CN102616600B - 片材堆叠装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

一种片材堆叠装置，包括：排出部，所述排出部被构造用以排出片材；积载部，所述积载部被构造用以积载所排出的片材；以及杆件，所述杆件能够随着积载在所述积载部上的所述片材的积载量的增大而运动，变形装置，所述变形装置设置在所述杆件上以突入由所述排出部排出的片材的排出路径，所述变形装置使所述片材变形以对正由所述排出部排出的片材的表面加压，并且基于随着积载在所述积载部上的所述片材的积载量的增大而运动的杆件的运动而减小所述片材的变形量。以及包括这种片材堆叠装置的图形形成装置。

Description

片材堆叠装置及图像形成装置

本申请是2009年5月27日申请的、申请号为200910145647.2、名称为“片材堆叠装置及图像形成装置”的申请的分案申请。

发明领域

本发明涉及一种与片材堆叠量无关地实现良好的对齐性和积载性的片材堆叠装置。特别的，本发明涉及一种设在于片材上形成图像的图像形成装置例如复印机、打印机和传真机内的片材堆叠装置。

背景技术

如图11所示，例如，在传统片材堆叠装置内，排出部由片材排出辊301、对向辊302和弹簧304构成。另外，对向辊302由对向辊支架303支承。弹簧304朝向把对向辊302压向片材排出辊301的方向对对向辊支架303施力。弹簧304的另一端由片材排出机架(未表示)支承。在图11中，片材14被排出。

如图10所示，劲度(stiffness)施加肋312是变形装置，弹簧313是用于把该劲度施加肋312压向片材排出辊301侧的施力装置。劲度施加肋312的运动受片材排出机架及其类似物控制，以使该劲度施加肋312能够仅自由地沿竖直方向运动且不移出某一固定高度(比片材排出辊301与对向辊302的辊隙高的位置)。片材排出辊301和对向辊302构成用于排出片材的排出部。对向辊302具有与片材的后端抵接以推出所要排出的片材的踢出突起302a(参见日本专利申请特开平No.08-127453)。

在传统片材堆叠装置中，劲度施加肋312的片材引导单元312a设定在比片材排出辊301与对向辊302的辊隙部301a更高的位置，以致劲度被施加给所要排出的片材。由此，被排出片材在片材传送方向上的卷曲减小，使得对齐性和积载性提高。更具体的，可防止被排出片材的前端下垂和在片材排出托盘上卷起。另外，劲度施加肋312被弹簧313压向片材排出辊301侧。当硬纸例如厚片材经过排出部时，由于劲度施加肋312下降直至片材劲度与弹簧313之间保持平衡的位置，所以能够防止卡纸。

如上所述，传统技术旨在通过给片材施加劲度以减小在片材传送方向上的卷曲来改进对齐性和积载性。然而，当片材堆叠量接近满载时，存在片材的劲度变成阻力的问题。更具体的，若在摩擦已积载片材的上表面的同时给所要排出的片材施加劲度，则阻力增大。于是，所要排出的片材可能受损，或者抵接已积载在片材排出托盘上的片材的后端或上表面并将该片材推出。

发明内容

本发明旨在用于与片材堆叠量无关地实现良好的对齐性和积载性的片材堆叠装置和图像形成装置。

依据本发明的一方面，一种片材堆叠装置包括：排出部，被构造用以排出片材；积载部，被构造用以积载所排出的片材；以及变形装置，被构造用以使通过排出部排出的片材变形，其中，随着积载在积载部上的片材的积载量增大，变形装置减小片材的变形量。

根据本发明的示范实施例，由于当片材堆叠量少且从片材排出口至积载于片材排出托盘上的片材的上表面的距离长时劲度被施加给所排出的片材，所以片材可适当地积载在片材排出托盘上而不卷曲。另外，由于当片材堆叠量大时劲度不被施加给所排出的片材，所排出的片材不受损且不推出已积载的片材。由此，能够提供不经常卡纸或破损的片材堆叠装置，同时改进图像质量。

