片材处理装置以及具备其的图像形成装置的制作方法

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片材处理装置以及具备其的图像形成装置的制作方法

本发明涉及对被集聚成束状的片材进行装订处理的片材处理装置,涉及由加压齿压接着片材并进行捆扎的片材处理装置以及具备其的图像形成装置。



背景技术:

以往,在复印机、激光束打印机、传真机以及它们的复合机等图像形成装置中具备对于形成了图像的片材进行装订等处理的片材处理装置。在这样的图像形成装置中,在由片材处理装置装订片材束的情况下,一般使用金属制的卡钉装订片材束。

但是,为将使用卡钉进行装订处理了的片材束揭开,必须将卡钉除去,不仅成为繁复的作业,片材也容易破损。因此,还已知由冲压机构加压片材束,使片材相互变形来进行捆扎的无钉装订机构,像这样被压接装订的片材束能够简单地揭开。

例如,日本专利公开2012-47940号公报公开了将从图像形成装置送来的片材集聚成束状,由上下一对加压齿压接并捆扎的机构。该文献公开了将具有凹凸面的固定侧的加压齿和具有与该凹凸面卡合的凹凸面的可动侧加压齿由凸轮等运动传递机构与驱动马达连结来进行驱动的机构。

另外,日本专利公开2010-274623号公报公开了由与驱动马达(步进马达)连结的驱动凸轮将可摆动地轴支撑的加压杆(该文献中的上齿形部件60a)向固定部件(下齿形部件)推压的机构。说明了在这种情况下推压片材的推压力为约100kgf。

因此,压接装订为使上齿和下齿啮合,需要大的力,此外,必须使支撑上齿和下齿的部件的强度强且牢固。另外,进行啮合的驱动源等也必须大,与此相伴,不得不成为高成本。

因此,日本专利公开2016-10968号公报公开了相对于支撑上齿和下齿的臂的转动轴斜着安装,使上齿和下齿逐渐啮合的机构。根据该机构,由于使片材束沿支撑部的转动中心逐渐变形来进行装订,所以,在夹着片材开始啮合时,如该公报的图13(a)所示,从始端侧开始加压,因此,能够降低需要的最大载荷。



技术实现要素:

然而,在日本专利公开2016-10968号公报的压接装订装置时,在上齿和下齿的整体啮合的情况下,需要大的力,另外,若上齿和下齿产生啮合的错开,则存在啮合的开始侧相互碰撞,终端侧的装订不充分的情况。

另外,该日本专利公开2016-10968号公报的压接装订装置中,上齿的相对于下齿的转动加压经由臂利用凸轮和驱动马达来进行驱动。在这种情况下,凸轮以及驱动马达必须被配置在臂的旋转范围外,装置的小型化存在界限。

因此,这里公开的装置的目的在于,将加压的一侧的加压齿分割为多个加压齿,大幅降低每单位面积的载荷,据此,提供一种小型且低成本的装置。

另外,这里公开的装置的下一个目的在于,提供一种加压齿和承接齿的凹凸彼此能够精度良好地啮合,且能够将驱动部紧凑地配置在内部的装置。

这里公开的片材处理装置是通过从表背面对片材束进行加压来进行压接装订的片材处理装置,具备:具有凹凸的加压齿,其对所述片材束进行加压;承接齿,其与所述加压齿相向地进行配置,夹着所述片材束来承受所述加压齿的加压;使所述加压齿向所述承接齿的承接面往复移动的移动部;和对所述移动部进行驱动的驱动部,所述移动部使所述加压齿压接所述片材束,将所述加压齿在与加压方向交叉的方向上进行分割并依次压接。

另外,为了实现下一个目的,还公开了一种片材处理装置,其是通过从表背面对片材束进行加压来进行压接装订的片材处理装置,具备:具有凹凸的加压齿,其从所述片材束的一方移动并对片材束进行加压;具有凹凸的承接齿,其与所述加压齿相向地进行配置,夹着所述片材束并承受所述加压齿的加压;移动部,其使所述加压齿在相对于所述承接齿的承接面交叉的方向上往复移动;和驱动部,其驱动所述移动部,以使所述加压齿在压接所述片材束的压接位置和从该压接位置离开的离开位置之间移动,沿所述移动部的移动方向配置所述加压齿、所述承接齿和所述驱动部,在所述驱动部的侧部配置所述移动部。

根据这些装置,能够提供一种小型且低成本的片材处理装置以及图像形成装置。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式的片材处理装置的图像形成装置的结构图。

图2是表示图1的处理托盘范围的放大图。

图3是用俯视图示意性地表示将钉装订单元和压接装订单元一体化,在处理托盘上的配置。

图4是表示钉装订单元的示意图。

图5是表示构成压接装订单元的前板以及后板的说明图。

图6是表示排列配置在前板和后板之间的后侧加压板、中央加压板和前加压板的各立体图。

图7是表示压接装订单元的俯视图以及侧视图。

图8是表示除驱动系以外的底座板的立体图。

图9是说明压接装订单元的驱动关系的立体图,图9的(a)表示驱动系统的立体图,图9的(b)表示圆柱凸轮的局部立体图。

图10是用框图表示图像形成装置的控制结构。

图11的(a)是表示圆柱凸轮的凸轮槽的展开图,图11的(b)、(c)、(d)、(e)是表示与圆柱凸轮的旋转相伴的加压板的移动的说明图。

图12是表示接着图11进行压接装订时的动作的说明图。

图13是表示位于加压齿向承接齿加压的压接位置的说明图。

图14是表示图11所示的凸轮槽的变形例。

图15是表示凸轮槽的其它的实施方式的说明图。

符号说明

a:图像形成部;b:片材处理装置;st:片材束;40:圆柱凸轮(驱动部);46:压接装订马达(驱动部);53a、53b、53c:加压板(移动部);55a、55b、55c(整体符号55):加压齿;59:承接齿;61a、61b、61c:加压弹簧(弹性部件);67、68:长孔(滑动导向部);82:压接装订单元;86:片材导向器。

