用纸后处理装置、 图像形成装置及用纸后处理方法 本申请是申请号为 200810213908.5、 申请日为 2008 年 8 月 28 日、 发明名称为 “用 纸后处理装置、 图像形成装置及用纸后处理方法” 的发明专利申请的分案申请。技术领域
本发明涉及用纸后处理装置、 使用该用纸后处理装置的图像形成装置及用纸后处 理方法, 尤其涉及进行印刷的用纸的折叠处理的用纸后处理装置、 使用该用纸后处理装置 的图像形成装置及用纸后处理方法。 背景技术
以 往, 公知有以下用纸后处理装置: 被 设 置 在 复 印 机、 打 印 机、 复合机 (MFP(Multi-Functional Peripheral) : 多功能数码复合一体机 ) 等图像形成装置的下游 侧, 用于对印刷的用纸进行打孔处理或装订处理等后处理。
近年来, 这些用纸后处理装置的功能变为多样化, 还公开有以下用纸后处理装置 ( 参照 JP-A 2004-106991、 US 6,905,118B2 等 ) : 在打孔处理或装订处理的功能之外还具有 折弯用纸的一部分的折叠处理的功能或以装订器装订用纸的中央部之后在中央部折弯用 纸的中间装订对折 ( 中折 ) 处理功能的用纸后处理装置。
在具有中间装订对折处理功能的用纸后处理装置中, 可以进行从已印刷的多张用 纸到制作册子 ( 制本 ) 的处理。
在现有技术中公开的中间装订对折处理中, 在通过装订器装订用纸的中央部之 后, 通过被称为对折辊 (fold roller) 的一对辊对装订部形成折线后进行折弯的处理。这 时, 将被称为折片的板状部件碰到在用纸摞的装订部上, 并被压入上述的对折辊对的夹捏 部 (nip) 来在用纸摞上形成折线。
但是, 用纸摞的折叠部被对折辊的夹捏部加压的时间较短, 并且, 由于通过对折辊 的夹捏部同时加压折叠部整体, 因此压力被分散在整条折线上。 因此, 通过对折辊形成的折 线变为未能充分施加压力的折线。尤其在用纸的张数较多的情况下、 或者用纸摞中掺杂有 较厚的用纸的情况下, 大多情况都形成不完整的折线。
为了解决上述问题, 在 JP-A 2004-106991 和 US6,905,118B2 中公开有以下技术 : 另设被称为加强辊 (reinforce roller) 的辊, 从而通过该加强辊强化通过对折辊形成的折 线。
在 JP-A 2004-106991 和 US6,905,118B2 公开的技术中, 使从对折辊被压出的用纸 摞临时停止在导向板上, 并在从用纸摞的折线上施加压力的同时沿着折线移动加强辊。由 于导向板与加强辊之间发生的压力, 所以夹在导向板与加强辊之间的折线被强化。
但是, JP-A 2004-106991 和 US6,905,118B2 公开的技术由于在加强辊和平面状的 导向板之间向折线施加压力, 因此可以预想到加强辊的按压力由于平面状导向板被分散, 从而用于强化折线的压力无法有效地施加在折线上。
与此相对, 还可以考虑以下方法 : 通过一对加强辊的夹捏部夹入折线, 并在对夹捏部施加压力的同时使一对加强辊沿着折线移动, 从而强化折线。 在这样的方法中, 由于可以 将一对加强辊相互按压力集中在夹捏部的一点上, 因此, 夹捏部中发生较强的压力, 从而可 以更为有效地强化折线。
具体而言, 使成对的加强辊中的一个加强辊 ( 第一辊 ) 构成为在位置被固定在用 纸摞的厚度方向上的状态下可自由旋转。另一方面, 成对的加强辊中的另一个加强辊 ( 第 二辊 ) 构成为可与第一辊相同地自由旋转, 且通过弹簧等弹性部件向用纸摞的厚度方向附 加靠上力的同时可朝厚度方向移动。
在用纸摞的宽度方向的外侧区域, 由于弹性部件的靠上力, 具有上述结构的加强 辊对相互接触按压。 若加强辊对从用纸摞的外侧区域移动到用纸摞的端部 ( 折线的端部 ), 则第二辊抗拒弹性部件的靠上力而超越用纸摞的端部, 然后以靠力按压用纸摞的折线的同 时移动, 从而强化折线。
如果用纸尺寸小于等于中等程度 ( 例如, 小于等于 A4 尺寸 ), 则为了可一定程度上 确保用纸摞的宽度方向的外侧区域, 在加强辊对从待机位置开始移动后直至到达用纸摞的 边缘为止的期间可以获得某种程度的移动速度, 从而可以易于超越用纸摞的边缘。 但是, 在 用纸尺寸是可进行处理的最大尺寸 ( 例如, A3 尺寸 ) 这样的情况下, 几乎无法确保用纸摞 的宽度方向的外侧区域, 因此在加强辊对从待机位置开始移动后直至到达用纸摞边缘的期 间无法获得充分的移动速度, 从而导致发生无法超越用纸摞的边缘的情况。若想要获得充 分的移动速度, 则需要在最大尺寸的用纸宽度的外侧格外设置譬如助跑用区域, 其引起装 置的大型化。 发明内容 本发明鉴于上述问题, 目的在于提供在进行中间装订对折处理的用纸后处理装置 中, 无论是小尺寸的用纸还是大尺寸的用纸, 均可以稳定地强化折线的用纸后处理装置、 使 用该用纸后处理装置的图像形成装置、 以及用纸后处理方法。