自以下参照附图对示范实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

包括在说明书中并构成说明书的一部分的附图表示本发明的示范实施例、特征和方面，且与详细说明一起用于解释本发明的原理。

图1是激光打印机的剖视图，该激光打印机是具有依据本发明一示范实施例的片材堆叠装置的图像形成装置的一例。

图2是表示依据本发明示范实施例的片材堆叠装置的剖视图。

图3是表示依据本发明示范实施例的片材堆叠装置满载时的剖视图。

图4是表示依据本发明示范实施例的片材堆叠装置的透视图。

图5是表示依据本发明示范实施例的片材堆叠装置的劲度施加状态的透视图。

图6是表示排出硬厚纸张时的依据本发明示范实施例的片材堆叠装置的劲度施加肋的操作的剖视图。

图7是表示片材沿片材传送方向卷曲时的依据本发明示范实施例的片材堆叠装置内的片材倚靠检测的剖视图。

图8是表示依据本发明示范实施例的图像形成装置的控制的框图。

图9表示依据本发明示范实施例的满载检测的流程图。

图10是传统片材堆叠装置的剖视图。

图11是传统片材堆叠装置的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图详细说明本发明的多个示范实施例、特征和方面。

图1表示作为本示范实施例中的图像形成装置的激光束打印机(以下，称为“激光打印机”)，处理盒安装在该激光打印机上。

图1是激光打印机A的剖视图。激光打印机A安装有构成图像形成单元的处理盒101。激光打印机A利用电子照相方法形成图像，并将该图像记录于片材上。

作为图像载体的感光鼓102可转动地设在处理盒101框架的内部。充电装置和显影装置设在处理盒101的周围。充电装置给感光鼓102的表面均一地充电。显影装置对潜像进行显影，并利用显影剂(以下，称为“调色剂”)形成可见调色剂图像，该潜像是利用基于图像信息的光像照射经充电的感光鼓102而形成的。另外，清洁装置提供用以在调色剂图像转印到片材P上后移除感光鼓102表面上的残留调色剂。这些装置被收容在盒框架的内部。激光打印机A具有用于把处理盒101安装在打印机主体内的安装机构。

利用基于图像信息的光像照射感光鼓102的光学系统103设在打印机主体内的处理盒101的上部上。

储存于片材盒104内的片材P经由供给辊105和分离垫106分别给送，该供给辊105和分离垫106基于来自主机(未表示)的打印信号操作。片材P在经过弯曲路径时反转、经过由传送辊107和从动辊108构成的传送单元、并朝向打印机主体的后部(图1中的左方)传送。然后，片材P经由转印导件109引导，并被传送至感光鼓102和转印辊110的辊隙部。

光学系统103利用来自主机(未表示)的图像信息作为光像照射感光鼓102，以基于该图像信息在该感光鼓102上形成潜像。此潜像利用调色剂显影以形成可见图像。另外，片材P在显影成为调色剂图像的图像形成的定时被传送至辊隙部。通过给转印辊110施加极性与形成在感光鼓102上的调色剂图像相反的电压，该感光鼓102上的调色剂图像被转印到片材P上。

通过转印部后，紧接着，调色剂图像转印于其上的片材P经过用于消除电荷的静电消除器111的正上方。然后，片材P经过设在电子元件112上方的传送路径113，并被传送至定影单元1。片材P经过定影膜与加压辊的辊隙部，由此调色剂图像被固定。通过定影单元1后，片材P在经过打印机主体的后部时再次反转，并经由构成排出部的片材排出辊对3排出到位于打印机主体的上部且作为积载部的片材排出托盘4上。

图2中，激光打印机A具有用于传送经定影的被传送片材P至片材排出口的传送辊对2、用于检测所积载片材的积载高度的满载检测传感器杆5、以及作为满载检测传感器杆5的转动中心的传感器杆轴6。另外，激光打印机A具有传感器标记7和用于检测该传感器标记7的满载检测传感器9，传感器标记7与满载检测传感器杆5形成一体且设在该满载检测传感器杆5的另一端。满载检测传感器杆5、传感器标记7和满载检测传感器9构成第一检测装置。

在以上构造中，激光打印机A基于来自主机(未表示)的图像输出信号开始打印操作。在感光鼓102与转印辊110的辊隙部处图像转印于其上的片材P被传送至定影单元1，由此图像固定于片材P上。

