专利名称:单转轴托盘分页装置的制作方法
本发明是关于把纸页进行分类的分页装置，特别用做办公室复印机的附件，虽然这并不是唯一的用途。
自动复印机，特别是办公用复印机可以从一张文件或其他资料复印出很多份复印件。在办公复印机的很多实用情况下，都希望能把很多页文件的复印件进行分页成为一份一份的文件。在这种办公复印机上把复印件分成一份一份的这项工作是用一个分页装置来完成的，这一分页装置一般是由一些托盘组成，每一个托盘用来收集原始文件的一份复印件。用于办公复印机的大多数商用分页装置都包括一些有一定间距的托盘，这些托盘可以是水平布置的，如美国专利NO.3，944，207和4，015，841，也可以是垂直布置的，如美国专利NO.3，977，667。还有一种活动门的分页装置，如美国专利NO.3，414，254中所提到的那样，复印的纸页由一个输送装置运送，经过一些在垂直方向排列的托盘，有一个活动的门或者喂纸口挡在托盘的开口处，可以使纸页按次序进入相应的托盘中。另一种具有固定托盘的分页装置，它上面的每一个托盘有一个挡板或门，当纸页输送装置把纸页运送到每一个托盘的门口时，挡板便依次动作，把纸页从输送装置引到相应的托盘中。在美国专利NO.3，788，640及NO.4，055，339中所提出的移动托盘分页装置是托盘移动，通过一个固定的喂纸口，使纸页进入分页装置的托盘中。回转式分页装置是有一个转轴，在转轴的周围有一些径向布置的托盘，如美国专利NO.3，851，872及美国专利NO.4，073，118中所提到的那样，有一组扇形的托盘按顺序通过一个固定的喂纸口。
一般都希望把分页装置做得尽可能地简单而紧凑。因此，对于容量一定的托盘来说，最好是能够装满。不过，托盘的容量受到一定的限制，这就是把最后一页纸放到每一个托盘中一叠纸上面所需要的空间。为了减少这一困难，在上述各项专利中所采取的办法是，当纸页进入托盘中的时候，相对地移动托盘的托板，使其开口加大，这样可以有选择地增加所需要的尺寸。
另外一种分页装置是把各个托盘布置成一个扇形，如美国专利NO.4，398，712中所提出的那样，把一些可移动的托盘装到一个扇形板上使这些装纸的托盘的入口端进行移动换位，以便让托盘的开口对准喂纸口，以便纸页进入托盘中。托盘布置在一个垂直方向的扇形排列中，而扇形板围绕一个转轴回转。美国专利NO.4，397，461中讲的是一种下坡式分页装置，在这里利用一个象间歇工作轮之类的回转换位机构使托盘入口端变换位置以适应进纸的位置，这个间歇工作轮与各个托盘的定位杆相接合使托盘入口端从喂纸口的这一侧移动到喂纸口的另外一侧。在各个托盘入口端的另一端，每一托盘都安装在各自的转轴上，而转轴装在分页装置的架子上。尽管这种分页装置一般来说也可以满意地工作，但它至少有两个不足之处。就象所有的下坡式分页装置那样，对于所适用的复印件尺寸范围要有一些限制，因为当复印件的尺寸较小时，这些纸就可能会直接进到托盘的端边去，以致常常堵塞后面的纸页进入托盘中。此外，移动这种多转轴托盘所需要的动力要大一些。
美国专利NO.4，397，461所讲的下坡式分页装置有一个供选择的方案，那就是美国专利NO.4，332，377中所讲述的上坡式分页装置。在这种分页装置上，托盘可以由一个回转换位机构，如间歇工作轮进行移动换位，依次地使各个托盘对着一个固定的喂纸位置。托盘的入口端安装在轴上，而这些轴可以在导向槽中滑动。这些托盘的另外一端是一个一个地自由支撑在一起的，可以作纵向运动，也可以转动。