具体实施方式

下面,一面参照附图一面对本发明的优选的实施方式进行说明。

图1是概略地表示图像形成装置的整体结构,包括图像形成系统a以及本发明的片材处理装置b。

[图像形成系统a]

图1所示的图像形成系统a在使用电子照相方式的图像形成部2的下方配置由收纳片材的三阶供纸盒1a、1b、1c构成的供纸部1,并且该图像形成系统a在没有装配片材处理装置b时,将图像形成部2的上方作为排纸空间而在其上方配置图像读取装置20。因此,在配置片材处理装置b的情况下,如图示那样,成为利用上述排纸空间的所谓的主体内类型的装置。

上述的图像形成部2采用使用了中间转印带的串联方式。即,使用4色的颜色成分(黄色2y、品红色2m、青色2c、黑色2bk),例如,在黄色2y中,具有作为图像载体的感光鼓3a、由使该感光鼓3a带电的带电辊构成的带电装置4a和使由图像读取装置20读取的图像信号成为潜像的曝光装置5a。

再有,具备将形成在感光鼓3a上的潜像作为调色剂图像来形成的显影装置6a和将由该显影装置6a形成的感光鼓3a上的图像向中间转印带9一次转印的一次转印辊7a。通过该结构,按每个颜色成分被一次转印到中间转印带9。而且,残存在感光鼓3a上的颜色成分由感光清洁器8a回收,为下次图像形成做准备。这些对其它的颜色成分而言,也同样。

顺便提及,中间转印带9的图像由二次转印辊10向从供纸部1供纸的片材转印,该图像由定影装置12通过加压力和热量被熔解定影于片材。残留在该中间转印带9上的重合的颜色成分由中间皮带清洁器除去,为下次转印做准备。

像这样被进行了图像形成的片材从排出辊14向片材处理装置b排出,而在对片材的两面进行图像形成的情况下,由切换门15使暂时运送到片材处理装置b侧的片材转回,向循环路径17运送,再次向图像形成部2输送,在片材的背面侧进行图像形成。而且,在片材的单面或两面进行了图像形成的片材通过排出辊14向片材处理装置b运送。

在图像形成部2的上方的排纸空间的上方配置图像读取装置20。在这里,由原稿输送装置24将载置在原稿积存器25的原稿向压盘21输送,通过由扫描单元22照射被输送的原稿,由光电转换元件(例如,ccd)依次读取,在未图示的数据储存部中存储图像。由图像形成部将该被存储的图像在片材进行图像形成的情况如上述那样。

[片材处理装置]

片材处理装置b在图像形成部2的上方,被配置于图像读取装置20的下方的排纸空间。而且,片材处理装置b如图2所示包括:转回路径65;排纸路径67,其为进行片材装订而运送从图像形成部2依次输送来的图像形成结束的片材;处理托盘76,其被临时导入并载置来自排纸路径67的片材;片材装订装置80,其对被载置在处理托盘76的片材束st(图3中图示)进行装订;以及具有集聚托盘90的托盘单元33,上述集聚托盘90集聚由该片材装订装置80装订的片材束st、未被装订而被排出的片材,并使之升降。下面,对这些装置进行说明。

[转回路径]

在转回路径65中,在入口侧配置运送辊69,在出口侧配置排出辊70,在图像形成部2对片材的背面也进行图像形成时,作为使片材转回的通路发挥功能。而且,根据需要,将厚的片材等两面、不适合由片材装订装置32装订处理的片材由排出辊70向位于托盘单元33的上方的放出托盘34排出。

[托盘单元]

托盘单元33具有集聚由片材装订装置80装订了的片材束st、未被装订而被排出的片材并使之升降的集聚托盘90。集聚托盘90通过集聚托盘90的升降小齿轮98与升降齿条100卡合并旋转而进行升降,所述升降齿条100构成作为移动轨道的升降轨道99的一部分。该升降小齿轮98经传递齿轮97等由升降马达95驱动,所述升降马达95被配置在集聚托盘90下部的升降马达设置部94。

[排纸路径]

排纸路径67在大致水平方向上被形成为直线状,在入口侧配置运入辊对72,与图像形成部2的片材运出口连结,在出口侧配置排纸辊对74。而且,由未图示出的驱动马达驱动,运送片材。

[处理托盘]

处理托盘76具备对片材的排纸方向(图2中从右至左的方向)上的后端部进行位置限制的限制挡块79。从排纸路径67排出的片材沿与进行排纸的方向相反的方向(图2中为右方向)反转运送,被导入处理托盘76,而此时,被送进来的片材的前端被限制挡块79限制。

图3表示处理托盘76的俯视图,处理托盘76由前侧框架38f和后侧框架38r划分而形成。这里的前侧是与图像形成装置的使用者相面对的一侧。而且,在该图中,上述被反转运送的片材从上方向朝向片材装订装置80被导入,而处理托盘76具备在与被反转运送来的片材的运送方向交叉的方向进退并用于定位的整理装置84。整理装置84将一对整理板84a、84b分别配置在前侧和后侧。

