经通过了该分叉部26，并使辊58暂时停止，如图9(B)所示。当步骤S2完成时，就能够使该后端部在前地将该片材引导到路径13中。

然后，CPU 71控制该机构89，以便如图9(C)所示那样使得该辊58在向后的方向上旋转(步骤S3)。如前面所述，辊58的外周长度除去该平面部分的长度之后大于分叉部26和辊54之间的距离。因此，在向后的方向上将辊58旋转一圈就将该片材的后端部移交给了辊54。在本实施例中，CPU 71等待，直到辊58旋转一圈(步骤S4)。当步骤S4完成时，该片材就到达了可由辊54推进的位置上。

当片材的前端部到达辊54时，该片材不需要由辊53和58进行推进就能从该部分2排出。因而，CPU 71使辊58停止，辊58的平面部分面朝辊53(步骤S5)。这样，在不需要用辊53和58输送片材的时间段内，在辊53和58之间形成有一间隙。这样，在先前的片材被排出路径12A之前就允许将随后的片材引导到该部分2中，如图9(E)所示。这缩短了将一系列片材引导到该部分2以便相继进行转回的时间间隔。

在本实施例中，辊58被控制成向片材施加一转回该片材所需的最低限度的推进力。因而，在辊53和58之间所形成的间隙可保持一较长时间段。这有利于在将在前的片材排出该路径12A时将一片材引导到路径12A中。

图10的时间图示出了当三片片材在第一转回部分2中相继转回时输送辊59、反向辊58和输送辊54的工作情况。

在该图中，图标X1、X2和X3分别显示了由辊59将第一片材、第二片材和第三片材朝着该部分2输送时的时间段。图标F1、F2和F 3分别显示了通过辊58在向前方向上的旋转而将第一片材、第二片材和第三片材引导到部分2时的时间段。图标R1、R2和R3分别显示了通过辊58在向后方向上的旋转而将第一片材、第二片材和第三片材排出该部分2时的时间段。图标Y1、Y2和Y3分别显示了由辊54将第一片材、第二片材和第三片材朝着第一汇合部21输送时的时间段。

此外，图标Z1显示了第一和第二片材在辊53和58之间的间隙中彼此经过时的时间段，图标Z2显示了第二和第三片材在该间隙中彼此经过时的时间段。

因而，在辊53和58之间形成的间隙允许两个片材在单条输送路径中彼此经过。这不但在双面印刷操作时有效，而且在面朝下的输送操作中也有效，在面朝下的输送操作中，片材经由部分2面朝下输出到托盘38。而且，将半月形辊应用于输送辊54，就允许片材也可以在第二转回部分中彼此经过。

应当注意的是，作为选择，至少是在输送辊59和输送辊54均正在旋转的时间段内，即，在第一片材正被排出路径12A而紧跟着第一片材的第二片材正在被引导到路径12A的时间段内，CPU 71可以使辊58停止，而辊58的平面部分面朝着辊53。虽然在该特定的时间段内第一和第二片材很可能在路径12A中彼此经过，但是，在辊53和58之间形成的该间隙降低了片材输送故障。

另外，最好是，CPU 71控制辊59，使得在第一片材到达辊54的时候将第二片材移交至辊58和53之间。这种控制使得将第一和第二片材引导到部分2中的时间间隔达到最小。

尽管如此描述了本发明，但是显而易见的是，本发明可以在许多方面进行改变。这样的变化被认为没有偏离本发明的精神和范围，对本领域技术人员来说是显而易见的所有这样的修改都认定为包括在下面权利要求的范围之内。

Claims (6)

1.一种转回输送机构，该转回输送机构将片材从一引导路径通过一连接点引导至一转回输送路径，然后将该片材从该转回输送路径通过该连接点排出到一排出路径，从而实现对该片材的转回，所述转回输送机构包括：

用于在该引导路径中对片材施加推进力的第一输送部分；

用于在该排出路径中对片材施加推进力的第二输送部分；

包括第一输送元件和第二输送元件的第三输送部分，该第一和第二输送元件放置成选择性地彼此附着和彼此分离，该第三输送部分通过第一和第二输送元件向该转回输送路径上的片材选择性地施加向前方向上和向后方向的推进力；和

用于控制第一、第二和第三输送部分的操作的输送控制部分，在没有片材由第三输送部分输送的时间段内，该输送控制部分使第一和第二输送元件彼此分离，

所述第一输送元件是第一辊，所述第一辊的外周表面形成有沿轴向定向的切除部分；并且所述第二输送元件是第二辊，所述第二辊放置成与第一辊的外周表面相接触，

在片材的后端部在引导路径中通过第一输送部分的瞬间与该后端部通过所述连接点的瞬间之间的第一时间段内，所述输送控制部分通过在向前的方向上旋转第一辊，从而将片材引导至所述转回输送路径中；

在该后端部通过连接点的瞬间与该后端部到达第二输送部分的瞬间之间的第二时间段内，所述输送控制部分通过在向后的方向上旋转第一辊，从而将该片材从所述转回输送路径中排出；和

在除第一和第二时间段之外的第三时间段内，所述输送控制部分使第一辊停止，所述切除部分面朝该第二辊。

2.如权利要求1所述的转回输送机构，其中，至少在第一和第二输送部分均正在被激励的时间段内，所述输送控制部分使第一和第二输送元件彼此分离。

3.如权利要求1所述的转回输送机构，其中，所述第一辊是半月形辊，该半月形辊的外周表面带有一平面部分。

4.如权利要求3所述的转回输送机构，其中，除去所述平面部分的长度之后的第一辊的外周长度大于所述连接点和第二输送部分之间的距离。

5.如权利要求1所述的转回输送机构，其中，所述输送控制部分控制所述第一输送部分，使得在第一片材到达所述第二输送部分的时候，紧跟着第一片材的第二片材到达所述第三输送部分。

6.一种图像形成设备，其包括：

如权利要求1所述的转回输送机构；

第一路径，所述第一路径具有连接到所述排出路径的最下游部、并且位于图像形成部分上游的汇合部，及连接到所述引导路径的最上游部、并且位于图像形成部分及所述汇合部下游的分叉点，将片材从片材进给部分经由所述图像形成部分引导到片材输出部分；和

用于在从所述汇合部输送到所述分叉点的片材上形成图像的图像形成部分。

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