按照本发明的主要方面，一个分页装置是由一个支撑架和一套接受纸页的托盘组成，每一个托盘的一端是纸页的出口端，而另一端是纸页的入口端，每一个上述的托盘都在其出口端安装在同一个转轴上，而转轴装在支撑架上，每一个托盘的出口端都比入口端高，使托盘从入口端到出口端朝上倾斜，因此纸页在托盘中都是斜着放的。各个托盘之间的间距在入口端比较小，而在出口端的间距比较大，分页装置还包括一个能使托盘按顺序地绕其转轴转动的装置，它可使每一个托盘的入口端移动换位以适应固定的喂纸口，好让纸页进入每一个托盘中。换位装置依次地将托盘从喂纸口的一侧移动到相对于固定喂纸口的另一侧，此外还有一个装置用来使邻近的托盘间距加大，以便在对着固定喂纸口的位置时能使纸页进入下面的托盘中，此时，位于纸页入口处每一侧的托盘入口端都套装和靠在一起。
按照本发明的另一个方面，每一个托盘都在其入口端的至少一侧有一个托盘换位板，托盘换位机构包括一个传动的回转换位装置，其上有凹槽可以与托盘换位板相接合，换位装置一转动便可使换位板和托盘入口端转动以适应固定的喂纸口，此时对着喂纸口的托盘间距加大。
按照本发明的另一个方面，传动的回转换位机构包括一台电机和一个C形凸轮，这个凸轮可与每个托盘上的换位板相接合，或者是用一个间歇工作轮来与每个托盘上的圆形换位销相接合。
本发明的另外一个方面是所安装的一个回转换位机构能够在两个方向转动，从而提供了双向分页的可能性。
按照本发明的另一方面，每一个托盘在其两侧和出口端都是敞开的，从而使操作人员能够从分页装置的两侧以及出口端取出所分好的纸页。
本发明的另一方面是每一个托盘都有侧板，上面托盘的侧板盖着下面托盘的侧板，因此把分页装置的侧面都包围起来了。
本发明的另一方面是有一个弹簧装置可使托盘向上紧靠在回转换位机构上。
因此，本发明的一个目的在于提供一个改进的分页装置。
本发明的另一个目的是提供一个分页装置可以与静电复印机一起使用，在这里，靠近复印机一侧的托盘间距比较紧凑，而托盘的另一端的间距则比较大，足以能够从每个托盘中用人工取出所复印的纸页。
提供一个改进的上坡分页装置也是本发明的目的之一。
本发明的另一个目的是提供一个分页装置，操作人员可以从三面靠近，便于把分好的复印件取出来。
本发明的另一个目的是提供一种结构简单、价格较低、体积较小的分页装置。
本发明的另一个目的是提供一种消耗动力最少的分页装置。
附图的简单说明为了更好地了解本发明的内容以及其他目的和特点，有必要参照下列附图进行说明。
图1所示是一台复印机配以按本发明的分页装置的推荐实施例的断面示意图。
图2是按本发明的单转轴托盘分页装置从前面看的等角图。
图3所示是按本发明的单转轴托盘分页装置的侧视图，换位机构表示得较为详细。
图4和图5分别是按本发明的C形凸轮换位机构的不同结构的放大图。
图6所示是按本发明的分页装置的一个实施例从后面看的等角图，上面托盘的侧板将分页装置整个包围起来。
图7所示是本发明的另一个实施例，各个托盘的两侧以及分页装置的出口端都是敞开的，从而可以人工从分页装置的两侧和出口端取出已分好的复印件。
图8所示是一个间歇工作轮换位机构的放大图。
图9所示是具有多转轴的托盘分页装置的简图，表示相邻托盘相互干扰的情况。
图10所示是按照本发明的具有单转轴的托盘分页装置。
图11所示是一个多转轴的托盘分页装置简图，表示转轴如何布置可以使托盘后端板不互相干扰。
对推荐实施例的说明在图1中所示是一台自动化的静电复印机10带有一个按本发明设计的分页装置20，这个分页装置用来收集从复印机10中出来的纸页。虽然本发明的分页装置特别适用于自动的复印机20，但在任何一种需要把连续出来的纸页进行分类收集的设备上，这一装置也同样是好用的。
复印机10包括一个光敏硒鼓11，它在箭头所指的方向转动，依次地通过一系列的静电复印装置充电装置A，成象装置B，显象装置C，输送装置D以及净化装置E。
