紙張?zhí)幚碓O(shè)備和圖像形成系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】根據(jù)實(shí)施方式的方面，紙張?zhí)幚碓O(shè)備包括：輸送單元，其被配置以輸送紙張；堆疊單元，其被配置以堆疊輸送的紙張，形成紙張疊；和裝訂單元，其被配置以包括齒型爪對和通過在齒型爪對之間加壓紙張疊來裝訂紙張疊，其中所述齒型爪單元的至少一部分邊緣是圓潤的。
【專利說明】紙張?zhí)幚碓O(shè)備和圖像形成系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求2012年11月19日在日本提交的日本專利申請第2012-253773號、2012年11月22日在日本提交的日本專利申請第2012-256380號和2013年7月2日在日本提交的日本專利申請第2013-139220號的優(yōu)先權(quán)，并將其全部內(nèi)容通過引用而并入。
[0003]發(fā)明背景
[0004]1.發(fā)明領(lǐng)域
[0005]本發(fā)明總體上涉及紙張?zhí)幚碓O(shè)備和圖像形成系統(tǒng)，并且更具體地涉及其上有圖像形成的介質(zhì)紙張的裝訂機(jī)構(gòu)。
[0006]2.相關(guān)領(lǐng)域描述
[0007]在打印輸出紙張不直接從圖像形成設(shè)備排出的一些情況下，對圖像形成設(shè)備產(chǎn)生的一疊特定數(shù)量的打印輸出紙張進(jìn)行后處理，如利用訂書器裝訂。圖像形成設(shè)備的實(shí)例包括復(fù)印機(jī)、打印機(jī)和打印設(shè)備。作為此用途的裝置，一般應(yīng)用連接至圖像形成設(shè)備的紙張排出單元的紙張?zhí)幚碓O(shè)備。
[0008]雖然通常進(jìn)行的是利用釘針裝訂，但從資源節(jié)約、生態(tài)和循環(huán)利用的角度考慮，不消耗金屬物品如釘針的裝置已經(jīng)在近年來被期望。
[0009]這種裝置的實(shí)例包括日本公開專利申請第2010-208854號和PCT申請的
【公開日】文譯文2007-536141中公開的裝訂裝置。裝訂裝置通過利用能夠夾持和加壓紙張疊的齒型爪(toothed jaw)對紙張疊施加深嵌套壓花(deep-nested embossment),將一疊紙張裝訂在一起。
[0010]在常規(guī)裝訂配置中，齒型爪的頂面(top land)具有所謂鋒利的角，其是形狀如同交叉直線形成的脊的角。因此，可產(chǎn)生如下問題:當(dāng)使這種齒型爪嚙合以進(jìn)行裝訂時，它們可能不期望地切割紙纖維，從而降低裝訂強(qiáng)度。
[0011]同時，PCT申請的
【公開日】文譯文2007-536141中公開的是在用于壓花的凸起的頂面角上形成圓潤脊。
[0012]但是，這種配置采用圓角邊緣，每個圓角邊緣近似于通過利用一個或多個直線或不規(guī)則切割線去除角邊緣獲得的弧形，從而增加產(chǎn)品如薄紙的濕破裂強(qiáng)度。
[0013]同時，通過使凹凸面的角彎曲和永久地變形制成不能恢復(fù)其原始形狀的紙張可以是防止通過深嵌套壓花裝訂的紙張分離的措施之一。
[0014]由此出發(fā)點(diǎn)考慮，PCT申請的
【公開日】文譯文2007-53614公開的配置僅關(guān)注于通過壓花高度影響產(chǎn)品濕破裂強(qiáng)度的方面，而沒有考慮關(guān)于通過防止裝訂紙張恢復(fù)其原始形狀來防止裝訂強(qiáng)度降低。
[0015]鑒于涉及常規(guī)紙張?zhí)幚碓O(shè)備的問題，對這樣的紙張?zhí)幚碓O(shè)備存在需求:其被配置以能夠通過施加深嵌套壓花裝訂紙張，而不引起紙張纖維破壞。
[0016]本發(fā)明的目的是至少部分解決常規(guī)技術(shù)中的問題。
[0017]發(fā)明概述
[0018]本發(fā)明的目的是至少部分解決常規(guī)技術(shù)中的問題。[0019]根據(jù)本發(fā)明，提供紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其包括:輸送單元，被配置以輸送紙張；堆疊單元，被配置以堆疊輸送的紙張，形成紙張疊；和裝訂單元，被配置以包括齒型爪對和通過在齒型爪對之間加壓紙張疊來裝訂紙張疊，其中齒型爪至少一部分邊緣是圓潤的。
[0020]本發(fā)明還提供紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其包括:輸送單元，被配置以輸送紙張；堆疊單元，被配置以堆疊輸送的紙張，形成紙張疊；和裝訂單元，被配置以包括齒型爪對和通過在齒型爪對之間加壓紙張疊來裝訂紙張疊，其中齒型爪的至少一部分邊緣是倒角的。
[0021]本發(fā)明還提供紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其包括:裝訂單元，被配置以包括齒型爪對和通過在齒型爪對之間加壓紙張疊來裝訂紙張疊，其中齒型爪的至少一部分邊緣是圓潤的。
[0022]本發(fā)明還提供圖像形成系統(tǒng)，其包括根據(jù)上述紙張?zhí)幚碓O(shè)備中任一種所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備。
[0023]本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)勢和技術(shù)及工業(yè)意義將在結(jié)合附圖考慮的同時通過閱讀下文對本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述而得到更好的理解。
[0024]附圖簡述
[0025]圖1 (A)和I (B)是描述包括應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的圖像形成設(shè)備的圖像形成系統(tǒng)的配置的示意圖；
[0026]圖2是示例根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備實(shí)例的平面圖；
[0027]圖3是示例圖2所示紙張?zhí)幚碓O(shè)備實(shí)例的前視圖；
[0028]圖4是示例在分支爪定向?yàn)檎?forward)紙張輸送的狀態(tài)下圖3所示分支爪及紙張?zhí)幚碓O(shè)備中其相關(guān)機(jī)構(gòu)的圖；
[0029]圖5是示例在分支爪定向?yàn)榉聪?backward)紙張輸送的狀態(tài)下圖3所示分支爪及紙張?zhí)幚碓O(shè)備中其相關(guān)機(jī)構(gòu)的圖；
[0030]圖6是示例未裝訂狀態(tài)下裝訂工具的圖；
[0031]圖7是示例裝訂狀態(tài)下圖6所示裝訂工具的圖；
[0032]圖8 (A)和8 (B)是操作示例，顯示在線裝訂紙張?zhí)幚碓O(shè)備初始化完成的狀態(tài)；
[0033]圖9 (A)和9 (B)是操作示例，顯示接續(xù)圖8 (A)和8 (B)所示狀態(tài)、在第一紙張從圖像形成設(shè)備排出并輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備中后即刻的狀態(tài)；
[0034]圖10 (A)和10 (B)操作示例，顯示接續(xù)圖9 (A)和9 (B)所示狀態(tài)、紙張尾端已經(jīng)離開進(jìn)入輥夾區(qū)和經(jīng)過分支路徑的狀態(tài)；
[0035]圖11 (A)和11 (B)是操作示例，顯示接續(xù)圖10 (A)和10 (B)所示的狀態(tài)、紙張被反向輸送以沿紙張輸送方向?qū)R紙張的狀態(tài)；
[0036]圖12 (A)和12 (B)是操作示例，顯示接續(xù)圖11 (A)和11 (B)所示狀態(tài)、第一紙張被保留在分支路徑上而下一第二紙張正被輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備中的狀態(tài)；
[0037]圖13 (A)和13 (B)是操作示例，顯示接續(xù)圖12 (A)和12 (B)所示狀態(tài)、第二紙張已被輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備中的狀態(tài)；
[0038]圖14 (A)和14 (B)是操作示例，顯示接續(xù)圖13 (A)和13 (B)所示狀態(tài)、最后(最終)紙張對齊并且紙張疊形成的狀態(tài)；
