CN101139053B - 纸张堆叠装置和成像装置 - Google Patents

Abstract

一种纸张堆叠装置，包括用以排出纸张的抓纸器，布置成列并且用以堆叠已排出的纸张的多个堆叠托盘，以及用以将排出的纸张引导到预定位置的引导单元。所述多个堆叠盘水平不只，从而可以堆叠大量纸张，而不增加纸张堆叠装置的尺寸。

Description

纸张堆叠装置和成像装置

技术领域

本发明涉及一种纸张堆叠装置，用以在纸张排出方向上以提高的对准度进行纸张堆叠，本发明尤其涉及这样一种纸张堆叠装置，其被配置成在有效地利用空间的情况下堆叠大量纸张，并涉及具有这种纸张堆叠装置的成像装置。

背景技术

近年来，成像技术的进步已经使成像速度越来越快，并且在纸张上形成图像的成像装置已经变得能够以更高的速度、更大的数量从其主体中排出纸张。因此，连接到成像装置主体并且堆叠从装置主体排出的纸张的纸张堆叠装置需要能够在维持精确的堆叠对准的同时堆叠大量纸张。符合这种要求的纸张堆叠装置(下文中称作“堆叠器”)。在日本专利申请公开号No.2006-124052中有讨论。

该常规堆叠器示出在图16中。堆叠器500在入口辊501处接收从成像装置的主体排出的纸张，并且随后使用传送辊对502将该纸张传到抓纸器503。抓纸器503夹住并且传送纸张，从而纸张的前缘邻接紧靠前缘止动器504。在前缘止动器504处，纸张从抓纸器503中释放并且落在堆叠托盘505上。这时，纸张落在前缘止动器504和后缘止动器508之间，从而堆叠托盘505上纸张的前缘和后缘对准。此外，如果必要，由宽度对准设备(未示出)将纸张在宽度方向上(即，纸张传送的垂直方向)对准，以便于对准纸张末端(侧端)。此外，由前缘挤压部件506和后缘挤压部件507以每隔预定数量将纸张压靠堆叠托盘505，从而堆叠的纸张不干扰随后排出的纸张。

然而，在常规堆叠器500中，堆叠托盘505上的堆叠空间调整到纸张的最大尺寸。因而，在堆叠较小尺寸的纸张的情况下，图16中虚线示出的区域X留着未用。因此，在常规堆叠器500中形成死区。

此外，常规堆叠器500的前缘止动器504和后缘止动器508之间的距离设置成在纸张传送(排出)方向上比纸张的长度长几毫米，从而纸张易于落入在止动器之间。因此，常规堆叠器500的纸张对准是不充分的，原因是纸张堆叠在止动器之间有几毫米的变化。

然而，如果前述距离精确地设置成符合纸张的尺寸以改进对准，由于接触两个止动器，纸张花费较长时间落入两个止动器之间。

因而，为了减少落入时间，常规堆叠器500使用击打部件将纸张压靠堆叠托盘505。

然而，常规堆叠器500具有这样一个问题，即，纸张的前缘和后缘中的至少一个摩擦抵靠止动器，由此当堆叠在堆叠托盘505上时损伤纸张。

同样，被堆叠器损伤的纸张可能需要在纸张上重新形成图像，因此，具有这种堆叠器的成像装置的生产率比较低。

发明内容

本发明涉及提供一种纸张堆叠装置，其能够堆叠大量纸张，同时最有效地利用空间。

根据本发明的一个方面，纸张堆叠装置通过减少对排出和堆叠的纸张的损伤而增强纸张的对准。

此外，本发明涉及提供一种具有提高的成像效率的成像装置，其包括能够堆叠大量纸张的纸张堆叠装置。

根据本发明的另一方面，纸张堆叠装置包括用以堆叠纸张的多个堆叠部、用以将纸张选择性地排出到多个堆叠部中的一个上的排出部、以及用以将已经从排出部排出的纸张引导到选自多个堆叠部中的堆叠部上的预定位置的引导单元。引导单元可以根据选定的堆叠部移动。

