CN1758158A - 薄片翻转装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

在薄片翻转装置中，吸附带以180°扭曲的姿势，在输送开始位置处的带驱动辊和输送结束位置处的带驱动辊之间被支撑，且通过由AC电源使吸附带产生静电力，从而使薄片被吸附到吸附带上而输送薄片，由此翻转薄片。

Description

薄片翻转装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及诸如复印装置、打印机或者传真装置之类的图像形成装置，和更特别地，涉及用于在薄片双面成像的情况下翻转薄片的装置。

背景技术

已知图像形成装置，例如复印机、打印机或者传真机，其设置有在薄片的正面和背面上都形成图像的模式(下文中称为双面图像形成模式)。在这种双面图像形成模式中，通过由设置在图像形成装置内的薄片翻转装置翻转薄片，实现在薄片的两面上的图像形成。

图10是侧视剖视图，示出了为双面图像形成模式设置的先前的Z字形薄片翻转装置的构造。

薄片翻转装置100b设有：用于从图像形成装置100a接收薄片的输送导轨101；用于在图像形成之后将薄片排出到装置外部的输送导轨103；以及用于翻转被接收的薄片的输送导轨104、107、110。

从图像形成装置100a接收薄片的输送导轨101被分支到输送导轨103或者输送导轨104，且活舌挡108设置在用于控制薄片前进方向的分叉点，薄片由输送辊102推进。

输送导轨104设置有到输送导轨107和到输送导轨110的分叉点，且活舌挡109设置在用于控制薄片前进方向的分叉点，薄片由翻转辊105推进。输送导轨110设置有输送辊106，输送辊106朝向图像形成装置100a推进被翻转的薄片。

接下来，将解释在先前的图像翻转装置100b中的薄片翻转过程。在图像形成装置100a中，图像形成和图像定影在一面之后，薄片经过输送导轨101输送到薄片翻转装置100b。在该状态下，设置在输送辊102分叉点处的活舌挡108打开输送导轨104并关闭输送导轨103。从而，薄片通过输送辊102的转动输送到输送导轨104。

当薄片输送到输送导轨104时，设置在翻转辊105的分叉点处的活舌挡109关闭输送导轨110，从而薄片通过输送导轨104且由翻转辊105推进到输送导轨107。当薄片的尾端通过活舌挡109时，翻转辊105停止。

在翻转辊105停止之后，活舌挡109关闭输送导轨104并打开输送导轨110。然后，翻转辊105沿反方向转动，以将薄片推进到输送导轨110，并且薄片由输送辊106输送到图像形成装置100a。在其后在双面图像形成模式将图像形成在薄片的背面上的情况下，重复上述操作。

在该Z字形薄片翻转装置中，为了改变薄片的方向，必须使辊停止和反转，因此导致浪费时间。

此外，用于在改变薄片方向处暂时保持薄片的导轨部件被占用，直至整个薄片通过该导轨，从而对于较长的薄片需要更长时间，且双面打印过程的生产效率难以提高。

为了避免该缺点，另一种类型的薄片翻转装置公开在日本专利申请公报No.11-207927或者日本专利申请公报No.2002-20000(USP 2002069774A)中。

在公开在日本专利中请公报No.11-207927的发明中，薄片由具有夹持爪的薄片输送装置夹持，且该薄片输送装置沿着具有Mebius带形状的输送路径被引导，以翻转薄片。

然而，在薄片沿着具有Mebius带形状的输送路径被引导的该种薄片翻转装置中，由于薄片被夹持爪夹持，夹持爪的痕迹形成在薄片表面，且薄片趋向于在输送过程中在不同于由夹持爪夹持的部分的一部分引起拍动，从而导致薄片的损坏。

此外，在公开在日本专利申请公报No.2002-20000的发明中，每一个呈180°交叉的两带7、8设置在偏转引导辊3、4、5、6之间，以及薄片夹持在两带7、8之间，且在180°转弯下输送。