[0039]圖15 (A)和15 (B)是操作示例,顯示接續(xù)圖14所示狀態(tài)、進(jìn)行裝訂的狀態(tài)；
[0040]圖16 (A)和16 (B)是操作示例，顯示接續(xù)圖15 (A)和15 (B)所示狀態(tài)、紙張疊被排出的狀態(tài)；和[0041]圖17是示例用于根據(jù)實(shí)施方式的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的其中一個齒型爪的外視圖的圖；
[0042]圖18是示例圖17所示齒型爪和與其相對的另一齒型爪的側(cè)視圖的圖；
[0043]圖19 (A)至19 (D)是描述通過根據(jù)實(shí)施方式的紙張?zhí)幚碓O(shè)備進(jìn)行的裝訂的過程步驟的圖；
[0044]圖20 (A)和(B)是顯示描述圖17所示齒型爪的特征的外視圖的圖；
[0045]圖21 (A)和21 (B)是構(gòu)建圖17所示齒型爪的配置的圖；
[0046]圖22是示例利用圖20所示齒型爪裝訂的紙張疊的圖；
[0047]圖23 (A)和23 (B)是比較利用常規(guī)齒型爪裝訂的紙張的纖維狀態(tài)與利用實(shí)施方式齒型爪裝訂的紙張的纖維狀態(tài)的圖；
[0048]圖24是描述第一種變型的透視圖，其是齒型爪的另一實(shí)例；
[0049]圖25是示例由于定影過程中施加的熱量在紙張端部傾斜的紙張疊的圖；
[0050]圖26是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的裝訂工具的壓著齒型爪的第一種變型的圖；
[0051]圖27是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的壓著齒型爪的第二種變型的圖；
[0052]圖28是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的壓著齒型爪的第三形狀實(shí)例的圖；
[0053]圖29是示例處于嚙合中的上壓著齒型爪和下壓著齒型爪的圖，每一個齒型爪包括如圖26所示配置的齒；
[0054]圖30是示例當(dāng)應(yīng)用如圖26至29所示配置的壓著齒型爪時在紙張疊中形成的皺折形式的圖；
[0055]圖31是示例皺折形成的位置的圖；
[0056]圖32是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的裝訂工具的壓著齒型爪形狀變型實(shí)例的圖；
[0057]圖33是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的裝訂工具的壓著齒型爪形狀的另一變型實(shí)例的圖；
[0058]圖34是示例圖33所示實(shí)例的配置變型的圖；
[0059]圖35是示例圖33所示實(shí)例的另一配置變型的圖；
[0060]圖36是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的裝訂工具的壓著齒型爪形狀的又一變型實(shí)例的圖；
[0061]圖37是圖36所示壓著齒型爪的側(cè)視圖；
[0062]圖38是示例沿圖37所示壓著齒型爪的切割平面截取的圖36所示實(shí)例的橫截面的平面圖；
[0063]圖39是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的裝訂工具的又一實(shí)例的壓著齒型爪的形狀實(shí)例的圖；
[0064]圖40是示例包括紙張裝訂裝置的圖像形成設(shè)備的另一實(shí)例的橫截面示意圖；
[0065]圖41是示例紙張裝訂裝置配置的橫截面示意圖；
[0066]圖42 (A)和42 (B)分別是圖41所示紙張裝訂裝置的齒型元件的支撐單元及其附近的放大透視圖和示例其中上支撐去除的紙張裝訂裝置的頂透視圖；和
[0067]圖43是示例裝訂狀態(tài)下圖41所示紙張裝訂裝置的透視圖。
[0068]優(yōu)選實(shí)施方式詳述
[0069]本發(fā)明實(shí)施方式的特征在于防止在紙張裝訂過程中可能發(fā)生的介質(zhì)紙張或類似物皺折或撕裂的配置，從而減少裝訂強(qiáng)度的降低。在下文中，介質(zhì)紙張和一疊介質(zhì)紙張分別被稱為〃紙張〃和〃紙張疊〃。
[0070]下文參考附圖所示實(shí)例描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。
[0071]在描述實(shí)施方式的特征前，以下描述實(shí)施方式所應(yīng)用的紙張?zhí)幚硐到y(tǒng)的配置和操作。
[0072]圖1 (A)和I (B)是示例根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像形成系統(tǒng)的兩種形式的圖。根據(jù)實(shí)施方式的圖像形成系統(tǒng)100包括圖像形成設(shè)備101和紙張?zhí)幚碓O(shè)備(修整器(finisher))201。
[0073]紙張?zhí)幚碓O(shè)備201是所謂輸送路徑裝訂裝置，是布置在從圖像形成設(shè)備101輸送紙張所在的輸送路徑上的裝訂裝置。
[0074]圖1(A)示例紙張?zhí)幚碓O(shè)備201被安置在圖像形成設(shè)備101的輸送路徑上的形式。圖1 (B)示例紙張?zhí)幚碓O(shè)備201被安置在圖像形成設(shè)備101的輸送路徑外的形式。
[0075]紙張?zhí)幚碓O(shè)備201具有使紙張相互覆蓋形成紙張疊和使輸送路徑上的紙張對齊的對齊功能和裝訂輸送路徑上的紙張疊的裝訂功能。
[0076]圖1 (A)所示形式的紙張?zhí)幚碓O(shè)備201也被稱為內(nèi)部處理設(shè)備，因?yàn)楹筇幚碓趫D像形成設(shè)備101機(jī)體內(nèi)進(jìn)行。
[0077]圖像形成設(shè)備101包括圖像形成發(fā)動機(jī)單元101A，其包括圖像處理單元和紙張遞送單元；讀取發(fā)動機(jī)單元103，其讀取圖像并將其轉(zhuǎn)化成圖像數(shù)據(jù)；和自動文檔進(jìn)紙器(ADF) 104，其將所要讀取的原始文檔自動遞送至讀取發(fā)動機(jī)單元103。
[0078]紙張排出單元被如下布置。在圖1 (A)所示配置中，紙張排出單元被布置從而將有圖像形成的紙張排到圖像形成設(shè)備101機(jī)體內(nèi)。在圖1 (B)所示的布置中，紙張排出單元被布置從而將有圖像形成的紙張排到圖像形成設(shè)備101外。
[0079]圖2是圖1所示紙張?zhí)幚碓O(shè)備201的平面圖。圖3是其前視圖。
[0080]參考圖2和3，紙張?zhí)幚碓O(shè)備201包括進(jìn)入傳感器202、進(jìn)入輥203、分支爪204、對應(yīng)于深嵌套壓花機(jī)構(gòu)的裝訂工具210和紙張排出輥205，它們自入口側(cè)沿紙張輸送路徑240以此順序布置。
[0081]進(jìn)入傳感器202檢測圖像形成設(shè)備101的紙張排出輥102排出并輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備201中的紙張的前端、尾端和存在/不存在。
[0082]例如，反射型光傳感器用作進(jìn)入傳感器202。透射型光傳感器可代替反射型光傳感器使用。
[0083]紙張?zhí)幚碓O(shè)備201入口的進(jìn)入輥203具有如下功能:接收圖像形成設(shè)備101的紙張排出輥102排出的紙張，和將紙張輸入施加深嵌套壓花的裝訂位置。進(jìn)入輥203還包括驅(qū)動源(驅(qū)動馬達(dá))，其運(yùn)行、停止和和輸送距離可利用控制單元(未顯示)控制。
[0084]進(jìn)入輥203還通過在形成一對的進(jìn)入輥203和另一輥之間的夾區(qū)接收和接觸從圖像形成設(shè)備101輸送的紙張的前端進(jìn)行歪斜校正。[0085]分支爪204被布置在進(jìn)入輥203的下游。
[0086]參考圖3，分支爪204被提供以將紙張尾端引導(dǎo)至分支路徑241。在這種情況下，在紙張尾端已經(jīng)經(jīng)過分支爪204后，分支爪204以圖3中順時針擺動，從而以與紙張傳入方向相反的方向輸送紙張。因此，紙張尾端被引入分支路徑241。稍后描述的分支爪204被電磁鐵驅(qū)動，從而擺動。
[0087]可使用馬達(dá)代替電磁鐵。分支爪204能夠在被驅(qū)動以以圖3中逆時針擺動時將紙張或紙張疊壓在分支路徑241的輸送表面。通過這樣做，分支爪204可將紙張或紙張疊保留在分支路徑241上，在此可累積紙張或紙張疊。