根据本发明的又一方面，纸张堆叠装置具有布置成行的多个堆叠部，因此可以堆叠大量纸张而不使装置更庞大。

此外，根据本发明的再一方面，纸张堆叠装置允许引导单元将排出到堆叠部上的纸张引导到纸张排出方向的下游侧，从而纸张的前缘对准预定位置，这有助于改进纸张的对准。

此外，根据本发明的另一方面，纸张堆叠装置上的纸张对准，且不摩擦纸张的前缘或后缘，由此减少了对纸张的损伤。

此外，根据本发明的另一方面，纸张堆叠装置一张接一张地将纸张从排出部排出，从而纸张止动在预定位置，因而，可以高速地堆叠大量纸张。

参考随附附图，从下面典型实施例的详细描述中，本发明的其它特征和方面将变得显然。

附图说明

结合入说明书并构成其一部分的附图示出了本发明的典型实施例、特征和各个方面，并且于说明书一起用于说明本发明的原理。

图1是根据本发明一个典型实施例的成像装置在纸张传送方向上的剖视图。

图2是示出控制包括纸张堆叠装置的整个成像装置的控制的框图。

图3是示出堆叠器的基本操作的流程图。

图4是根据本发明一个典型实施例的纸张堆叠装置在纸张传送方向上的剖视图。

图5示出了当纸张堆叠在堆叠托盘左侧时纸张的运动。纸张由抓纸器保持。

图6按序跟随图5，示出了纸张的运动。纸张被传送和排出到引导单元。

图7按序跟随图6，示出了纸张的运动。由引导单元的锥形部分引导的纸张处于正要堆叠到已经堆叠的纸张上的状态。

图8按序跟随图7，示出了纸张的运动。纸张堆叠到已经堆叠的纸张上。

图9按序跟随图8，示出了纸张的运动。纸张堆叠到堆叠托盘上，直到达到预定的堆叠高度。

图10示出了当纸张堆叠在堆叠托盘右侧时纸张的运动。纸张由抓纸器保持。

图11按序跟随图10，示出了纸张的运动。纸张被传送和排出到引导单元。

图12按序跟随图11，示出了纸张的运动。在由引导单元的锥形部分引导之后纸张堆叠在堆叠托盘上。

图13按序跟随图12，示出了纸张的运动。纸张堆叠在两个堆叠托盘上，直到达到预定的堆叠高度。

图14是传送纸张的台车的透视图。

图15示出了每个堆叠托盘中安装有纸张排出部的纸张堆叠装置。

图16是常规纸张堆叠装置在纸张传送方向上的剖视图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的各种典型实施例、特征和方面。

(成像装置)

图1是根据本发明一个典型实施例的成像装置在纸张传送方向上的剖视图。成像装置900包括具有纸张堆叠装置(下文中称为“堆叠器”)100的装置主体900A。可选地，堆叠器100可以连接到装置主体900A，然而，其也可以合成在装置主体900A中。

装置主体900A具有安装在顶部的图像读取器951和自动文件进给装置950。设置在纸张盒902a-902e上的纸张S由进给辊903a-903e和传送辊对904传送到对齐辊对910。

感光鼓906包括成像单元以及稍后将描述的转印单元905和显影单元909。当由初次充电单元907充电时，感光鼓906由曝光单元908曝光，从而图像读取器951扫描的文件的数字数据形成为静电潜像。然后，显影单元909在感光鼓906上执行调色剂显影，并且静电潜像成为调色剂图像。

随后，与调色剂图像的位置同步地，纸张由对齐辊对910传送到感光鼓906和转印单元905之间的空间。然后，转印单元905将调色剂图像从感光鼓906转印到纸张。未转印到纸张并且保留在感光鼓906上的诸如调色剂的非所需物质由清洁装置913的刮板刮掉。结果，感光鼓906的表面得到清洁并且准备好下一次成像。