为了实现上述目的, 本发明一个方面涉及的用纸后处理装置, 其包括 : 对折单元, 用于折弯用纸摞的中央部并形成折线 ; 下辊和上辊, 用于夹入从所述对折单元输送的所述 用纸摞的折线并进行按压, 同时沿所述折线的方向移动, 从而强化所述折线 ; 以及驱动部, 用于使所述下辊和所述上辊从待机位置沿所述折线的方向移动, 其中, 所述待机位置位于 离开所述用纸摞的端部的位置, 其中, 所述下辊的位置相对于所述用纸摞的厚度方向固定, 所述上辊的位置能够相对于所述用纸摞的厚度方向移动, 在所述下辊和所述上辊在所述待 机位置上时, 所述下辊和所述上辊沿所述用纸摞的厚度方向相互隔离, 当所述下辊和所述 上辊移动到了最靠近能处理的规定尺寸的所述用纸摞的端部的最接近位置时, 所述下辊和 所述上辊的距离为最小, 在所述最接近位置, 在所述下辊和所述上辊之间有所述用纸摞的 折线。
本发明另一方面涉及的图像形成装置, 其包括 : 读取部, 用于读取原稿并生成图 像数据 ; 图像形成部, 用于将所述图像数据印刷在用纸上 ; 对折单元, 用于折弯用纸摞的中 央部并形成折线 ; 下辊和上辊, 用于夹入从所述对折单元输送的所述用纸摞的折线并进行 按压, 同时沿所述折线的方向移动, 从而强化所述折线 ; 以及驱动部, 用于使所述下辊和所 述上辊从待机位置沿所述折线的方向移动, 其中, 所述待机位置位于离开所述用纸摞的端
部的位置, 其中, 所述下辊的位置相对于所述用纸摞的厚度方向固定, 所述上辊的位置能够 相对于所述用纸摞的厚度方向移动, 在所述下辊和所述上辊在所述待机位置上时, 所述下 辊和所述上辊沿所述用纸摞的厚度方向相互隔离, 当所述下辊和所述上辊移动到了最靠近 能处理的规定尺寸的所述用纸摞的端部的最接近位置时, 所述下辊和所述上辊的距离为最 小, 在所述最接近位置, 在所述下辊和所述上辊之间有所述用纸摞的折线。
本发明其它方面涉及的用纸后处理方法, 其包括, 折弯用纸摞的中央部并形成折 线; 通过下辊和上辊夹入所述折线并按压, 同时使所述下辊和所述上辊沿所述折线的方向 移动, 从而强化所述折线, 其中, 所述下辊的位置相对于所述用纸摞的厚度方向固定, 所述 上辊的位置能够相对于所述用纸摞的厚度方向移动, 所述下辊和所述上辊在离开所述用纸 摞的端部的待机位置上时, 所述下辊和所述上辊沿所述用纸摞的厚度方向相互隔离, 当所 述下辊和所述上辊移动到了最靠近能处理的规定尺寸的所述用纸摞的端部的最接近位置 时, 所述下辊和所述上辊的距离为最小, 在所述最接近位置, 在所述下辊和所述上辊之间有 所述用纸摞的折线。 附图说明
图 1 是表示图像形成装置的外观例的立体图 ; 图 2 是表示图像形成装置的构成例的截面图 ; 图 3 是表示中间装订处理部的构成例的截面图 ; 图 4 是表示加强单元的整体结构的立体外观图 ; 图 5(a)、 图 5(b) 是主要用于说明支承部的结构的模式截面图 ; 图 6 是表示辊单元结构例的立体外观图 ; 图 7 是从用纸摞的输送目的地观察加强单元的示意图 ; 图 8 是用于说明辊单元的有效驱动范围的图 ; 图 9 是用于说明上辊的上下驱动机构 (mechanism) 的第一图 ; 图 10 是用于说明上辊的上下驱动机构的第二图 ; 图 11 是表示输送导向装置的上下驱动所使用的驱动结构的第一图 ; 图 12 是表示输送导向装置的上下驱动所使用的驱动结构的第二图 ; 图 13(a) ~图 13(d) 是模式地说明输送导向装置的上下驱动结构的动作的图 ; 以及 图 14(a) 是本实施方式涉及的加强辊对的离开接触 ( 離接 ) 位置与最大尺寸的用 纸摞的位置关系示意图, 图 14(b) 是本实施方式涉及的加强辊对的离开接触位置与尺寸小 于最大尺寸的用纸摞的位置关系的示意图。
具体实施方式
参照附图, 对用纸后处理装置和图像形成装置的实施方式进行说明。
(1) 图像形成装置的结构
图 1 是示出了本实施方式涉及的图像形成装置 10 的基本构成例的外观立体图。 图 像形成装置 10 包括读取原稿的读取部 11、 将读取的原稿的图像数据以电子照相方式印刷 在用纸上的图像形成部 12、 对已印刷的用纸进行分类处理、 打孔处理、 折叠处理、 中间装订处理等后处理的用纸后处理装置 20 等。并且, 在图像形成部 12 中设置有用于用户进行各 种操作的操作部 9。
图 2 是表示图像形成装置 10 的详细部分构成例的截面图。
在图像形成装置 10 的图像形成部 12 中, 在其中央部包括感光鼓 1, 且在感光鼓 1 的周围分别配置有带电单元 2、 曝光单元 3、 显影单元 4、 转印单元 5A、 除电单元 5B、 分离爪 5C、 以及清洁单元 6。并且, 在除电单元 5B 的下游侧设置有转印单元 8。由这些各单元按照 大致如下的步骤进行图像形成处理。