[0088]紙張排出輥205被布置在緊鄰紙張?zhí)幚碓O(shè)備201的輸送路徑240出口上游，并具有輸送、轉(zhuǎn)移和排出紙張的功能。如同進(jìn)入輥203，紙張排出輥205包括運(yùn)行、停止和輸送距離可控的驅(qū)動源(驅(qū)動馬達(dá))。驅(qū)動源由控制單元(未顯示)控制。
[0089]圖2所示轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)進(jìn)行紙張排出輥205的轉(zhuǎn)移。
[0090]轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)移連桿206、轉(zhuǎn)移凸輪207、轉(zhuǎn)移凸輪柱208和轉(zhuǎn)移原始位置(HP)傳感器209。
[0091]參考圖2，布置在紙張排出輥205軸端上的轉(zhuǎn)移連桿206接收用于轉(zhuǎn)移的移動力。
[0092]包括轉(zhuǎn)移凸輪柱208的轉(zhuǎn)移凸輪207是轉(zhuǎn)盤狀組件。隨著轉(zhuǎn)移凸輪207旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由轉(zhuǎn)移凸輪柱208可移動地插入轉(zhuǎn)移連桿細(xì)長孔206a的紙張排出輥205在垂直于紙張輸送方向的方向(在下文中，也被稱為〃紙張寬度方向〃)上移位。
[0093]這種移動被稱為轉(zhuǎn)移。與轉(zhuǎn)移連桿細(xì)長孔206a聯(lián)動的轉(zhuǎn)移凸輪柱208具有將轉(zhuǎn)移凸輪207的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成紙張排出輥205的軸向方向的線性運(yùn)動的功能。轉(zhuǎn)移HP傳感器209檢測轉(zhuǎn)移連桿206的位置。通過轉(zhuǎn)移HP傳感器209檢測的位置被假設(shè)是原始位置，參考該位置控制轉(zhuǎn)移凸輪207的旋轉(zhuǎn)。這種控制由控制單元執(zhí)行。
[0094]參考圖2，對應(yīng)于深嵌套壓花機(jī)構(gòu)的裝訂工具210 (在下文中，〃裝訂工具210")包括紙張末端檢測傳感器220、裝訂工具HP傳感器221和用于移動裝訂工具的導(dǎo)軌230。
[0095]裝訂工具210是被稱為訂書器的裝訂單元，用于裝訂一疊紙張(紙張疊)PB。
[0096]在實(shí)施方式中，裝訂工具210具有將紙張裝訂在一起的功能，其通過在齒型爪對單元(在下文中，也被稱為〃齒型爪〃)261之間夾持和加壓紙張，以使紙張變形，從而使紙張中的纖維纏結(jié)。這種裝訂也被稱為壓著緊固。
[0097]手持式訂書器也是已知的，其利用另一裝訂方法的裝訂工具。另一裝訂方法的實(shí)例包括半空白印(half-blanking)、切割和折疊(cut-and-fold)和切割部分紙張并通過切割口折疊切割部分的方法。
[0098]任一種手持式訂書器非常有利于資源節(jié)約，因?yàn)樗鼈儨p少可消耗的消耗，促進(jìn)循環(huán)利用，并且允許裝訂紙張被置入碎紙機(jī)，而沒有去除釘針的麻煩。因此，需要配備有訂書器的紙張?zhí)幚碓O(shè)備或修整器，該訂書器能夠進(jìn)行無消耗裝訂，如壓著緊固，不需要使用金屬釘針。
[0099]進(jìn)行壓著緊固的這種手持式訂書器的已知實(shí)例公開如下:
[0100](I)日本審查的實(shí)用新型申請公開第S36-13206號公開了裝訂工具；和
[0101](2)日本審查的實(shí)用新型申請公開第S37-7208號公開裝訂工具為手持式訂書器，其通過切割部分紙張并通過切割口折疊切割部分裝訂紙張。[0102]紙張末端檢測傳感器220檢測紙張側(cè)端。紙張對齊參考通過紙張末端檢測傳感器220檢測的該位置進(jìn)行。裝訂工具HP傳感器221是檢測可在紙張寬度方向移動的裝訂工具210的位置的傳感器。甚至在輸送最大尺寸紙張時裝訂工具210也不干擾紙張的位置被設(shè)定為原始位置。裝訂工具HP傳感器221檢測該原始位置。
[0103]導(dǎo)軌230引導(dǎo)裝訂工具210的移動，使得裝訂工具210可在紙張寬度方向穩(wěn)定地移動。
[0104]導(dǎo)軌230被以如下方式布置:允許裝訂工具210從原始位置，垂直于紙張輸送方向——沿紙張?zhí)幚碓O(shè)備201的輸送路徑240輸送紙張的紙張輸送方向——移動經(jīng)過全寬度。
[0105]裝訂工具210通過移動機(jī)構(gòu)沿導(dǎo)軌230移動,該移動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動馬達(dá)(未顯示)。紙張通過空間被提供在裝訂工具210的裝訂工具HP傳感器221側(cè)，使得移動中的裝訂工具210將不會干擾紙張P或紙張疊PB。
[0106]參考圖3，輸送路徑240是用于輸送接收的紙張和排出紙張的輸送路徑。輸送路徑240從紙張?zhí)幚碓O(shè)備201的入口至其出口延伸穿過紙張?zhí)幚碓O(shè)備201。
[0107]分支路徑241是以尾端在前的方式(trailing-end-first manner)反向輸送紙張的輸送路徑。分支路徑241從輸送路徑240分出。分支路徑241被提供以使輸送至其的紙張相互覆蓋和使紙張對齊，并且充當(dāng)累積單元。被提供在分支路徑241遠(yuǎn)端的鄰接面242是參考表面，紙張尾端通過與其接觸而相對于其對齊。
[0108]實(shí)施方式的齒型爪261是加壓和夾持元件對，其具有凹凸形狀，嚙合在一起。齒型爪261通過在其間夾持和加壓紙張疊提供上述壓著緊固功能。
[0109]圖4和5是示例紙張?zhí)幚碓O(shè)備201的分支爪204及其相關(guān)機(jī)構(gòu)的圖。圖4示例分支爪204定向?yàn)檎蚣垙堓斔偷臓顟B(tài)下的相關(guān)機(jī)構(gòu)。圖5示例分支爪204定向?yàn)榉聪蚣垙堓斔偷臓顟B(tài)下的相關(guān)機(jī)構(gòu)。
[0110]參考圖4，分支爪204被配置以可操作而繞支撐軸204b在預(yù)設(shè)角度范圍內(nèi)擺動，從而在輸送路徑240和分支路徑241之間切換紙張輸送路徑。分支爪204的原始位置是圖4所示位置，在此從圖4和5右側(cè)接收的紙張可被順暢地輸送到下游。彈簧251向分支爪204恒定地以圖4和5中逆時針施加推力。
[0111]彈簧251被勾在分支爪桿204a上。路徑切換電磁鐵250的柱塞連接至分支爪桿204a。同時，分支路徑241和分支爪204在紙張被輸送至分支路徑241上時處于圖5所示狀態(tài)。其后，當(dāng)進(jìn)入圖4所示狀態(tài)時，分支路徑241的表面和分支爪204可使紙張以夾持狀態(tài)保持在分支輸送路徑241上。
[0112]輸送路徑的切換如下進(jìn)行。當(dāng)路徑切換電磁鐵250接通時，分支爪204以圖5中箭頭Rl指示的方向旋轉(zhuǎn)，從而關(guān)閉輸送路徑240和打開分支路徑241，從而將紙張引導(dǎo)至分支路徑241。
[0113]圖6和7是詳細(xì)示例根據(jù)實(shí)施方式的裝訂工具210的圖。裝訂工具210包括齒型爪261，該齒型爪261包括固定齒型爪和移動齒型爪，該移動齒型爪可朝向和遠(yuǎn)離固定齒型爪移動。齒型爪261能夠通過加壓紙張疊和使紙張疊變形在紙張疊的部分中產(chǎn)生凹凸。裝訂工具210不僅包括齒型爪261，而且包括加壓桿262、連桿組263、驅(qū)動馬達(dá)265、偏心凸輪266和凸輪HP傳感器267，作為其組成。[0114]齒型爪261是一對上加壓元件和下加壓元件，其被定形以相互嚙合。齒型爪261位于連桿組263的動作接收端，該連桿組263是多個連桿的組合。處于另一動作傳遞端的加壓桿262的施壓動作或釋壓動作使齒型爪261相向或相背移動。
[0115]加壓桿262通過偏心凸輪266的旋轉(zhuǎn)而繞樞軸轉(zhuǎn)動(pivot)。偏心凸輪266通過驅(qū)動馬達(dá)265提供的驅(qū)動力旋轉(zhuǎn)。凸輪的旋轉(zhuǎn)位置基于來自凸輪HP傳感器267的檢測數(shù)據(jù)輸出進(jìn)行控制。
[0116]旋轉(zhuǎn)位置確定偏心凸輪266的旋轉(zhuǎn)軸266a和凸輪表面之間的距離。加壓桿262繞樞軸轉(zhuǎn)動施壓所經(jīng)過的距離取決于此距離。