具有转印的调色剂图像的纸张由传送带911传送到定影单元912，其中调色剂图像由夹在定影单元912的加热辊和压力辊之间的热量和压力定影。随后，图像被定影的纸张由排出辊对914传送到堆叠器100，或者由挡板915传送到翻转装置901以使得调色剂图像形成在纸张的另一侧上。

(控制框图)

图2是示出对整个成像装置的控制的框图。中央处理单元(CPU)电路单元206包括CPU(未示出)、只读存储器(ROM)207和随机存取存储器(RAM)208。存储在ROM207中的控制程序总体上控制模块201、202、203、204、205、209和210。暂时存储控制数据的RAM208也用作为用于处理控制操作的工作区域。

文件进给(DF)控制单元202基于来自CPU电路单元206的指令控制自动文件进给装置950的驱动。图像读取器控制单元203控制上述图像读取器951的扫描器单元和图像传感器的驱动。从图像传感器输出的模拟图像信号由图像读取器控制单元203传输到图像信号控制单元204。

图像信号控制单元204将从图像传感器输出的模拟图像信号转换成数字信号，处理并且将其传换成视频信号，并且将视频信号输出到打印机控制单元205(即，装置主体的控制单元)。此外，图像信号控制单元204不同地处理通过外部I/F201从计算机200输入的数字图像信号，将图像信号转换成视频信号，并且将经转化的视频信号输出到打印机控制单元205。由图像信号控制单元204执行的处理由CPU电路单元206控制。

基于输入的视频信号，打印机控制单元205驱动上述曝光单元908。

操作单元209包括适于设置关于成像的各种功能的多个键以及适于显示示出设置状态的信息的显示单元。操作单元209将对应于每个键的操作的键信号输出到CPU电路单元206。此外，操作单元209在其显示单元上显示对应于来自CPU电路206的信号的信息。

安装在堆叠器100上的堆叠器控制单元210通过与CPU电路单元206交换信息执行控制以驱动整个堆叠器。由堆叠器控制单元210进行的控制将在稍后描述。

(堆叠装置的基本操作)

将基于图3中示出的流程图和图4中示出的堆叠器的剖视图描述堆叠器的基本操作。

从成像装置900(图1)的装置主体900A排出的纸张由堆叠器100的入口辊对101传送到堆叠器100，并且随后由传送辊对102传送到切换挡板103。在传送纸张之前，纸张信息从成像装置900的CPU电路单元206发送到堆叠器控制单元210(图2)(步骤S301)。纸张信息包括纸张尺寸、纸张类型和纸张目的地。

当纸张目的地是顶部托盘106时(步骤S302)，切换挡板103由螺线管(未示出)切换，从而挡板的边缘如虚线所示指向下方(步骤S303)，并且挡板103将纸张引导至传送辊对104。然后，经传送的纸张由排出辊对105排出并且堆叠在顶部托盘106上(步骤S304)。

当纸张目的地是堆叠托盘112a或112b时(步骤S305)，由传送辊对102传送的纸张由用螺线管(未示出)切换的切换挡板103引导，从而挡板边缘如实线所示指向上方，并且然后传送到传送辊对107。随后，将纸张引导至排出辊对110，其构成具有出口切换挡板108的排出部。出口切换挡板108切换，从而其上端如实线所示指向左方。排出辊对110将纸张传送到也构成排出部的抓纸器114a和114b。然后，纸张选择性地排出并堆叠在作为堆叠部的堆叠托盘112a或112b上(步骤S306)。排出操作将在下面描述。

当纸张的目的地是位于更下游的堆叠器(未示出)时(步骤S307)，出口切换挡板108切换，从而其上端如虚线所示指向右方(步骤S308)。随后，由传送辊对102传送的纸张由传送辊对107传送，并且在由出口辊对109引导之后，纸张被传送到堆叠器。