要复印的文件放在一个台板19上，由一个移动的光学系统进行扫描，该光学系统包括一个透镜13和镜子14，以便在已经在A处充电的硒鼓表面上产生一个连续的光图象。接着，这个光图象在C处显影形成一个可见的带色的图象。纸张从一个可升降的记录装置17送到输送装置D上，这一工序与在硒鼓表面上的成象过程具有同步关系。在经过输送装置以后，复印的纸页从硒鼓表面取下，并送至一个熔化装置F。硒鼓继续转动通过一个净化装置E以便在硒鼓再次充电以前把残留在硒鼓表面上的上色剂去掉。复印件离开熔化装置以后便进入复印机的出料辊18，复印机的出料辊可以紧靠分页装置20的入口，也可以作为分页装置的入口辊。从图1所示的设备结构图可以看出，复印件送入分页装置20中时是字朝上的。
除了图1外再参看图2，图3和图4，可以看到按本发明的分页装置包括五个收集复印件的托盘，从B1到B5。这几个托盘由一个支撑架23支撑着，在支撑架的两侧装有托盘转轴的支架27。每一个托盘B1-B5都安装在转轴25上可以转动，转轴的帽盖26在最上面的托盘B5的侧板32上与托盘转轴25相连接。在支撑架23的另一端有一个与复印机连接的部件24，这里表示的是一对钩子，它与复印机架子21(见图1)挂在一起。每一个托盘都具有侧板32及后端板29，当纸页进入托盘以后都会在重力作用下反靠在托盘的后端板上。此外，如图所示，每一托盘，B1-B5，都在其后端板29上有一切口部分，以便留出一个空挡30，好让复印机的出料辊18伸进来。从图2中可以看得很明白，几个托盘B1-B5是以套装方式排列的，每一个托盘都安装在同一根转轴25上，安装时使每一个托盘的出口端比入口端高些，即托盘是从入口端到出口端朝上倾斜的，从而使每一页纸在进入每一个托盘后都是斜着放的。正是由于每一页纸都是朝上倾斜的，所以在纸进入托盘后都会在重力作用下使其底边靠到托盘的后端板29上。此外，在这种配置中，各个托盘都是在其出口端安装在转轴上，因此托盘在其出口端可以相距一个较大的距离，这样就便于人工从每一个托盘中取出所收集的复印件。在这方面，可再看看图2，每一个托盘上都有一个取纸开口50。
再看图2中的托盘的入口端，图中所示的托盘都是在其原始位置上，其入口端的间距比较小，其位置可以变换以适应固定不动喂纸口，这一点将在后面详细说明。这种配置可使设备体积减小，以便装到办公室用的复印机上。如图2所示，在其他位置上也有措施，在最上面的托盘B5上有一空挡30，以便复印机的出料辊18伸进来进行操作。
位置变换机构将参照图2和图4来说明，同时也要参考图1和图3。在弹簧41(见图3)的作用下，这一套托盘B1-B5一个接一个地向上顶在换位装置35的底部上。下面将要介绍，这个偏移机构为换位装置提供一个持续的力，每旋转一周便使一个托盘向上移动一次。这个换位板装置安装在支座34上，如图所示，换位装置包括一个C形凸轮35，由一台可逆的直流电机36传动。这里所讲的换位装置是一个传动的回转轴件，如C形凸轮35，并具有一个接合槽38，当凸轮在逆时针方向回转时，接合槽38与最上面的换位板T5相接合，这个换位固定在最上面的托盘B5上。由于托盘是在C形凸轮上进行偏移，所以换位板将正好落入接合槽38中。当C形凸轮在逆时针方向继续转动时，换位板T5将向上升高，使托盘B5在转动轴25上转动，并使托盘B5和B4入口端的间距加大，这样，复印出来的纸页便由复印机出料辊18送入托盘B4中。托盘上除了装有换位板T1-T5外，还装有定位板S1-S4(注按作者的意思，这里的S1-S4是指图4图5中的51-54，因此图4图5中的51-54应改为S1-S4-译者)，定位板可以具有任意的适当尺寸以保持相邻托盘在原始位置时的间距。继续转动中，换位用的C形凸轮35和接合槽38将依次地同换位板T5-T1接合，从而依次地使各个托盘向上升高，最终使从下面数第二个托盘B2落在C形凸轮35的实心部分的上面。