首先, 通过带电单元 2 使感光鼓 1 的表面均匀带电。另一方面, 在通过读取部 11 读取的原稿被转换成图像数据, 输入到曝光单元 3。在曝光单元 3 中, 将对应于图像数据的 电平的激光束照射在感光鼓 1 上, 从而在感光鼓 1 上形成静电潜像。该静电潜像通过从显 影单元 4 供给的色调剂被显影, 从而在感光鼓 1 上形成色调剂图像。
另一方面, 被收容在用纸收容部 7 中的用纸通过多个输送辊被输送到转印位置 ( 感光鼓 1 与转印单元 5A 之间的间隙 )。在转印位置上, 色调剂图像通过转印单元 5A 从感 光鼓 1 转印到用纸上。转印有色调剂图像的用纸通过除电单元 5B 除去表面的电荷, 通过分 离爪 5C 从感光鼓 1 分离。然后, 用纸通过中间输送部 7B 被输送, 且在定影单元 8 加热、 加 压之后色调剂图像被定影在用纸上。定影处理结束的用纸从排出部 7C 被排出, 并被输出到 用纸后处理装置 20。 另一方面, 感光鼓 1 在分离爪 5C 的下游通过清洁单元 6 除掉残留在表面上的显影 剂, 为后续的图像形成作准备。
当进行双面印刷时, 通过输送路径切换板 7D 将表面上定影有色调剂图像的用纸 从通常的排出通路分路, 在反转输送部 7E 进行转向 (switch back) 之后反转表面和背面。 对反转后的用纸在背面进行与单面印刷相同的印刷处理, 从排出部 7C 输出到用纸后处理 装置 20。
用纸后处理装置 20 除包括用于分类用纸的分类部之外, 还包括中间装订处理部 30 和用纸摞载置部 40。
中间装订处理部 30 进行如下处理 ( 中间装订处理 ) : 以装订器装订从图像形成部 12 排出的印刷完毕的多张用纸的中央部, 然后对折, 从而制造册子。
在中间装订处理部 30 中进行了中间装订的册子被输出到用纸摞载置部 40, 在这 里最终载置被装订的册子。
图 3 是表示中间装订处理部 30 的详细部分构成例的截面图。
在中间装订处理部 30 中, 通过入口辊对 31 接受从图像形成部 12 的排出部 7C 排 出的用纸之后递交给中间对辊 32。中间对辊 32 将该用纸进一步递交给出口辊对 33。出口 辊对 33 朝具有倾斜的载置面的立位托盘 ( 立位トレイ )34 送出该用纸。用纸的前端朝向 立位托盘 34 的倾斜的上方。
积存器 (stacker)35 待机在立位托盘 34 的下面, 挡住从立位托盘 34 的倾斜上面 转向后落下来的用纸的下端。
在立位托盘 34 的大致中间位置上配置有装订器 ( 中间装订单元 )36。 在对用纸摞 进行中间装订处理 ( 装订 ) 时, 积存器 35 的位置被调整, 以便使用纸摞的应装订位置 ( 用 纸摞的上下方向的中央部 ) 面对装订器 36。
若通过装订器 36 装订用纸摞, 则积存器 35 下降直至用纸摞的应形成折线的位置 ( 是用纸摞上下方向的中央, 装订器钉入的位置 ) 来到对折板 37 的前面。
若应形成折线的位置来到对折板 37 的前面, 则对折板 37 的前端 37a 按压折叠用 纸摞后应成为里面的面。
在对折板 37 的前进方向的前端设置有折叠辊对 38。 被对折板 37 按压后的用纸摞 被卷入折叠辊对 38 的夹捏部, 从而在用纸摞的中央部形成折线。通过对折板 37 和一对折 叠辊 38 来构成对折单元。
通过折叠辊对 38 形成了折线的用纸摞被输送到被设置在更下游侧的加强单元 (fold reinforcing unit 等 )50。被输送到加强单元 50 的用纸摞在那里临时停止输送。
在加强单元 50 中设置有加强辊对 51( 上辊 ( 第二辊 )51a 和下辊 ( 第一辊 )51b)。 加强辊 51 在向与用纸摞输送方向正交的方向 ( 沿折线的方向 ) 加压折线的同时移动, 从而 强化折线。
在加强单元 50 中强化了折线的用纸摞再次开始被输送, 且被排出辊对 39 牵引向 用纸摞载置部 40 输出, 从而在用纸摞载置部 40 上载置进行了中间装订处理的用纸摞 ( 册 子 )。
本实施方式是主要在加强单元 50 的结构、 功能、 动作等上具有特征的例子, 下面, 详细说明加强单元 50 的结构、 功能、 动作等。
(2) 加强单元的结构、 动作
图 4 是示出了加强单元 50 的整体结构的立体外观图。加强单元 50 包括加强辊单 元 60( 下面, 简称为辊单元 60)、 支承部 70、 以及驱动部 80。
辊单元 60 包括加强辊对 51, 通过加强辊对 51 夹持并加压从位于上游的折叠辊对 38 压出来的用纸摞的折线, 并通过沿着折线移动, 从而强化折线。