整理板84a、84b分别被嵌合支撑于导向器槽50,可使导向器槽50滑动地移动,所述导向器槽50被形成于处理托盘76的片材支撑面,并且在与片材的运送方向交叉的方向上形成。就整理板84a、84b的驱动机构而言,虽未图示出,但是,整理板84a、84b分别被保持在皮带上而移动,所述皮带被架设在由前侧整理马达以及后侧整理马达驱动的皮带轮上。

[片材装订装置]

片材装订装置80是排列配置钉装订单元81和压接装订单元82并使之一体化的装置,如图3所示,被配置在处理托盘76上。片材装订装置80被设置成在被配置于处理托盘76的前端侧的装订单元移动台77上向左右往复移动。在这种情况下,在片材装订装置80的下部设置与从前侧向后侧跨在装订单元移动台77上形成的上下一组槽78嵌合并滑动的一组突起91。而且,在框架38f、38r上配置左右一对皮带轮58a、58b,在两皮带轮之间架设正时皮带54(带齿皮带),在一方的皮带轮58a上连结装订单元移动马达110。

[钉装订单元]

钉装订单元81作为用卡钉进行装订处理的装置,已知各种类型。例如,图4所示的钉装订单元81在形成单元的外轮廓的单元框架83内收容钉装订马达111,而且在单元框架83的侧面配置由钉装订马达111旋转驱动的驱动凸轮85。在单元框架83的下部,形成由驱动凸轮85驱动并将成形为コ字形的卡钉朝向处理托盘76上的片材束st射出的钉入机构部93。再有,在单元框架83的上面形成工作台87,该工作台87载置处理托盘76上的片材束st的装订部分,由钉入机构部93将卡钉从工作台87的下面侧向上地朝向被配置在该工作台87上的片材束st钉入。

而且,在单元框架83的上部形成将卡钉脚沿片材束st的上面折曲的夹钳机构部88,上述卡钉脚由钉入机构部93钉入,并且贯通到被配置在工作台87上的片材束st的上面侧。夹钳机构部88后端部被枢轴安装成可相对于单元框架83转动,在片材束st被配置在工作台87上后,进行转动动作,以便在工作台87的上面和该夹钳机构部88之间夹持片材束st。

而且,在夹钳机构部88形成刀具单元(未图示出),所述刀具单元将卡钉脚的前端部分切断,以便使贯通了片材束st的卡钉脚的突出的部分的长度成为一定长度。该刀具单元将贯通片材束st并向上方突出的一对卡钉脚的前端部分切断,使卡钉脚的长度为一定。而且,夹钳机构部88在进行了卡钉脚的切断后,使卡钉脚沿片材束st的背面弯曲,进行卡钉装订。

[压接装订单元]

从这里开始,对与本发明直接有关的压接装订单元82进行说明。

压接装订单元82通过从表背面对片材束st进行加压来进行压接装订,如图5所示,在与片材束st向处理托盘76运送的方向平行的面上具备分别具有相同的形状的切口60的前板51和底座板52。该切口60形成载置部31,该载置部31作为载置进行压接装订的片材束st的空间。而且构成为,将图6所示的3张加压板53a、53b、53c相互的面彼此重合地排列配置在前板51和底座板52之间。

加压板53a、53b、53c具备加压齿55a、55b、55c,利用凸轮的旋转被施力而移动。在本例中,该凸轮使用圆柱凸轮40。而且,在加压板53a、53b、53c上分别设置:在竖直方向长的上下一对长孔67、68;用于对片材进行压接装订的具有凹凸的加压齿55a、55b、55c;与设置在圆柱凸轮40的周面的凸轮槽41卡合的凸轮从动销56a、56b、56c。被形成在各加压板53a、53b、53c上的长孔67、68的形状为相同形状,以便在将加压板53a、53b、53c排列配置在前板51和底座板52之间时,若从侧面方向看则完全一致地重合。加压齿55a、55b、55c被设置于从加压板53a、53b、53c的基端侧延伸出的基端部,该基端部和加压齿55a、55b、55c镰刀状地被形成于加压板53a、53b、53c。

图7的(a)、(b)分别表示压接装订单元82的俯视图以及侧视图。加压齿55a、55b、55c(整体符号55)从侧面看的形状相同,但是,通过分别使从加压板53a、53b、53c的基端侧在运送片材束st的方向上延伸出的尺寸不同,而被配置成若从平面看则成为阶梯状。由此,压接装订单元82如图3所示,由各加压齿55a、55b、55c相对于片材束st阶梯地形成压接部。这样,在本例中,由被形成在3张加压板53a、53b、53c上的加压齿55a、55b、55c构成压接装订片材束st的加压齿55。

凸轮从动销56a、56b、56c被设置在距各个加压板53a、53b、53c的底边相同的高度位置。而且,凸轮从动销56a、55b、55c以各个轴线l、m、n相对于圆柱凸轮40的曲面成为法线的方式被设置于加压板53a、53b、53c。在这种情况下,当在前板51和底座板52之间配置加压板53a、53b、53c,组装压接装订单元82时,由于中央的加压板53b在正面与圆柱凸轮40的周面相向,所以,设有凸轮从动销56b的从动销支撑部69b被形成为从加压板53b水平地突出。

