CN107618931B - 片材装订装置 - Google Patents

Abstract

片材装订装置。一种片材装订装置包括：装订操作单元，其包括具有排列的多个齿的第一齿形构件、具有排列的多个齿并且通过与所述第一齿形构件咬合以与所述第一齿形构件协作夹住所述片材摞来装订片材摞的第二齿形构件、以及打开和闭合所述第一齿形构件和所述第二齿形构件以执行装订操作的链接结构；以及两个侧框架，它们被布置为在其之间保持所述装订操作单元，并且在所述装订操作单元的两侧上支撑所述装订操作单元。

Description

片材装订装置

技术领域

本发明涉及片材装订装置。

背景技术

已知一种记录材料装订装置，在该装置中，多个堆叠的记录材料通过由均具有齿行的一对齿形构件夹住、加压并以波浪形式变形而接合在一起。日本未审查专利申请第2011-201654号公报公开了一种设置在片材后处理设备(2)中的边缘装订功能单元(50)，该片材后处理设备(2)在图像被记录在片材上之后处理充当记录材料的片材摞。边缘装订功能单元(50)包括设置在两个驱动件(511和521)的端部处的按压齿(512和522)，并且通过使驱动件(511和521)在销(PN)上枢转用按压齿(512和522)夹住并接合片材摞(P)。以上括号中的符号用于日本未审查专利申请第2011-201654号公报中，但与本申请的实施方式中使用的符号无关。

在记录材料装订装置中，需要装订操作单元使两个齿形构件彼此咬合，以便进行装订操作。当记录材料被齿形构件夹住并变形时，该操作的反作用力作用于装订操作单元上。如果装订操作单元仅在一个侧面处被支撑，则用于接收反作用力的结构变大，并且这增大了记录材料装订装置的大小。

发明内容

因此，本发明的目的是使片材装订装置的大小小于装订操作单元仅被支撑在一个侧面处时片材装订装置的大小。

根据本发明的第一方面，提供了一种片材装订装置，该片材装订装置包括：装订操作单元，其包括具有排列的多个齿的第一齿形构件、具有排列的多个齿并且通过与所述第一齿形构件咬合以与所述第一齿形构件协作夹住所述片材摞来装订片材摞的第二齿形构件、以及打开和闭合所述第一齿形构件和所述第二齿形构件以执行装订操作的链接结构；以及两个侧框架，两个侧框架被布置为在两个侧框架之间保持所述装订操作单元，并且将所述装订操作单元支撑在所述装订操作单元的两侧上。

根据本发明的第二方面，基于第一方面，所述两个侧框架均包括引导元件，该引导元件引导元件的移动，该元件构成所述装订操作单元中的所述链接结构。

根据本发明的第三方面，基于第一或第二方面，所述片材装订装置还包括马达，该马达设置在所述两个侧框架之间，以借助所述装订操作单元驱动所述第一齿形构件和所述第二齿形构件。

根据本发明的第四方面，基于第三方面，所述第一齿形构件和所述第二齿形构件在前上拐角区域中夹住所述片材摞，前上拐角区域在所述片材装订装置的前边缘和上边缘彼此交叉的所述片材装订装置的拐角附近，并且所述马达设置在后下拐角区域中，后下拐角区域设置在与所述前上拐角区域对角的位置处。

根据本发明的第五方面，基于第四方面，所述片材装订装置还包括齿轮组，其设置在所述侧框架中的一个的外侧，以将所述马达的动力传递至所述装订操作单元。

根据本发明的第一方面，装置比当装订操作单元仅被支撑在一个侧面处时更小。

根据本发明的第二方面，与装订操作单元的链接结构仅由一个侧面构成时相比，更稳定地引导元件。

根据本发明的第三方面，装置比当马达设置在侧框架外侧时更小。

根据本发明的第四方面，装置比当马达未设置在对角位置处时更小。

根据本发明的第五方面，用于装订操作单元的支撑结构比当齿轮组设置在侧框架内时更简单。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式，附图中：