支承部 70 可沿折线方向滑动地支承辊单元 60, 同时, 由用纸摞的夹入部件和加强 单元 50 整体的构造部件等构成。
驱动部 80 包括驱动电机 81, 通过该驱动电机 81, 沿折线驱动辊单元 61。
参照图 4 和图 5(a)、 图 5(b), 首先说明上述的辊单元 60、 支承部 70、 以及驱动部 80 中的支承部 70 的结构。图 5(a)、 图 5(b) 是用于主要说明支承部 70 的结构的模式截面图。 图 5(a) 是辊单元 60 位于起始位置 ( 待机位置 : 图 4 中的左端位置 ) 时的截面图, 图 5(b) 是辊单元 60 移动 ( 正强化折线 ) 时的截面图。
支承部 70 包括框架 71, 框架 71 由天板 711、 左右侧板 712a、 712b、 底板 713、 内部 板 714、 用纸摞载置台 ( 第一挟持板 )715( 参照图 5(a)、 图 5(b) 等 ) 等构成。
在天板 711 上设置有沿其长度方向延伸的支承孔 711a。
并且, 在两侧板 712a、 712b 之间设置有用于支承辊单元 60 的支承轴 75、 截面为 L 字状的输送导向装置 72、 用于朝上下方向驱动输送导向装置 72 的驱动轴 76( 参照图 5(a)、 图 5(b)) 等。
从输送导向装置 72 的底板 ( 第二挟持板 )72a 延伸有薄膜状的聚对苯二甲酸乙 二醇酯 (PET) 等树脂部件形成的带状的可挠性部件 ( 第二可挠性部件 )73。从用纸载置台 ( 第一挟持部 )715 同样延伸有可挠性部件 ( 第一可挠性部件 )74。
此外, 通过用纸摞载置台 ( 第一挟持部 )715、 可挠性部件 ( 第一可挠性部件 )74、输送导向装置 72 的底板 ( 第二挟持部 )72a、 以及可挠性部件 ( 第二可挠性部件 )73 构成挟 持部。
如图 5(a)、 图 5(b) 所示, 用纸摞夹在可挠性部件 73、 74 之间, 通过可挠性部件 73、 74, 从加强辊 51 对 ( 上辊 51a 和下辊 51b) 被加压, 从而强化折线。可挠性部件 73、 74 用于 防止用纸 100 发生损伤或褶皱。
此外, 在可挠性部件 73、 74 的前端部上设置有切槽部 73a、 74a。这些切槽部 73a、 74a 被设置在折线上的相当于装订器位置的位置上, 用于防止可挠性部件 73、 74 因装订器 而受到损伤。
如后述, 在辊单元 60 的下部设置有用于使支承轴 75 贯通的贯通孔 61。并且, 在 辊单元 60 的上部设置有姿势保持用的支承辊 62, 支承辊 62 沿设置在天板 711 上的支承孔 711a 移动。
辊单元 60 的位置 ( 除去移动方向的位置变化 ) 与三个轴的姿势被上述支承轴 75 与贯通孔 61、 以及支承孔 711a 与支承辊 62 限制, 在辊单元 60 的移动过程中也保持为一定。
下面, 对辊单元 60 的结构进行说明。图 6 是表示辊单元 60 的构成例的立体外观 图, 是从用纸摞的输送源方向 ( 与图 4 相反的方向 ) 观察的图。 辊单元 60 是内置有加强辊对 51 的单元, 其包括位于下部且设置有贯通孔 61 的单 元支承部 63、 以及固定在单元支承部 63 的上部的辊框架 67。
辊框架 67 通过框架板 67c 固定结合具有空心部的上部框架 67a 和同样具有空心 部的下部框架 67b。
并且, 辊单元 60 包括上连接部件 ( 第二连接部件 )65 以及下连接部件 ( 第一连接 部件 )66, 上连接部件 65 以及下连接部件 66 通过弹簧 68 被弹簧结合。弹簧 68 的一端被上 连接部件 65 的钩孔 65b 卡住, 弹簧 68 的另一端被下连接部件 66 的切槽部 66b 卡住。虽然 在图 6 示出了弹簧 68 的另一端从切槽部 66 脱落的自由状态的弹簧 68, 但是实际上在弹簧 68 的另一端被切槽部 66b 卡住的状态下, 在上连接部件 65 和下连接部件 66 之间附加有弹 簧 68 的牵引力。
在下部框架 67b 的空心部收容有作为加强辊对 51 中的一个的下辊 51b。下辊 51b 绕固定于下部框架 67b 的下辊轴 ( 未图示 ) 被可自由旋转地轴支承。
并且, 在下部框架 67b 的侧面, 下连接部件 66 通过固定在下部框架 67b 的下连接 轴 66a( 参照图 4) 被可自由转动地结合。
在上部框架 67a 的空心部中收容有作为加强辊对 51 中的一个的上辊 51a。上辊 51a 绕固定于上部连接部件 65( 不是上部框架 67a) 的上辊轴 ( 未图示 ) 可自由旋转地被轴 支承。