如图4所示，换位板T1要比其他换位板长，因此这个换位板不会同接合槽38相连。这样就可以避免最下面一个托盘B1从入口间隙移过，因为这个托盘总是停在入口间隙的下面来接受复印的纸页。在图4所示的实施例中，由弹簧41产生的弹力从下面一个托盘B1的底面通过托盘侧板上的间隔片S1传到托盘B2上。接着又通过另一个间隔片S2把弹力传到托盘B3上，再通过另一个间隔片传到托盘B4以至托盘B5上。当C形凸轮35转动到下面，它上面的接合槽38便与下一个相邻的托盘上的换位板相连接，使该托盘升高移过复印纸页的入口处，此时在重力作用下使托盘靠在C形凸轮的上面。
当这一套托盘B1-B5在其原始位置上，最上面一个托盘B5处于复印机出料辊18下面时，复印出来的纸页便可以越过托盘的后端板29上面而进入托盘B5中。当一页纸通过复印机的出料辊18时，纸的底边被复印机上的一个压动开关51(见图1)识别，这个开关触发分页装置控制系统中的一个时间延迟器，在延时以后，分页控制装置便起动可逆直流电机36带动C形凸轮35使之从其中性位置转到接合槽38对着设备的位置上，在这里托盘B5的换位板T5与凸轮接合槽38相连接，并且在C形凸轮35转动的时候插到接合槽38中。当凸轮逆时针方向转动时，换位板T5被升高到C形凸轮35的上面，最后当处于C形凸轮的上面位置时，换位板便落在C形凸轮的外表面上。同时，下面的一个托盘B4在弹簧41的作用下，向上紧靠在C形凸轮的底面上。C形凸轮转动一周以后，由C形凸轮上的凸台45触动开关42，将电机36关掉。然后分页装置便处于接受下一页待分类的复印文件的位置。当纸页的底边再一次被压动开关51探测到以后，它再次触发时间延迟器，经过延时以后，电机36再次起动使C形凸轮35转动，凸轮35的接合槽38与托盘B4的换位板T4相接合，使第二个托盘B4向上移动到C形凸轮的上面。同样，下一个相邻的托盘B3在弹簧41的作用下，向上紧靠在C形凸轮上。其他几个托盘也以同样的方式向上移动变换位置，直到除了最下面一个托盘以外的所有托盘都已向上移动换位并且在重力作用下落到C形凸轮上面为止。与C形凸轮接合的换位板最理想的是在C形凸轮回转过程的底部与C形凸轮相切。如果愿意的话，分页装置可以按上面所讲的单向方式操作，也可以按双向方式操作，各个收集复印文件的托盘可以向上和向下移动换位。分类托盘的向下移动通过同样的C形凸轮和接合槽38机构顺时针方向转动的办法来实现，使托盘B2的换位板T2先接合，从而使托盘B2向下紧靠在托盘B1上，并且对着弹簧41的弹力。其他的托盘也可以同样的方式向下移动换位，以便提供双向分页的操作可能性。当所有的托盘移动到C形凸轮以下的原始位置以后，开关43(见图3)便动作通知复印机分页装置的控制系统托盘已处于原始位置上并且已经具备可以向上移动换位的条件。
图5所示是另一种实施例的情况，在这一实施例中，托盘间距可以利用一些间隔块S1-S4来进行调节，间隔块分别放置在相邻的换位板T1-T5之间。这些间隔块不需要专门装到托盘上，只要改变这些间隔块的尺寸就可以增加或减小各个托盘之间的间距，也就是改变各个托盘的容量。由于托盘是借助C形凸轮35进行换位的，所以要用一个导板48对这些间隔块进行导向，这个导板固定在最下面的托盘B1上。整个换位机构是比较小的，完全可以用一个塑料模压外壳40罩起来，这个外壳与侧板一起构成了一个封闭的分页装置而不需要再加一个单独的外壳。
另一方面，在图7所示的这一实施例中也采用了相同的总概念，只是各个托盘的设计是两侧的主要部位以及出口端敞开，从而可以人工从分页装置的出口端两侧取出所分好的复印件。
