CN107618932B - 片材装订装置和片材后处理设备 - Google Patents

Abstract

片材装订装置和片材后处理设备。一种片材装订装置包括：第一齿形构件，所述第一齿形构件具有排列的多个齿；以及第二齿形构件，所述第二齿形构件具有排列的多个齿，所述第二齿形构件与所述第一齿形构件咬合以与所述第一齿形构件协作来夹住并装订片材，并且从咬合开始到咬合完成相对于所述第一齿形构件倾斜。

Description

片材装订装置和片材后处理设备

技术领域

本发明涉及一种片材装订装置和一种片材后处理设备。

背景技术

已知一种记录材料装订装置，其中多个堆叠的记录材料通过被均具有齿圈的一对齿形构件以波浪形式夹住、加压并变形而接合在一起(参见日本未审查专利申请公开No.2011-201654)。

如果两个成对的齿形构件中的齿彼此错位，则发生不均匀的接触，也就是说，一个齿的一个齿表面与另一侧的齿强接触，而另一齿表面与另一侧的齿弱接触。有时记录材料在强接触侧被损坏，而接合力在弱接触侧减小。

发明内容

因此，本发明的目的在于抑制咬合的齿形构件中的齿的不均匀接触。

根据本发明的第一方面，提供一种片材装订装置，该片材装订装置包括：第一齿形构件，所述第一齿形构件具有排列的多个齿；以及第二齿形构件，所述第二齿形构件具有排列的多个齿，所述第二齿形构件与所述第一齿形构件咬合以与所述第一齿形构件协作来夹住并装订片材摞，并且从咬合开始到咬合完成，相对于所述第一齿形构件倾斜。

根据本发明的第二方面，基于所述第一方面，所述片材装订装置还包括：第一臂，所述第一臂具有供所述第一齿形构件附接到的第一附接表面；以及第二臂，所述第二臂具有供所述第二齿形构件附接到的第二附接表面，并且所述第二臂与所述第一臂协作，使得所述第一齿形构件和所述第二齿形构件彼此咬合，所述第二附接表面相对于所述第一附接表面倾斜，使得所述第二齿形构件在咬合完成时相对于所述第一齿形构件倾斜。

根据本发明的第三方面，基于所述第二方面，所述第一附接表面和所述第二附接表面中的至少一个由设置在对应的第一臂或第二臂的底座上的楔形垫片构成。

根据本发明的第四方面，提供一种片材后处理设备，该片材后处理设备包括：片材累积单元，在所述片材累积单元中累积多个矩形片材以形成片材摞；以及根据所述第一方面至所述第三方面中的任一方面所述的片材装订装置，其中，第一齿形构件和第二齿形构件从靠近所述片材累积单元中累积的片材的边缘的一侧开始咬合。

根据本发明的第一方面，能够抑制咬合的齿形构件中的齿的不均匀接触。

根据本发明的第二方面，能够容易地使齿形构件倾斜。

根据本发明的第三方面，能够容易地调整齿形构件的倾斜。

根据本发明的第四方面，能够增加在片材翻转时接收力的部分的接合力。

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，在附图中：

图1是例示图像形成系统的一般构造的示意图；

图2是例示记录材料装订装置的外观的立体图；

图3是例示记录材料装订装置的内部结构的立体图；

图4是例示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是例示装订操作单元与记录材料装订装置中的左右两侧框架分离的状态的立体图；