但是,由于加压板53a、53c从分别向左右错开了的方向与圆柱凸轮40的周面相向,所以,设有加压板53a的凸轮从动销56a的从动销支撑部69a被突出地形成为向左侧弯曲,设有加压板53c的凸轮从动销56c的从动销支撑部69c被突出地形成为向右侧弯曲。据此,凸轮从动销56a、55c与凸轮从动销55b同样,能够可靠地与凸轮槽41卡合。

如图8所示,在底座板52上设置有滑动导向器57、58、用于承受加压齿55a、55b、55c的加压的具有凹凸的承接齿59、和压接装订驱动部基台35。滑动导向器57、58贯通各加压板53a、53b、53c的长孔67、68,在长孔67、68内沿上下方向移动。此外,底座板52设有在夹着加压板53a、53b、53c与前板51组合时与前板51的面抵接的连结销63、64a、64b和连结部66。

滑动导向器57、58、承接齿59、压接装订驱动部基台35、连结销63、64a、64b以及连结部66的朝向前板51的尺寸完全相同,在组装压接装订单元82时,加压板53a、53b、53c纳入该尺寸内,能够在前板51和底座板52的间隙内沿竖直方向上下移动。因此,两板51、52之间的空间形成加压板53a、53b、53c竖直移动的滑动导向部。

承接齿59与加压齿55a、55b、55c相向地进行配置,通过加压板53a、53b、53c在上述的滑动导向部滑动,加压齿55a、55b、55c在压接位置和离开位置之间相对于承接齿59垂直移动。而且,具有与加压齿55a、55b、55c的凹凸嵌合并承受的凹凸。

承接齿59承受加压的范围的尺寸被设定成至少与加压齿55a、55b、55c的加压范围相同。在本例中,由于具有3个加压齿55a、55b、55c,所以,各加压齿55a、55b、55c的各自的加压范围被设定成相对于承接齿59宽度以及长度均为大致1/3左右。由此,在被分割的加压齿为2个的结构的情况下,设定为相对于承接齿59的宽度以及长度为1/2,另外,在为4个的结构的情况下,设定为1/4。

压接装订驱动部基台35被配置在加压板53a、53b、53c的侧部,如图9(a)所示,安装有压接装订马达46、减速齿轮件47和圆柱凸轮40。在这种情况下,被载置在压接装订驱动部基台35的上面的压接装订马达46和圆柱凸轮40其上端由承接齿59的下面支撑,被装入压接装订驱动部基台35和承接齿59之间的空间。

圆柱凸轮40如图9(b)所示,经波形垫圈96被转动自由地支撑在沿竖直方向设置的旋转轴49,在其外周面螺旋状地形成凸轮槽41。旋转轴49的上端被支撑于轴承43,该轴承43固定安装于底座板52,在旋转轴49的下端连结着与减速齿轮件47的齿轮啮合的齿轮37。而且,位于减速齿轮件47的端部的齿轮44与被连结在压接装订马达46的驱动轴的齿轮46a直接连结。

加压板53a、53b、53c在与形成有加压齿55a、55b、55c的侧缘相反侧的侧缘上部设置卡定部62a、62b、62c,所述卡定部62a、62b、62c卡定作为拉伸弹簧的加压弹簧61a、61b、61c的上端。加压弹簧61a、61b、61c是分别将加压齿55a、55b、55c朝向承接齿59施力的弹性部件。此时,被配置在中央的加压板53b的卡定部62b与加压板53a、53c的卡定部62a、62c相比被设定于在水平方向错开的位置。这是为了防止在将加压板53a、53b、53c装入前板51和底座板52之间时,加压弹簧61a、61b、61c彼此接触。因此,加压弹簧61a、61c的下端被安装于连结销64a,而加压弹簧61b的下端被安装于与连结销64a相比位于水平方向的内方的连结销64b。

如前所述,加压板53a、53b、53c在前板51和底座板52的间隙内沿竖直方向上下移动,但是,由于初期状态的初始位置上的凸轮从动销56a、56b、56c与凸轮槽41在最高的位置卡合,所以,如图7(b)所示,加压板53a、53b、53c抵抗加压弹簧61a、61b、61c的拉伸力,被保持在其上边与前板51以及底座板52的上边一致的高度位置。在该初期状态下,底座板52的滑动导向器57、58位于各加压板53a、53b、53c的长孔67、68的下端。

若因圆柱凸轮40的旋转,凸轮从动销56a、56b、56c顺着凸轮槽41下降,则加压板53a、53b、53c与加压弹簧61a、61c的拉伸力协作,一面在与承接齿59的承接面交叉的方向相互相邻地滑动,一面依次移动。据此,从承接齿59离开的加压齿55a、55b、55c依次到达夹着片材束st并对承接齿59进行加压的压接位置,每次这样,片材束st夹着承接齿59被加压下去而进行压接装订。由此,加压板53a、53b、53c构成使加压齿55a、55b、55c移动的移动部。而且,包括压接装订马达46在内的驱动机构、加压弹簧61a、61c和圆柱凸轮40成为进行驱动的驱动部,以使加压齿55a、55b、55c移动,使加压齿55a、55b、55c依次压接片材束st。

另外,如图9(a)所示,在底座板52的连结销63上,在一端摆动自由地支撑一对片材导向器86。片材导向器86通过与加压板53a、53b、53c的在竖直方向的上下运动联动地摆动来调整载置部31的入口侧的开放度。

