CN102030220A - 纸张处理设备和图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为纸张处理设备和图像形成设备。纸张处理设备包括：装订托盘，在其上纸张被临时堆叠，并且对齐在一起后被装订，并所述装订的纸张从所述装订托盘被排放至排放托盘；排放器，其将纸张排放到装订托盘；后端基准，纸张的后端紧靠所述后端基准以对齐在一起；返回器，其将排放器排放的纸张返回并以后端基准栏为基础，将纸张在传送方向对齐在一起；提降器，其根据纸张升高和降低返回器；和导引装置，其被配置，以当纸张返回时引导纸张向后端基准栏以及与提升器的升高和降低同步被升高和降低。

Description

纸张处理设备和图像形成设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2009年9月29日在日本提交的日本专利申请号2009-224410的优先权，其整体内容通过引用并入。

技术领域

本发明涉及纸张处理设备——其在已被传送的纸张记录介质(在本说明书中称为“纸张”)上进行某些过程，和在其内部包括这种纸张处理设备的图像形成设备，例如复印机、打印机、传真机或者数码FMP。

背景技术

广泛使用所谓的纸张处理设备或者纸张后处理设备，其被各自设置在图像形成设备之后，并且完成对由图像形成设备打印的纸张的对齐、分类、装订(stapling)和折叠中的至少一种。大多数的这种设备在分类、装订和折叠时进行对齐。对齐能够在纸张传送方向或者在与纸张传送方向垂直的方向上完成。在纸张传送方向的对齐中，纸张的后端通常紧靠后端基准栏(rear end reference fence)以基于后端完成纸张的对齐。

已知的此类技术的实例包括在日本专利申请特许公开号2003-241460、日本专利申请特许公开号2006-193283、以及日本专利号3441897中公开的发明。日本专利申请特许公开号2003-241460描述了一个内部排放式(internally-discharging-type)图像形成设备的实例，其具有：操作板和读取原始图像数据的图像读取单元，这两部分均置于设备主体上部；以及图像形成单元，其根据来自图像读取单元的图像数据在转印纸张上完成成像并且其布置在操作板和图像读取单元下面。其上图像已经形成的转印纸张被排放到设于内部开放部分中的排放托盘(discharge tray)上，该内部开放部分位于图形读取单元和图像形成单元之间并且具有在设备主体内部的传送路径和排放空间。

日本专利申请特许公开号2006-193283描述了一种纸张处理设备，当纸张被排放和当纸张被对齐时，该纸张处理设备摆动处理托盘的堆叠表面，以解决纸张仅能由其重量返回的问题，当临时堆叠托盘近似水平时，该问题引起不正确的对齐。

日本专利号3441897公开了包括分叉爪(bifurcating claw)的纸张后处理设备，该纸张后处理设备被布置在靠近传送和排放复印纸到装订托盘的传送辊的下游末端并靠近装订托盘，并且该纸张后处理设备完成无装订传送路径和装订传送路径之间的转换。被切换到装订传送路径的分叉爪，引导排放至装订托盘上的复印纸沿其侧面。分叉爪通常被定位在打开无装订传送路径的方向。当装订模式被选择，并且复印纸从图像形成设备传送时，分叉爪向装订传送路径旋转以打开装订传送路径，并且当复印纸被排放至装订托盘时，分叉爪向无装订传送路径返回以关闭装订传送路径。这样逐张复印纸地重复。

日本专利申请特许公开号2003-241460公开了所谓的内部排放式图像形成设备，但不是一种内置的纸张后处理设备。日本专利申请特许公开号2006-193283公布了解决在临时堆积托盘中不正确对齐的结构，但该结构不是通过使纸张基于后端邻接来完成对齐的类型。日本专利号3441897公开了纸张后处理设备，该纸张后处理设备逐张重复转换纸张传送方向的操作，但是没有提及用于转换操作和减小导引结构尺寸的纸张导引装置。