此外，在该种结构中，由于薄片S只由两带7、8夹持和输送，为了实现无薄片偏差的输送，必须提高带7、8的夹持力，并且该增大的夹持力可能导致在带上出现痕迹。此外，薄片趋向于在输送过程中在不同于由夹持爪夹持的部分的一部分引起拍动，从而导致薄片的损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够改善薄片翻转过程和能够获得稳定的薄片翻转而不损坏薄片的薄片翻转装置。

根据本发明，可以通过薄片翻转装置实现前述目的，薄片翻转装置包括：输送带，用于输送薄片；驱动装置，其驱动输送带；以及吸附装置，其吸附薄片到输送带上，其中，输送带的薄片吸附表面在输送开始位置和输送结束位置之间具有扭曲，从而输送的薄片被翻转预定角度。

在本发明的薄片翻转装置和图像形成装置中，由于输送带的表面在输送开始位置和输送结束位置之间被扭曲预定角度并且薄片被吸附到该输送带上进行输送，可以减少薄片翻转所需的时间，从而提高双面图像形成过程的生产率。此外，由于在输送时薄片不是被局部夹持而是全部吸附，与先前的沿形成为mebius带形状的输送路径翻转薄片的装置相比，可以使得避免打印质量变差，例如在薄片上出现夹持痕迹。此外，因为可以预止薄片在输送中的拍动，可以改善薄片输送的稳定性。

附图说明

图1是实现本发明的图像形成装置的侧视剖视图；

图2是作为翻转单元的本发明的薄片翻转装置的透视图；

图3是实现本发明的翻转单元的俯视图；

图4是实现本发明的翻转单元的侧视图；

图5是侧视图，示出在实现本发明的翻转单元中的输送开始位置；

图6是侧视图，示出在实现本发明的翻转单元中的输送结束位置；

图7是侧视图，示出从实施例的吸附带33分离薄片的另一方法；

图8是实施例的翻转单元在薄片输送过程中的透视图；

图9是透视图，示出实施例的翻转单元的另一例子；

图10是先前的Z字形薄片翻转装置的侧视剖视图；以及

图11是示出另一先前的薄片翻转装置的透视图。

具体实施方式

下面，将参照图1至8说明实现本发明的薄片翻转装置和图像形成装置。

图1是实现本发明的图像形成装置的侧视剖面图；图2是作为翻转单元的本发明的薄片翻转装置的透视图；图3是实现本发明的翻转装置的俯视图；图4是实现本发明的翻转装置的侧视图；图5是示出在实现本发明的翻转装置中的输送开始位置的侧视图；图6是示出在实现本发明的翻转装置中的输送结束位置的侧视图；图7是示出从该实施例的吸附带33分离薄片的另一种方法的侧视图；以及图8是该实施例的翻转单元在薄片输送过程中的透视图。

图像形成装置1由以下构成：原稿读取部2，用于读取例如书或者文件的原稿作为符号数据或者图像数据；图像形成部3，用于通过转印在薄片(复印纸或者蜡光纸)上形成由原稿读取部2读取的图像数据的图像；进给部5，用于进给将在图像形成部3中使用的薄片；定影部6，用于定影在图像形成部3内转印到薄片上的调色剂图像；以及双面部7，用于在双面打印的情况下执行薄片的翻转。

原稿读取部2设有具有照亮放置在原稿台8上的原稿的光源的光学扫描部10。由该照明产生的反射光由设置在原稿读取部2中的反射镜一个接一个地反射，然后被引导穿过缩小透镜11，并且由例如CCD 12的图像传感器读取。由CCD 12读取的光进行光电转换，如此获得的图像数据经过A/D转换和图像处理，且输出到存储器或者硬盘(未示出)。

图像形成部3设有激光单元13，其根据由原稿读取部2读取的图像数据，在激光驱动器控制下发射激光束。激光束落到未示出的多棱镜上，且通过多棱镜的转动，沿着感光鼓15的母线扫描感光鼓15。感光鼓15的表面的这种扫描曝光形成静电潜像，该感光鼓15预先由充电器16充电。

静电潜像由显影装置17显影在感光鼓上，且产生的调色剂图像由转印充电器19转印到薄片上。在图像转印之后残留在感光鼓15上的残留调色剂由清洁装置20除去。充电器16、显影装置17、转印充电器19和清洁装置20位于感光鼓15的附近，且沿着感光鼓15的转动方向按照这个顺序布置。

在图像形成装置1中，用于青色、品红色、黄色和黑色的四种颜色的机构依次地布置，且根据颜色区分的各图像数据形成的图像叠加地被转印，以获得彩色图像。

在进给部5中，设置有用于堆叠薄片的薄片盒21，其可拆卸地安装在图像形成装置1的下部。在接近薄片盒21的位置，设置有拾取辊22，且连接到拾取辊22的未示出的螺线管在薄片进给的待命状态被接通，由此拾取辊22与薄片表面相分离。

在薄片进给操作时，螺线管被断开，以使拾取辊22与最上面的薄片接触。与拾取辊22接触的薄片通过拾取辊22的驱动进给。在这种状态下，由通过同步皮带从输送辊23传递的驱动力转动拾取辊22。由拾取辊22驱动的薄片由输送辊23和减速辊25夹持和输送。在通过未示出的转矩限制器使减速辊25沿着与薄片输送方向相反的方向转动的同时，输送辊23沿薄片的输送方向转动。

因而，当只输送一张薄片时，由于只有一张薄片夹持在两个辊之间，在薄片和辊之间的摩擦力克服了转矩限制器对减速辊25的驱动力，因此减速辊沿输送方向转动。

在两张或者更多薄片重叠地前进的情况下，在到达输送辊23和减速辊25之间的夹持位置时，在薄片之间的摩擦力就变得弱于转矩限制器的动力，由此减速辊25沿与输送方向相反的方向转动，且在多个薄片中只有最上面的薄片被分离和先行进给。

这样，在拾取辊22同时推进多个薄片的情况下，前述功能使得在此多个薄片中仅分离和推进最上面的薄片，由此堆叠在薄片盒21中的薄片可以一张一张地输送。然后，如此分离的薄片被输送到薄片定位部9。

定影部6设有用于将调色剂图像定影到薄片上的定影辊26和压力辊27，并且，当承载有已转印了调色剂图像的薄片由传送带32从图像形成部3输送时，定影辊26和压力辊27向薄片施加热量和压力，从而将调色剂图像定影到薄片上。

在定影部6中的该定影处理之后，在普通图像形成模式(单面图象形成模式)的情况下，薄片由成对的排出辊4排出到图像形成装置1的外部。

另一方面，在双面图像形成模式的情况下，在通过定影辊26和压力辊27之后，薄片输送到双面部7。

输送到双面部7中的薄片通过双面输送路径29，并且被引导到双面单元(薄片翻转装置)30中。然后，为了重复图像形成，薄片由再进给辊31输送到薄片定位部9，然后，以与在单面图像形成模式下相同的方式被排出到图像形成装置1的外部。

下面将说明翻转单元30，其作为本实施例中的薄片翻转装置。

在翻转单元30内，作为本发明的输送带用于吸附和输送薄片的吸附带33被支撑在输送开始位置处的带驱动辊35和输送结束位置处的带驱动辊36之间。在带驱动辊35的位置处的吸附带33的薄片吸附表面是处于从在带驱动辊36的位置处的吸附带33的薄片吸附表面的位置扭曲180°的位置。更具体地，在带驱动辊35的位置处的吸附带33的薄片吸附表面面朝下，而在带驱动辊36的位置处的吸附带33的薄片吸附表面面朝上。

在本实施例中，薄片吸附表面被扭曲180°，但是这种角度可以根据需要适当地选择。

也在薄片输送开始位置处，压力辊39夹着吸附带33与带驱动辊35相对。压力辊39向带驱动辊35施加特定的偏压力，由此被输送到翻转单元30的薄片被吸附带33吸附。施加到带驱动辊35的偏压力可以在大小和施加方法方面，例如根据薄片的类型，由螺线管或者电机控制。

此外，支持辊37设置在带驱动辊35和带驱动辊36的大致中央处，且在被支撑的吸附带33的内侧，为了避免其相互摩擦。

尽管在本实施例中被省略，作为本发明的驱动装置的带驱动辊35、36由诸如电机之类的驱动装置驱动，以使吸附带33以预定的速度转动。此外，带的输送性能可能被提高，例如通过在吸附带33的端部上形成肋或者通过在带驱动辊35、36中的任一个设置用于调节吸附带33的对准的操纵机构。

另一方面，为了使薄片吸附到吸附带33上，使用了吸附带静电充电的装置。为了吸附带33的静电充电，作为如图2所示的本发明的控制装置的充电控制部40控制AC电源41，以供给带驱动辊35、36和支持辊37以电流，从而向吸附带33提供静电力。可以应用DC电源供给带驱动辊35、36和支持辊37电流，从而向吸附带33提供静电力。

如上所述，向带驱送辊35、36和支持辊37提供电流，以获得静电力，但是，只要能在吸附带33中获得必要吸附力的静电力，就不需要向所有这些构件提供电流。

此外，根据薄片的类型(例如单位面积的重量、刚性、厚度等等)，吸附薄片所需的吸附力是可变的。因此，可通过在充电控制部40中根据将使用的薄片类型控制吸附力来减少耗电量。也可以通过用未示出的传感器或类似物识别被输送的薄片，并通过控制每一薄片的吸附力来减少耗电量。

下面，将说明本实施例的翻转单元30的功能。

薄片在入口输送导轨42a、42b之间输送，且通过带驱动辊35的充电功能在吸附带33下面被吸附。被吸附到吸附带33的薄片沿着吸附带33的扭曲形状被引导到输送端部位置。

在翻转单元30的输送端部位置，出口输送导轨43a、43b设置成如图6所示的相面对的位置。为了防止薄片的一端部当从吸附带33分离时跳起来以引起不良的薄片输送，出口输送导轨43a设置有长度为L的遮盖。

薄片仅仅通过吸附在吸附带33上的薄片的刚性从吸附带33分离，这利用了由带驱动辊36的外径确定的吸附带33在输送端部位置的曲率和薄片的抗弯力(通过弯曲分离)。更明确地，由吸附带33吸附和输送的薄片具有比吸附带的吸附力大的刚性，从而薄片不能在输送端部位置改变方向，并且从吸附带33的吸附表面分离。

图7示出用于从吸附带33分离薄片的另一示例方法。

电荷消除针45通过减小吸附带33的吸附力执行分离，且分离爪46通过凸轮爪强制分离薄片和吸附带33。分离爪46绕转动中心46a可转动地设置，且通过未示出的扭力弹簧与吸附带33相接触。

因此，这种具有电荷消除针45和分离爪46、或者通过弯曲分离的分离方法使得薄片翻转，而不引起吸附带33和薄片的输送速度的改变。

图7示出结合使用电荷消除针45和分离爪46的情况，但是它们不必结合使用，而是可以单独地使用任何一个。此外，电荷消除针45和分离爪46可能用作前述通过弯曲分离的辅助装置。

图8是处于由在图2到图7中说明的翻转单元30输送的实际薄片状态下的透视图。如图8所示，薄片S在正面(薄片的第一次图象形成的表面)朝上的状态下从入口输送导轨42a到翻转单元30输送。