即,在加压板53a、53b、53c处于上方时,如图7(b)所示,片材导向器86的抵接板86a由加压板53a、53b、53c按压在上方的位置,使载置部31的入口侧以与钉装订单元81相同的大小较宽地开口。在装订片材张数多且厚的片材束st时,进行钉装订,但是,在为了进行钉装订而必须使钉装订单元81移动时,连结着的压接装订单元82也移动。因此,通常,使压接装订单元82的载置部31的开口开放成与钉装订单元81相同的大小。

而且,在加压板53a、53b、53c下降而由它们进行的按压解除时,片材导向器86因自重而向下方垂下。以后将会清楚,该状态是压接装订即将开始前的状态,使载置部31的入口侧开口得窄,等待进行压接装订的片材被导入到载置部31。

根据上述结构的片材装订装置80,通过在加压板53a、53b、53c(移动部)的侧部沿其移动方向配置加压齿55a、55b、55c、承接齿59和由圆柱凸轮40以及压接装订马达46构成的驱动部,能够实现省空间化,能够实现装置的小型化。

[控制结构]

根据图10,说明图像形成装置的控制装置101的结构。控制装置101包括对在图像形成系统a中的图像形成动作进行控制的图像形成控制部200和对由片材处理装置b进行的后处理动作进行控制的片材处理控制部205。

图像形成控制部200具备设定图像形成模式和完成模式的模式设定构件201。完成模式具有将被进行了图像形成的片材局部对齐地集聚并进行装订处理的装订处理模式,和不进行装订处理而收纳在集聚托盘90的打印输出模式,可以设定为任意一个。

在图像形成装置中,在前侧配置具有未图示出的控制面板的输入部203,图像形成装置的使用者从该输入部203输入并指定所希望的完成模式、片材尺码、装订模式。若进行这些设定,则图像形成控制部200将该设定内容通过完成模式指示信号s1、片材尺码信号s2、装订模式指示信号s3等向片材处理控制部205传递。

片材处理控制部205进行对于由图像形成系统a进行了图像形成并被输送来的片材进行后处理动作的控制。片材处理控制部205由cpu构成,通过执行存储在rom206的控制程序,实现片材运送控制部210、处理托盘控制部212、装订单元控制部213以及集聚托盘升降控制部214的各功能,进行后处理动作。在ram207中存储执行控制程序所需要的数据。而且,片材处理控制部205经传感器输入部208被输入来自配置于片材处理装置b的各部分的各传感器的检测信号。

片材运送控制部210在运入传感器208a检测到由图像形成系统a进行了图像形成且片材从排出辊14被输送来时,控制片材处理装置b中的各运送系统的辊等的动作,接收被输送来的片材,以与从图像形成控制部200输出的完成模式指示信号s1、片材尺码信号s2、装订模式指示信号s3所表示的内容相应地进行规定的后处理。

处理托盘控制部212在执行装订处理模式时,为将从图像形成系统a运送来的片材局部对齐地集聚在处理托盘76,而进行前侧以及后侧的各个整理马达112、113的旋转控制,上述整理马达112、113使整理板84a、84b移动,进行片材的运送正交方向的对位。

装订单元控制部213根据片材尺码信号s2以及装订模式指示信号s3,与被输送来的片材的尺码相应地控制钉装订或压接装订的动作。此时,装订单元控制部213利用装订单元位置传感器208b控制装订单元移动马达110,以使得装订单元81移动、停止。而且,在钉装订时,根据来自钉装订位置传感器208c的检测信号,控制钉装订马达11的驱动,以对处于规定的钉装订位置的片材束st进行钉装订。另外,在压接装订时,根据来自压接装订位置传感器208d的检测信号,控制压接装订马达46的驱动,以对处于规定的压接装订位置的片材束st进行压接装订。

集聚托盘升降控制部214根据来自片材高度位置传感器208e的检测信号,控制升降马达95的驱动,以将集聚在集聚托盘90上的片材的高度位置保持在规定的高度位置。

[压接装订装置的动作]

压接装订单元82通过圆柱凸轮40大致旋转2圈,使加压板53a、53b、53c下降,由加压齿55a、55b、55c依次夹着片材束st对承接齿59加压而进行压接。图11以及图12表示在圆柱凸轮40旋转2圈期间,顺着被螺旋状地形成在凸轮40的周面的凸轮槽41的凸轮从动销56a、56b、56c的轨迹和与此时的加压板53a、53b、53c的高度位置相应的各加压齿55a、55b、55c的承接齿59之间的位置关系。

凸轮槽41如图11(a)所示沿圆柱凸轮40的周方向包括:其轴线方向的最上位置的水平的区域s1、从区域s1向下方以大致一定的角度倾斜的区域s2、从区域s1旋转了大致360°的位置的水平的区域s3、从区域s3向下方以大致一定的角度倾斜的区域s4和最后的区域s5。与图12相关的内容如后面阐述的那样,在区域s5中,进行由加压齿55a、55b、55c进行的压接动作。

首先,凸轮从动销56a、56b、56c在区域s1的初始位置hp待机。图11(b)是底座板52的滑动导向器57、58位于各加压板53a、53b、53c的长孔67、68的下端的上述图7(b)所示的状态。

在该状态下,若进行从图像形成部2依次输送来的片材的片材束st的压接装订动作,则片材处理控制部205的装订单元控制部213控制装订单元移动马达110,使压接装订单元82移动到片材束st的压接装订处。而且,装订单元控制部213使压接装订马达46驱动,使圆柱凸轮40沿图中顺时针方向旋转。据此,凸轮从动销56a、56b、56c相对地沿凸轮槽41移动,但是,在与凸轮槽41在区域s1卡合的期间,各加压板53a、53b、53c的高度位置没有变化,被保持为图11(b)所示的状态。