发明内容

本发明的一个目的是至少部分解决传统技术中的问题。

根据本发明的一个方面，纸张处理设备包括：装订托盘，在其上由前面单元传送来的纸张被临时堆叠，并且对齐在一起后被装订，以及装订的纸张从装订托盘排放至排放托盘；排放单元，其被配置为排放纸张到装订托盘；后端基准(rear end reference)，纸张的后端紧靠所述后端基准对齐；纸张返回单元，其被配置为返回排放单元排放的纸张和使纸张基于后端基准栏在纸张传送方向上对齐；提升单元，其被配置为根据纸张升高和降低纸张返回单元；以及导引单元，其被配置为：当纸张返回时引导纸张朝向后端基准栏以及与提升单元的升高和降低同步被升高和降低。

根据本发明的另一个方面，图像形成设备包括在图像形成设备主体内部空间中的纸张处理设备。

结合附图考虑，本发明上述以及其他的目的、特征、优势和技术与工业重要性，通过阅读本发明以下详细描述的优选实施方式而得到更好的理解。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的图像形成设备的示意性结构的正视图；

图2是图1中图解的后处理设备的示意性结构的正视图；

图3A和3B是解释根据实施方式引导纸张向装订托盘的结构的操作的图解；

图4是连接后端支撑爪的又一种结构的图解；和

图5A和5B是解释图4所示的后端支撑爪的操作的图解。

优选实施方式

本发明的实施方式参考附图如下所述。在下列描述中，相同的元件附有相同的参考数字，并且多余的描述被适当地省略。

图1是根据本发明的实施方式的图像形成设备的示意性结构的正视图。在图1中，根据实施方式的图像形成设备包括图像形成设备100，作为纸张处理设备的后处理设备200，以及图像读取设备300。

图像形成设备100基本上包括：包括四色串联图像形成单元的图像形成单元110，转印由图像形成单元110形成的图像的转印单元115，供应纸张到转印单元115的进纸单元120，定影由转印单元115转印的图像的定影单元130，排放图像已被定影在其上的纸张的排放单元140，以及翻转单元150，其翻转纸张并且在图像还打算在纸张背面上形成时，将该纸张引至转印单元115。已知这些部件的功能和结构，并且因此，其描述被省略。

图像读取设备300包括第一镜至第三境，引导反射光从原件(original)到光电转换器诸如具有简化光学系统(reduction opticalsystem)的电荷耦合元件(CCD)，完成数字化和预定图像数据的校正，以及将可用作打印数据的数据传送至图像形成设备100的控制器(未示出)。

图2是后处理设备200的示意性结构的正视图。后处理设备200是安装在图像形成设备100和图像读取设备300之间的空间——即，在内部空间100A中——的小型后处理设备。

后处理设备200包括两个托盘，它们是在其上临时堆叠纸张用于装订纸张的装订托盘9，和在其上堆叠排放的纸张或者纸张捆的排放托盘6。装订托盘部分包括：敲打辊(tapping roller)10，后端返回辊11，以及使装订托盘9上的纸张在纸张传送方向(辅助扫描方向)上对齐的后端基准栏12；使纸张在垂直于纸张传送方向的方向(主扫描方向)上对齐的闯纸栏(jogger fence)13；导引板1，入口辊2，装订排放辊3，以及开-关排放导引板4，其沿着传送路径从入口按此顺序设置；以及设在排放导引板4开-关末端处的排放辊5。敲打辊10设有如参考下图3A和3B所述的敲打辊臂15，敲打电磁阀(螺线管，solenoid)(未示出)，以及敲打马达(未示出)。敲打电磁阀升高敲打辊臂15，敲打马达驱动与纸张接触的敲打辊10，以将纸张带向后端基准栏12。纸张还通过后端返回辊11紧靠后端基准栏12，并完成在纸张的纸张传送方向(纵向)上的对齐。敲打辊10由敲打辊臂15的自由端支撑，并且被可摆动地支撑在摆动端15a处。

闯纸栏13从与纸张传送方向相垂直的方向将纸张的两面夹在中间，在与纸张传送方向相垂直的方向(宽度方向)将纸张对齐，并通过闯纸马达(未示出)进行接触和分离的往复运动。订书机14设在装订托盘9的后端部分，并且装订过程在由后端基准栏12和闯纸栏13在长度方向和宽度方向两个方向上对齐的纸张捆上完成。