图1是例示了图像形成系统的总体构造的示意图；

图2是例示了记录材料装订装置的外观的立体图；

图3是例示了记录材料装订装置的内部结构的立体图；

图4是例示了记录材料装订装置的内部结构的立体图；

图5是记录材料装订装置的分解立体图；

图6是例示了在记录材料装订装置中装订操作单元从左侧框架和右侧框架分离的状态的立体图；

图7是记录材料装订装置中的装订操作单元从不同方向看时的立体图；

图8是外推弹簧的立体图；

图9是支撑弹簧的立体图；

图10是装订操作的说明图，并且例示了装订操作单元的原位置；

图11是装订操作的说明图，并且例示了上齿形构件和下齿形构件稍微闭合的状态；

图12是装订操作的说明图，并且例示了紧接在上齿形构件和下齿形构件彼此咬合之前的状态；

图13是装订操作的说明图，并且例示了上齿形构件和下齿形构件已经彼此咬合的状态；

图14例示了累积托盘与记录材料装订装置之间的位置关系；

图15例示了累积托盘的远端壁的截面形状；以及

图16例示了累积托盘与记录材料装订装置之间的位置关系的比较示例。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式。图1是例示了图像形成系统11的总体构造的示意图，图像形成系统11包括根据示例性实施方式的记录材料装订装置10。图像形成系统11包括：图像形成设备12，其具有使用例如电子照相术的打印功能和复印功能；以及记录材料后处理设备13，其在图像形成设备12中对上面形成图像之后的记录材料进行后处理，例如，打孔和装订。示例性实施方式的记录材料装订装置10可以安装在记录材料后处理设备13中。

图像形成设备12包括图像形成部14，其基于所获取的原稿信息形成色调剂图像。原稿信息可以通过用设置在图像形成设备12中的原稿读取单元15来读取原稿而被获取，或者可以从外部设备获取。图像形成设备12还包括记录材料馈送机构16。要馈送的记录材料是具有预定形状的记录材料，例如，被切成矩形的片材状记录材料。记录材料由例如纸张制成。记录材料馈送机构16包括：供给托盘17，其保持堆叠的记录材料；和传送路径19，记录材料借助传送路径19从供给托盘17传送到排出口18。在借助传送路径19被传送的过程中，记录材料接收图像形成部14中形成的色调剂图像，并且色调剂图像被定影在上面。从排出口18发送出的记录材料由记录材料后处理设备13接收。

在记录材料后处理设备13中，所接收的记录材料根据需要堆叠在累积托盘20上。当累积不必要时，记录材料被输出到输出托盘21中。当在累积托盘20上累积预定数量的记录材料时，记录材料经受诸如打孔和装订的后处理。记录材料装订装置10执行用于装订记录材料的后处理。记录材料装订装置10包括一对两个齿形构件22和24，每个齿形构件中均排列多个齿。为了区分两个齿形构件，为了方便起见，位于图1的上侧的齿形构件称为上齿形构件22，而位于图1的下侧的齿形构件称为下齿形构件24。仅要求两个齿形构件22和24应当彼此相对，要装订的记录材料被夹持在两个齿形构件22和24之间，并且例如齿形构件可以沿左右方向布置。

上齿形构件22和下齿形构件24这两者或一个通过驱动机构相对于另一个齿形构件前进或后退。当上齿形构件22和下齿形构件24这两者或一个前进时，上齿形构件22和下齿形构件24彼此咬合。当上齿形构件22和下齿形构件24彼此咬合时，它们之间被夹住的记录材料以波浪形变形、接合并装订。一摞记录材料在被装订之后，向输出托盘21输出。

图像形成系统11还包括控制器25，其控制图像形成设备12和记录材料后处理设备13中的部件和机构的操作。控制器25从用户获取请求，并且根据请求来控制图像形成系统11的部件的操作。

图2是例示了记录材料装订装置10的外观的立体图。记录材料装订装置10具有如大致长方体的外部形状。为了使说明简单，彼此正交的前后、上下和左右方向根据长方体的边的延伸方向来确定。上下方向与上齿形构件22和下齿形构件24彼此相对的方向几乎一致，并且前后方向与上臂26和下臂28(参见图3)的延伸方向几乎一致，上齿形构件22和下齿形构件24分别附接到上臂26和下臂28。上齿形构件22和下齿形构件24设置在限定记录材料装订装置10的外部形状的长方体的拐角附近的前上拐角区域38中，装置上表面32和装置前表面36在长方体的拐角处交叉。装置上表面32由长方体的上框架30的上表面板30a限定，而装置前表面36由长方体的前框34的前表面板34a限定。在该前上拐角区域38中，记录材料由上齿形构件22和下齿形构件24夹住和装订。记录材料装订装置10的左侧和右侧大部分覆盖有两个侧框架，即，左侧框架40L和右侧框架40R。

图3是去除右侧框架40R使得看见内侧的记录材料装订装置10的立体图。上框架30包括具有开口30b的背面板30c和从背面板30c的下边缘向前延伸的支撑板30d。背面板30c在设置开口30b的部分处弯折。由此，记录材料装订装置10的外部形状在后上拐角区域中成倒角。原位置传感器42设置在支撑板30d上。原位置传感器42检测后面要描述的装订操作单元100的原位置(参见图6)。原位置的检测将结合装订操作单元100的操作来描述。