[0117]偏心凸輪266的原始位置是凸輪HP傳感器267檢測到測頭(feeler)266b——其是偏心凸輪266上的檢測目標(biāo)——的位置。如圖6所示，當(dāng)偏心凸輪266的旋轉(zhuǎn)位置處于原始位置時，齒型爪261處于打開狀態(tài)。在此狀態(tài)下，裝訂不能進(jìn)行，紙張疊可被接收。
[0118]裝訂紙張疊如下進(jìn)行。如圖6中的橢圓所示，紙張疊被插入處于打開狀態(tài)的齒型爪261的固定齒型爪和移動齒型爪之間，該移動齒型爪可朝向或遠(yuǎn)離移動齒型爪移動。然后旋轉(zhuǎn)驅(qū)動馬達(dá)265。當(dāng)驅(qū)動馬達(dá)265開始旋轉(zhuǎn)時，偏心凸輪266以圖7中箭頭R2所示方向旋轉(zhuǎn)。隨著偏心凸輪266以此方式旋轉(zhuǎn)，偏心凸輪266的凸輪表面移位，致使加壓桿262以圖7中箭頭R3所示方向繞樞軸轉(zhuǎn)動。此繞樞軸轉(zhuǎn)動的力經(jīng)由應(yīng)用杠桿原理的連桿組263而倍增，并被傳遞至處于動作接收端的齒型爪261。
[0119]當(dāng)偏心凸輪266已經(jīng)旋轉(zhuǎn)恒定量時，上和下齒型爪261相互嚙合以夾持和加壓紙張疊。通過這種加壓，紙張疊變形，相鄰紙張的纖維均纏結(jié)，從而裝訂堆疊狀態(tài)的紙張。
[0120]其后，驅(qū)動馬達(dá)265反向旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)來自凸輪HP傳感器267的檢測數(shù)據(jù)輸出而停止。因此，上和下齒型爪261返回圖6所示紙張疊可移動的狀態(tài)。桿262具有彈性，從而在過大壓力施加于桿262時變形，進(jìn)而緩解過大壓力。
[0121]圖8至16是操作示例，顯示通過紙張?zhí)幚碓O(shè)備201的裝訂工具210進(jìn)行的在線裝訂的裝訂操作。在圖8至16各圖中，圖(A)示例平面圖。圖(B)示例前視圖。實(shí)施方式中的在線裝訂表示以下列方式進(jìn)行的裝訂。如圖1所示，紙張?zhí)幚碓O(shè)備201被安置在圖像形成設(shè)備101的紙張排出端口。其上有圖像通過圖像形成設(shè)備101形成的紙張相繼被紙張?zhí)幚碓O(shè)備201接收、對齊和裝訂。
[0122]相反，稍后描述的手動裝訂裝訂打印輸出紙張——其由圖像形成設(shè)備101或其他應(yīng)用紙張?zhí)幚碓O(shè)備201的裝訂工具210的設(shè)備產(chǎn)生。由于手動裝訂并非作為開始于紙張從圖像形成設(shè)備101排出的操作次序的部分進(jìn)行，手動裝訂包括離線裝訂。
[0123]圖8 (A)和8 (B)是示例在線裝訂初始化完成的狀態(tài)的圖。當(dāng)圖像形成設(shè)備101開始產(chǎn)生有圖像形成的打印輸出時，相關(guān)單元移動至其原始位置，并且完成初始化。圖8(A)和8 (B)示例該狀態(tài)。
[0124]圖9 (A)和9 (B)是示例第一紙張Pl從圖像形成設(shè)備101排出并輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備201中后即刻的狀態(tài)的圖。
[0125]在紙張Pl從圖像形成設(shè)備101輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備201中以前，紙張?zhí)幚碓O(shè)備201的控制單元(未顯示)接收關(guān)于來自圖像形成設(shè)備101控制單元(未顯示)的紙張?zhí)幚砜刂颇Ｊ降哪Ｊ叫畔⒑图垙埿畔ⅰ＜垙執(zhí)幚碓O(shè)備201基于該信息進(jìn)入接收待機(jī)狀態(tài)。紙張信息包括，例如紙張尺寸、紙張類型、紙厚度和冊子(待裝訂)紙張數(shù)量。[0126]提供三種模式作為控制模式，即連續(xù)模式、轉(zhuǎn)移模式和裝訂模式。在連續(xù)模式中，處于接收待機(jī)狀態(tài)的進(jìn)入輥203和紙張排出輥205開始以紙張輸送方向旋轉(zhuǎn)。紙張P1、
P2......和Pn相繼被輸送和排出。當(dāng)最后的紙張Pn已被排出時,進(jìn)入棍203和紙張排出棍
205停止。同時，η是大于I的正整數(shù)。
[0127]在轉(zhuǎn)移模式中，處于接收待命狀態(tài)的進(jìn)入輥203和紙張排出輥205開始以輸送方向旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)移和排出操作如下進(jìn)行。當(dāng)紙張Pl被接收并且輸送至紙張Pl尾端離開進(jìn)入輥203夾區(qū)的點(diǎn)時，轉(zhuǎn)移凸輪207旋轉(zhuǎn)固定程度。因此，紙張排出輥205在其軸向方向移動。此時，紙張Pl與移動的紙張排出輥205 —起移動。當(dāng)紙張Pl已被排出時，轉(zhuǎn)移凸輪207旋轉(zhuǎn)返回其原始位置，待機(jī)接收后續(xù)紙張Ρ2。紙張排出輥205的這種轉(zhuǎn)移操作反復(fù)進(jìn)行，直到同冊子的最后紙張Pn已被排出。因此，單束(單個冊子)的紙張疊PB在轉(zhuǎn)移至一側(cè)的狀態(tài)下被排出和堆疊。當(dāng)下一冊子的第一紙張Pl被輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備201中時，轉(zhuǎn)移凸輪207以與前一冊子的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。因此，紙張Pl被轉(zhuǎn)移至與上一冊子所轉(zhuǎn)移的那側(cè)相反的一側(cè)，并排出。
[0128]在裝訂模式中，進(jìn)入輥203靜止在接收待機(jī)狀態(tài)下，紙張排出輥205開始以輸送方向旋轉(zhuǎn)。裝訂工具210移至待命位置——沿紙張寬度方向從紙張末端撤回預(yù)設(shè)距離，并進(jìn)入待命狀態(tài)。
[0129]在這種模式中，進(jìn)入輥203還充當(dāng)對位輥。更具體地，當(dāng)?shù)谝患垙圥l被輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備201中并且紙張Pl前端被進(jìn)入傳感器202檢測到時，使紙張Pl的前端與進(jìn)入輥203的夾區(qū)接觸。
[0130]紙張Pl通過圖像形成設(shè)備101的紙張排出輥102被輸送致使紙張Pl彈性地彎曲預(yù)設(shè)量的距離。在紙張Pl已被輸送該距離后，進(jìn)入輥203開始旋轉(zhuǎn)。紙張Pl的歪斜以這種方式校正。圖9 (A)和9 (B)示例此狀態(tài)。
[0131]圖10 (A)和10 (B)是示例紙張尾端已經(jīng)離開進(jìn)入輥203夾區(qū)和經(jīng)過分支路徑241的狀態(tài)的圖。
[0132]根據(jù)來自進(jìn)入傳感器202對紙張Pl尾端檢測的檢測數(shù)據(jù)輸出計(jì)算紙張Pl的輸送距離?？刂破?未顯示)保持跟蹤被輸送紙張位置的位置數(shù)據(jù)。當(dāng)紙張尾端已經(jīng)過進(jìn)入輥203的夾區(qū)時，進(jìn)入輥203停止旋轉(zhuǎn)，接收下一紙張Ρ2。與此同時，轉(zhuǎn)移凸輪207以圖1OA中箭頭R4所示方向(圖10 (A)所示順時針方向)旋轉(zhuǎn)，致使夾住紙張Pl的紙張排出輥205開始在軸向方向移動。因此，紙張Pl以圖10 (A)所示箭頭線Dl指示的方向被傾斜地輸送。其后，當(dāng)連接于或構(gòu)建于裝訂工具210中的紙張末端檢測傳感器220檢測到紙張Pl時，轉(zhuǎn)移凸輪207停止旋轉(zhuǎn)，然后反向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)紙張末端檢測傳感器220不再檢測到紙張Pl時，轉(zhuǎn)移凸輪207停止旋轉(zhuǎn)。當(dāng)上述操作完成并且紙張尾端到達(dá)預(yù)定位置——在此尾端已經(jīng)過分支爪204遠(yuǎn)端-時，紙張排出棍205停止。
[0133]圖11 (A)和11 (B)是示例紙張Pl被反向輸送使得紙張Pl在輸送方向?qū)R的狀態(tài)的圖。