图7是当从不同方向观察时记录材料装订装置中的装订操作单元的立体图；

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；

图16是例示从上臂和下臂移除上齿形构件和下齿形构件的状态的分解图；

图17例示了上齿形构件和下齿形构件的咬合；

图18例示了上齿形构件的齿与下齿形构件的齿之间的位置关系；以及

图19是当上齿形构件和下齿形构件彼此咬合时的装订操作单元的侧视图。

具体实施方式

下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式。图1是示出根据示例性实施方式的包括记录材料装订装置10的图像形成系统11的总体配置的示意图。图像形成系统11包括：图像形成设备12，图像形成设备12具有打印功能和使用例如电子照相术的复印功能；以及记录材料后处理设备13，该记录材料后处理设备13在图像形成设备12中图像被形成在记录材料上之后在该记录材料上进行后处理，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包括基于所获取的文档信息形成色调剂图像的图像形成部14。可以通过利用设置在图像形成设备12中的文档读取单元15读取文档来获取文档信息，或者可以从外部设备获取文档信息。图像形成设备12还包括记录材料馈送机构16。要被馈送的记录材料是具有预定形状的记录材料，例如，切成矩形的薄片状记录材料。记录材料由例如纸制成。记录材料馈送机构16包括保持堆叠的记录材料的供应托盘17和记录材料从供应托盘17被传送到排出口18的传送路径19。在被传送通过传送路径19的过程中，记录材料接收在图像形成部14中形成的色调剂图像，并且该色调剂图像被固定在所述记录材料上。从排出口18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，根据需要将接收到的记录材料堆叠在累积托盘20上以形成记录材料摞(bundle)。当不必须累积时，记录材料被输出到输出托盘21中。当预定数量的记录材料被累积在累积托盘20上时，对记录材料进行诸如冲压和装订的后处理。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，在所述齿形构件22和24的每一个中都排列有多个齿。为了区分两个齿形构件，出于方便，位于图1的上侧上的齿形构件被称为上齿形构件22，并且位于图1的下侧上的齿形构件被称为下齿形构件24。仅要求两个齿形构件22和24应彼此相对，并且要被装订的记录材料被插在它们之间，并且例如，可以沿左右方向布置所述齿形构件。

上齿形构件22和下齿形构件24二者或它们中的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24二者或它们中的一个前进时，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，夹在它们之间的记录材料以波浪形式变形、接合并装订。装订后，记录材料被输出到输出托盘21。

图像形成系统11还包括控制器25，该控制器25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，并且根据请求控制图像形成系统11的部件的操作。

图2是示出记录材料装订装置10的外观的立体图。记录材料装订装置10具有类似大致长方体的外形。为了清晰的说明，根据长方体的侧面的延伸方向来确定彼此正交的前后方向、上下方向和左右方向。所述上下方向与上齿形构件22和下齿形构件24彼此相对的方向大体一致，所述前后方向与上齿形构件22和下齿形构件24分别附接到的上臂26和下臂28(参见图3)的延伸方向大体一致。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的外形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在此处相交。装置上表面32由长方体的上框架30的上表面板30a限定，并且装置前表面36由长方体的前框架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夹住并且装订。记录材料装订装置10的左侧和右侧主要被两个侧框架(即，左侧框架40L和右侧框架40R)覆盖。

图3是记录材料装订装置10的立体图，从中移除了右侧框架40R，以便能够看到内部。上框架30包括具有开口30b的后表面板30c和从该后表面板30c的下边缘向前延伸的支撑板30d。后表面板30c在设置有开口30b的部分处弯折。因此，记录材料装订装置10的外形在后上拐角区域中是圆倒角的。原位置传感器42设置在支撑板30d上以检测将稍后描述的装订操作单元的原位置。将结合装订操作单元的操作来描述原位置的检测。

马达46设置在与前上拐角区域38对角的位置处，即，设置在后下拐角区域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中的一个齿轮啮合。齿轮组48构成减速齿轮组，并且马达46通过齿轮组48使凸轮轴50旋转。