马达46设置在与前上拐角区域38对角的位置处，即，在后下拐角区域44中。马达46在输出轴上具有马达小齿轮46a(参见图5)，并且马达小齿轮46a与设置在左侧框架40L的外侧上的齿轮组48中的一个齿轮48a啮合(参见图5)。齿轮组48构成减速齿轮组，并且马达46借助齿轮组48使凸轮轴50旋转。

图4是还从图3的状态去除马达46的记录材料装订装置10的立体图。编码器支架52被固定到左侧框架40L，并且用于检测马达46的旋转角的编码器54设置在编码器支架52上。编码器54包括：转子54a，其由编码器支架52可旋转地支撑；和感光器54b，其被固定到编码器支架52。转子54a成形为类似于具有旋转轴的叶轮，并且编码器小齿轮54c设置在旋转轴的端部处。编码器小齿轮54c与齿轮组48中的一个齿轮48a(参见图5)啮合。当马达46旋转时，转子54a也旋转。与编码器小齿轮54c啮合的齿轮48a可以是齿轮组48的第一级齿轮。感光器54b具有两个相对部，并且检测相对部之间的转子54a的叶片的通过。通过对叶片的通过次数进行计数，检测马达46的输出轴的旋转角度。感光器54b可以用检测转子54a的叶片的通过的另一种类型的传感器来替换。

图5是记录材料装订装置10的分解图，并且图6和图7例示了装订操作单元100的主要部件。装订操作单元100由上述上臂26和下臂28、后面要描述的杠杆链节56和支撑杠杆72、以及用于耦接这些元件的连接销58、臂销64和导销70构成。

上臂26包括：臂部26a，其沿大致向前方向延伸并且具有上齿形构件22附接到的远端部；和连接部26b，其从臂部26a分支并且向下延伸以便耦接到杠杆链节56。连接部26a具有弯折超过凸轮轴50的部分。连接部26b和杠杆链节56由连接销58连接，以在连接销58上可转动。上导板60附接到上臂26的远端部，以便位于上齿形构件22附近。上导板60位于上齿形构件22左和右的部分具有V形部60a，V形部60a通过使钢板(诸如弹簧钢板)弯折并且向前开口而形成。V形部60a在装订记录材料时闭合，并且装订后的记录材料通过V形部60a的弹性开口力而与上齿形构件22分离。连接销58具有圆柱状轴部58a和从轴部58a的两端突出的引导突出物58b。

下臂28包括：两个臂板28a和28b，它们设置在左侧和右侧上，左侧和右侧之间存在空间并且向前延伸；和远端基座28c，其设置在臂板28a和28b的远端处，以连接臂板28a和28b。下臂28可以一体形成，或可以通过组装分开设置的两个臂板28a和28b和远端基座28c而形成。下齿形构件24安装在远端基座28c上。下导板62被设置为围绕下齿形构件24。下导板62是V形的，以通过使诸如弹簧钢板的钢板弯折而向前打开。当装订记录材料时，闭合V形下导板62，并且装订后的记录材料通过V形下导板62的弹性开口力与下齿形构件24分离。

上臂26和下臂28由臂销64连接在其后端处，以独立可转动。当被连接时，上臂26位于下臂28的两个臂板28a和28b之间。上臂26的连接部26b在下臂28的臂板28a和28b之间通过，并且延伸到上臂26的连接部26a的相对侧。当上臂26和下臂28在臂销64上转动时，上齿形构件22和下齿形构件24彼此靠近移动并且彼此远离移动。连接销64具有圆柱状轴部64a和从轴部64a的两端突出的引导突出物64b。

下臂28的两个臂板28a和28b具有它们各自的开口28d，凸轮轴50延伸穿过它们各自的开口28d。两个驱动凸轮(即，左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R)固定到凸轮轴50，以便在被组装时位于上臂26和下臂28的左和右。在凸轮轴50上的两个位置处，设置具有除了圆形截面之外的截面(例如，去除中心部的扇形截面)的改良截面轴部50a。左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R具有符合该截面形状的改良截面孔66a。固定销68沿与轴交叉的方向直立在凸轮轴50的改良截面轴部50a上，或者穿过改良截面轴部50a。左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R具有用于接收固定销68的销接收槽66b(参见图7)。左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R通过与凸轮轴50的改良截面轴部50a和固定销68啮合，沿旋转方向固定到凸轮轴50。左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R通过不仅与改良截面轴部50a啮合而且还与固定销68啮合，沿旋转方向更稳固地固定。

具有两个平行平面的嵌合部50b设置在凸轮轴50的左端处。嵌合部50b嵌合在齿轮组48的一个齿轮中，例如，嵌合在设置在齿轮组48中的末级齿轮48b中的嵌合孔48c中。该嵌合允许凸轮轴50借助齿轮组48通过马达46旋转。