(排出纸张到堆叠托盘上)

现在将参考图4至14描述将纸张排出到堆叠托盘上的堆叠器的操作。堆叠托盘112a和112b由支承部件131a和131b支承，所述支承部件131a和131b通过驱动装置(未示出)上下移动。堆叠托盘112a和112b布置成它们可以分别在图4中箭头C、D、E和F所示的方向上移动。

引导单元115可移动地安装在滑动轴118上，并且引导单元115的框架127由驱动装置(未示出)在箭头A和B所示的方向上移动。引导单元115的框架127包括止动器121、锥形部分122和滚花带116。纸张由锥形部分112引导至止动器121，并且纸张在纸张排出方向上的前缘邻接紧靠止动器121。滚花带116具有弹性并且将纸张拖向止动器121。

作为引导部件的锥形部分122和作为旋转部件的滚花带116构成引导单元。由锥形部分122和滚花带116引导的纸张在其在纸张排出方向上的前缘邻接紧靠止动器121时对准在预定位置。

滚花带116由驱动装置(未示出)逆时针旋转，并且将纸张拖入滚花带116和堆叠托盘112a(或堆叠托盘112b)之间，从而纸张的前缘邻接紧靠止动器121。安装在引导单元115中的纸张表面检测传感器117保持引导单元115和纸张摞的顶面之间的恒定距离。

夹住纸张前缘以传送纸张的抓纸器114a和114b连接到驱动带130，同时抓纸器由扭转盘簧(未示出)在夹紧方向上推压。由排出辊对110排出的纸张由抓纸器114a或抓纸器114b保持，纸张插入该抓纸器中。抓纸器可以是例如由V形开口部件的上侧和下侧上的海绵制成的弹性体，并且保持插入上部和下部弹性体中的纸张。

作为堆叠部的堆叠托盘112a和112b是其上堆叠排出的纸张的托盘。这些托盘根据静止位置检测传感器113a和113b处于它们的静止位置备用以堆叠纸张。

如图5中所示，从成像装置900的装置主体900A(图1)中排出的纸张S传送到排出辊对110。然后，纸张前缘的通过定时由位于排出辊对110上游的定时传感器111检测。在该时刻，驱动带130开始旋转，从而处于备用状态的抓纸器114a在夹紧纸张S的前缘的同时传送纸张。随后，抓纸器114a在夹紧纸张的同时朝向引导单元115移动(图6)。驱动带130以及抓纸器114a和114b构成排出部。

随后，如图7中所示，当抓纸器114a经过引导单元115的锥形部分122时，纸张S从抓纸器114a释放并且由锥形部分122借由传送动量引导至堆叠托盘112a。随后，纸张在滚花带116和堆叠托盘112a之间(或者，如果纸张已经堆叠，则在纸张摞顶部)行进。该纸张由滚花带116传送，直到其在纸张排出方向上的前缘邻接紧靠止动器121(图8)。结果，纸张堆叠在堆叠托盘112a上，或者堆叠在纸张摞上，且其前缘对准至预定位置。

随后，对准板119在垂直于纸张传送方向的(纸张排出方向)的方向(纸张宽度方向)上轻推，并且对准纸张的侧端(宽度对准)。

纸张表面检测传感器117持续监视堆叠托盘112a上的纸张摞的顶面。当引导单元115的滚花带116和纸张之间的距离变得小于预定值时，驱动装置(未示出)将堆叠托盘112a向下移动预定值。这样，纸张和滚花带116之间的距离维持在预定值。

堆叠器100使用抓纸器114a和114b将纸张一张接一张地堆叠在堆叠托盘112a上，在驱动带130循环的同时，该抓纸器114a和114b交替地传送和排出纸张。

当检测到堆叠托盘112a上堆叠的纸张达到预定堆叠高度时，堆叠托盘112a确定为满载。通常当从排出辊对110排出的纸张S由定时传感器111检测并由堆叠器控制单元210计数时确定达到预定堆叠高度(图2)。通过检测堆叠托盘112a的位置和纸张摞的顶面也可以确定是否达到预定堆叠高度。

当在堆叠托盘112a上的纸张达到预定堆叠高度时，堆叠器控制单元210(图2)控制堆叠托盘112a向下移动，并且将堆叠托盘以及已经堆叠的纸张放在如图9中所示作为运输车的台车120上。随后，引导单元115在箭头A的方向上移动。堆叠托盘112b备用直到纸张被堆叠。

引导单元115的备用位置优选位于堆叠在堆叠托盘112a或112b上的纸张中心附近，因为那里堆叠状态将比较稳定。然而，只要堆叠的纸张位于堆叠托盘112a和112b的区域中，备用位置并非局限于中心。

如图10中所示，在从成像装置的装置主体排出的纸张通过定时传感器111之后，纸张从排出辊对110排出，并且其前缘被抓纸器114a夹紧。如图11和12中所示，当抓纸器114通过引导单元115的锥形部分122时，纸张S的前缘由锥形部分122推向堆叠托盘112b。随后，纸张沿着锥形部分122传送并通向滚花带116。

随后，纸张S的前缘由滚花带116驱动而邻接紧靠止动器121。纸张S在其在纸张排出方向上的前缘对准预定位置的情况下堆叠在堆叠托盘112b上。此外，对准板119使纸张S的侧端对准。

纸张表面检测传感器117持续监视堆叠托盘112b上纸张摞的顶面。当引导单元115的滚花带116和纸张之间的距离变得小于预定值时，驱动装置(未示出)将堆叠托盘112b向下移动预定值。这样，纸张和滚花带116之间的距离维持在预定值。

堆叠器100使用抓纸器114a和114b一张接一张地将纸张堆叠在堆叠托盘112b上，在通过驱动带130的旋转的驱动下，抓纸器114a和114b交替地传送和排出纸张。

当检测到堆叠托盘112b上堆叠的纸张达到预定堆叠高度时，堆叠托盘112b确定为满载。通常当从排出辊对110排出的纸张S由定时传感器111检测并由堆叠器控制单元210计数时确定达到预定堆叠高度(图2)。通过检测堆叠托盘112b的位置和纸张摞的顶面也可以确定是否达到预定堆叠高度。

当堆叠托盘112b上的纸张达到预定堆叠高度时，堆叠器控制单元210(图2)控制堆叠托盘112b向下移动，并且将堆叠托盘放在如图13中所示的台车120上。

引导单元115在箭头B的方向上移动，并且在左侧(例如最上游堆叠部)在堆叠托盘112a上方备用。

堆叠托盘112a和112b由一对支承部件131a和131b支承，支承部件由驱动装置(未示出)上下移动。当支承部件131a和131b向下移动至台车120的支承表面120a和120b之下时，将堆叠托盘112a和112b传递到台车120上。如图14中所示，使用诸如布置在台车120的顶面上的销的固定装置(未示出)将装载有大量纸张的堆叠托盘112a和112b安装在台车120上，从而纸张不从台车120上跌落。台车120包括脚轮125和手柄126，因而，台车120由握住手柄126的用户移动，从而一次可以轻松地运载大量纸张。

在从堆叠器100将台车120传送出之后，台车120上堆叠托盘112a和112b上的纸张摞由用户取走。堆叠器100停止直到台车120再次设置位于堆叠器100的底部。作为选择，可以准备备用台车和备用堆叠托盘112a和112b并且设置在堆叠器100处。备用堆叠托盘112a和112b可以由成对的支承部件131支承以便操作堆叠器100。

上述的堆叠器使用抓纸器将纸张传送到多个堆叠托盘。然而，如图15中所示，每个堆叠托盘可以装配有作为排出部的排出辊对110和124，并且纸张可以从这些辊对排出到每个堆叠托盘。

也就是说，当纸张堆叠在堆叠托盘112a上时，引导单元115在堆叠托盘112a上方备用。由排出辊对110传送的纸张排向引导单元115。当纸张堆叠在堆叠托盘112b上时，引导单元115在堆叠托盘112b上方备用。由排出辊对124传送的纸张排向引导单元115。由切换挡板123选择使用排出辊对110还是使用排出辊对124。

堆叠器具有两个堆叠托盘，然而，堆叠器可以具有三个或更多的堆叠托盘。

纸张由夹紧纸张前缘的抓纸器传送。然而，可以在驱动带130上提供吸气装置以传送纸张。作为吸气单元的吸气装置吸住纸张前缘。此外，可以在驱动带130上提供静电吸引装置。作为静电吸引单元的静电吸引装置使用静电吸引纸张的前缘。

如上所述，由于堆叠器100在两个堆叠托盘112a和112b上堆叠纸张，其内部空间可以得到有效地利用。

同样，在根据本发明的实施例的堆叠器100中，前缘止动器121止动落在堆叠托盘112a和112b上的纸张前缘，因此，可以改进纸张对准。

此外，在根据本发明的实施例的堆叠器100中，排出部一张接一张地将纸张排出，而止动器相应地止动纸张，因此，可以在纸张堆叠部上高速地堆叠大量纸张。

同样，在根据本发明的实施例的堆叠器100中，纸张的前缘邻接紧靠前缘止动器121以用于对准，因此，降低了对纸张前缘造成损伤的风险。

此外，根据本发明的实施例的成像装置900包括能够堆叠大量纸张的纸张堆叠装置，因此，可以减少大量操作停止，这有助于提高成像效率。

另外，由于成像装置900具有对纸张前缘造成较少损伤的堆叠器100，重新形成图像的必要性减少，这提高了成像效率。

虽然已经参考典型实施例描述了本发明，应当理解的是，本发明不局限于所公开的典型实施例。下列权利要求的范围要符合最广泛的解释，以使得包括所有修改、等效结构和功能。

Claims (9)

1.一种纸张堆叠装置，包括：

多个堆叠部，用以堆叠纸张；

排出部，用以选择性地将纸张排出到所述多个堆叠部的一个上；以及

共用的引导单元，该共用的引导单元包括：止动器，该止动器在排出部的纸张排出方向上将纸张的边缘止动在选自所述多个堆叠部的堆叠部上的预定位置处；和引导部件，该引导部件用以将被排出部排出的纸张引导到所述止动器，

其中所述共用的引导单元能够根据所选择的堆叠部移动。

2.根据权利要求1的纸张堆叠装置，其特征在于，排出部从预定备用位置移动以在保持纸张的同时将纸张排出到所选择的堆叠部上。

3.根据权利要求1的纸张堆叠装置，其特征在于，排出部设在每个堆叠部中。

4.根据权利要求1的纸张堆叠装置，其特征在于，所述共用的引导单元包括用以将纸张移动到所述止动器的旋转部件。

5.根据权利要求1的纸张堆叠装置，其特征在于，堆叠部能够上下移动，使得在堆叠部上的纸张摞的顶面位于预定高度。

6.根据权利要求1的纸张堆叠装置，其特征在于，排出部包括用以夹紧纸张并将其传送到所述共用的引导单元的抓纸器。

7.根据权利要求1的纸张堆叠装置，其特征在于，排出部包括吸气单元，用以通过吸气而吸住纸张并将其传送到所述共用的引导单元。

8.根据权利要求1的纸张堆叠装置，其特征在于，排出部包括静电吸引单元，用以使用静电吸引纸张并将其传送到所述共用的引导单元。

9.一种成像装置，包括：

用以在纸张上形成图像的成像部和根据权利要求1的纸张堆叠装置，该纸张堆叠装置用以堆叠其上形成有图像的纸张。

Images