图4是记录材料装订装置10的立体图，相对于图3的状态从中移除了马达46。编码器托架52被固定在左侧框架40L上，并且用于检测马达46的旋转角度的编码器54设置在该编码器托架52上。编码器54包括由编码器托架52可旋转地支撑的转子54a和固定到编码器托架52的光电传感器54b。转子54a成形为具有旋转轴的叶轮，并且编码器小齿轮54c设置在旋转轴的端部。编码器小齿轮54c与齿轮组48中的一个齿轮48a啮合(参见图5)。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。光电传感器54b具有两个相对部分，并且检测转子54a的叶片在所述相对部分之间的通过。通过对叶片的通过数量进行计数，检测马达46的输出轴的旋转角度。可以利用检测转子54a的叶片的通过的另一种传感器代替光电传感器54b。

图5是记录材料装订装置10的分解图，并且图6和图7示出了装订操作单元的主要部件。装订操作单元由上述上臂26和下臂28、杠杆链节(lever link)56和稍后将要描述的支撑杠杆72、以及连接销58、臂销64和用于联接这些元件的导销70构成。

上臂26包括：沿大致向前方向延伸并且具有附接有上齿形构件22的前端部的臂部26a、以及从臂部26a分支并向下延伸以联接到杠杆链节56的连接部26b。连接部26b和杠杆链节56通过连接销58连接，以便在连接销58上可旋转。上导板60被附接到上臂26的远端部，以位于上齿形构件22附近。位于上齿形构件22的左和右的上导板60的部分具有通过使诸如弹簧钢板的钢板弯折并且向前开口而形成的V形部60a。当装订记录材料时，所述V形部60a闭合，并且装订后的记录材料通过所述V形部60a的弹性打开力与上齿形构件22分离。连接销58具有柱状轴部58a和从轴部58a的两端突出的引导突出物58b。

下臂28包括彼此间隔开并向前延伸的两个臂板28a和28b、以及设置在臂板28a和28b的远端处以连接臂板28a和28b的远端基座28c。下臂28可被一体地形成，或者可通过对单独设置的两个臂板28a和28b以及远端基座28c进行组装而形成。下齿形构件24安装在远端基座28c上。下导板62设置成围绕下齿形构件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，V形下导板62闭合，并且装订后的记录材料通过V形下导板62的弹性打开力与下齿形构件24分离。

上臂26和下臂28在其后端处通过臂销64连接以独立地可旋转。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穿过下臂28的臂板28a和28b之间，并延伸到上臂26的连接部26a相反的一侧。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彼此靠近移动以及彼此远离移动。臂销64具有柱状轴部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穿过该开口28d延伸。当组装时，两个驱动凸轮(即，左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R)被固定到凸轮轴50上，以位于上臂26和下臂28的左右两侧。在凸轮轴50上的两个位置处，设置具有除了圆形截面以外的截面的改良截面轴部50a，例如，去除中心部分的扇形截面。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沿与轴线交叉的方向立于凸轮轴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通过与改良截面轴部50a和凸轮轴50的固定销68啮合沿旋转方向被固定到凸轮轴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啮合而且与固定销68啮合，沿旋转方向更牢固地被固定。

具有两个平行平面的嵌合部(fitting portion)50b设置在凸轮轴50的左端。嵌合部50b被嵌合在齿轮组48的一个齿轮中，例如，设置在齿轮组48中的最后一级齿轮48b中的嵌合孔48c。该嵌合使得凸轮轴50能够通过马达46借助齿轮组48旋转。

杠杆链节56还通过导销70联接到支撑杠杆72。导销70具有轴部70a和从该轴部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，例如由圆的一条弦以及由该弦划分的圆弧中的较大一个限定的非圆形截面形状，如图7所示。用于接收导销70的杠杆链节56的孔具有与导销70的轴部70a相配合的形状。因此，导销70沿旋转方向被固定到杠杆链节56上。

当装订记录材料时，支撑杠杆72从下方支撑下臂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包括当装订记录材料时位于下臂28的远端基座28c下方的支撑件72a和从该支撑件72a向后延伸到下臂28外部的两个杠杆部72b。支撑杠杆72可被一体地形成，或者可通过将单独形成的支撑件72a和两个杠杆部72b连接而形成。支撑杆74被固定在支撑件72a上。支撑杆74具有柱状轴部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被设置成与左驱动凸轮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。组装时，左侧面板76L和左导板78L被叠合成一体。右侧框架40R具有右侧面板76R和右导板78R。组装时，右侧面板76R和右导板78R被叠合成一体。