杠杆链节56由导销70进一步耦接到支撑杠杆72。导销70具有轴部70a和从轴部70a的两端延伸的引导突出物70b。轴部70a具有非圆形截面形状，例如，如图7例示的，由圆形的一个弦和由该弦划分的圆弧中的较大一个圆弧限定的非圆形截面形状。用于接收导销70的杠杆链节56的孔具有嵌合导销70的轴部70a的这种形状。由此，导销70沿旋转方向固定到杠杆链节56。

当装订记录材料时，支撑杠杆72从下面支撑下臂28的远端基座28c，并且接收装订操作的反作用力。支撑杠杆72包括装订记录材料时位于下臂28的远端基座28c下面的支撑件72a和在下臂28外侧从支撑件72a向后延伸的两个杠杆部72b。支撑杠杆72可以一体形成，或者可以通过连接分开形成的支撑件72a和两个杠杆部72b而形成。支撑杆74固定在支撑件72a上。支撑杆74具有圆柱状轴部74a和从轴部74a的两端突出的引导突出物74b。在两个杠杆部72b的后端处，凸轮随动件72c被设置为与左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R接触。

左侧框架40L具有左侧面板76L和左导板78L。当被组装时，左侧面板76L和左导板78L重叠成一个。右侧框架40R具有右侧面板76R和右导板78R。当被组装时，右侧面板76R和右导板78R重叠成一个。

通过穿过附接到左侧框架40L的轴承套80和设置在右导板78R中的轴承孔78Ra，凸轮轴50被左侧框架40L和右侧框架40R可旋转支撑。

左导板78L和右导板78R分别具有导槽82、84和88和用于引导连接销58、臂销64、导销70和支撑杆74的移动的导孔86。

设置在连接销58的两端处的引导突出物58b嵌合在左和右连接销导槽82中。引导突出物58b具有阶梯状圆柱形状。与此对应，连接销导槽82具有在其中心部分中深而在其边缘附近浅的这种阶梯状槽形状。连接销导槽82具有它们各自的底部，并且对于左导板78L和右导板78R的外表面不开口。连接销导槽82弯折，但沿大致上下方向延伸。

设置在臂销64的两端处的引导突出物64b嵌合在臂销导槽84中。臂销导槽84沿大致前后方向延伸，并且引导上臂26和下臂28的向前和向后移动。臂销导槽84延伸穿过左导板78L和右导板78R的整个厚度。

设置在导销70的两端处的引导突出物70b被放置在导孔86中。引导突出物70b具有近似椭圆形的改良截面形状。导孔86的截面形状大致是梯形，并且导孔86整体大于引导突出物70b。出于该原因，在导孔86内允许引导突出物70b的向上、向下、向前和向后移动。导孔86沿右左方向的尺寸通过直立在左导板78L和右导板78R的外侧面上的延伸壁86a延伸。

在与支撑杠杆72一体设置的支撑杆74的两端处，设置圆柱状引导突出物74b，并且其嵌合在支撑杠杆导槽88中。支撑杠杆导槽88沿大致上下方向延伸，并且引导支撑杠杆72的移动，具体地，沿上下方向引导支撑件72a的移动。支撑杠杆导槽88延伸穿过左导板78L和右导板78R的整个厚度。

左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R分别具有与臂销64接触的第一凸轮面66c和与设置在支撑杠杆72中的凸轮随动件72c接触的第二凸轮面66d(参见图6和图7)。第一凸轮面66c和第二凸轮面66d从凸轮基座底面66e突出，凸轮基座底面66e由具有与凸轮轴50共用的轴线的圆柱面的一部分构成。第一凸轮面66c比第二凸轮面66d突出更多。

如图7例示，原位置检测器90附接到臂销64的左端部，以便在臂销64上可转动。原位置检测器90具有：检测件90a，其充当用于原位置传感器42的检测对象；和凸轮随动件90b，其与左驱动凸轮66L的第二凸轮面66d接触。随着左驱动凸轮66L转动，原位置检测器90枢转，并且检测件90a相对于原位置传感器42前进或后退。感光器可以用作原位置传感器42。当检测件90a被放置在原位置传感器42的两个部分之间时，检测装订操作单元100的原位置。

图8例示了外推弹簧92。外推弹簧92抵靠在上臂26上，并且使整个装订操作单元100偏置到前下侧。外推弹簧92具有操作部92a，以抵靠在弹簧接收面26c(参见图5)上，弹簧接收面26c设置在上臂26的上部的稍后部上。操作部92a具有大致有角U形状，并且固定部92c连接到操作部92a，两端处的线圈部92b夹持在它们之间。固定部92c被固定到上框架30的上表面板30a的内表面，并且操作部92a在线圈部92b上可转动。外推弹簧92使整个装订操作单元100偏置，以将装订操作单元100推出到前下侧。