片材P经由传送辊对2传送至片材排出辊对3。杆200可转动地支承在位于片材排出托盘4下部的转轴200a上。杆200具有朝向片材排出托盘4的片材排出方向的上游侧(片材排出辊对3)延伸的臂部200b。另外，杆200被弹簧203沿顺时针方向(箭头C的方向)以预定的力施压。在片材排出辊对3的辊隙部附近，作为变形装置的劲度施加肋202以可自由转动的方式设在作为杆装置的杆200的一端上。劲度施加肋202被作为弹性件的施力弹簧201朝向使其抵接所排出片材的方向(箭头B的方向)施力。被施力弹簧201施力的劲度施加肋202经由止动件(未表示)定位在突入片材P的排出路径的突出位置。

另外，如图4所示，沿与片材排出辊对3的片材排出方向垂直的片材宽度方向提供多根杆200。劲度施加肋202沿与片材排出方向垂直的片材宽度方向设在片材排出辊对3的外侧上。更具体的，当片材P的沿片材宽度方向的端部接触劲度施加肋202时，该片材P在变形为槽(凹)状的同时经由片材排出辊对3排出到片材排出托盘4上。

此时，片材P从片材排出口排出，以向上推动满载检测传感器杆5。由此，所排出的片材P积载在片材排出托盘4上，以被满载检测传感器杆5压住。作为满载检测传感器杆5的转动中心的传感器杆轴6设在片材排出口的上部上。尽管满载检测传感器杆5与传感器标记7形成一体，但该满载检测传感器杆5在其自重或弹簧力的作用下被不断地以传感器杆轴6为中心压向片材排出托盘4的片材堆叠面侧。(图3中满载检测传感器杆5的虚线位置5a)另外，被偏压的满载检测传感器杆5利用设在激光打印机A主体内的转动止动件来定位。

当以上排纸操作持续执行时，如图3所示，片材P不再能够积载在片材排出托盘4上。这称为“满载”。在到达满载状态的过程中，杆200的臂部200b被积载在片材排出托盘4上的片材的自重推压，并开始以转轴200a为转动中心朝箭头D的方向转动，该臂部200b是与所积载片材的片材排出方向上游侧端部抵接的端部限制部。弹簧203朝与箭头D相反的顺时针方向给杆200施力，以与取决于片材堆叠量(重量)的片材P的推压力保持平衡。

当由于所积载片材P的重量变化而转动的杆200移动至预定位置时，与该杆200一体提供的倚靠检测标记204遮挡杆检测传感器205。结果，杆检测传感器205检知杆200的运动并产生信号。杆200、倚靠检测标记204和杆检测传感器205构成第二检测装置。

当积载在片材排出托盘4上的片材的积载高度达到预定积载高度时，设在满载检测传感器杆5的一端上的传感器标记7转动至遮挡满载检测传感器9的光线的位置，该满载检测传感器杆5的另一端抵接片材排出托盘4上的片材的上表面。满载检测传感器9具有位于相互面对位置上的红外线发光单元和受光单元，且当这些单元之间的光线被遮挡时变得起作用。当积载在片材排出托盘4上的片材的积载高度达到被预设为可积载片材量的预定积载高度时，满载检测传感器9在检测到光线遮挡时产生信号，激光打印机A主体的控制单元(中央处理单元(CPU))判定片材堆叠量达到满载。

当杆200的运动被检知时的片材堆叠量(重量)被设定为近似等于当满载检测传感器杆5的转动被检知时的片材堆叠量(重量)。更具体的，预先计算图像形成装置通常使用的片材的重量与厚度之间的关系，并将两传感器的检测位置设定为使得用于判定满载的积载片材的重量和高度与所算得关系的片材堆叠量一致。

由于杆200的转轴200a设在远离片材排出辊对3的片材排出口的位置，所以积载在片材排出口附近的片材P的重量作为力矩为杆200的转动力做出较大贡献。另外，由于杆200的臂部200b的与片材堆叠面附近的积载片材抵接的表面朝向片材排出托盘4倾斜，所以当片材堆叠量少时，此力矩对杆200的转动力的影响小。