凸轮轴50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由左侧框架40L和右侧框架40L40R可旋转地支撑。

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

设置在连接销58的两端的引导突出物58b嵌合在左连接销导槽和右连接销导槽82中。引导突出物58b具有台阶式柱形状。与其相对应，连接销导槽82具有在其中心部较深并且在其边缘附近较浅的台阶式槽形状。连接销导槽82具有它们各自的底部，并且不向左导板78L和右导板78R的外表面打开。连接销导槽82是弯折的，但是沿大致上下方向延伸。

设置在臂销64的两端的引导突出物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的两端的引导突出物70b被放置在导孔86中。引导突出物70b具有大体像椭圆形的改良截面形状。导孔86的截面形状大致是梯形的，并且导孔86整体上大于引导突出物70b。由于这个原因，在导孔86内允许引导突出物70b的向上、向下、向前、向后移动。导孔86沿左右方向的尺寸由立于左导板78L和右导板78R的外侧表面上的延伸壁86a延伸。

在与支撑杠杆72一体设置的支撑杆74的两端设置柱状引导突出物74b，并且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，并且沿上下方向引导支撑杠杆72(尤其是支撑件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相接触的第二凸轮面66d(参见图6和图7)。第一凸轮面66c和第二凸轮面66d从由具有与凸轮轴50共同的轴线的圆柱表面的部件构成的凸轮基座底面66e突出。第一凸轮面66c比第二凸轮面66d更突出。

如图7所示，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具有用作原位置传感器42的检测对象的检测片90a和与左驱动凸轮66L的第二凸轮面66d接触的凸轮随动件90b。当左驱动凸轮66L转动时，原位置检测器90枢转，并且检测片90a相对于原位置传感器42前进或后退。光电传感器可以用作原位置传感器42。当检测片90a置于原位置传感器42的两个部分之间时，检测装订操作单元的原位置。

图8示出了外推弹簧92。外推弹簧92抵靠在上臂26上，并使整个装订操作单元向前下侧偏转。外推弹簧92具有操作部92a，该操作部92a抵靠在设置在上臂26的上部的略后侧上的弹簧接收面26c(参照图5)上。操作部92a具有大致U形，并且固定部92c连接到操作部92a，并且在两端处的线圈部92b插在它们之间。固定部92c被固定到上框架30的上表面板30a的内表面上，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偏转以将该装订操作单元推出到前下侧。

图9示出了支撑弹簧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分离时，支撑杠杆72的凸轮随动件72c的位置不会过度下降。由于支撑弹簧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被附接到右导板78R的凸台78Rb(参见图6)。从线圈部94a延伸的固定臂94b的弯折远端与设置在右导板78R的外侧表面的接合孔78Rc接合，并且从而支承弹簧94沿旋转方向被固定。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分离。

图10至图13是记录材料装订装置10中的装订操作单元的操作说明图。装订操作单元通过使用驱动凸轮66来操作以装订记录材料。在所述操作的描述中，当左驱动凸轮66L和右驱动凸轮66R不需要被区分时，为简单起见，它们简单地被称为驱动凸轮66。对于连接销导槽82，为了简单起见，仅例示了台阶槽中的较深的部分。

图10示出了装订操作单元处于原位置的状态。在原位置，驱动凸轮66的第一凸轮面66c与臂销64的轴部64a接触。因此，第一凸轮面66c使臂销64最大程度地后退，并且整个装订操作单元后退。上齿形构件22和下齿形构件24也后退，并且彼此最大程度地分离。上臂26的连接部26b被拉起直到连接销58的引导突出物58b位于连接销导槽82的上端附近。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所示，原位置检测器90的凸轮随动件90b抵靠在第二凸轮面66d上，并且检测片90a位于原位置传感器42的检测对象位置处。基于原位置传感器42对检测片90a的检测，控制器25识别出装订操作单元处于原位置。