当纸张被排放至排放托盘6上时，开-关排放导引板4改变在排放出口处的一对排放辊5之间的间隔，并且其由排放开-关马达驱动。

探测纸张表面高度并且按压纸张后端的后端加压器8设在排放托盘6部分中，用以保持堆叠的纸张顶面的高度和排放部分的恒定。排放托盘6设有排放托盘活动单元7，排放托盘活动单元7通过提升马达(未示出)按照预定的纸张数目重复提升动作。排放托盘活动单元7的自由端靠近后端加压器8设置，并且纸张通过纸张后端紧靠设在后处理设备200中的后端加压器8来对齐。排放托盘活动单元7的摆动支点设定在排放托盘6的主体内的预先设定的位置。排放托盘活动单元7在摆动支点处被支撑并且在堆叠时高度可调整。排放托盘活动单元7通过在驱动部分(未示出)内的驱动马达驱动提升。

尽管没有图示，后处理设备200设有纸张探测传感器，该纸张探测传感器用于沿纸张传送路径控制必要位置处的部件，视情况而定。

图像形成设备100、后处理设备200、以及图像读取设备300中的每一个包括未图示的控制电路。每一个控制电路包括中央处理器(CPU)，只读存储器(ROM)，以及随机存取存储器(RAM)。每一个CPU将存储在相应ROM中的计算机程序代码装载入相应的RAM，并使用RAM作为工作区域和作为数据缓冲区基于相应的计算机程序执行控制。后处理设备200和图像读取设备300通过接口连接至图像形成设备100的控制电路，并传送和接收必需的控制信息。图像读取设备300也传送待打印的打印(图像)数据至图像形成设备100。

后处理设备200的CPU基于从图像形成设备100的控制电路传送的后处理指示信息和从设置于其本身适当位置处的纸张探测传感器输出的探测结果的输出信号使每一个部件运行，并且执行由图像形成设备100指示的关于纸张的后处理。

在如上配置的内置后处理设备200中，当直接排放时，通过主体固定辊131和主体排放辊141以箭头“a”的方向传送的纸张P从导引板1进入，顺序传送通过入口辊2和装订排放辊3，并且当开-关排放导引板4关闭时，经由排放辊5被排放至排放托盘6上。每次排放若干纸张，排放托盘活动单元7被降低一次并再次升高，其中纸张的后端被后端加压器8把持，当纸张的后端通过排放辊5时，后端加压器8退回到不阻碍纸张排放的位置。后端加压器8逐张地操作纸张。尽管没有图示，但是后端加压器8探测纸面的高度。

在装订排放期间，纸张由导引板1进入，顺序通过入口辊2和装订排放辊3传送，并落到装订托盘9上。其后，操作敲打辊10和后端返回辊11以使纸张的后端紧靠后端基准栏12，并在长度方向对齐纸张。然后通过闯纸栏13在宽度方向对齐纸张。重复相同的操作直至堆叠最后一张纸张。当已经堆叠最后一张纸时，订书机14进行装订，开-关排放导引板4关闭，纸张捆被排放辊5排放至排放托盘6上。排放托盘活动单元7被驱动单元的驱动马达驱动降低一次，并且再次升高，其中纸张捆的后端被后端加压器8把持，当纸张捆通过排放辊5时，后端加压器8退回到不阻碍纸张排放的位置。