被输送的薄片S由吸附带33输送，吸附带33由带驱动辊35在图2所示的方向A上的旋转和带驱动辊36在图3所示的方向B上的旋转驱动。在这种状态下，支持辊37沿图2所示的方向C被驱动，且压力辊39沿图2所示的方向D转动。薄片在它的正面被吸附到吸附带33，且在这种状态下沿着吸附带33的扭曲结构被引导至输送端部位置。

然后，薄片S通过前述的吸附带33和薄片的分离方法分离，且从出口输送导轨43a、43b转移到下一输送路径。由于构成翻转单元30的吸附带33的表面在输送开始位置和输送结束位置之间扭曲180°，薄片通过由这样的吸附带33进行输送，其正面和背面被翻转。吸附带33的扭曲方向和输送方向优选地选择为使薄片S被带到装置的前部。

下面，将说明本实施例的翻转装置的另一个例子。图9是示出本实施例的翻转装置的另一个例子的透视图，其中，与图1中相同的组成用与图1中相同的符号表示，且图1中的说明是适用的。

图1到图8已经说明了通过单一吸附带33翻转薄片的方法。然而，不是必须通过单一的吸附带33翻转薄片，而是可以通过如图9所示的分为两个部分的翻转获得相似的效果。

在图9所示的翻转装置47中，薄片S从方向E输送而来，且通过第一翻转装置47a的吸附带49经受90°翻转。在经过第一翻转装置47a之后，薄片S在输送辊51的支撑下经过中间路径52输送。然后，一旦到达第二翻转装置47b，它进一步通过吸附带50经受90°的翻转过程。然后，在总共翻转180°之后，薄片沿方向F排出，且再次输送到薄片定位部9。

这种翻转过程分为两部分，以减小翻转所需的距离，由此可以使得装置更紧凑。前述的翻转装置47示出将吸附带分成两部分的构造，但是，这种分开不限于两部分，而是可能为三个或者更多部分。因此，翻转装置的这种分开构造使得不采用大尺寸的带就可享受本发明的效果。

在本实施例的翻转单元30中，如前所述，用于输送薄片的吸附带33以180°扭曲形状在带驱动辊35和36之间被支撑，且薄片通过被吸附在这样的吸附带33上进行输送，由此可以减小薄片翻转所需的时间，以提高在双面打印过程的生产率。

此外，通过将薄片吸附到吸附带33，以及通过吸附带33在输送开始位置和输送结束位置之间以预定角度扭曲的状态下输送薄片，本实施例的翻转单元30可以减少翻转薄片所需的时间，由此不必以增大的速度输送薄片，因此，减小了辊或类似物在薄片上的污染，且避免了薄片质量的变坏。

此外，在本实施例的翻转单元30中，在被吸附到吸附带33上的状态下被输送的薄片，不是局部地被支撑，因此防止了如夹持痕迹的薄片损坏和打印质量的变差，且进一步防止了在输送操作期间的薄片振动，由此提高了输送的稳定性。

此外，通过在被吸附到吸附带33上的状态下输送薄片，本实施例的翻转单元30可以减少翻转薄片所需的时间，且不需要在双面部7内增大输送速度，由此可以使用较小驱动功率的电机，从而抑制装置内的温度上升或者噪音水平。

而且，根据薄片的类型，通过由充电控制部40控制将薄片吸附到吸附带33上所用的静电力，本实施例的翻转单元30可以减小耗电量。

而且，与例如Z字形的薄片翻转装置相比，本实施例的翻转单元30可以节省翻转薄片所需的空间，从而使薄片翻转装置和利用此薄片翻转装置的图像形成装置紧凑，其中，在本实施例的翻转单元30中，薄片通过被吸附到吸附带33上进行输送，吸附带33的表面在输送开始位置和输送结束位置之间被扭曲预定角度。

在具有单一吸附带33和具有两条吸附带49和50的翻转薄片的前述例子中，翻转角度被假设为180°，但是，这种角度不限于180°，而是可以根据在翻转之后对薄片的处理或者输送路径的形状而任意选择。这同样也可应用于使用三条或者更多吸附带的情况。