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在某一位置与第一凸轮面66c分离，并与凸轮基座底面66e接触。

图11示出了紧接在臂销64的轴部64a与第一凸轮面66c分离之后的状态。由于轴部64a和第一凸轮面66c彼此脱离，因此装订操作单元通过外推弹簧92的偏置力U被整个推出到前下侧(图11中的下右侧)。臂销64沿着臂销导槽84向前移动，并且上臂26与其一起向前移动。同时，当连接部26b的下端处的连接销58的引导突出物58b沿着连接销导槽82被向下引导时，上臂26也向下移动。由于这个原因，上齿形构件22向前前进，并且也向下移动。下臂28随着臂销64的向前移动一起向前移动。此外，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。由于这个原因，下齿形构件24也向前前进。由于上齿形构件22前进到前下侧，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接近。

由于连接销导槽82的上部件向前下侧倾斜延伸，所以随着连接销58沿着连接销导槽82的移动，杠杆链节56向前下侧移动。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不再向前移动，而是沿逆时针方向在导销70上转动。当导销70移动到前下侧时，支撑杠杆72也移动。由于与支撑杠杆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，所以甚至当导销70向前移动时，支撑杆74也不向前移动。如图11所示，支撑杠杆导槽88在向下延伸时向后延伸。由于这个原因，支撑杠杆72沿逆时针方向转动。因此，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从下方支撑支撑杠杆72的后部，使得凸轮随动件72c不会过度地移动。

原位置检测器90与臂销64一起向前移动，并且检测片90a离开原位置传感器42的检测对象位置。

图12示出了驱动凸轮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的位置向前进一步偏移的位置处。因此，上臂26也从图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。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。连接销导槽82弯折，并且弯折点的下侧上的部分在向下延伸时向后延伸。由于连接销导槽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，并逆时针转动，这是因为导销70的引导突出物70b的向下移动被导孔86限制。通过连接销58向后下侧的移动以及杠杆链节56的逆时针转动，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。由于支撑杆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。此外，支撑杆74与下臂28的下表面接触。

图13示出了驱动凸轮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从图12的状态被第二凸轮面66d进一步向上推。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。通过这些操作，连接销58、导销70和支撑杆74几乎在直线上对齐。此外，支撑杆74向上推动下臂28，并且上齿形构件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，通过上齿形构件22和下齿形构件24夹住的记录材料以波浪形式变形，并且记录材料被接合并装订。驱动凸轮66的第二凸轮面66d成形为在凸轮随动件72c转动时逐渐向上推动凸轮随动件72c。当记录材料的堆叠薄时，要求上齿形构件22和下齿形构件24比堆叠厚时咬合得更深。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，确定驱动凸轮66的转动角度(即，马达46的旋转角度)。马达46从原位置的旋转角度由编码器54检测。当此时旋转角度达到与记录材料的厚度对应的旋转角度时，使马达46的旋转停止。

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反向转动并且例如到达图12的位置时，上齿形构件22和下齿形构件24彼此分离。通过设置在上齿形构件22和下齿形构件24周围的上导板60和下导板62的作用，记录材料摞从上齿形构件22或下齿形构件22脱离。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，臂销64沿着臂销导槽84向后移动。由此，装订操作单元整个移动到后上侧。当装订操作单元返回到图10的位置并且原位置传感器42检测到原位置时，马达46的旋转停止。

图14示出了累积托盘20与记录材料装订装置10之间的位置关系。图15是沿图14的XV-XV线截取的端面图。累积托盘20包括放置有记录材料P的底板20a以及立于底板20a上以调节记录材料P的两侧边缘的位置的侧壁20b。此外，远端壁20c立于底板20a上，使得所传送的记录材料的远端抵靠在远端壁20c上。如图15所示，远端壁20c具有弯折的上端，并且具有像倒L形的形状。记录材料P的远端被放置并定位在L形部分内。

设置有远端壁20c的底板20a的一侧(以下称为远端侧)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。在底板20a的远端侧的一个拐角部中设置切口20e。切口20e沿与远端侧成一定角度的方向延伸。该方向与远端侧成例如45°的角度。远端壁20c设置在不干扰切口20d和20e的位置。

记录材料装订装置10通过未示出的驱动机构沿轨道96移动。轨道96包括沿着底板20a的远端侧的侧部96a和从侧部96a的一端弯折并与底板20a的拐角部对应的拐角部96b。当在拐角部处装订记录材料P时，记录材料装订装置10移动到图14中的位置10-1，即，与切口20e对应的位置处。当在切口20e的位置处装订记录材料P时，底板20a不妨碍记录材料装订装置10的装订操作。当在沿着其侧面的两个位置处装订记录材料P时，记录材料装订装置10移动到图14中的与切口20d中的一个对应的位置10-2，记录材料P在该位置处被装订。接下来，记录材料装订装置10移动到与另一切口20d对应的位置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有切口20e的拐角部相对的拐角部处，并且轨道96可以延伸，使得记录材料P也在该拐角部处被装订。另选地，切口可沿着侧面在三个或更多个位置处设置，使得记录材料在这三个或更多个位置处被装订。

图16是示出分别从上臂26和下臂28移除上齿形构件22和下齿形构件24的状态的立体图。上齿形构件22在附接到上臂26时具有排列在记录材料装订装置10的左右方向上的多个齿100。类似地，下齿形构件24在附接到下臂28时具有排列在记录材料装订装置10的左右方向上的多个齿102。齿被排列的方向被称为“齿排列方向”。沿着每个齿的宽度的方向被称为“齿宽方向”，并且沿着每个齿的高度的方向被称为“齿高方向”。此外，上齿形构件22的齿100被称为“上齿100”，下齿形构件24的齿102被称为“下齿102”。

上齿形构件22经由插于其间的楔形上垫片104被附接到上臂26的底座26d。上齿形构件22呈向上开口的U形。上齿形构件22沿左右方向设置，U形的垂直部分与设置在上臂26的远端处的底座26d的左右侧表面啮合。上齿形构件22的与U形的水平部分对应的底表面22a与上垫片104紧密接触。上齿形构件22附接到上垫片104的与上齿形构件22相对的表面。下齿形构件24经由插于其间的楔形下垫片106附接到下臂28的底座28e。下齿形构件24呈向下开口的U形。下齿形构件24沿左右方向设置，U形的垂直部分与设置在下臂28的远端基部28c上的底座28e的左右侧面啮合。下齿形构件24的与U形的水平部分对应的底表面24a与下垫片106紧密接触。下齿形构件24附接到下垫片106的与下齿形构件24相对的表面。上齿形构件22和下齿形构件24的齿排列方向可以与臂销64的轴方向一致。

图17示出了从齿宽方向观察时上齿形构件22和下齿形构件24彼此咬合的状态。具体地，图17示出上齿形构件22和下齿形构件24在齿排列方向上彼此错位的状态。如图17所示，上齿100的齿圈的齿底100b和下齿102的齿尖102a彼此错位尺寸d。如果上齿100和下齿102这样错位，则一个齿的一个齿面与另一侧上的齿强接触，而另一个齿面与另一侧上的齿弱接触。如果记录材料在这种不均匀接触状态下被夹住，则记录材料有时被强接触的齿面损坏，并且记录材料有时在弱接触侧不能充分地接合。在记录材料装订装置10中，当从齿排列方向观察时，上齿形构件22和下齿形构件24布置成相对于彼此倾斜，并且这抑制了不均匀接触。上齿形构件22和下齿形构件24附接到的表面由上垫片104和下垫片106的倾斜表面制成。因此，上齿形构件22和下齿形构件24倾斜。