图3A和3B是解释引导纸张向装订托盘的结构的操作的图解。图3A图解在排放方向传送纸张P，而图3B图解纸张P向装订托盘传送。

如图3A和3B所示，引导纸张P向装订托盘9的机构包括敲打辊10、敲打辊臂15、以及后端支撑爪(holding claw)16。该机构被设置在纸张传送方向上装订排放辊3的下游，并且在此位置，纸张P被传送的方向(箭头X1的方向)被翻转(到箭头X2的方向)以传送纸张P向装订托盘9。后端支撑爪16是引导纸张P传送向装订托盘9的部件，并且被布置在排放辊3和被配置为对齐纸张P的敲打辊10之间。敲打辊10被支撑在敲打辊臂15的摆动端15a处以使得敲打辊10摆动，而用于对齐纸张P的装订托盘9被布置在其下方。被配置为排放纸张捆至排放托盘6上的排放辊5设置在装订托盘9的纸张传送方向的下游末端。后端支撑爪16与敲打辊臂15的摆动端15a同轴设置。当敲打辊臂15向下旋转以进行敲打操作时，同时，敲打辊臂15的一部分推动后端支撑爪16的一部分以使后端支撑爪16同步旋转至图3B所示位置。因此后端支撑爪16起引导纸张P的作用。当敲打辊臂15向上返回时，后端支撑爪16也同敲打辊臂15的返回一起返回其如图3A中所示的原位置。

换言之，在接收纸张P之前，敲打辊10和后端支撑爪16退回至不阻碍纸张P传送的位置。在此实例中，敲打辊10和后端支撑爪16向上退回(图3A)。当纸张P经过传送路径并被装订排放辊3排放时，敲打辊臂15被降低。通过降低敲打辊臂15，敲打辊10和后端支撑爪16也降低，并且通过纸张P被夹在装订托盘9和敲打辊10之间，产生传送力，并且通过使纸张P紧靠后端基准栏12对齐该纸张P。

当纸张P的方向被敲打辊10转回时，后端支撑爪16被设置为防止纸张的后端被运回到入口附近的导引板1之间的传送路径中。当纸张前端通过(如图3A所示退回)时升高后端支撑爪16，并且在纸张前端已经通过之后降低后端支撑爪16(图3B)。在此实施方式中，升高和降低后端支撑爪16与如上所述的敲打辊臂15的升高和降低是同步的。

图4是连接后端支撑爪16的又一种结构的图解。如图4所示，后端支撑爪16可以由排放导引板17可摆动地支撑，该排放导引板17设置在纸张传送方向上敲打辊臂15的摆动端15a的更远的上游。如从图4理解的，后端支撑爪16的摆动轴16a位于敲打辊臂15的摆动轴15a和装订排放辊3的旋转轴之间。通过此种排列，纸张传送方向的长度可进一步减小以及因此能实现比在图3A和3B中所示的实例节约更多的空间。

图5A和5B是解释图4所示的后端支撑爪16的操作的图解。如图5A和5B所示，后端支撑爪16的摆动轴16a可摆动地支撑在位于纸张P传送方向上游的排放导引板17的顶面处的支点18处。通过此种排列，与图3A和3B中所示的实例形成对比，支点18周围的结构能够被简化并且不需要旋转部件同轴安装。所以，组装被简化并且成本能够降低。以与图3A和3B所示实例相同的方式，与敲打辊臂15的升高和降低同步升高和降低后端支撑爪16。后端支撑爪16和敲打辊臂15的此种操作通过促使它们彼此合作的相互依赖的机械系统诸如接合机构和凸轮机构而机械地完成。通过电磁阀升高和降低敲打辊臂15，例如，如前所提及。

在图5B中，通过外力可自由旋转的旋转体19可设在如图5A中所示的与纸张P接触的后端支撑爪16的尖端处。因此，纸张P和后端支撑爪16之间的接触状态从滑动负载转为滚动负载，并且促进纸张P的传送。结果，纸张堵塞或者纸张表面损坏的可能性减到最小。此外，在图5A和5B中，摆动轴16a可自由旋转地在支点18处被支撑，和进行箭头所指示的升高和降低操作，并且后端支撑爪16的升高与敲打辊臂15的升高(在图5A和5B中沿顺时针方向旋转)协同完成，但是后端支撑爪16可被设计，如此免除后端支撑爪16与敲打辊臂15的接合以及后端支撑爪16由于其自身重量而降低。

在本实施方式中，后处理设备200被设置在所谓的内部空间，即图像读取设备300和图像形成设备100的主体之间的空间。然而，可以通过将后处理设备200连接到图像形成设备100的侧面实现本发明。