图9例示了支撑弹簧94。支撑弹簧94支撑支撑杠杆72，使得当支撑杠杆72与驱动凸轮66L和66R分开时，支撑杠杆72的凸轮随动件72c的位置不过度下降。因为支撑弹簧94支撑支撑杠杆72，所以当驱动凸轮66L和66R转动时，第二凸轮面66d与凸轮随动件72c接触。支撑弹簧94的圆柱形线圈部94a附接到右导板78R的凸台(boss)78Rb(参见图6)。从线圈部94a延伸的固定臂94b的弯折远端与右导板78R的外侧面中设置的啮合孔78Rc啮合，由此支撑弹簧94沿旋转方向固定。支撑弹簧94的支撑臂94c沿着右导板78R的内表面从线圈部94a延伸。支撑臂94c的远端支撑支撑杠杆72中的杠杆部72b中的一个的下表面。当驱动凸轮66L和66R与支撑杠杆72接触时，支撑臂94c可以与支撑杠杆72分开。

图10至图13是记录材料装订装置10中的装订操作单元100的操作说明图。装订操作单元100通过使用驱动凸轮66来操作以装订记录材料。在描述操作时，当无需区分左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R时，为了简单，它们简称为驱动凸轮66。对于连接销导槽82，为了简单，仅例示了阶梯状槽中的深部。

图10例示了装订操作单元100处于原位置的状态。在原位置处，驱动凸轮66的第一凸轮面66c与臂销64的轴部64a接触。由此，第一凸轮面66c使臂销64最大程度地后退，并且使整个装订操作单元100后退。上齿形构件22和下齿形构件24也后退，并且大部分彼此分开。向上拉动上臂26的连接部26b，直到连接销58的引导突出物58b位于连接销导槽82的上端附近为止。对应于连接销58的该位置，导销70的引导突出物70b位于导孔86的上侧的中心处，并且支撑杆74的引导突出物74b位于支撑杠杆导槽88的上端附近。此时，如图7例示，在原位置检测器90中，凸轮随动件90b抵靠在第二凸轮面66d上，并且检测件90a位于原位置传感器42的检测对象位置处。基于检测件90a的原位置传感器42的检测，控制器25识别出装订操作单元100在原位置处。

当驱动凸轮66沿图10中的逆时针方向F从原位置转动时，臂销64的轴部64a在特定位置处与第一凸轮面66c分开，并且与凸轮基座底面66e接触。

图11例示了紧接在臂销64的轴部64a与第一凸轮面66c分开之后的状态。因为轴部64a和第一凸轮面66c彼此脱离，所以装订操作单元100通过外推弹簧92的偏置力U被完全推出到前下侧(图11中的右下侧)。臂销64沿着臂销导槽84向前移动，并且上臂26沿着臂销导槽84向前移动。同时，随着连接销58在连接部26b的下端处的引导突出物58b沿着连接销导槽82向下移动，上臂26还向下移动。出于该原因，上齿形构件22向前前进，并且还向下移动。下臂28随着臂销64的向前移动而向前移动。而且，下臂28由穿过开口28d的凸轮轴50引导，并且几乎向前移动而不转动。出于该原因，下齿形构件24也向前前进。因为上齿形构件22前进至前下侧，并且下齿形构件24向前前进，所以上齿形构件22和下齿形构件24在向前前进的同时彼此靠近。

因为连接销导槽82的上部倾斜地延伸到前下侧，所以杠杆链节56随着连接销58沿着连接销导槽82的移动，而移动到前下侧。然而，当导销70的引导突出物70b与导孔86的前边缘接触时，杠杆链节56不向前进一步移动，但随后沿逆时针方向在导销70上转动。随着导销70移动到前下侧，支撑杠杆72也移动。因为与支撑杠杆72一体设置的支撑杆74沿着沿大致上下方向延伸的支撑杠杆导槽88移动，所以即使在导销70向前移动时，支撑杆74也不向前移动。如图11例示的，支撑杠杆导槽88在向下延伸时向后延伸。出于该原因，支撑杠杆72沿逆时针方向转动。由此，支撑杠杆72的后端处的凸轮随动件72c向下移动。此时，支撑弹簧94从下面支撑支撑杠杆72的后部，使得凸轮随动件72c不过度移动。