图18示出了当从齿排列方向观察时，上齿100和下齿102在紧接在它们彼此咬合之前的状态。在上齿100中，齿尖100a和齿底100b彼此平行，并且齿高在齿尖100a的宽度内恒定。上齿100的齿尖100a也与上齿形构件22的底表面22a平行。在下齿102中，齿尖102a和齿底102b彼此平行，并且齿高在齿尖102a的宽度内恒定。下齿102的齿尖102a也与下齿形构件24的底表面24a平行。如图18所示，上齿100的齿尖100a相对于下齿102的齿尖102a倾斜，并且从其一端(即，图18中的左端)开始咬合。也就是说，上齿100的齿尖100a的左端到达由下齿102的齿尖102a限定的平面。该时间是咬合开始时间。如果咬合在上齿100和下齿102沿齿排列方向彼此错位的状态下开始，则上齿100和下齿102移动以消除咬合首先开始的左端处的错位。也就是说，在图17中，上齿100向左移动，而下齿102向右移动。该移动消除了随后开始咬合的部分中的错位。

图19示出了上齿100和下齿102咬合最深的状态，即，咬合已经完成的状态。如图19所示，即使在咬合完成时，上齿形构件22和下齿形构件24也相对于彼此倾斜。此时，倾斜角度θ例如大于1.5°。以这种方式，在记录材料装订装置10中，上齿形构件22和下齿形构件24从开始到咬合完成持续地倾斜。

在记录材料装订装置10中，上齿形构件22和下齿形构件24附接到的表面倾斜以使上齿形构件22和下齿形构件24倾斜。具体地，上垫片104和下垫片106的楔形用于使上垫片104的与上齿形构件22的底表面22a相对的表面和下垫片106的与下齿形构件24的底表面24a相对的表面倾斜。通过用具有不同楔角的垫片替换上垫片104和下垫片106中的一个或两个，调整上齿形构件22和下齿形构件24的倾斜。另选地，可以仅提供上垫片104和下垫片106中的一个。进一步另选地，上臂26的底座26d和下臂28的底座28e中的一个或两个可以在不使用任何垫片的情况下倾斜。

记录材料装订装置10被设置为使得上齿形构件22和下齿形构件24从更接近累积托盘20上的记录材料P的边缘的一侧开始咬合。由于上齿形构件22和下齿形构件24倾斜，所以记录材料P在咬入过程期间从其边缘被向内拉动。为此原因，在记录材料P变形并接合在一起的部分中的、靠近记录材料P的中心的部分中可以获得更大的接合力。由于在装订后的记录材料P翻转时靠近中心的部分被施加力，所以该部分中的接合力增加，使得装订后的记录材料P很少未装订。

已经出于说明和描述目的提供了本发明的示例性实施方式的前述描述。并不旨在是详尽的，或将本发明限制到公开的具体形式。明显地，对于本领域技术人员来说，许多修改和变型将是显而易见的。选择并描述实施方式以最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域其他技术人员能够将用于各种实施例和具有各种修改的本发明理解为适用于所预期的特定用途。旨在通过所附权利要求及其等同物来限定本发明的范围。

Claims (1)

1.一种片材装订装置，所述片材装订装置包括：

第一齿形构件，所述第一齿形构件具有排列的多个齿；

第二齿形构件，所述第二齿形构件具有排列的多个齿；以及

楔形垫片，所述楔形垫片插入在所述第一齿形构件与第一臂的附接表面之间或所述第二齿形构件与第二臂的附接表面之间，

其中，所述第二齿形构件被配置为与所述第一齿形构件咬合以与所述第一齿形构件协作来夹住并装订片材摞，并且其中，所述第二齿形构件被配置为从咬合开始到咬合完成相对于所述第一齿形构件倾斜。

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