如上所述，根据实施方式，实现以下效果。

1)因为作为导引部件的后端支撑爪16在敲打辊臂15下与敲打辊臂15协同运转，有可能减小机器规模，并且无需导引部件的驱动源。

2)因为后端支撑爪16在纸张传送方向被布置在装订排放辊3和敲打辊10之间，并且与敲打辊臂15的上升和下降协作，在装订排放辊3和敲打辊臂15底面之间升高和降低，可降低机器的高度。

3)当后端支撑爪16被配置为与敲打辊臂15协作升高和由其自身重量而下降时，无需后端支撑爪16的驱动源。

4)当后端支撑爪16由在纸张传送方向设置于敲打辊臂15的摆动轴15a上游的排放导引板17可摆动地支撑时，外形(形状，form)能被简化并且可实现降低成本以及节省空间。

5)当旋转体19设置于后端支撑爪16的末端(接触纸张的端)时，实现与纸张的滚动接触并且因此促进纸张的传送。

6)当纸张后处理设备被安装在图像形成设备的内部空间的排放部分时，纸张后处理设备的机构被容纳在图像形成设备的凸出的占地区域内(floor area)。因此，在图像形成设备占据的安装区域内使得包括纸张后处理的一系列处理成为可能。

根据本发明的一个方面，当纸张的排放方向反转以对齐纸张时，有可能改善纸张的导引性能，同时实现减小规模和节省空间。

如上所述在本发明的实施方式中，排放托盘对应于参考数字6，装订托盘对应于参考数字9，纸张处理设备对应于参考数字200，排放单元对应于装订排放辊3，后端基准栏对应于参考数字12，纸张返回单元对应于敲打辊10，导引单元对应于后端支撑爪16，上升单元对应于敲打辊臂15，臂部件对应于敲打辊臂15，驱动机构对应于未图示的敲打电磁阀，排放导引板对应于参考数字17，旋转体对应于参考数字19，内部空间对应于内部空间100A，以及图像形成设备对应于参考数字100。

尽管本发明已就具体实施方式进行了描述用于完整和清晰的公开，但是附加权利要求不因此被限制，而被解释为包括落入在此阐明的基本教导内的、本领域技术人员可能想到的所有变化和可选构造。

Claims (7)

1.纸张处理设备，其包括装订托盘，在所述装订托盘上，由前面单元传送的纸张被临时堆叠并且在一起对齐之后被装订，并且所述装订的纸张从所述装订托盘排放至排放托盘，所述纸张处理设备包括：

排放单元，其被配置为排放纸张至所述装订托盘；

后端基准，所述纸张的后端紧靠所述后端基准以对齐；

纸张返回单元，其被配置为返回被所述排放单元排放的所述纸张并且基于所述后端基准栏，在纸张传送方向对齐所述纸张；

提升单元，其被配置为根据所述纸张升高和降低所述纸张返回单元；和

导引单元，其被配置为：当所述纸张被返回时，引导所述纸张朝向所述后端基准栏，以及与所述提升单元的升高和降低同步被升高和降低。

2.根据权利要求1所述的纸张处理设备，其中所述提升单元包括：

臂部件，其包括被配置为支撑所述纸张返回单元的自由端和被配置为可摆动地支撑所述臂部件的基端；和

驱动机构，其被配置为驱动所述臂部件相对于所述装订托盘的顶面向上和向下摆动。

3.根据权利要求1或2所述的纸张处理设备，其中所述导引单元被配置，以当所述纸张前端经过时退回，并且在纸张经过后由于其自身重量而下降。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的纸张处理设备，其中所述导引单元设置在纸张传送方向上所述排放单元和所述纸张返回单元之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的纸张处理设备，其中所述导引单元由设于所述导引单元上游的排放导引板可摆动地支撑。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的纸张处理设备，还包括旋转体，所述旋转体设在与所述纸张接触的所述导引单元的末端处。

7.图像形成设备，其在所述图像形成设备主体内部空间中包括根据权利要求1至6中任一项所述的纸张处理设备。

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