下辊 51b 的旋转轴 ( 下辊轴 ) 固定在下部框架 67b 上 ( 即, 固定在辊框架 67 上 ), 即使辊单元 60 移动, 下辊 51b 的位置也不会向上下方向变化。下辊 51b 的上端的位置被调 整为与可挠性部件 74 的位置相同, 若辊单元 60 移动, 则下辊 51b 在接触于可挠性部件 74 的下面的同时旋转。
另一方面, 辊 51a 的上辊轴被固定在上连接部件 65 上。若辊单元 60 离开起始位 置开始移动, 则上连接部件 65 被弹簧 68 牵引, 开始绕上连接轴 65a 向下面旋转。通过该旋 转而旋转自由地被安装在上连接部件 65 上的上辊 51a 开始下降, 并移动至与下辊 51b 接触
的位置。起因于弹簧 68 的牵引力的按压力在上辊 51a 和下辊 51b 之间相互作用。实际上, 由于在上辊 51a 与下辊 51b 之间通过可挠性部件 73、 74 夹着用纸摞, 因此通过上辊 51a 与 下辊 51b 之间的按压力来强化用纸摞的折线。
下面, 对驱动部 80 的结构进行说明。图 7 是驱动部 80 的结构和构成例的示意图。 图 7 是从用纸摞的输送目的地观察输送源的方向的图, 图 7 同时示出了位于起始位置上的 辊单元 60、 折叠辊对 38 和折叠辊对 38 的驱动机构。并且, 为了便于说明, 省略了部分支承 部 70 的结构部件的图示。
驱动部 80 包括作为加强辊 50 的唯一驱动源的驱动电机 81。驱动电机 81 是直流 电机, 其可以从外部控制旋转方向和旋转速度。
基于驱动电机 81 的驱动力通过电机带 82 传递给带轮 83, 并进一步通过带轮 83 的 齿轮 83a 从齿轮 84、 齿轮 85 传递给驱动侧带轮 86a。另一方面, 单元驱动带 87 被设置在驱 动侧带轮 86a 与从动侧带轮 86b 之间。单元驱动带 87 通过驱动电机 81 的驱动力在驱动侧 带轮 86a 与从动侧带轮 86b 之间移动。
在单元驱动带 87 的表面上形成有齿条 (rack), 通过使该齿条与设置在辊单元 60 的下部的嵌合部 63a( 参照图 6) 的齿嵌合, 从而可以使辊单元 60 向折线方向可靠地移动, 而不发生滑动。可以通过反转驱动电机 81 的旋转方向来改变单元驱动带 87 的移动方向, 并可以使辊单元 60 进行往返移动。 可以通过驱动电机 81 的旋转控制来对单元驱动带 87 的移动量和移动速度、 即辊 单元 60 的移动量和移动速度进行控制。可以通过从编码传感器 88 输出的脉冲信号列检测 驱动电机 81 的旋转量和旋转速度, 基于检测出的旋转量和旋转速度, 进行驱动电机 81 的旋 转控制。
可以以脉冲电机来构成驱动电机 81。 在这种情况下, 可以通过对从驱动电机 81 直 接输出的脉冲进行计数来检测旋转速度。
图 8 是辊单元 60 的有效驱动范围与可处理的最大用纸尺寸 ( 例如, A3 尺寸 ) 的 宽度之间的关系的示意图。如图 8 所示, 辊单元 60 的起始位置设定在即使是可处理的最大 尺寸的用纸摞也不干扰的位置上。另一方面, 距离辊单元 60 的起始位置最远的位置被设定 在加强辊对 51 的夹捏部不越过可处理的最大尺寸用纸摞的端部的范围内的最远位置上。
辊单元 60 离开起始位置并开始移动, 沿折线强化折线的同时进行移动, 在与用纸 摞的起始位置相反侧的端部临时停止。 然后, 继续强化折线的同时往回移动, 回到起始位置 上。
在与用纸摞的起始位置相反侧的端部临时停止的位置因用纸尺寸的不同而不同, 可以根据用纸尺寸信息来确定临时停止的位置。
在加强单元 50 中, 除辊单元 60 沿折线方向移动之外, 还进行在辊单元 60 的内部 的上辊 51a 的上下驱动、 和输送导向装置 72 的上下驱动, 这些上下驱动的驱动源均为驱动 电机 81。即, 加强单元 50 中的驱动动作全部由单一的驱动电机 81 进行。下面, 依次说明上 辊 51a 的上下驱动的机构和输送导向装置 72 的上下驱动的机构。
图 9 和图 10 是用于说明上辊 51a 的上下驱动的机构的图。 如上所述, 辊单元 60 的 上连接部件 65 和下连接部件 66 在距离各自的旋转轴 (65a、 66a) 最远的位置上弹簧结合。 并且, 在下连接部件 66 上设置有自由旋转的导辊 66c( 参照图 4 等 )。
另一方面, 如图 9 所示, 支承部 70 包括截面为 L 字状的导轨 77。导轨 77 包括倾斜 的倾斜部 77a, 倾斜部 77a 之外与用纸摞的折线方向平行。