而且,若凸轮从动销56a、56b、56c从凸轮槽41的区域s1向区域s2转移,则凸轮从动销56a、56b、56c的位置沿着区域s2的倾斜依次变低,与此相伴,各加压板53a、53b、53c与加压弹簧61a、61b、61c的拉伸力协作,一面向下方向相互相邻地滑动一面进行移动。这是图11(c)所示的状态。

进而,若圆柱凸轮40的旋转进展,从初始位置hp旋转约1周,则凸轮从动销56a、56b、56c从凸轮槽41的区域s2向区域s3转移。由于区域s3水平地形成凸轮槽,所以,加压板53a、53b、53c如图11(d)所示,在与初期状态下的承接齿59之间的距离的一半的高度位置对齐。在该状态下,压接装订单元82等待片材被运送到载置部31,片材导向器86向下方垂下,使载置部31的入口侧开口得窄,对输送来的片材进行导向。

若进行压接装订的片材全部被运送到载置部31,则开始圆柱凸轮40的第2周的旋转,进行由加压齿55a、55b、55c和承接齿59夹持片材束st进行的压接。因此,在被指示压接装订时,压接装订单元82迅速使圆柱凸轮40旋转1周,等待片材被运送到载置部31,在所有的片材被运送来时,通过第2周旋转的旋转进行压接,因此,能够在短时间进行压接装订。

在第2周旋转中,凸轮从动销56a、56b、56c的与凸轮槽41卡合的区域从s3切换到s4。s4是再次使槽倾斜的区域,如图11(e)所示,凸轮从动销56a、56b、56c的位置变低。

若圆柱凸轮40从初始位置hp旋转接近2周,则凸轮从动销56a、56b、56c从凸轮槽41的区域s4向区域s5转移。该区域s5是通过加压齿55a、55b、55c夹着片材束st对承接齿59依次进行加压来形成压接装订的区域。

图12说明凸轮从动销56a、56b、56c在凸轮槽41的区域s5卡合而进行的压接动作。如图12(a)所示,凸轮槽41的区域s5以最下点lp为界被分为与区域s4连续的s51区域和抵达凸轮槽41的下侧端部的s52区域。s51区域是平缓地向下方倾斜的槽,加压齿55a、55b、55c的高度位置如图12(b)所示,随着去向最下点lp,从加压齿55a开始按顺序一点点地变低,与承接齿59啮合。

在每次凸轮从动销56a、56b、56c一个个地按顺序在凸轮槽41的最下点lp通过时,如图12(c)至(e)所示,加压齿55a、55b、55c以强压力,即,比区域s51中大的加压力对承接齿59加压,以便钉入。因为像上述那样被分割为3个加压齿,所以,1个加压齿的加压面积只是全部加压面积的1/3。因此,能够以比由1个加压齿一次对全部加压面积进行加压的情况小的加压载荷强力地压接片材束st。

此时,加压齿55a、55b、55c中,各加压弹簧61a、61b、61c的拉伸力成为对承接齿59的加压力。如上所述,因为使各加压齿55a、55b、55c所需要的加压载荷小即可完成,所以,各加压弹簧61a、61b、61c是弹簧力减弱了这部分量的弹簧也足够,还能够使其尺寸变小。因此,能够谋求装置整体的小型化。另外,在加压后,因为即使滑动导向器57、58位于各加压板53a、53b、53c的长孔67、68的上端侧也相互抵接,所以,能够可靠地进行加压。

设置在轴承43和圆柱凸轮40之间的波形垫圈96通过在圆周上平均地承受推力载荷,防止在加压齿55a、55b、55c夹着片材束st与承接齿59抵接时,因片材束st的厚度而在圆柱凸轮40的轴方向产生的推力载荷而锁定凸轮槽41和凸轮从动销56a、56b、56c的情况。

若凸轮从动销56a、56b、56c在最下点lp通过,则凸轮槽41的s52区域是向上方倾斜的槽,所以,加压齿55a、55b、55c与承接齿59的啮合从加压齿55a按顺序一点点地变浅,成为图12(f)所示的状态。此时,各加压板53a、53b、53c如图13所示,由于滑动导向器57、58与在上下设置的2个长孔67、68嵌合,所以,加压板53a、53b、53c没有因加压弹簧61a、61b、61c的拉伸力而旋转,而是通过圆柱凸轮40的旋转可靠地向上方移动。另外,如图13所示,在加压板53a、53b、53c与片材导向器86的抵接解除时,片材导向器86使片材束st的载置部31的入口侧开口得窄,对后续的片材的导入进行导向。

若圆柱凸轮40沿顺时针方向旋转约2周,由加压齿55a、55b、55c对承接齿59的依次加压结束,则接着装订单元控制部213进行使压接装订马达46反转,使加压板53a、53b、53c返回初始位置hp的控制。因此,凸轮从动销56a、56b、56c在圆柱凸轮40沿图中逆时针方向旋转,从凸轮槽41的区域s52向区域s51移动时,再次依次在最下点lp通过。此时,这次以加压齿55c为开头,加压齿55b以及加压齿55a依次在最下点lp的强压力位置通过,利用加压弹簧61c、61b、61a的拉伸力进行对承接齿59的第二次加压。

而且,圆柱凸轮40向逆时针方向旋转约2周,凸轮从动销56a、56b、56c相反地顺着凸轮槽41向初始位置hp复位。与此相伴,由于底座板52的滑动导向器57、58相对地在长孔67、68中从上端向下端移动,所以,加压板53a、53b、53c利用加压弹簧61a、61b、61c的拉伸力沿竖直方向移动。因此,由圆柱凸轮40的凸轮槽41和凸轮从动销56a、56b、56c的卡合而成的凸轮机构能够一面控制加压弹簧61a、61b、61c的拉伸力,一面仅在加压时利用该拉伸力用于对片材束st的压接。

图14是表示形成在圆柱凸轮40上的凸轮槽41的变形例。凸轮槽121直到最下点lp为止与凸轮槽41相同,但在此之后,连续地设置在凸轮周面的相同高度位置上下蜿蜒的形状的槽部121l。在这种情况下,在通过圆柱凸轮40的旋转而蜿蜒的槽部121l与到槽部121l之上的槽部121h交叉的部位设有单方向开闭的门122,使凸轮从动销56a、56b、56c仅能够在沿着圆柱凸轮40的旋转的方向移动。

在使具备这样的凸轮槽121的圆柱凸轮40旋转时,与凸轮槽41的情况相同,位于初始位置hp的凸轮从动销56a、56b、56c顺着凸轮槽121向圆柱凸轮40的下方移动。但是,若凸轮从动销56a、56b、56c到达槽部121l,则沿着槽部121l的形状蜿蜒地在水平方向移动。由此,每次凸轮从动销56a、56b、56c在蜿蜒的谷部通过时,加压齿55a、55b、55c都依次利用加压弹簧61a、61b、61c的拉伸力对承接齿59多次进行加压。

而且,若凸轮从动销56a、56b、56c顺着槽部121l到达门122,则将门122推开,再次返回槽部121l的最前列,以后,在圆柱凸轮40的旋转持续的期间,凸轮从动销56a、56b、56c在槽部121l中连续行进,加压齿55a、55b、55c每次到达蜿蜒的谷部时进行加压。由此,槽部121l通过反复进行加压齿55a、55b、55c在离开位置和压接触位置的移动,设定成多次对片材束st进行加压的形状。据此,片材束st被牢固地压接装订。

接着,若使圆柱凸轮40反转,则凸轮从动销56a、56b、56c反方向地顺着槽部121l,若达到槽部121l的最前列,则通过门122被导向槽部121h,反向顺着凸轮槽121向初始位置hp复位。另外,在使圆柱凸轮40反转时,在凸轮从动销56a、56b、56c在凸轮槽121的槽部121l中移动期间,每次在蜿蜒的谷部通过时,都进行加压齿55a、55b、55c对承接齿59的加压。

图15是表示在圆柱凸轮40的周面形成了从上方向下方、从下方向上方循环地反复的螺旋状的凸轮槽131的其它的实施例。这种情况下的凸轮槽131如该图表示成(イ)-(ロ)-(ハ)-(ニ)-(ホ)-(ヘ)-(ト)-(チ)-(イ)那样以闭环相连。若是循环的凸轮槽131,则即使圆柱凸轮40正反转,旋转方向错误,凸轮从动销56a、56b、56c顺着的轨迹也相同。由此,对于凸轮槽131而言,将与沿着旋转的方向相应地双方向切换的门132设置在槽交叉的各部位。

根据这样的形状的凸轮槽131,即使是压接装订马达46的单方向的旋转(cw),在凸轮从动销56a、56b、56c位于圆柱凸轮40的最上面的山部时,加压板53a、53b、53c处于初始位置hp,在位于圆柱凸轮40的最上面的谷部时,通过加压板53a、53b、53c的下降,依次进行加压齿55a、55b、55c对承接齿59的加压。在这种情况下,顺着凸轮槽131的凸轮从动销56a、56b、56c在门132关闭的情况下将它推开进行切换。因此,通过压接装订马达46向单方向的旋转,加压齿55a、55b、55c在压接位置和离开位置移动,反复压接片材束st。当然,若将门做成图示的点划线所示的配置,则即使压接装订马达46反旋转(cww),也成为同样的动作。

上面详细地阐述的压接装订单元82通过将压接装订马达46和圆柱凸轮40装入压接装订驱动部基台35和承接齿59之间的空间,以由承接齿59支撑,从而沿加压齿55a、55b、55c的移动方向纵向地进行配置。此外,通过将移动部的加压板53a、53b、53c配置成凸轮从动销56a、56b、56c与形成在圆柱凸轮40的侧部的凸轮槽41卡合,由此在加压齿55a、55b、55c和承接齿59和作为驱动部的压接装订马达46以及圆柱凸轮40的横向配置加压板53a、53b、53c,因此,能够谋求装置内的空间的有效使用,并被小型化。

在这里,进一步阐述了至此为止所公开的装置的效果。首先,在为了实现最初的目的的装置中,相对于承接齿59将加压齿55a、55b、55c在与加压的方向交叉的方向上分割,并依次压接,据此,能够大幅降低每个加压单位面积的载荷,据此,能够做成小型且低成本的装置。

优选此时的加压齿55a、55b、55c的加压范围比承接齿59的承接面小。具体地说,通过使加压齿55的加压范围与该加压齿的数量相应地相对于承接齿59的承接面宽度以及长度均为1/2至1/4,即,通过由2个至4个加压齿55a、55b、55c构成加压齿55,能够有效地进行压接。进而,若该加压齿55a、55b、55c配置成对于所述片材束阶梯状地形成压接面(压接痕),则不必使装置(压接装订单元82)倾斜,就能够斜着进行压接。

而且,由板状的加压板53a、53b、53c形成使加压齿55a、55b、55c移动的移动部,与该加压齿相应地设置并相互相邻地滑动,加压齿设置在所述移动部的前端。据此,加压齿的移动的空间仅仅是板形状的加压板53a、53b、53c的滑动方向的范围即可,因此,能够使装置进一步小型化。

另外,若将对被运入的片材束st进行引导的片材导向器86可摆动地配置在加压齿55的两侧,则能够顺畅地进行装订的片材的运入。

另外,在这里公开的装置中,做成加压齿55a、55b、55c沿相对于承接齿59的承接面垂直的方向往复移动的结构。据此,像至此为止那样,加压齿没有转动而是大致竖直地移动,所以,加压齿55a、55b、55c以及承接齿的凹凸彼此能够精度好地啮合。而且,由于向承接齿的承接面均匀地加压,所以,也不存在对片材束st的压接产生加压不均的情况,有效地进行压接装订。

此时,使加压齿55a、55b、55c移动的移动部由对所述加压齿进行支撑的板形状的加压板53a、53b、53c构成,据此,能够谋求移动部的薄型化。

而且,最好设置多个加压齿,将向所述承接齿的加压范围分割,对各个加压齿进行支撑的加压板53a、53b、53c可相互滑动,在竖直方向移动。

多个加压齿55a、55b、55c使位置相互不同地向承接齿59加压,加压位置(压接痕)不同,能够不存在片材束揭开的情况地可靠地压接。

另外,驱动部由压接装订马达(驱动马达)46和圆柱凸轮40构成,通过使作为移动部的加压板53a、53b、53c的一端与形成在该圆柱凸轮40上的凸轮槽41卡合,加压板53a、53b、53c利用圆柱凸轮40的旋转而在大致竖直方向移动。

而且,压接装订马达46通过正转使被所述加压板支撑的加压齿55a、55b、55c从压接位置向离开位置移动,通过压接装订马达46的反转,从离开位置向压接位置移动。若此时的所述凸轮槽41的形状做成在压接装订马达46正转时,加压齿55a、55b、55c多次对片材束st进行加压的形状,则能够更强力地装订。

另一方面,也可以将圆柱凸轮40的凸轮槽41形成为通过使压接装订马达46向单方向的旋转持续,能够使加压齿在压接位置和离开位置之间反复移动。

另外,为了实现其它的目的,在这里公开的装置构成为,沿使加压齿55a、55b、55c向承接齿59移动的加压板(移动部)53a、53b、53c的移动方向配置加压齿55a、55b、55c、承接齿59、压接装订马达(驱动部)46和圆柱凸轮(驱动部)40,在该驱动部的侧部配置加压板(移动部)53a、53b、53c。

据此,由于将承接齿59、压接装订马达(驱动部)46和压接装订马达(驱动部)46沿加压齿55a、55b、55c的移动方向重合地配置,所以,能够谋求省空间化,提供小型且低成本的装置。

此时,加压齿55a、55b、55c的加压范围被分割,移动部由支撑所述加压齿的板状的加压板构成,所述驱动部由压接装订马达46和圆柱凸轮40构成,构成为在加压板53a、53b、53c的基端侧,与该圆柱凸轮40卡合,依次对承接齿59进行加压。据此,由于使加压板沿面方向移动,所以,能够缩窄移动的空间。

在这种情况下,加压齿55a、55b、55c和各自的基端部被镰刀形状地形成于加压板53a、53b、53c,据此,力有效地从加压板向加压齿传递。进而,该加压板具备使加压齿相对于承接齿垂直移动的滑动导向部(长孔67、68),据此,能够有效地将加压力付与承接齿59。

另外,所述凸轮由圆柱凸轮40构成,承接齿59配置成由与该承接面相反一侧的面支撑压接装订马达46和圆柱凸轮40的各自的一端侧,据此,加压齿以及具备它的加压板、承接齿和驱动部的集聚度提高,能够谋求片材处理装置的进一步的小型化。

而且,压接装订马达46可正反转,与正反转相应地使被加压板53a、53b、53c支撑着的加压齿55a、55b、55c从离开位置向压接位置或从压接位置向离开位置移动,并且若设置将该加压齿朝向承接齿施力的加压弹簧61a、61b、61c(弹性部件),通过加压弹簧61a、61b、61c的施力,加压齿55a、55b、55c被朝向承接齿59加压,则能够强力地压接片材束st。

另外,在所述的实施方式及其效果的说明中,针对本实施方式的各部分,主要对与权利要求书对应的各要素标注参照符号,明确了两者的关系。再有,本发明并不限于所述的实施方式,可在不脱离该发明的范围进行各种变形,权利要求书记载的技术思想所含的技术内容全部为本发明的对象。至此为止的实施方式表示了优选的例子,本领域技术人员能够根据本说明书公开的内容实现各种替代例、修改例、变形例或者改进例,这些也包括在随附的权利要求书记载的技术范围内。

本申请主张通过参照而援用在这里的2016年5月2日在日本申请的日本专利申请号2016-92732号、同样在同日申请的日本专利申请号2016-92733号、同样在同日申请的日本专利申请号2016-92734号的优先权。

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