另外，片材排出托盘4的片材堆叠面在片材排出口附近的部分处倾斜且在远离片材排出口的部分处水平，使得位于片材排出托盘4的倾斜部上的积载片材的重量的水平分量作为杆200的转动力。因此，即便当片材的长度超过片材排出托盘4的倾斜部(例如，A3尺寸)时，对杆200产生的转动力也能被设定为近似与长度不超过片材排出托盘4的倾斜部的片材(例如，A4尺寸)相同。

如上所述，当片材堆叠量少时，劲度施加肋202位于突入片材P的排出路径的突出位置。因此，当片材P离开片材排出辊对3的辊隙部时，劲度施加肋202抵接该片材P。由此，如图5所示，片材P被劲度施加肋202和片材排出辊对3提供以劲度并呈槽(凹)状排出。由此，劲度小的薄片也能不卷曲或不翘曲地排出到片材排出托盘4上。

利用图6说明所要排出的片材为劲度强的厚纸张的情况。若劲度强的片材P被输送至片材排出辊对3，则劲度施加肋202由于片材P的劲度(挠曲反作用力)从虚线所示的位置202c绕转轴202a转动至实线所示的位置202b。当片材堆叠量少时，劲度施加肋202通过施力弹簧201保持处于突入片材P的排出路径的突出位置。施力弹簧201的弹簧力被设定为使得当厚纸张被排出时，劲度施加肋202由于片材P的劲度而退避到作为排出路径外的退避位置的位置202b。因此，在厚纸张的情况下，劲度施加肋202不发挥劲度施加效果。

另外，在片材堆叠量达到满载的过程中，积载在片材排出托盘4上的片材的重量使杆200转动，设在该杆200上的劲度施加肋202也转动，以致当片材堆叠量接近满载时，劲度施加肋202从片材P的排出路径退避。由此，能够防止不必要施加的劲度使片材受到损伤、减小在片材P排出过程中该片材P与劲度施加肋202摩擦导致的令人不快的噪音、并防止由于片材P摩擦已积载片材而推出该已积载片材。

接着，如图7所示，说明片材P沿片材传送方向大幅卷曲的情况。若卷曲片材P顺次积载在片材排出托盘4上，则该片材P的片材传送方向上游侧倚靠在杆200上，使得片材P在达到最大可积载片材量之前阻塞片材排出辊对3的片材排出口。此时，满载检测传感器杆5难以检知如图7所示的积载片材阻塞片材排出口的状态。

然而，由于卷曲片材P在远离片材排出辊对3的片材排出口的位置抵接杆200，所以与正常积载状态相比，倚靠状态的片材P的重量作为更大的力矩起作用。因此，若在片材传送方向的上游侧倚靠于杆200上的片材P的数量达到一定水平，则杆200被片材P的重量推压并开始绕作为转动中心的转轴200a朝箭头D的方向转动。此时，弹簧203克服杆200开始转动时的片材P的重量产生与箭头D相反方向的作用力。通过调整弹簧203的反作用力，决定杆200开始转动时的积载片材P的数量。积载片材P的数量可被设定为使倚靠片材P不阻塞片材排出辊对3的片材排出口的水平。利用已达到预定积载片材量并倚靠于杆200上的片材P转动杆200。利用杆检测传感器205基于倚靠检测标记204检测杆200的转动，该倚靠检测标记204被设置为与作为转动中心的转轴200a形成一体。然后，显示用于提醒用户移除片材排出托盘4上的积载片材的信息。另外，如上所述，由于杆200的转轴200a设在远离片材排出辊对3的片材排出口的位置，所以积载在片材排出口附近的片材P的重量作为力矩很大程度地影响转动力。由此，与正常积载状态相比，能够更敏感地执行片材倚靠状态的检测，在片材倚靠状态下，片材P的重量影响距离杆200的转轴200a的位置。另外，关于杆200的臂部200b，与片材排出口附近的积载片材抵接的表面被设定为比片材堆叠面附近的抵接面更易于受积载片材的重量影响的角度。更具体的，与片材排出口附近的积载片材抵接的表面被设定为这样一种角度，该角度接近与片材排出托盘4的倾斜部的斜面垂直的角度。由此，积载片材沿片材排出托盘4的倾斜部的斜面方向的重力分量作为力矩为杆200的转动力做出较大贡献。