[0134]在分支爪204以圖11 (B)中箭頭線R5指示的方向繞樞軸轉(zhuǎn)動從而將輸送路徑切換至分支路徑241后，紙張排出輥205反向旋轉(zhuǎn)。因此，紙張Pl以圖11 (A)中箭頭線D2指示的方向被反向輸送，因此紙張Pl的尾端被輸送到分支路徑241中，并且被進(jìn)一步輸送以接觸鄰接面242。[0135]紙張尾端通過與鄰接面242接觸而靠鄰接面242對齊。當(dāng)紙張Pl已被對齊時，紙張排出輥205停止。紙張排出輥205被配置以在紙張Pl接觸鄰接面242時空轉(zhuǎn)，從而不向紙張Pl施加輸送力。更具體地，紙張排出輥205被配置以防止可能發(fā)生的紙張翹曲——如果在紙張被反向輸送以接觸鄰接面242并且紙張尾端靠鄰接面242對齊后紙張被進(jìn)一步輸送的話。
[0136]圖12 (A)和12 (B)是示例第一紙張Pl被保持在分支路徑241和第二紙張P2被輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備201中的狀態(tài)的圖。
[0137]在前述之后，第一紙張Pl已經(jīng)倚靠鄰接面242對齊，分支爪204以圖12 (B)中箭頭線R6指示的方向繞樞軸轉(zhuǎn)動。因此，接觸表面204c，即分支爪204底表面，將分支路徑241上紙張Pl的尾端向分支路徑241表面緊緊地下壓，從而保持紙張Pl靜止。在這種狀態(tài)下，分支爪204進(jìn)入待命。當(dāng)從圖像形成設(shè)備101輸送后續(xù)的第二紙張P2時，進(jìn)入輥203如在前述紙張Pl的情況下那樣對紙張P2進(jìn)行歪斜校正。隨后，在進(jìn)入輥203開始旋轉(zhuǎn)的同時，紙張排出棍205開始以輸送方向旋轉(zhuǎn)。
[0138]圖13 (A)和13 (B)是示例第二紙張P2已經(jīng)被輸送到紙張?zhí)幚碓O(shè)備201中的狀態(tài)的圖。
[0139]每次當(dāng)?shù)诙垙圥2，和第三和后續(xù)紙張P3，……，和Pn其中一個從圖12所示狀態(tài)被輸送時，均進(jìn)行圖10和11所示的操作。從圖像形成設(shè)備101輸送的紙張相繼移動至預(yù)設(shè)位置并相互覆蓋。對齊的紙張疊PB堆疊(累積)在輸送路徑241上。
[0140]圖14 (A)和14 (B)是示例最后的紙張Pn對齊并且紙張疊PB形成的狀態(tài)的圖。
[0141]參考圖14 (A)和14 (B),當(dāng)通過使最后的紙張Pn對齊而完成形成對齊的紙張疊PB時，紙張排出輥205以輸送方向旋轉(zhuǎn)一定量，然后停止。此操作使在紙張尾端接觸鄰接面242時彈性彎曲的紙張(一張或多張)變直。其后，分支爪204以圖14 (B)中箭頭線R5指示的方向繞樞軸轉(zhuǎn)動，以將接觸面204c與分支路徑241分離，從而釋放施加于紙張疊PB的壓力。因此，紙張疊PB從分支爪204施加的約束力中釋放，允許紙張疊PB通過紙張排出輥205被輸送。
[0142]圖15 (A)和15 (B)是示例進(jìn)行裝訂操作的狀態(tài)的圖。
[0143]紙張排出輥205以輸送方向從圖14所示狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，以輸送紙張疊PB —定距離，使紙張疊PB到達(dá)裝訂工具210的齒型爪261的位置與紙張疊PB的裝訂位置一致的位置。當(dāng)紙張疊PB已經(jīng)到達(dá)該位置時，紙張排出輥205停止。因此，在輸送方向上要處理的紙張疊PB的位置與在輸送方向上齒型爪261的位置一致。裝訂工具210以圖15 (A)中箭頭線D3指示的方向移動一定距離，使裝訂工具210到達(dá)裝訂工具210的齒型爪261的位置與要處理紙張的位置一致的位置，并停止。因此，在輸送方向上和在寬度方向上要處理紙張疊PB的位置均與齒型爪261的位置一致。此時，分支爪204以圖15 (B)中箭頭線R6指示的方向繞樞軸轉(zhuǎn)動，從而返回到紙張接收狀態(tài)。其后，通過接通裝訂工具驅(qū)動馬達(dá)265使齒型爪261加壓和壓著(crimp)其間的紙張疊PB，進(jìn)行壓著緊固。在實(shí)施方式中，描述了應(yīng)用實(shí)施壓著緊固的裝訂工具210的實(shí)例。但是，當(dāng)然可以使用另一裝訂方法——如半空白印、切割和折疊以及切割部分紙張并通過切割口折疊切割部分的方法——的裝訂工具。
[0144]圖16 (A) 和16 (B)是示例排出紙張疊PB的狀態(tài)的圖。
[0145]如圖15所示裝訂的紙張疊PB通過紙張排出輥205的旋轉(zhuǎn)而排出。在紙張疊I3B已排出后，轉(zhuǎn)移凸輪207以圖16 (A)中箭頭線R7指示的方向旋轉(zhuǎn)，以使轉(zhuǎn)移凸輪207返回其原始位置(圖8 (A)所示位置)。同時，裝訂工具210以圖16 (A)中箭頭線D4指示的方向移動，以使裝訂工具210返回其原始位置(圖8 (A)所示位置)。在該點(diǎn)，對齊和裝訂單束(單冊)紙張疊PB的操作完成。當(dāng)要生產(chǎn)下一冊子時，重復(fù)圖8至16所示的操作，從而以類似方式生產(chǎn)壓著緊固的單束紙張疊PB。
[0146]下文描述基于上述配置執(zhí)行實(shí)施方式特征的配置。
[0147]圖17是示例從圖6和7底側(cè)觀看的圖6和7所示齒型爪261的圖。
[0148]參考圖17和19，多個齒261A——分別在與充當(dāng)樞軸的支撐軸的軸向方向垂直的方向延伸，在齒型爪261上形成并以支撐軸的軸向方向安排。
[0149]齒型爪261被配置，使得如圖18所示，齒的頂表面在固定側(cè)和移動側(cè)之間呈不同相位，以便上和下齒型爪可相互嚙合。
[0150]下文描述利用充當(dāng)裝訂單元的裝訂工具210進(jìn)行的裝訂。
[0151]圖19 (A)至19 (D)是描述對端部裝訂部分實(shí)施壓著緊固方法的圖。
[0152]參考圖19，如圖19 (A)所示，裝訂工具210所用的齒型爪261包括壓著齒(下齒261A和上齒261B)，壓著齒被安排以針對(across)紙張疊PB相互面對(參見圖14 (A)和14 (B))。
[0153]上側(cè)和下側(cè)其中一側(cè)(或兩側(cè))的壓著齒移動以施加力(圖19 (B)至19 (C))。
[0154]隨著壓力增加，紙張被加壓和變形，從而以壓著齒形狀凸起和凹進(jìn)，裝訂完成(圖19 (D))。
[0155]凸起部分(凹)和凹進(jìn)部分(凸)的嚙合以及紙張纖維的纏結(jié)和固定使得這種壓著緊固成為可能。壓著齒261A、261B的凹凸形狀具有以任意角度傾斜的斜面。
[0156]凹凸形狀的峰和谷的幾何學(xué)相互不同，例如，當(dāng)壓著齒261A和261B嚙合時，上壓著齒261B的頂面不接觸下壓著齒261A的谷部分(未顯示這種不接觸狀態(tài))。這種形狀致使紙張疊PB僅利用斜面壓著，使有效裝訂成為可能。
[0157]圖20 (A)和20 (B)是示例實(shí)施方式特征的圖。
[0158]參考圖20A和20B，固定齒型爪和移動齒型爪(圖20 (A)和20 (B)示例固定齒型爪的齒261A)均形成，使得至少一部分邊緣是圓潤的，如圖20 (B)所示。
[0159]在圖20 (B)所示的配置中，齒261A包括基本上水平的頂面261A1和從頂面261A1延伸的彎曲表面261A2。頂面261A1和彎曲表面261A2之間的邊緣或脊線261A3是圓潤的，而非銳利的。
[0160]在圖20B所示的配置中，從彎曲表面261A2延伸的頂面261A1也是圓潤的。頂面261A1和彎曲表面261A2的四個邊之間的脊線261A3也是圓潤的。
[0161]圖21 (A)是從與齒型爪261的齒安排的方向垂直的方向觀看的齒型爪261的圖。參考圖21 (A)，垂直于齒型爪嚙合方向(空心箭頭指示的方向)截取的橫截面是圓潤的。圖21 (B)是圖21 (A)中箭頭線B所示區(qū)域的放大視圖，并且對應(yīng)于沿圖20 (B)中箭頭線20B截取的視圖。
[0162]如圖21 (B)所示，頂面261A1是圓潤的，使得頂面261A1從脊線261A3——即頂面26IAl和彎曲表面261A2之間的邊緣——逐漸突起，并在中心部分最突起。
[0163]此外，齒型爪的彎曲表面261A2和底部之間的脊線，或換句話說，頂部和底部之間的邊緣，也是圓潤的。
[0164]采用這種圓潤形狀是有利的，如下。即使在壓力集中在位于齒型爪頂部側(cè)邊緣部分的紙張區(qū)域上時，頂部的圓潤邊緣也使集中的壓力分散。因此，防止紙張皺折或撕裂。
[0165]此外，即使在通過齒型爪之間將紙張加壓完成紙張裝訂后，壓力集中在位于齒型爪頂部和底部之間的邊緣的紙張區(qū)域上時，圓潤形狀也使集中的壓力分散。因此，也防止紙張皺折或撕裂。