换位机构的另外一种配置方案如图8所示。在这一方案中，用一个间歇工作轮53和每个托盘上装的换位销54一起工作，来代替那个C形凸轮和其上的接合槽，用间歇工作轮和换位销可以使托盘向上和向下移动换位就象前面所讲的那样。
按照本发明的分页装置提供了一个上坡分页装置，只要复印的纸小于托盘的尺寸就可以进行分页，在每一页纸进入托盘以后，纸的底边靠到托盘的后端板上。在设备配置和间距方面可以使托盘出口端的间距较大，从而使操作人员容易接近，能够人工取出复印件，同时，由于托盘套装的结构比较紧凑从而可以减小与复印机的距离，各个托盘可以分展开来只是为了让复印的纸进来。此外，采用在托盘后端进行铰接的方式，就有可能选择任何适当的托盘间距，从而使操作人员便于从托盘中取出复印的文件，同时也能使操作人员从三面就近托盘。在分页装置的设计上允许托盘出口端有较大的间距，这样就使操作人员能够分辨邻近托盘中的复印件，同时在托盘之间留有足够的间隙让操作人员可以伸进手去取出分好的文件。此外，这种单转轴结构可以安装一个换位销或换位板，从而对于所有的托盘来说，它都摆动同样的弧，因此不论是哪一个托盘进行移动换位时，都可以在同一个位置上与换位装置接触。这样就可能使用一个尺寸较小和更为有效的间歇工作轮机构，同时也可以采用一个C形凸轮。
本发明的分页装置如上所述同多转轴型式的分页装置相比，具有三个主要的优点。在多转轴的分页装置上，托盘的后端板互相干扰，因为每一个托盘是围绕其自己的转轴摆动一个单独的弧。这一点可以从图9中看出，当托盘后端板处于上面位置时会对相邻的托盘产生干扰。与此相反，在图10所示的这种上坡式分页装置中，所有的托盘都绕同一个转轴转动，在任何位置上托盘后端板之间的间距都可保持一个常数。尽管也可以按图11所示的那样来配置各个转轴，使托盘的后端板不互相干扰，但是在这种配置中，托盘后端板与复印机出料辊的位置关系将有很大的变化，从而会使纸的输送性能变得不太可靠。比如在图11中，托盘B2后端板摆动的弧决定着出料辊的位置。在托盘B2中收集的纸必须在其通过入口间隙时不受干扰通过出料辊。不过，为了避免相邻托盘的后端板在升高的上面位置时受到干扰，托盘B5的后端板必须离开出料辊很远一段距离，以便使送来的纸的底边能够可靠地进入该托盘中去。因此，在多转轴型式的分页装置中，由于每一个托盘后端板的摆动轨迹都不一样，结果不是相邻托盘之间相互干扰，就是有些托盘的送纸操作不可靠。除此之外，在多转轴型式的分页装置中，各个托盘之间的相互关系有所不同，因此不可能采用换位机构。在单转轴的分页装置中，每个托盘的传动销与间歇工作轮机构之间或者换位板与C形凸轮之间的进出位置可以是一样的，因为所有的托盘都按同样的圆弧摆动。这样就可能采用一个间歇工作轮机构或一个C形凸轮来提供一个托盘换位的最佳关系。
在单转轴结构中，由于只有一个转轴所以制造费用也在很大程度上减少了，因为不需要制造与所用托盘数目相同的10个或20个转轴。此外，在安装的配置方面也较为便宜，对于个人使用的小型复印机来说这是一个重要的因素。另外，这种套装方式还可使各个托盘装置合理布置，从而使进纸时移动托盘所需的动力减到最小程度，这样就可保证分页装置的高度可靠性。上述分页装置还有一个特点就是整个纸张输送装置都可以放在复印机里面，从复印机中出来的纸页可以直接进入分页装置的托盘中而不需要增加纸页运送装置。图6所示的实施例又进一步提供了一种结构，在这种设计中托盘板连同其铰接件一起构成了一个美观悦目的几乎封闭的外形，不再需要使用什么外壳以及为了支撑这些外壳而必需的安装件和吊挂件。最后，由于所有的托盘在几何尺寸上同时在相互关系方面都已经最佳化，所以得到了一种托盘一个套一个的十分紧凑的结构。
所有有关的专利申请和专利都明确地作为一个整体包括在本说明书中。