原位置检测器90与臂销64一起向前移动，并且检测件90a从原位置传感器42的检测对象位置出来。

图12例示了驱动凸轮66沿逆时针方向F进一步转动并且第二凸轮面66d与支撑杠杆72的凸轮随动件72c接触的状态。臂销64与驱动凸轮66的凸轮基座底面66e接触，并且位于从图11的位置向前进一步平移的位置处。由此，上臂26从图11的状态进一步移动到前下侧，并且下臂28进一步向前移动。伴随着上臂26的连接部26b的向下移动，连接销58的引导突出物58b沿着连接销导槽82被引导。使连接销导槽82弯折，并且弯折点的下侧上的部分随着它们向下延伸而向后延伸。因为连接销导槽82的下部向后延伸，所以上臂26顺时针转动。杠杆链节56被连接销58向下拉动，并且因为导销70的引导突出物70b的向下移动被导孔86限制，所以逆时针转动。通过连接销58移动到后下侧和杠杆链节56逆时针转动，使导销70的引导突出物70b移动到导孔86的中心部。同时，支撑杆74的引导突出物74b沿着支撑杠杆导槽88向上移动，并且支撑杠杆72向上移动。因为支撑杆74的引导突出物74b的向后移动被支撑杠杆导槽88限制，所以当导销70向后移动时，支撑杠杆72沿顺时针方向在支撑杆74上转动。随着支撑杠杆72的顺时针转动，凸轮随动件72c向上移动到驱动凸轮66的第二凸轮面66d抵靠在凸轮随动件72c上的位置。凸轮随动件72c的该向上移动由支撑弹簧94辅助。当驱动凸轮66的第二凸轮面66d与支撑杠杆72的凸轮随动件72c接触时，支撑杠杆72通过驱动凸轮66的进一步转动而顺时针转动。而且，支撑杆74与下臂28的下表面接触。

图13例示了驱动凸轮66进一步逆时针转动并且记录材料由上齿形构件22和下齿形构件24夹住的状态。支撑杠杆72的凸轮随动件72c被第二凸轮面66d从图12的状态向上进一步推动。另一方面，支撑杆74的引导突出物74b到达支撑杠杆导槽88的上端，并且支撑杠杆72沿顺时针方向在支撑杆74上转动。随着支撑杠杆72的转动，导销70的引导突出物70b移动到导孔86的后端，并且杠杆链节56进一步逆时针转动。借助这些操作，连接销58、导销70、和支撑杆74在直线上几乎对齐。而且，支撑杆74向上推动下臂28，使得上齿形构件22和下齿形构件24彼此咬合。

当上齿形构件22和下齿形构件24咬合时，由上齿形构件22和下齿形构件24夹住的记录材料以波浪形变形，并且接合和装订记录材料。使驱动凸轮66的第二凸轮面66d成形，以随着它们转动，逐渐向上推动凸轮随动件72c。当记录材料薄时，要求上齿形构件22和下齿形构件24比记录材料厚时咬合地更深。因此，驱动凸轮66更多地转动。关于记录材料的厚度的信息例如由图像形成系统11的用户输入到控制器25。基于该信息，驱动凸轮66的转动角度(即，马达46的旋转角度)由控制器25确定。马达46从原位置的旋转角度由编码器54来检测。当旋转角度达到对应于此时记录材料的厚度的旋转角度时，停止马达46的旋转。

此后，马达46反转，并且驱动凸轮66沿顺时针方向R反向转动。当驱动凸轮66反向转动并且到达例如图12的位置时，上齿形构件22和下齿形构件24彼此分开。通过上齿形构件22和下齿形构件24周围设置的上导板60和下导板62的作用，拉动该摞记录材料脱离上齿形构件22或下齿形构件24。当驱动凸轮66进一步反向转动并且第一凸轮面66c与臂销64的轴部64a接触时，使臂销64沿着臂销导槽84向后移动。凭借这一点，使装订操作单元100完全移动到后上侧。当装订操作单元100返回到图10的位置并且原位置由原位置传感器42检测到时，停止马达46的旋转。

图14例示了累积托盘20与记录材料装订装置10之间的位置关系。图15是沿着图14的线XV-XV截取的端面图。累积托盘20包括：底板20a，底板上面放置记录材料P；和侧壁20b，其直立在底板20a上，以调节记录材料P的两个侧边缘的位置。进一步地，远端壁20c直立在底板20a上，使得所传送的记录材料P的远端抵靠在远端壁20c上。如图15例示，远端壁20c具有弯折的上端，并且成形为倒L。记录材料P的远端放置在L形部分内以便定位。

设置远端壁20c的底板20a侧(下文中称为远端侧)在两个位置处具有切口20d。切口20d沿与远端侧正交的方向从远端侧延伸。切口20e设置在底板20a的远端侧的一个拐角部处。切口20e沿以与远端侧成角度的方向延伸。该方向是例如到远端侧45°的角度。远端壁20c设置在不干扰切口20d和20e的这种位置。