[0166]上述齒型爪261面之間的圓潤脊線部分可通過實(shí)施切割和利用鑄模的樹脂模鑄中的任一種而形成。
[0167]圖22示例利用上述齒型爪261裝訂的紙張疊。
[0168]圖23 (A)和23 (B)分別是示例紙張疊的其中一個壓著部分(圖22中(22)指示)的放大視圖。
[0169]圖23 (A)示例利用具有銳利脊線的常規(guī)齒型爪產(chǎn)生的壓著部分。圖23 (B)示例利用根據(jù)實(shí)施方式的齒型爪產(chǎn)生的壓著部分。
[0170]當(dāng)使用具有如圖23 (A)所示這種銳利脊線的齒型爪時，裝訂紙張的纖維被破壞。相反，如圖23 (B)所示，當(dāng)使用根據(jù)實(shí)施方式的齒型爪時，裝訂紙張的纖維不被破壞。
[0171]因此，當(dāng)使用根據(jù)實(shí)施方式的齒型爪時，紙張將不被撕裂，并且纖維通過裝訂過程被加壓而接合在一起。因此，裝訂部分是牢固的。
[0172]此外，相對大的區(qū)域通過利用基本上是水平表面的頂面261A1進(jìn)行加壓和移動。因此，載荷集中導(dǎo)致的纖維破壞相對于利用鋒利頂面的裝訂而言發(fā)生可能性較小。
[0173]當(dāng)使用根據(jù)實(shí)施方式的齒型爪時，纖維不會被破壞，因此抵抗實(shí)施裝訂所施加的壓力的應(yīng)力可增加。因此，紙張恢復(fù)其原始形狀的彈性減少，致使紙張保持裝訂狀態(tài)。
[0174]上述配置一其可通過簡單改變用于裝訂的齒型爪的配置而獲得一可增加裝訂部分的強(qiáng)度。此外，該配置可減小紙張恢復(fù)其原始形狀的彈性，從而防止紙張分離。
[0175]下文描述對齒型爪單元的變型。
[0176]在下述變型中，齒型爪單元的一個或多個圓潤邊緣被用作損壞減少部分，其能夠防止紙張皺折或撕裂——通過除如上所述圓潤化外還使邊緣倒角化。
[0177]圖24是下壓著齒型爪311的配置的放大透視圖。在下文描述中，下齒型爪311被主要示例和描述為壓著齒型爪；但是，這也適用于上齒型爪310。參考圖24，下齒型爪311包括齒面301、側(cè)面302、齒311a (310a)基底306和遠(yuǎn)端之間的側(cè)邊303、齒311a (310a)的頂面邊緣304和對應(yīng)于齒面底部的齒根305?；?06是齒根305組合在一起的部分。
[0178]當(dāng)紙張疊PB夾持在上齒型爪310和齒型爪311之間時，齒310a和311a的頂面邊緣304接觸紙張疊PB。當(dāng)紙張疊PB被進(jìn)一步夾持時，齒面301接觸紙張疊PB的表面。
[0179]同時，紙張疊PB由于定影過程中施加的熱量可在紙張疊PB端部傾斜，如圖25所示。當(dāng)被夾持的紙張疊PB不平行于齒311a的邊緣304時，齒311a的頂面邊緣304與紙張疊PB形成點(diǎn)接觸，而非線接觸。紙張疊PB還接觸在基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303，因此屬于紙張疊PB的紙張(一張或多張)可不期望地被損壞、撕裂或皺折。這種傾斜是難以調(diào)節(jié)的，并且紙張疊PB接觸在基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303是不可避免的。
[0180]壓著齒型爪的第一種變型[0181]圖26是示例壓著齒型爪的第一種變型的圖。在第一種變型的下齒型爪311中，在齒311a的基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303和頂面邊緣304是圓潤的，充當(dāng)損壞減少部分，如圖26所示。這種圓潤化防止接觸頂面邊緣304的紙張疊PB損壞或撕裂。此夕卜，這種圓潤化還可防止紙張疊PB的皺折，該皺折可在上齒型爪310和下齒型爪311之間夾持的紙張疊PB偏斜時形成。因此，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定紙張疊PB上的裝訂力。
[0182]這是因?yàn)樵谙慢X型爪311的基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303是圓潤的，從而減少對紙張的損壞。
[0183]更具體地，從紙張疊PB接觸上齒型爪310的齒310a或下齒型爪311的齒311a并因此對紙張疊PB施加很大力的部分至紙張不接觸的部分的壓力銳變被緩解。因此，防止接觸齒310a或311a的頂面邊緣304的紙張被損壞、撕裂或皺折。此外，還防止紙張疊PB的皺折，該皺折可在壓著齒型爪310和311之間夾持的紙張偏斜時形成。
[0184]齒型爪可包括倒角部分作為損壞減少部分，代替圓潤的預(yù)定部分。至少一個側(cè)邊303優(yōu)選被配置成損壞減少部分，使得對所要裝訂的紙張疊PB的損壞可減少。安排和安裝形式不限于上述和下述實(shí)施方式的那些。
[0185]壓著齒型爪的第二種變型
[0186]圖27是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的壓著齒型爪的第二種變型的圖。第二種變型的下齒型爪311的各齒311a的形狀是金字塔形；但是，下齒型爪311與包括圓潤化側(cè)邊303和頂面邊緣304以及齒根305形式的基本配置的第一種變型相同，。
[0187]壓著齒型爪的第三種變型
[0188]圖28是示例用于根據(jù)實(shí)施方式所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備的壓著齒型爪的第三種變型的圖。第三種變型的下齒型爪311的各齒311a的側(cè)面302具有類似于垂直分割的半圓錐體的形狀；但是，下齒型爪311與包括圓潤化頂面邊緣304以及齒根305形式的基本配置的第一種變型相同。
[0189]壓著齒型爪的嚙合狀態(tài)
[0190]圖29是示例嚙合中的上齒型爪310和下齒型爪311的圖，其分別包括如圖26所示配置的齒。從齒310a、31 Ia的基底306至頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303對紙張疊PB施加的壓力，在頂面邊緣304附近大，而在基底306附近小。
[0191]損壞減少部分對裝訂過程的影響
[0192]如圖30所示，上齒型爪310和下齒型爪311的嚙合在裝訂紙張疊PB中產(chǎn)生凹凸形狀。紙張疊PB中包含的紙張S’的偏斜導(dǎo)致的皺折在凹凸形狀附近形成。當(dāng)紙張疊PB在紙張S’邊緣附近裝訂時，在紙張S’的無紙邊緣側(cè)上不形成皺折，但在紙張S’的中心側(cè)產(chǎn)生皺折。如果假設(shè)如圖30所示這種情況，成本可通過減少裝訂過程中圓潤化或倒角工藝的數(shù)量而降低。這通過僅對皺折形成側(cè)的基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303應(yīng)用圓潤化或倒角實(shí)現(xiàn)。
[0193]圖31是示例皺折形成位置的圖。
[0194]當(dāng)凹凸形狀在通過裝訂工具一在其上齒311a對齊——裝訂的紙張疊PB中形成時，紙張疊PB沿齒311a對齊的方向皺折。紙張變形的量朝向齒311a對齊方向的最外側(cè)齒增加。變形量越大，皺折形成的可能越大。凹凸部分處的紙張變形作用使紙張凹凸部分周圍的部分變形。因此，皺折沿齒311a的側(cè)翼線(頂面邊緣304延伸的方向)方向延長。在圖31中，Y表示沿側(cè)翼線形成的皺折；X表示在無齒部分形成的皺折。
[0195]下文描述用于裝訂工具的齒型爪的其他實(shí)施實(shí)例。
[0196]在圖32所示實(shí)例中，外齒(圖32中標(biāo)注的〃圓潤")——分別具有在基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303其中之一，在此皺折形成——是圓潤的或倒角的，但另一內(nèi)齒不是圓潤的，也不是倒角的。
[0197]因此，可獲得與其中邊緣304沒有致使壓力集中在紙張上的銳利部分的配置基本上相同的配置，同時在裝訂工具加工中減少圓潤化或倒角化工藝的數(shù)量，從而可實(shí)現(xiàn)成本降低。
[0198]圖33是示例圖32所示實(shí)例的變型的圖。
[0199]在圖33所示實(shí)例中，在基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303的(例如曲率半徑相互不同的)多個形狀是圓潤的或倒角的，作為損壞減少部分。因此，可更有效防止施加壓力時將另外發(fā)生的壓力集中，從而更有效防止與齒接觸的紙張疊PB破壞或撕裂。因此，可穩(wěn)定紙張疊PB上的裝訂力。