如图 10 所示, 若辊单元 60 被驱动带 87 驱动而离开起始位置, 则不久导辊 66c 与 导轨 77a 的底面接触。然后, 导辊 66c 沿倾斜部 77a 的底面下降。随着导辊 66c 的下降, 下 连接部件 66 以下连接轴 66a 为中心, 沿图 10 的逆时针方向旋转。并且, 上连接部件 65 也 被弹簧 68 牵引, 以上连接轴 65b 为中心, 沿逆时针方向旋转。其结果是, 位于上连接轴 65b 与弹簧 68 的钩孔 65b 之间的上辊 51a 在辊单元 60 移动倾斜部 77a 的期间逐渐下降, 从而上 辊 51a 与下辊 51b 之间的间隔逐渐拉近。并且, 若倾斜部 77a 结束, 则上辊 51a 和下辊 51b 相接触。此外, 上辊 51a 和下辊 51b 也可以在倾斜部 77a 结束之前接触。这时, 在上辊 51a 和下辊 51b 之间作用有相互按压的压力 ( 按压力 )。该按压力是基于弹簧 68 的牵引力的 力。
在导轨 77 的水平区域 ( 即, 有效驱动区域 ) 中, 上辊 51a 和下辊 51b 在维持上述 的按压的同时对用纸摞的折线施加压力, 从而强化折线。
下面, 对输送导向装置 72 的上下驱动的机构进行说明。如图 5(a) 所示, 当辊单元 60 位于起始位置时, 输送导向装置 72 被向上举起, 用纸摞 100 从输送导向装置 72 的底板 72a 与用纸摞载置台 715 之间的开口部被输送。另一方面, 如图 5(b) 所示, 当辊单元 60 在 有效移动范围内移动且进行强化折线的动作时, 输送导向装置 72 下降并夹住用纸摞。 图 11 和图 12 是输送导向装置 72 的上下驱动所使用的驱动结构的示意图。
如图 11 和图 12 所示, 在输送导向装置 72 和折叠辊对 38 之间设置有输送导向装 置 72 的上下驱动所利用的驱动轴 76。 在驱动轴 76 的起始位置侧的一端上固定有凸轮部件 761。
如图 12 所示, 凸轮部件 761 包括形成为扭转板部件的形状的扭转部 761a、 与扭曲 部 761a 连接的水平部 761c、 以及位于水平部 761c 的相反侧的前端部 761b。
并且, 在凸轮 761 的起始位置侧的前端上, 杆部件 762 被固定在驱动轴 76 上。在 杆部件 762 的前端部上设置有长孔 762b, 固定在输送导向装置 72 的端部上的杆辊 (lever roller)762a 可滑动地插入该长孔 762b 中。
并且, 在输送导向装置 72 的端部固定有轴承部件 722, 该轴承 722 插入在形成于辊 单元 60 的辊框架 67 上的长孔 722a 中, 起可沿上下方向滑动。
另一方面, 输送导向装置 72 的底板 72a 的起始位置侧的端部和框架 71 的底板 713 通过输送导向弹簧 721 被结合, 且由于输送导向弹簧 721 的牵引力将输送导向装置 72 向下 方 ( 底板 713 的方向 ) 牵引。
下面, 使用图 13(a) ~图 13(d) 说明这些的驱动结构的动作。
图 13(a) 和图 13(b) 是辊单元 60 离开起始位置并移动的、 即进行折线强化动作的 状态的图。
图 13(a) 是固定在驱动轴 76 上的凸轮部件 761 与输送导向支承台 67d 之间的位 置关系的示意图。辊单元 60 包括从辊框架 67 水平延伸的输送导向支承台 67d( 参照图 1、 图 6), 但是当辊单元 60 离开起始位置时, 凸轮部件 761 与输送导向支承台 67d 位于分开的 位置上, 互不干涉。
另一方面, 如图 13(b) 所示, 在进行折线强化动作时, 由于输送导向弹簧 721 的牵
引力, 输送导向装置 72 被向下方牵引, 输送导向装置 72 的底板 72a( 和可挠性部件 73) 变 为夹着用纸摞 ( 省略图示 ) 被按压在用纸摞载置台 715( 和可挠性部件 74) 上的状态。
此外, 这时, 固定在输送导向装置 72 上的轴承部件 722 和杆辊 762a 也被向下牵 引, 据此, 杆部件 762 的前端变为稍朝下面停止的状态。并且, 如图 13(a) 所示, 凸轮部件 761 的前端部 761b 停止在与辊单元 60 的输送导向支承台 67d 平行的位置上。
若辊单元 60 到达起始位置的相反侧之后再次返回到起始位置附近, 则辊单元 60 的输送导向支承台 67d 首先与凸轮部件 761 的前端部 761b 的下面接触。
然后, 若辊单元 60 进一步向起始位置移动, 则输送导向支承台 67d 在凸轮部件 761 的扭转部 761a 的下面滑行移动。这时, 由于扭转部 761A 的弯曲, 对凸轮部件 761 产生向上 的力, 并使固定在凸轮部件 761 上的驱动轴 76 旋转 ( 在图 13(c) 中向逆时针方向旋转 )。
随着驱动轴 76 的旋转, 杆部件 762 也向相同方向旋转, 且杆部件 762 的前端上升。 其结果是, 插入杆部件 762 的长孔 762b 中的杆辊 762a 被向上牵起, 固定在杆辊 762a 的输 送导向装置 72 也在抗拒输送导向弹簧 721 的牵引力的同时向上移动。
若辊单元 60 完全回至起始位置, 则辊单元 60 的输送导向支承台 67d 摆脱凸轮部 件 761 的扭转部 761a, 到达水平部 761c, 且在此停止。
输送导向装置 72 上作用有由于输送导向弹簧 721 的牵引力而使其向下移动的力。 但是, 在起始位置上, 由于凸轮部件 761 的水平部 761c 位于输送导向支承台 67d 的上面, 因 此无法向下动作。因此, 驱动轴 76 和杆部件 762 变为禁止向顺时针方向旋转的状态, 杆部 件 762a 和固定在其上的输送导向装置 72 无法向下移动。
如上所述, 当辊单元 60 位于起始位置时, 输送导向装置 72 和可挠性部件 73 在被 向上举起的状态下被保持。
在这种状态下, 已经强化了折线的用纸摞由于折叠辊对 38 的旋转而被压出, 并被 输送给用纸摞载置部 40。 并且, 从此时开始想要强化折线的用纸摞在这种状态下被输送, 以 便折线位于可挠性部件 73、 74 之间。
当应该强化折线的辊单元 60 从起始位置离开时, 变为与上述的动作相反的动作。 若辊单元 60 从起始位置开始离开, 则辊单元 60 的输送导向支承台 67d 从凸轮部件 761 的 水平部 761c 移动到扭转部 761a 的位置上。对驱动轴 76 作用由输送导向弹簧 721 的牵引 力引起的顺时针方向的力, 输送导向支承台 67d 在移动扭转部 761a 的弯曲部的期间向顺时 针方向逐渐旋转。据此, 杆部件 762 也向顺时针方向旋转, 杆辊 762a、 轴承部件 722、 以及固 定在这些部件上的输送导向装置 72 下降。输送导向装置 72 的底板 72a 或可挠性部件 73 最终到达用纸摞, 且在以输送导向弹簧 721 的牵引力按压用纸摞的阶段下降动作停止。
虽然到此为止, 对沿用纸摞折线的辊单元 60 的横向动作、 辊单元 60 内的上辊 51a 的上下方向的动作、 以及输送导向装置 72 的上下方向的动作进行了说明, 若对这些动作进 行整理, 则大致如下 :
(a) 当辊单元 60 位于起始位置时, 输送导向装置 72 和上侧的可挠性部件 73 被向 上侧举起。并且, 辊单元 60 内的上辊 51a 也被向上侧举起。
此外, 用纸摞载置台 715 和下侧的可挠性部件 74 的上下方向的位置在与折叠辊对 38 的夹捏部大致相同的位置, 与辊单元 60 的动作无关, 始终为一定。相同地, 辊单元 60 内 的下辊 51b 的上下方向的位置也与辊单元 60 的动作无关, 始终为一定, 下辊 51b 的上端的位置被设定在与下侧的可挠性部件 74 大致相同的位置上。
(b) 当辊单元 60 位于起始位置时, 用纸摞经由折叠辊对 38 的夹捏部被输送, 当折 线到达可挠性部件 73、 74 之间时, 用纸摞的输送被临时停止。
(c) 在此, 驱动电机 81 被驱动, 通过单元驱动带 87, 辊单元 60 开始横向的移动, 并 开始离开起始位置。
(d) 当辊单元 60 离开起始位置时, 输送导向装置 72 和上侧的可挠性部件 73 下降, 由输送导向装置 72 的底板 72a 从上按压用纸摞 ( 图 13(a) ~图 13(d) 的动作 )。按压力是 起因于输送导向弹簧 721 的牵引力的力。在辊单元 60 到达有效驱动范围之前结束输送导 向装置 72 的下降动作, 变为通过上下的可挠性部件 73、 74 夹住用纸摞的折线的状态。
(e) 另一方面, 当辊单元 60 离开起始位置时, 辊单元 60 内的上辊 51a 也开始下降。 并且, 按压下降动作已经结束的上侧可挠性部件 73 的上面 ( 图 10 的动作 )。这时, 下侧可 挠性部件 74 的下面存在下辊 51b, 上下的可挠性部件 73、 74 被上辊 51a 和下辊 51b 按压。 该按压力是起因于辊单元 60 内的弹簧 68 的牵引力的力。
(f) 然后, 辊单元 60 随着单元驱动带 87 的动作而移动。当辊单元 60 来到用纸摞 的位置时, 上辊 51a 通过上侧可挠性部件 73 跃到 ( 乗り上げる ) 用纸摞上并按压用纸摞的 折线, 同时沿折线移动。当辊单元 60 到达起始位置的相反侧端时, 单元驱动带 87 的动作被 反转, 按压用纸摞的折线, 同时沿折线往回移动。并且, 最终回到起始位置。
如上所述, 在本实施方式涉及的加强单元 50 中, 由于通过上下的可挠性部件 73、 74 以加强辊对 51 来夹住用纸摞, 因此不会发生在用纸摞的端部用纸被卷起 ( 打卷儿 ) 的现 象。并且, 由于加强辊对 51 没有直接接触折线, 因此折线上不会发生褶皱或损伤。
并且, 由于构成为通过设置可朝上下方向驱动的输送导向装置 72, 从而通过输送 导向装置 72 向用纸摞施加压力来进行按压, 因此即使加强辊对 51 沿折线移动, 用纸摞也不 会向横向偏移。
以往, 公开有为了防止用纸摞的横向的偏移而在用纸摞的端部设置止动部件的结 构等, 但是这些止动部件必须根据用纸尺寸来改变其位置, 因此非常不方便。
与此相对, 由于在本实施方式中, 由于构成为通过其宽度可以充分覆盖最大尺寸 的用纸 ( 例如 A3 尺寸 ) 的宽度的输送导向装置 72 来按压用纸摞, 因此无论用纸的尺寸都 可防止用纸摞的横向偏移。
并且, 在本实施方式涉及的加强单元 50 中, 设定为包括进一步按压输送导向装置 72 的输送导辊 64 的结构。如图 6 等所示, 输送导辊 64 安装在辊单元 60 的上连接部件 65 上。当辊单元 60 离开起始位置时, 该输送导辊 64 与上辊 51a 同样地下降, 并从上按压输送 导向装置 72 的底板 72a( 参照图 5(a)、 图 5(b))。输送导辊 64 的下降通过与上辊 51a 的下 降相同的机构实现。输送导向装置 72 被输送导向弹簧 721 的牵引力按压之外还被输送导 辊 64 按压, 从而强化防止用纸摞的横向偏移。
在这里应该注意的一点是以下这点 : 在本实施方式中, 将辊单元 60 的横向的动 作、 辊单元 60 内的上辊 51a( 和输送导辊 64) 的上下方向的动作、 以及输送导向装置 72 的 上下方向的动作等三个独立的动作只是通过单一的驱动源、 即驱动电机 81 来实现, 而不是 通过独立的多个驱动源实现。 其结果是, 驱动电机的数量减少, 从而可以实现低成本化和低 功率化。并且, 若要通过多个驱动电机来实现各自独立的动作, 则需要相互同步进行动作,由此带来的控制电路也变得复杂。与此相对, 在本实施方式中, 由于以单一的驱动电机 81 来实现各自的动作, 因此也不需要驱动电机之间的同步控制电路。
(3) 加强辊对的离开接触位置
如上所述, 当加强辊对 51( 或者辊单元 60) 位于起始位置时, 上辊 51a 和下辊 51b 相互离开。若加强辊对 51 离开起始位置开始移动, 则上辊 51a 向下辊 51b 靠近。在辊单元 60 的导辊 66c 移动到导轨 77 的倾斜部 77a 的终端的位置张, 上辊 51a 和下辊 51b 通过基于 弹簧 68 的弹性力 ( 施力 ) 的力相互按压, 同时抵接 ( 参照图 10 等 )。从该位置开始变为原 本可以有效强化折线的范围。
但是, 当上辊 51a 和下辊 51b 抵接的位置过于靠近起始位置时, 发生上辊 51a 无法 超越较大尺寸的用纸摞的端部的情况。若从起始位置到用纸摞的端部位置的距离较短, 则 在没有获得充分的速度 ( 助跑速度 ) 的状态下上辊 51a 和下辊 51b 抵接, 很快到达用纸摞 的端部。由于没有到达充分的助跑速度, 所以由弹簧 68 发出的向下的施力大于用于超越用 纸摞的端部的向上的力, 上辊 51a 无法超越用纸摞的端部。其结果是, 上辊 51a 和下辊 51b 以没有夹住用纸摞的状态继续按压用纸摞的端部, 从而导致用纸摞的端部上发生卷起或褶 皱。 为了避免发生这样的情况, 在本实施方式涉及的用纸后处理装置 20 中, 如图 14(a) 所示, 当上辊 51a 和下辊 51b 移动到超过本装置中可处理的最大尺寸 ( 例如, A3 尺 寸 ) 的用纸摞的端部的位置时, 上辊 51a 和下辊 51b 靠近, 相互按压用纸摞的折线来强化折 线。在该位置上, 虽然上辊 51a 和下辊 51b 没有达到充分的助跑速度, 但是由于已经移动到 超过用纸摞的端部的位置上, 因此根本没有必要超越端部。因此, 对于最大尺寸的用纸摞, 也不会由于继续按压其端部而发生卷起或褶皱这样的问题, 从而可以良好地强化折线。
另一方面, 如图 14(b) 所示, 当用纸尺寸小于最大用纸尺寸时 ( 例如, A4 尺寸或者 小于等于 A4 的尺寸 ), 可以确保上辊 51a 和下辊 51b 抵接之后到达用纸摞的端部为止的充 分的助跑速度。因此, 上辊 51a 和下辊 51b 在达到用纸摞的端部时可以获得充分的助跑速 度, 从而上辊 51a 可以容易地超越用纸摞的端部。因此, 对于尺寸小于最大用纸尺寸的用纸 也可以良好地强化折线。
如上所述, 根据本实施方式涉及的用纸后处理装置 20、 图像形成装置 10、 以及用 纸后处理方法, 无论是较小尺寸的用纸还是较大尺寸的用纸, 与用纸的尺寸无关, 均可以稳 定且良好地强化折线, 在用纸摞的端部不会发生卷起或褶皱。
此外, 本发明并不仅限于上述的各实施方式, 在实施阶段, 在不脱离本发明要旨的 范围内可以改变构成要素并使其具体化。并且, 通过适当组合上述各实施方式公开的多个 构成要素, 可以形成各种实施方式的发明。 例如, 从实施方式公开的所有构成要素中可以删 除几个构成要素。并且, 也可以适当组合涉及不同实施方式的构成要素。