记录材料装订装置10通过未例示的驱动机构沿着轨道96移动。轨道96包括沿着底板20a的远端侧的侧部96a和拐角部96b，拐角部96b从侧部96a的一端弯折并且对应于底板20a的拐角部。当记录材料P在拐角部处被装订时，使记录材料装订装置10移动到图14中的位置10-1，即，对应于切口20e的位置。当记录材料P在切口20e的位置处被装订时，底板20a不妨碍记录材料装订装置10的装订操作。当记录材料P沿着记录材料P的所述侧在两个位置处被装订时，使记录材料装订装置10移动到装订记录材料P的与切口20d中的一个切口对应的图14中的位置10-2。接着，使记录材料装订装置10移动到对应于另一个切口20d的位置10-3，并且记录材料P在该位置处被装订。

切口可以设置在与设置切口20e的拐角相对的拐角处，并且可以使轨道96延伸，使得记录材料P也在该拐角处被装订。另选地，切口可以设置在沿着该侧的三个或更多个位置处，使得记录材料在三个或更多个位置处被装订。

上述装订操作单元100具有链接结构。装订操作单元100包括上臂26、下臂28、杠杆链节56和支撑杠杆72，作为链接结构的链接元件，并且包括臂销64、连接销58和导销70，作为用于连接链接元件的连接元件。臂销64、连接销58和导销70还充当用于相对于左侧框架40L和右侧框架40R支撑装订操作单元100的支撑元件。凸轮轴50和支撑杆74还充当用于相对于左侧框架40L和右侧框架40R支撑装订操作单元100的支撑元件。臂销64、连接销58、导销70和支撑杆74由设置在左侧框架40L和右侧框架40R中的引导元件来引导，并且这引导链接元件的移动。具体地，引导元件是连接销导槽82、臂销导槽84、导孔86和支撑杠杆导槽88。下臂28不仅由臂销导槽84引导，还由设置在下臂28中使得凸轮轴50延伸穿过的开口28d引导。

在记录材料由装订操作单元100夹住的图13的状态下，用于夹住记录材料的力的反作用力主要由用于支撑导销70的导孔86、用于支撑臂销64的臂销导槽84、用于支撑凸轮轴50的右导板78R的轴承孔78Ra和轴承套80接收。由下臂28接收的力借助支撑杠杆72被传递到驱动凸轮66和杠杆链节56。由下臂28接收的力的一部分借助支撑杆74被传递到具有支撑杠杆导槽88的左导板78L和右导板78R。传递到驱动凸轮66的力被传递到凸轮轴50。另一方面，传递到杠杆链节56的力借助连接销58和导销70被传递到具有连接销导槽82和导孔86的左导板78L和右导板78R。进一步地，传递到杠杆链节56的力借助连接销58被传递到上臂26的连接部26b。该力对抗在夹住记录材料时由上臂26的连接部26a接收的反作用力，并且这些力的合力借助臂销64被传递到臂销导槽84和凸轮轴50。用于夹住记录材料的力的反作用力的大部分作用于凸轮轴50。作用于凸轮轴50上的力被传递到具有轴承孔78Ra的右导板78R和具有轴承套80的左导板78L。

这样，装订操作单元100借助凸轮轴50、连接销58、臂销64、导销70和支撑杆74由左导板78L和右导板78R(即，左侧框架40L和右侧框架40R)支撑。凸轮轴50、连接销58、臂销64、导销70和支撑杆74中的每一个被支撑在两端。出于该原因，与这些构件被支撑在一端时相比，更小的力矩作用于左侧框架40L和右侧框架40R上。由此，左侧框架40L和右侧框架40R可以具有简单结构和小尺寸。

连接销58、臂销64、导销70、和支撑杆74由对应导槽或导孔支撑在两侧上。出于该原因，销和杆不相对于导槽和导孔倾斜，并且这实现了稳定移动。

在记录材料装订装置10中，不仅装订操作单元100而且马达46设置在左侧框架40L与右侧框架40R之间。由此，所获得的装置的外部形状在其表面上具有很少突出物。而且，记录材料由上齿形构件22和下齿形构件24夹住的区域和设置马达的区域彼此成对角。因为马达46设置在远离夹住记录材料的区域的位置处并且所设置的组件的数量大，所以组件的布置密度高并且装置的外部形状小。进一步地，因为齿轮组48设置在左侧框架40L外侧，所以其不干扰装订操作单元100。