[0200]圖34是示例圖33所示配置的另一變型的圖。
[0201]在圖34所示配置中，側(cè)邊303是圓潤的(或倒角的)——通過應(yīng)用多個(在圖34所示實(shí)例中為三個)斜面實(shí)現(xiàn)。
[0202]圖35是示例圖33所示配置的另一變型的圖。
[0203]在圖33所示配置中，如果齒面301和側(cè)面302之間的側(cè)邊303的圓潤化半徑是一致的，則施加于接觸側(cè)邊303的紙張疊PB的力在頂面邊緣304附近大，而在基底306附近小。因此，紙張的撕裂、損壞或皺折有可能在邊緣304附近發(fā)生。
[0204]鑒于此，在圖35所示配置中，在頂面邊緣304附近部分(標(biāo)注以〃大R")的側(cè)邊303的圓潤化半徑大于基底306附近部分(標(biāo)注以〃小R")。
[0205]這種配置使施加于頂面邊緣304附近部分的大力分散，從而更可靠地防止紙張損壞或撕裂。此外，更有效地防止紙張疊PB在夾持時由于偏移而皺折。因此，可更加穩(wěn)定紙張疊PB上的裝訂力。
[0206]同時，紙張的皺折或撕裂可由基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303處的壓力銳變引起。
[0207]更具體地，大力被施加于正在裝訂的紙張疊PB的紙張疊PB接觸齒面301的部分。由于力不直接施加于紙張疊PB的紙張疊PB不接觸齒面301的部分，壓力銳變在基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303處發(fā)生。此銳變可導(dǎo)致紙張損壞、撕裂或皺折。
[0208]相對于側(cè)邊303的側(cè)面302，紙張的撕裂、損壞或皺折可能在齒面301附近部分發(fā)生。
[0209]鑒于此，在圖36所示配置中，齒面301附近部分(標(biāo)注以〃大R")的側(cè)邊303的圓潤化半徑大于側(cè)面302附近部分(標(biāo)注以〃小R")處的圓潤化半徑。
[0210]圖37是圖36所示齒型爪的側(cè)視圖。采用這種配置致使施加于紙張疊PB的力逐漸從齒面301朝向側(cè)面302減小，因此側(cè)邊303處或附近的壓力銳變可緩解。因此，這種配置可防止紙張損壞或撕裂，還防止紙張疊PB中皺折形成，該皺折可在壓著齒型爪310和311之間的夾持紙張偏移時形成。因此，可穩(wěn)定紙張疊PB上的裝訂力。
[0211]圖38是示例上文參考圖36描述的下齒型爪311的沿圖37所示切割平面截取的橫截面的平面圖。參考圖38，齒面301附近部分(標(biāo)注以〃大R")的側(cè)邊303的圓潤化半徑大于側(cè)面302附近部分(標(biāo)注以〃小R")處的圓潤化半徑。
[0212]如上已述，紙張疊PB的變形的量朝向齒311a對齊方向的最外側(cè)齒增加。變形量越大，皺折越可能形成。同時，力被施加于紙張疊PB的、對齊的齒311 a的外齒311 a接觸紙張疊PB的部分；但是，力不被直接施加于紙張疊PB的、此接觸部分外的部分，因?yàn)闆]有齒存在。這種施加力的差異在紙張或紙張疊PB中形成皺折。這種皺折導(dǎo)致的變形沿側(cè)翼線(頂面邊緣304延伸的方向)延長。
[0213]鑒于此，如圖39所示，最外側(cè)齒(圖39中標(biāo)注以〃大R")——分別具有在基底306和頂面邊緣304之間延伸的側(cè)邊303其中之一，在此皺折形成——是圓潤的或倒角的，并且其圓潤化半徑大于另一內(nèi)齒的圓潤化半徑，或更具體地，其圓潤化半徑最大。這種配置減小從內(nèi)齒向外齒施加于紙張上的壓力，從而有效地防止皺折形成，并使紙張疊上的裝訂力穩(wěn)定。
[0214]前述僅被認(rèn)為是示例性的，其不是期望將本發(fā)明限于示例和描述的圖像形成設(shè)備類型。進(jìn)一步，本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到本發(fā)明范圍內(nèi)的多種變型和改變。
[0215]作為用于圖1所示圖像形成系統(tǒng)的圖像形成設(shè)備的配置和裝訂單元的配置，圖40至43所示配置可被選擇地應(yīng)用。
[0216]參考圖40，圖像形成設(shè)備101包括圖像讀取單元170和圖像形成單元115。文檔平臺1002——其是固定透明玻璃板——被安排在圖像讀取單元170上方。文檔加壓版1003以在文檔平臺1002上原始文檔D的圖像表面朝下將原始文檔D加壓和固定在預(yù)定位置處。照射文檔D的燈1004和用于將照射文檔D的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)移至圖像處理單元108的反射鏡105、106和107被安排在文檔平臺1002下方。燈104和反射鏡105、106和107以預(yù)定速度移動，掃描文檔D。
[0217]圖像形成單元115包括感光鼓28、初級靜電充電輥161、旋轉(zhuǎn)顯影單元151、中間轉(zhuǎn)印帶152、轉(zhuǎn)印輥150和清潔器126。激光單元109根據(jù)圖像數(shù)據(jù)將光學(xué)圖像發(fā)射到感光鼓28上，在感光鼓28的表面上形成靜電潛像。初級靜電充電輥161均勻地靜電充電感光鼓28表面，然后激光發(fā)射到表面上。旋轉(zhuǎn)顯影單元151使洋紅色(M)、青色(C)、黃色(Y)和黑色(K)調(diào)色劑分別粘附于在感光鼓28上形成的靜電潛像，從而形成調(diào)色劑圖像。在感光鼓28上顯影的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶152上。然后轉(zhuǎn)印輥150使調(diào)色劑圖像從中間轉(zhuǎn)印帶152轉(zhuǎn)印到紙張S上。在調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印后，清潔器126去除留在感光鼓28上的調(diào)色劑。
[0218]應(yīng)用旋轉(zhuǎn)顯影系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)顯影單元151包括顯影裝置151K、顯影裝置151Y、顯影裝置151M和顯影裝置151C。旋轉(zhuǎn)顯影單元151將通過馬達(dá)(未顯示)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在感光鼓28上形成單色調(diào)色劑圖像時，旋轉(zhuǎn)顯影單元151旋轉(zhuǎn)，以使顯影裝置151K移動至感光鼓28附近的顯影位置，在此顯影裝置151K進(jìn)行顯影。類似地，當(dāng)形成全色調(diào)色劑圖像時，旋轉(zhuǎn)顯影單元151旋轉(zhuǎn)，以相繼使顯影裝置到達(dá)顯影位置，在此逐個顏色進(jìn)行顯影。
[0219]通過旋轉(zhuǎn)顯影單元151在感光鼓28上顯影的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶152上。中間轉(zhuǎn)印帶152上的調(diào)色劑圖像通過轉(zhuǎn)印輥150被轉(zhuǎn)印到紙張S上。紙張S將由其中一個紙張盒127供應(yīng)。
[0220]安排在圖像形成單元115下游的定影單元122使調(diào)色劑圖像定影到輸送的紙張S上。已經(jīng)通過定影單元122定影調(diào)色劑圖像的紙張S任選地通過紙張裝訂裝置400進(jìn)行裝訂，該紙張裝訂裝置400稍后描述。紙張或紙張束通過排出輥對1210被排出至設(shè)備外的輸出單元125。
[0221]圖41是紙張裝訂裝置的橫截面示意圖。圖42 (A)是紙張裝訂裝置的齒型元件的支撐單元及其附近的放大透視圖。圖42 (B)是示例去除上支撐的紙張裝訂裝置的頂透視圖。圖43是示例裝訂狀態(tài)下的紙張裝訂裝置的透視圖。
[0222]如圖41所示，紙張裝訂裝置400是不使用裝訂元件如釘針裝訂多紙張的紙張疊的紙張裝訂裝置。紙張裝訂裝置400包括裝訂紙張疊的齒型元件對401和402。齒型元件對401和402被安排以可沿紙張疊厚度方向移動。齒型元件401和402通過如下裝訂紙張疊:使紙張疊壓著和在紙張疊中沿其厚度方向形成凹凸，從而將紙張接合在一起。
[0223]下側(cè)的齒型元件(在下文中，〃下齒型元件")401由下側(cè)的支撐(在下文中，〃下支撐〃)409通過螺釘或類似物支撐。類似地，上側(cè)的齒型元件(在下文中，〃上齒型元件〃)402由上側(cè)的支撐(在下文中，〃上支撐〃)410通過螺釘或類似物支撐。各齒型元件401和402具有凹凸形狀，該凹凸形狀由以均勻安排間距安排的一系列凸起部分和凹進(jìn)部分構(gòu)成。安排間距意為相鄰的凸之間的間距或相鄰的凹之間的間距。
[0224]如圖42B所示，支撐下齒型元件401的下支撐409包括兩個引導(dǎo)銷411，其用于通過接收紙張疊的角部分將紙張疊定位在齒型元件401和402之間。如圖42A所示，支撐上齒型元件402的上支撐410包括引導(dǎo)孔410a，下支撐409的引導(dǎo)銷411分別被可移動地嚙合到引導(dǎo)孔410a中以進(jìn)行引導(dǎo)。如圖42B所示，引導(dǎo)銷411包括引導(dǎo)部分411b，用于沿紙張疊厚度方向可移動地引導(dǎo)上支撐410 ;和止動部分411a，用于防止上支撐410脫離引導(dǎo)銷411。上支撐410被安排在下支撐409上的壓縮彈簧421向上推動。被向上推動的上支撐410的上止中心是上支撐410接觸引導(dǎo)銷411的止動部分411a的位置，該止動部分411a的直徑大于引導(dǎo)孔410a的直徑。上支撐410的下止中心是下齒型元件401與上齒型元件402接觸的位置。
[0225]如圖42 (A)和42 (B)所示，齒型元件對401和402是固定在預(yù)定位置的固定齒型元件和可相對于固定齒型元件沿紙張疊厚度方向移動的移動齒型元件。在此實(shí)例中，下齒型元件401—齒型元件對401和402其中之一一的下支撐409連接于機(jī)架414，因此是固定在預(yù)定位置的固定齒型元件。上齒型元件402的上支撐410可沿引導(dǎo)銷411在紙張疊厚度方向移動，因此是可相對于下齒型元件401在紙張疊厚度方向移動的移動齒型元件。紙張裝訂單元由齒型元件對401和402、下支撐409、上支撐410、臂412和機(jī)架414構(gòu)成。臂412被支撐在軸412a上，可相對于機(jī)架414繞樞軸轉(zhuǎn)動。臂412的一端接觸支撐上齒型元件402的上支撐410的頂表面。臂412是移動單元，其借助壓縮彈簧421和引導(dǎo)銷411使上支撐410沿引導(dǎo)銷411從撤出位置移動至裝訂位置。在撤出位置，齒型元件401和402之間的間隙H最大。在裝訂位置，齒型元件401和402嚙合。裝訂位置是第一位置，在此紙張疊被齒型元件對401和402夾持和裝訂。撤出位置是第二位置，在此上齒型元件402相對于下齒型元件401沿紙張疊厚度方向從第一位置撤出。
[0226]如上所述，處于非操作狀態(tài)的上支撐410和臂412被定位以借助壓縮彈簧421和引導(dǎo)銷411最大化齒型元件對401和402之間的間隙H。如圖41所示，用于加壓連接臂413的加壓銷412b被安排在臂412的另一端。連接臂413被支撐在軸413a上，可相對于機(jī)架414繞樞軸轉(zhuǎn)動。臂板415，其是彈性元件，連接于連接臂413頂端。凸輪416接觸臂板415的自由端的頂表面。臂板415的垂直位置取決于凸輪416的相位。
[0227]參考圖41，凸輪416通過從凸輪驅(qū)動馬達(dá)420——其是凸輪416的驅(qū)動源——經(jīng)由馬達(dá)齒輪419、驅(qū)動傳動齒輪418和凸輪驅(qū)動軸417傳遞的驅(qū)動力被驅(qū)動繞樞軸轉(zhuǎn)動。
[0228]因此，當(dāng)凸輪416繞樞軸轉(zhuǎn)動時，臂板415所連接的連接臂413和臂412繞樞軸轉(zhuǎn)動。因此，包括上齒型元件402的上支撐410相對于包括下齒型元件401的下支撐409在紙張疊厚度方向沿引導(dǎo)銷411移動。更具體地，當(dāng)凸輪416從圖41所示狀態(tài)繞樞軸轉(zhuǎn)動至圖43所示狀態(tài)時，臂412抵抗(agaist)來自壓縮彈簧421的力繞樞軸轉(zhuǎn)動。因此，上支撐410移動至裝訂位置，在此上齒型元件402和下齒型元件401嚙合。
[0229]此時，齒型元件401和402之間施加的壓力是恒定的(在此實(shí)例中約100kg)。當(dāng)凸輪416從圖43所示狀態(tài)繼續(xù)繞樞軸轉(zhuǎn)動至圖41所示狀態(tài)時,包括上齒型元件402的上支撐410通過壓縮彈簧421的推力移動至撤出位置，在此上支撐410接觸引導(dǎo)銷411的止動部分411a。如上所述，驅(qū)動凸輪416旋轉(zhuǎn)一次致使齒型元件對401和402進(jìn)行裝訂。
[0230]根據(jù)實(shí)施方式的方面，由于裝訂單元的齒型爪單元的至少一部分邊緣是圓潤的，因此脊線不是銳利的。因此，如果當(dāng)齒型爪嚙合時脊線銳利可導(dǎo)致的紙張皺折或破壞或所謂撕裂被防止。因此，可防止裝訂強(qiáng)度降低。
[0231]雖然為了完整而清楚的公開已經(jīng)就【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但所附權(quán)利要求并不因此受限，而將被解釋為體現(xiàn)了本領(lǐng)域技術(shù)人員可想到的清楚地落入本文所述基本教導(dǎo)內(nèi)的全部變型和可選構(gòu)造。
【權(quán)利要求】
1.紙張?zhí)幚碓O(shè)備，包括: 輸送單元，其被配置以輸送紙張； 堆疊單元，其被配置以堆疊輸送的紙張，形成紙張疊；和 裝訂單元，其被配置以包括齒型爪對和通過在所述齒型爪對之間加壓所述紙張疊來裝訂所述紙張疊，其中 所述齒型爪的至少一部分邊緣是圓潤的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其中所述齒型爪的頂部邊緣是圓潤的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其中所述齒型爪頂部和底部之間延伸的邊緣是圓潤的。
4.紙張?zhí)幚碓O(shè)備，包括: 輸送單元，其被配置以輸送紙張s ； 堆疊單元，其被配置以堆疊輸送的紙張，形成紙張疊；和 裝訂單元，其被配置以包括齒型爪對和通過在所述齒型爪對之間加壓所述紙張疊來裝訂所述紙張疊，其中 所述齒型爪的至少一部分邊緣是倒角的。
5.紙張?zhí)幚碓O(shè)備，包括 裝訂單元，其被配置以包括齒型爪對和通過在所述齒型爪對之間加壓紙張疊來裝訂所述紙張疊，其中 所述齒型爪的至少一部分邊緣是圓潤的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3和5中任一項(xiàng)所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其中所述邊緣在垂直于所述齒型爪嚙合的方向截取的橫截面中是圓潤的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其中對應(yīng)于所述圓潤橫截面的彎曲表面通過實(shí)施切割和利用鑄模的模鑄的任一種形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3、5和6中任一項(xiàng)所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其中 所述齒型爪包括壓著齒和多個圓潤部分，所述圓潤部分的曲率半徑相互不同并且充當(dāng)損壞減少部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其中 所述壓著齒遠(yuǎn)端附近的部分和所述齒型爪基底附近的部分是圓潤的，其中 所述遠(yuǎn)端附近的部分的曲率半徑被設(shè)定成大于所述基底附近的部分的曲率半徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其中 所述壓著齒具有齒面和側(cè)面，并且 所述損壞減少部分的圓潤化的曲率半徑從所述齒面向所述側(cè)面減小。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備，其中 提供多個所述壓著齒，所述多個壓著齒被對齊，并且 所述壓著齒中最外側(cè)的壓著齒是圓潤的，其曲率半徑最大。
12.圖像形成系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的紙張?zhí)幚碓O(shè)備。
【文檔編號】B65H37/04GK103818763SQ201310577251
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】吉田龍二, 鈴木伸宜, 松下慎吾, 小菅勝弘, 柴崎勇介, 高橋航, 西藤高史, 武舍章洋, 森永拓哉, 岡本育久, 吉田永康, 林宏尚 申請人:株式會社理光