通过按照这种方式构造杆200，即使采用具有不能被传统满载传感器杆检知的较大卷曲的片材，也能够预先防止例如排出片材折叠、损伤或从片材排出托盘落下等的问题。另外，还能够防止由于严重卡纸导致的装置故障。

基于用于检测杆200和满载检测传感器杆5两位置的传感器的检测结果，激光打印机A的主体的控制单元判断积载状态是正常积载的满载状态，还是由于卷曲等的异常积载状态。

图8是说明激光打印机A的主体的控制单元的控制块的示图。构成控制单元的CPU400与基于来自CPU400的指令执行激光照射以形成图像的光学系统驱动电机401连接。用于驱动构成图像形成单元的处理盒101的处理盒驱动电机404和用于生成成像用偏压的高压生成设备405分别与CPU400连接。处理盒驱动电机404和高压生成设备405控制图像形成过程。作为显示装置的显示设备408基于来自CPU400的输入信号显示各种警告和信息。另外，片材排出驱动电机407、定影驱动电机406、片材传送驱动电机403和片材盒驱动电机402与CPU400连接。这些电机对片材材料执行各种传送控制。另外，来自上述满载检测传感器9和杆检测传感器205的检测信号被输入CPU400。积载在片材排出托盘4上的片材的积载状态基于检测信号决定。

基于以上控制单元的构造说明图9所示的流程图。

在步骤S101，基于来自主机(未表示)的图像输出信号，开始打印操作。在步骤S102，激光打印机A的主体的控制单元确认杆200有无转动。若确认杆200有转动(步骤S102中为“是”)，则处理前进至步骤S103。在步骤S103，控制单元确认片材堆叠量是否为满载状态。若判定片材堆叠量为满载状态(步骤S103中为“是”)，则处理前进至步骤S104。在步骤S104，控制单元暂时停止打印操作。然后，在步骤S105，在操作单元上显示用于移除片材排出托盘4上的积载片材的警告。在步骤S103，若判定片材堆叠量不为满载状态(步骤S103中为“否”)，则处理前进至步骤S107。在步骤S107，因为存在积载片材由于沿片材传送方向卷曲而倚靠在片材排出口上的“倚靠积载”的可能性，所以控制单元暂时停止打印操作(步骤S107)。然后，在步骤S108，显示警告(步骤S108)。结果，能够防止由于过度积载而从片材排出托盘4推出片材以及片材从片材排出托盘4落下，并能够告知用户积载缺陷，例如由于卷曲导致的倚靠积载。

另一方面，在步骤S102，若确认杆200无转动(步骤S102中为“否”)，则处理前进至步骤S106。在步骤S106，控制单元确认片材堆叠量是否为满载状态。若判定片材堆叠量为满载状态(步骤S106中为“是”)，则处理前进至步骤S107。在步骤S107，由于存在外来物质已位于片材排出托盘4上的可能性，控制单元暂时停止打印操作。然后，在步骤S108，显示警告。在步骤S106，若判定片材堆叠量不为满载状态(步骤S106中为“否”)，则控制单元判定正执行正常片材堆叠，且处理前进至步骤S109。在步骤S109，控制单元判断打印是否完成。更具体的，若片材不是最终页(步骤S109中为“否”)，则处理返回步骤S101并开始打印操作。若片材是最终页(步骤S109中为“是”)，则处理结束。

依据本示范实施例，由于与所要排出的片材抵接以给该片材施加劲度的劲度施加肋202设在利用积载于片材排出托盘4上的片材的重量转动的杆200上，所以不管片材堆叠量如何均能够实现良好的对齐性和积载性。

另外，尽管基于以上示范实施例对本发明进行了说明，但本发明不限于以上构造。

在以上示范实施例中，尽管说明了劲度施加肋202被一体提供在杆200上的构造，但劲度施加肋202和杆200也可分别地提供，只要该劲度施加肋202施加的变形量能够随杆200的运动一起连动地变化。

另外，在以上示范实施例中，尽管说明了劲度施加肋202在片材堆叠量处于满载状态时从片材P的排出路径退避的构造，但该劲度施加肋202也可抵接在所要排出的片材上，只要此抵接不对所排出的片材产生阻力。

另外，在以上示范实施例中，尽管片材堆叠装置被描述为安装在例如复印机、打印机和传真机一类的图像形成装置上，但本发明也可应用于作为片材处理装置单独与图像形成装置连接的整饰机上。在此情况下，整饰机可直接由安装在激光打印机A的主体上的控制单元(CPU)控制，或者整饰机可通过网络由设在整饰机侧的整饰机控制单元控制。

尽管已参照示范实施例对本发明进行了说明，但应理解的是，本发明不限于所公开的示范实施例。以下权利要求书的范围应与最宽解释一致，以涵盖所有变形、等同的结构和功能。

Claims (8)

1.一种片材堆叠装置，包括：

排出部，所述排出部被构造用以排出片材；

积载部，所述积载部被构造用以积载所排出的片材；以及

杆件，所述杆件能够随着积载在所述积载部上的所述片材的积载量的增大而运动，其特征在于，所述片材堆叠装置还包括：

变形件，所述变形件设置在所述杆件上以突入由所述排出部排出的片材的排出路径，所述变形件使所述片材变形以接触正由所述排出部排出的片材的表面并且对所述表面加压，并且基于随着积载在所述积载部上的所述片材的积载量的增大而运动的杆件的运动而减小所述片材的变形量。

2.根据权利要求1的片材堆叠装置，其中，所述变形件能够转动地设在所述杆件上，且被弹性件朝向突入要排出的片材的排出路径的方向推压。

3.根据权利要求1的片材堆叠装置，还包括：

第一检测部，所述第一检测部被构造用以当积载在所述积载部上的所述片材达到预定积载高度时产生信号；以及

第二检测部，所述第二检测部由所述杆件和用于检测所述杆件的检测传感器构成，并被构造用以当所述杆件被所积载的片材加压且移动至预定位置时通过对所述杆件的检测而产生信号，

其中，当所述第一检测部不产生信号且所述第二检测部产生信号时，积载在所述积载部上的所述片材的积载状态被判定为异常积载。

4.根据权利要求1的片材堆叠装置，其特征在于，沿片材宽度方向布置多个变形件以对正由所述排出部排出的片材加压，所述片材宽度方向垂直于片材排出方向。

5.一种图像形成装置，包括：

图像形成单元，所述图像形成单元被构造用以在片材上形成图像；以及

片材堆叠装置，所述片材堆叠装置被构造用以积载其上形成有图像的片材，所述片材堆叠装置包括：

排出部，所述排出部被构造用以排出片材；

积载部，所述积载部被构造用以积载所排出的片材；以及

杆件，所述杆件能够随着积载在所述积载部上的所述片材的积载量的增大而运动，其特征在于，所述片材堆叠装置还包括：

变形件，所述变形件设置在所述杆件上以突入由所述排出部排出的片材的排出路径，所述变形装置使所述片材变形以接触正由所述排出部排出的片材的表面并且对所述表面加压，并且基于随着积载在所述积载部上的所述片材的积载量的增大而运动的杆件的运动而减小所述片材的变形量。

6.根据权利要求5的图像形成装置，其中，所述变形件能够转动地设在所述杆件上，且被弹性件朝向突入要排出的片材的排出路径的方向推压。

7.根据权利要求5的图像形成装置，还包括：

第一检测部，所述第一检测部被构造用以当积载在所述积载部上的所述片材达到预定积载高度时产生信号；以及

第二检测部，所述第二检测部由所述杆件和用于检测所述杆件的检测传感器构成，并被构造用以当所述杆件被所积载片材加压且移动至预定位置时通过对所述杆件的检测而产生信号，

其中，当所述第一检测部产生信号且所述第二检测部不产生信号时，积载在所述积载部上的所述片材的积载状态被判定为异常积载。

8.根据权利要求5的图像形成装置，其特征在于，沿片材宽度方向布置多个变形件，所述片材宽度方向垂直于片材排出方向。