上齿形构件22和下齿形构件24中的每一个具有排列多个齿的齿行。齿排列的方向是左右方向，并且与装订操作单元100中的诸如臂销64的连接元件的延伸方向平行，或者与上齿形构件22和下齿形构件24附接到的上臂26和下臂28的延伸方向正交。作为比较例，图16例示了记录材料装订装置110，其中，上齿形构件122和下齿形构件124倾斜设置到记录材料装订装置110的左右方向。即使在记录材料装订装置100设置在记录材料装订装置110的前后方向与记录材料P侧正交的这种位置110-1处，与齿形构件的接合区域倾斜形成在记录材料P的拐角区域中。另一方面，因为上齿形构件122和下齿形构件124倾斜设置，所以记录材料装订装置110沿前后方向的尺寸增加。进一步地，当记录材料P在沿着该侧的两个位置处被装订时，记录材料装订装置110倾斜设置到记录材料P侧，使得齿形构件的接合区域沿着该侧设置。出于该原因，当记录材料装订装置110沿着轨道196从对应于记录材料P的拐角的位置110-1向对应于该侧的中心部的位置110-2和110-3移动时，必须使记录材料装订装置110自身转动，如由箭头Q所示的。即，需要用于使记录材料装订装置110转动的机构。相反，根据图14例示的结构，记录材料装订装置10的取向通过在对应于记录材料P的拐角的位置处使轨道96弯折来改变。由此，不需要设置新转动机构。

因此，上齿形构件22和下齿形构件24中的齿的排列方向与连接装订操作单元100的链接元件的销的轴向平行。这减小了装置的大小。

记录材料后处理设备13可以包括：累积托盘20，其上面累积多个矩形记录材料P；轨道96，其沿着记录材料P的一侧延伸、弯折、并且进一步延伸到对应于记录材料P的拐角的位置；和记录材料装订装置10，其中，上齿形构件22和下齿形构件24中的齿的排列方向与用于连接装订操作单元100中的链接元件的销的轴方向平行。在这种情况下，累积托盘20周围的结构20比当用于使记录材料装订装置10转动的机构与轨道96分开设置时更简单。

对本发明的示例性实施方式的上述说明被提供用于例示和说明的目的。并非旨在是详尽的，或者将本发明限于所公开的精确形式。显而易见的是，很多修改例和变型例对于本领域技术人员是明显的。选择并且描述实施方式以最好地解释本发明的原理及其实际应用，以使本领域其它技术人员能够理解本发明的各种实施方式、以及适合于所设想的具体用途的各种变型。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (4)

1.一种片材装订装置，所述片材装订装置包括：

装订操作单元，所述装订操作单元包括：具有排列的多个齿的第一齿形构件；第二齿形构件，所述第二齿形构件具有排列的多个齿并且通过与所述第一齿形构件咬合以与所述第一齿形构件协作夹住片材摞来装订所述片材摞；以及链接结构，所述链接结构打开和闭合所述第一齿形构件和所述第二齿形构件以执行装订操作；

两个侧框架，所述两个侧框架被布置为在所述两个侧框架之间保持所述装订操作单元，并且从所述装订操作单元的两侧支撑所述装订操作单元；

两个驱动凸轮，所述两个驱动凸轮被联接到所述第一齿形构件和所述第二齿形构件，其中，通过所述两个驱动凸轮的转动以及所述链接结构来打开和闭合所述第一齿形构件和所述第二齿形构件以执行装订操作，

其中，所述两个侧框架中的每一个具有侧面板和导板，所述导板设置在所述侧面板的内侧，

其中，所述导板包括设置在所述导板中的至少一个引导元件，所述至少一个引导元件引导构成所述装订操作单元中的所述链接结构的元件的移动，

其中，所述链接结构包括上臂、下臂、杠杆链节和支撑杠杆，

其中，所述上臂包括沿向前方向延伸并且具有所述第一齿形构件附接到所述上臂的远端部的臂部，以及从所述臂部分支并且向下延伸以耦接到所述杠杆链节的连接部，

其中，所述下臂在所述下臂的远端部包括安装有所述第二齿形构件的远端基座，

其中，所述杠杆链节耦接到所述支撑杠杆，并且所述支撑杠杆与所述两个驱动凸轮接触，并且

其中，当装订记录材料时，所述支撑杠杆从下面支撑所述下臂的远端基座，并且接收装订操作的反作用力。

2.根据权利要求1所述的片材装订装置，所述片材装订装置还包括： 马达，所述马达设置在所述两个侧框架之间，以借助所述链接结构驱动所述第一齿形构件和所述第二齿形构件。

3.根据权利要求2所述的片材装订装置，

其中，所述第一齿形构件和所述第二齿形构件在前上拐角区域中夹住所述片材摞，所述前上拐角区域在所述片材装订装置的前边缘和上边缘彼此交叉的所述片材装订装置的拐角附近，并且

其中，所述马达设置在后下拐角区域中，所述后下拐角区域设置在与所述前上拐角区域对角的位置处。

4.根据权利要求3所述的片材装订装置，所述片材装订装置还包括：

齿轮组，所述齿轮组设置在所述侧框架中的一个的外侧，以将所述马达的动力传递至所述装订操作单元。

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