而且，在前述例子中，具有翻转单元30(薄片翻转装置)的图像形成装置1被解释为彩色图像形成装置，但是，只要可以在薄片上执行双面打印，它也可以是专用单色图像形成装置。

而且，在前述例子中，具有翻转单元30的图像形成装置1被假定为根据由原稿读取部2读取的图像数据进行图像形成，但是也可以被利用为能够网络连接的图像形成装置，例如，基于从例如另一图像形成装置或者个人电脑的信息终端通过例如互联网、局域网(LAN)或者无线局域网(LAN)的网络被传输的图像数据进行图像形成的图像形成装置。

此外在前述的例子中，用于避免吸附带33互相摩擦的支持辊37仅被一个单元使用，但是，它可以在多个单元内使用，以进一步稳定吸附带33在薄片输送和其输送操作时的形状。

如上所述，在进行薄片的双面打印中，尤其是在双面图像形成过程中需要高速度的情况下，本发明的薄片翻转装置和图像形成装置是有效的。

本申请要求在2004年10月4日提交的日本专利申请No.2004-291404的优先权，通过引用其内容包含于此。

Claims (12)

1.一种薄片翻转装置，用于以预定角度翻转薄片，其包括：

输送带，其用于输送薄片；

驱动装置，其驱动输送带；以及

吸附装置，其使得输送带吸附薄片；

其特征在于，输送带的薄片吸附表面在输送开始位置和输送结束位置之间具有扭曲。

2.根据权利要求1所述的薄片翻转装置，其特征在于，输送带在输送开始位置和输送结束位置之间使薄片的正面和背面翻转。

3.根据权利要求1所述的薄片翻转装置，其特征在于，输送带包括至少两条用于沿着薄片输送方向输送薄片的输送带；以及

多个输送带的扭曲角度之和等于在输送开始位置翻转薄片的正面和背面所需的角度。

4.根据权利要求1所述的薄片翻转装置，其特征在于，吸附装置使得输送带通过静电吸附作用吸附薄片。

5.根据权利要求4所述的薄片翻转装置，其特征在于，吸附装置包括根据薄片的类型控制吸附力的控制装置。

6.根据权利要求1所述的薄片翻转装置，进一步包括辅助分离装置，其在输送结束位置从输送带分离被吸附到输送带上的薄片。

7.一种薄片翻转装置，用于以预定角度翻转薄片，其包括：

设置在薄片的输送开始位置的带驱动辊；

设置在薄片的输送结束位置的带驱动辊；

吸附带，其在各带驱动辊之间在以预定角度扭曲的状态下被支撑；以及

充电控制部，其用于控制AC电源或者DC电源，以向带驱动辊供给电流，从而向吸附带提供静电力。

8.根据权利要求7所述的薄片翻转装置，进一步包括处于各带驱动辊的大致中央处且在被支撑的吸附带的内侧的支持辊，以防止吸附带的互相摩擦。

9.根据权利要求7所述的薄片翻转装置，其特征在于，充电控制部根据薄片的类型控制吸附带的吸附力。

10.根据权利要求7所述的薄片翻转装置，进一步包括电荷消除针，用于减小在薄片输送结束位置附近的吸附带的吸附力，由此被吸附到吸附带上的薄片通过电荷消除针被分离。

11.根据权利要求7所述的薄片翻转装置，进一步包括分离爪，其可转动地设置在薄片的输送结束位置附近且通过弹簧与吸附带接触，由此被吸附到吸附带上的薄片通过分离爪被分离。

12.一种图像形成装置，其包括：

图像形成部；以及

双面输送路径，用于将薄片再次输送到图像形成部，该薄片在其第一面承载有由图像形成部形成的图像；

其特征在于，双面输送路径包括根据权利要求1到11中的任意一项所述的薄片翻转装置。

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