本发明的某些实施例已经在上面叙述了，但是应该理解到，在本发明的范围内可以对某些具体部分做各种不同的改进，本发明的范围是按所附的各项权利要求
规定的。比如前面所讲的换位机构是用一个传动的回转换位机构，如C形凸轮或者间歇工作轮等，但是应该理解到，任何一种换位机构都可以用。比如用一种线圈和可动铁芯组成的机构以及其他装置都可以用在这里。凡对本发明的明显改进和变换可能是在所附权利要求
的范围之内。
权利要求
1.分页装置包括一个支撑架、一套接受复印文件的托盘，每一个托盘的一端是纸页出口端而另一端是纸页入口端，上述的一套托盘在其出口端可围绕同一个转轴转动，转轴安装在上述支撑架上，使每一个托盘的出口端比入口端高，各个托盘都是从入口端到出口端朝上倾斜的，当复印的纸进入每一个托盘时，纸页都是斜着放的，上述托盘在入口端的间距是比较小的，而在出口端的间距较大，分页装置还包括一个可使托盘围绕其转轴转动的装置，用来进行上述每一个托盘的入口端的移动換位以适应一个固定的喂纸口，以便于纸进入每一个托盘中，上述換位装置按顺序地将上述托盘从喂纸口的一侧移动到相对于固定喂纸口的另一侧，上述換位装置使邻近托盘的间距加大，以便在位于固定的喂纸口时可以使纸页进入下一个托盘中，上述托盘的入口端套装在一起，在上述纸页入口处的每一侧都是靠近的。
2.按照权利要求
1的分页装置中，每一个托盘都在其入口端的至少一侧有一个换位板装置，上述托盘换位装置包括一个传动的回转换位机构，上面有一个凹槽可以与上述的换位板相接合，换位装置一转动就使上述换位板以及托盘的入口端转动以适应固定的喂纸口，当对着上述喂纸口时，下面的托盘间距依次地加大。
3.按照权利要求
2的分页装置中，上述的传动回转换位机构包括一个C形凸轮和一台电机。
4.按照权利要求
2的分页装置中，上述的传动回转机构包括一个间歇工作轮，而上述的托盘换位板包括一个圆形的换位销以便插入上述的凹槽中。
5.按照权利要求
2的分页装置，包括一个传动装置用来在两个方向传动上述的回转换位机构，从而提供了双向分页的可能性。
6.按照权利要求
1的分页装置，包括一个装置用来把上述分页装置同一台自动复印机的纸页输出端连接起来。
7.按照权利要求
1的分页装置中，每一个托盘的入口端都有一个后端板，当对着喂纸口时，纸页可以越过这个后端板进入托盘，而在纸页进入托盘以后又可以在重力作用下使纸的底边靠到这个后端板上。
8.按照权利要求
1的分页装置中，每一个上述的托盘都有侧板，上面托盘的侧板盖着下面托盘的侧板，从而把上述分页装置的侧面都包围起来了。
9.按照权利要求
1的分页装置中，每一个上述的托盘在其两侧和出口端都是敞开的，从而操作人员可以从分页装置的两侧和出口端取出分好类的复印件。
10.按照权利要求
2的分页装置包括一个弹簧装置，该弹簧安装在上述支撑架与上述托盘之间用来使上述托盘向上紧靠在上述回转换位机构上。
专利摘要
一个分页装置具有一套接受复印纸页的托盘，这些托盘由一个支撑架支承，每一个托盘有一个纸页出口端和一个纸页入口端，这些托盘在出口端安装在同一个转轴上，而转轴装在支撑架上面，每一个托盘的出口端都比入口端高，因此托盘都是向上倾斜的，当纸页进入托盘后都是斜着放的。分页装置还包括一个回转换位机构，可以依次地使托盘绕其转轴转动以便移动托盘适应固定的喂纸口，使纸页进入托盘中，当托盘换位时，回转换位机构可使邻近的托盘间距加大，此时托盘入口端在纸页入口处的每一侧都是靠近的。
文档编号B65H39/11GK85105543SQ85105543
公开日1987年1月14日 申请日期1985年7月19日
发明者D·J·施泰姆尔 申请人:施乐公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan