排出机构和图像形成装置的制作方法

专利名称：排出机构和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及排出机构和图像形成装置。
背景技术：
已开发出各种用于改善从图像形成装置中排出记录介质的性能的技术。美国专利申请公开No. 2006/0157922描述了一种排出辊，该排出辊的外周表面具有凸起区域(kickarea)。未审查的日本专利申请公开3-111370描述了一种从排出辊伸出的文档排出部件。文档排出部件借助因文档的刚性而产生的保持力发生弹性变形，并且当文档排出部件返回其初始状态时将文档排出。

发明内容
本发明的目的是提供一种排出机构，通过该排出机构，与具有正圆筒形形状的辊部件相比，改善了排出性能；并且通过该排出机构，与外周表面具有突起或凹部的辊部件相t匕，降低了介质损坏的可能性。根据本发明的第一方面，排出机构包括旋转轴、辊部件和变形单元。所述辊部件具有与所述旋转轴同轴的外周表面，所述辊部件与所述旋转轴一起旋转，并且将与所述外周表面接触的介质排出。所述变形单元以下述方式使所述介质发生变形使所述介质的不与所述外周表面接触的部分经过比所述外周表面更接近所述旋转轴的位置。当所述辊部件旋转时，所述外周表面的与所述介质接触的部分沿着轴线方向以及沿着所述旋转轴的旋转方向连续地移位。根据本发明的第二方面，基于本发明的第一方面，所述排出机构还包括辊主体，所述辊主体将所述介质咬合在所述辊主体与所述辊部件之间。当辊部件旋转时，所述辊主体与所述辊部件咬合所述介质的区域的沿着所述轴线方向的长度不发生变化。根据本发明的第三方面，基于本发明的第一或第二方面，所述辊部件的数量至少为两个，并且所述辊部件沿着所述轴线方向设置在不同的位置。当所述辊部件旋转时，所述辊部件的与所述介质接触的彼此相邻的部分之间的沿着所述轴线方向的距离连续地变化。根据本发明的第四方面，基于本发明的第三方面，所述排出机构还包括从所述旋转轴的下述区域突出的突起所述区域位于所述两个辊部件之间，并且位于从所述距离为最大的位置起围绕所述旋转轴沿着所述旋转方向向后转半个圆周的范围内。根据本发明的第五方面，基于本发明的第三方面，所述排出机构还包括从所述旋转轴的下述区域突出的突起所述区域不位于所述两个辊部件之间，并且不位于所述距离为最大的位置的轴线方向上。根据本发明的第六方面，基于本发明的第四或第五方面，从所述旋转轴的轴线到所述突起的远端的距离小于从所述轴线到所述外周表面的距离。根据本发明的第七方面，基于本发明的第四至第六方面中的任一方面，所述突起具有沿着旋转方向伸出的部分。
根据本发明的第八方面，基于本发明的第一至第七方面中的任一方面，所述辊部件具有圆柱形形状，所述圆柱形形状与所述旋转轴同轴并且具有端面，所述端面包括相对于所述旋转轴倾斜的部分。根据本发明的第九方面，基于本发明的第八方面，所述辊部件具有与所述旋转轴同轴的斜圆柱形形状。根据本发明的第十方面，一种图像形成装置，包括图像形成单元，其在介质上形成图像；以及根据本发明的第一至第九方面中任一方面的排出机构，所述排出机构将所述图像形成单元已经在其上形成所述图像的所述介质排出。利用根据本发明的第一、第八和第九方面中任一方面的排出机构，与辊部件具有正圆柱形形状的情况相比，改善了介质的排出性能，并且与辊部件的外周表面具有突起或凹部的情况相比，降低了介质损坏的可能性。利用根据本发明的第二方面的排出机构，与辊主体与辊部件将介质咬合在二者之 间的咬合区域的长度随着辊部件的旋转而变化的情况相比，降低了介质损坏的可能性。利用根据本发明的第三方面的排出机构，两个辊沿着轴线方向咬合介质和排出介质。利用根据本发明的第四方面的排出机构，能够将具有宽度沿着与排出方向相反的方向减小的形状的介质排出。利用根据本发明的第五方面的排出机构，降低了用于使已变形介质恢复其初始形状的部件损坏介质的可能性。利用根据本发明的第六方面的排出机构，降低了设置在旋转轴上的突起损坏介质的可能性。利用根据本发明的第七方面的排出机构，与突起不具有沿旋转方向突出的部分的情况相比，提高了介质的排出性能。利用根据本发明的第十方面的排出机构，与辊部件具有正圆柱形形状的情况相t匕，改善了介质的排出性能，并且与辊部件的外周表面具有突起或凹部的情况相比，降低了介质损坏的可能性。


下面将参考附图对本发明的示例性实施例进行详细说明，其中图I示出根据本发明的第一示例性实施例的图像形成装置的整体构造；图2A和图2B示出根据第一示例性实施例的排出单元和排出单元附近的构造；图3示出排出辊的形状；图4示出排出单元和辅助单元；图5示出波纹如何设置在位于排出辊上的介质上；图6示出介质已经经过被咬合在排出辊与辅助辊之间的点的状态；图7A至图7C示出排出辊与介质之间的接触点如何沿着排出杆的延伸方向而移位；图8示出介质的末端如何通过排出辊而排出；图9是根据本发明的第二示例性实施例的图像形成装置的排出单元的立体图IOA和图IOB示出根据第二示例性实施例的排出单元和排出单元附近的构造；图11示出信封的构造；图12示出突起的沿着轴线方向的布置；图13示出在轴线方向上封盖与排出辊之间的距离以及与突起之间的距离之间的关系;图14A至图14C示出不具有钩部的突起的功能；图15A至图15C示出具有钩部的突起的功能；
图16是根据本发明第三示例性实施例的图像形成装置的排出单元的立体图；图17A和图17B示出根据第三示例性实施例的排出单元和排出单元附近的构造；以及图18A至图18F示出了具有钩部的突起的变型例。
具体实施例方式I.第一示例性实施例1-1.整体结构在下面所描述的示例性实施例中，术语“介质”指的是由图像形成单元500在其上形成图像的片状物体。介质典型地为纸张或者纸制的信封。然而，介质也可以是塑料片。在本说明书和附图中，使用彼此垂直的X-轴、Y-轴和Z-轴表示方向。由X-轴、Y-轴和Z-轴表示的XYZ坐标系是右手坐标系。X-轴表示X分量。X分量沿着X轴而增大的方向将被称为X(+)方向，并且X分量沿着X轴而减小的方向将被称为X(-)方向。同样的规定应用与Y轴和X轴。图I示出根据本发明的第一示例性实施例的图像形成装置I的整体构造。图I是示出沿着Z(-)方向看到的图像形成装置的内部的示意图。供给单元600包括用于收容诸如片材或信封等介质的容器。容器插入到图像形成装置I的外壳800内，并且收容在容器内的介质做好被供应的准备。传送单元700从供给单元600中逐一地拾取介质,并且将介质中的一个传送至图像形成单元500。图像形成单元500利用使用显影剂的电子照相法在介质的表面上形成图像。具体而言，图像形成单元500包括感光体，其承载潜像；曝光装置，其使感光体曝露于光并且使感光体承载潜像；显影剂供应装置，其将显影剂供应给感光体上的潜像；以及转印装置，其将已显影图像从感光体转印到介质上。显影剂例如包括黑色色调剂。图像形成单元500是在介质上形成图像的图像形成单元的实例。定影单元400加热介质，并将已通过图像形成单元500附着在介质的表面上的色调剂熔化，从而使图像定影。排出单元100和辅助单元200将定影单元400已使上面的图像定影的介质咬合在二者之间，并将介质排出至堆叠单元300。排出单元100是排出图像形成单元已在上面形成图像的介质的排出机构的实例。堆叠单元300堆叠并保持已被排出单元100排出的介质。1-2.排出单元的构造
图2A和图2B示出根据第一示例性实施例的排出单元100和排出单元100附近的构造。图2A是沿着X(+)方向看到的排出单元100和辅助单元200的示意图。图2B是沿着图2A中的线IIB-IIB截取的沿着Z (-)方向看到的排出单元100、辅助单元200和堆叠单元300的剖视图。排出单元100包括排出杆101和排出辊102。排出杆101是受到驱动单元(未示出)的驱动而围绕轴线0旋转的杆状部件。也就是说，驱动单元是使排出杆101 (旋转轴)沿着与介质的排出方向对应的旋转方向旋转的旋转单元的实例。两个排出辊102a和102b安装在排出杆101上，从而在轴线方向上彼此分离(下文中，在不需要辨别排出辊102a和排出辊102b时，这两个辊将被统称为“排出辊102”)。每个排出辊102是具有与排出杆101 (旋转轴)同轴的外周表面的辊部件的实例，该辊部件与排出杆101 —起旋转并且将与该外周表面接触的介质排出。排出辊102和辅助单元200 (将在下文中描述)的辅助辊202将介质咬合在二者之间，排出辊102围绕排出杆101的轴线0沿着箭头Dtl的方向旋转，从而将介质排出至堆叠单元300。图3示出了一个排出辊102的形状。如图3所示，排出辊102具有由两个斜圆柱 体形成的形状，这两个斜圆柱体沿着各自的轴线被切割开并且沿着切割表面结合在一起，从而相对于切割表面彼此对称。图3所不的倾斜表面Slj表不排出棍102的端面的一部分，并且倾斜表面&相对于轴线0倾斜。因此，在沿着特定方向看到的侧视图中，排出辊102具有弯折的形状(dogleg shape),并且在沿着从该特定方向转向90度的方向看到的侧视图中，排出辊102的端面均具有扇形的形状。排出辊102的端面彼此平行。因此，无论在排出辊102的外周表面的哪个位置上，排出辊102的外周表面的沿着轴线方向的长度都是恒定的。可以通过将斜圆柱实际切割成两半并将切割后的斜圆柱粘结来制造排出辊102。作为选择，可以通过将材料切割成这种形状来制造排出辊102。排出辊102的材料不具体限制，并且可以是例如树脂或橡胶。可以通过将这种材料注塑成型来一起制造排出辊102和排出杆101。在下述实例中，通过将树脂注塑成型来一体地形成排出杆101和排出辊102。通过一体地形成排出辊102和排出杆101，省略了将排出杆101插入排出辊102的过程，从而减少了对排出杆101的形状的限制。排出辊102a和102b沿着轴线方向设置在排出杆101上的不同位置。排出辊102a和102b相对于与轴线垂直的平面彼此对称。因此，排出辊102a和102b是具有与介质接触的部分的两个辊部件的实例，并且当排出辊102a和102b旋转时接触部分之间的沿着轴线方向的距离连续变化。再次参考图2A和图2B，辅助单元200包括辅助杆201、辅助辊202和波纹辊203。辅助杆201是设置成与排出杆101在Y(+)方向上分开预定距离的杆状部件。辅助杆201的轴线与排出杆101的轴线平行。围绕辅助杆201旋转的辅助辊202设置在辅助杆201的面向排出辊102a和102b的位置。辅助辊202的直径大于辅助杆201的直径。波纹辊203设置在辅助杆201上并且围绕辅助杆201旋转。图4示出排出单元100和辅助单元200。图4是图2A所示的排出辊102中的一个排出辊(具体为排出辊102b)和排出辊102的附近的放大视图。两个波纹辊203设置在辅助杆201上并与一个排出辊102对应。波纹辊203设置成排出辊102沿着轴线方向位于波纹辊203之间。
辅助辊202与朝向辅助辊202的排出辊102 —起移动。辅助辊202和排出辊102将介质P咬合在二者之间，并将介质P排出至堆叠单元300。图4所示的点Pn是介质P被咬合在排出辊102与辅助辊202的外周表面之间的点。图4所示的点Pc比位于排出辊102的外周表面的点Pn更接近排出杆101。也就是说，辅助辊202是将介质咬合在辅助辊202和排出辊102 (辊部件)之间的辊主体的实例。如上文所述，由于排出辊102的外周表面沿着轴线方向的长度是恒定的而与外周表面上的位置无关，因此，当排出辊102旋转时，在辅助辊202 (辊主体)和排出辊102 (辊部件)将介质P咬合在二者之间的咬合区域上的长度是恒定的。由于波纹辊203朝向排出杆101将介质P压至点Pc，因此，在介质P上形成沿着介质P的排出方向延伸的波浪形的脊(在下文中称为波纹)。图5示出波纹如何设置在位于排出辊102上的介质P上。波纹辊203按压被咬合在排出辊102与辅助辊202之间的介质P。因此，如图5所示，介质P的与排出辊102接触的部分具有沿着Y(+)方向突出(凸起)的形状，并且介质P的不与排出辊102接触的部分 具有沿着Y(-)方向凹陷(凹入)的形状。从而，通过波纹辊203在介质P上形成沿着介质P的排出方向延伸的脊。在下文中，凸起形状的顶点将被称为凸部Cv，而凹入形状的顶点将被称为凹部C。。也就是说，波纹辊203是变形单元的实例，该波纹辊使介质发生变形，从而使介质的不与辊部件的外周表面接触的部分经过比辊部件的外周表面更接近旋转轴的位置。再次参考图2A和图2B，图2B所示的堆叠单元300是通过将板在边缘303处进行弯折而制成的。堆叠单元300包括底部分301和侧部302。已被咬合在排出辊102与辅助辊202之间并已被排出的介质堆叠在底部分301上。由于底部分301相对于重力方向(Y(-)方向)倾斜，因此，堆叠在底部分301上的介质倾向于沿着箭头D1的方向下滑。侧部302支撑介质的端部，从而阻止介质沿着箭头D1的方向进一步下滑。1-3.排出单元的操作下面对排出单元100的操作进行描述。图6示出介质P已经经过被咬合在排出辊102与辅助辊202之间的点Pn的状态。在图6所示的状态下，介质P的末端Ep已经过点PN，介质P与辅助辊202分离，并且介质P位于排出辊102上。介质P的前端Ea在点Pa处抵靠堆叠单元300的底部分301，并且介质P在与排出方向(X(-)方向)相反的X(+)方向上受到来自底部分301的反作用力。由于波纹，介质P具有凸部Cv和凹部C。，凸部Cv和凹部C。是沿着排出方向延伸的脊和槽。因此，介质P不容易沿着图6所示的X轴方向弯曲。图7A至图7C示出排出辊102与介质P之间的接触点如何沿着排出杆101延伸的方向而移位。为了便于描述，在图7A至图7C中，与图5所示的辊102a和102b相比，假设排出辊102a和102b设置在轴线方向上彼此更为接近的位置。如图7A所示，介质P的凹部Cc由两个点P1支撑，凹部Cc位于两个点P1之间。每当排出辊102沿着箭头Dtl的方向旋转90度，排出辊102的位置如图7B所示地发生变化。也就是说，当两个排出辊102沿着箭头Dtl的方向旋转了 90度时，排出辊102的端面的在Y(+)方向上的顶点沿着Z轴移位并且变得比点P1更接近凹部Cc。也就是说，排出辊102的外周表面是下述外周表面的实例该外周表面具有与介质P接触并且当排出辊102 (辊部件)旋转时沿着轴线方向和排出杆101 (旋转轴)的旋转方向连续移位的部分。在图7B中，点P1与点P2a之间的各个区域是排出辊102旋转之前的介质P与已旋转的排出辊102之间彼此重叠的区域。因此，当排出辊102旋转时，介质的已位于点P1和点P2a之间的部分被推出。也就是说，介质P随着排出辊102的旋转而移动。图7C所示的点P2b是当介质P抵抗排出辊102的旋转并且介质P完全不沿着X (-)方向移动而是沿着Y(+)方向移动时，排出辊102与介质P之间的接触点。在图7C中，如果箭头Dtl的方向(旋转方向)与排出辊102的相对的端面的倾斜表面之间的角度小于第一阈值，则介质P将在介质P与排出辊102之间的接触点处发生滑动，从而旋转驱动力将不会被传递至介质P并且凹部C。将沿着箭头Du的方向(Y(+)方向)上升。也就是说，如果倾斜表面&的倾斜度过小，则介质P将不会被排出。图7C所示的点P2。是当介质P在与旋转的排出辊102接触的接触点不发生滑动并且介质P随着排出辊102的旋转而沿着箭头Dd的方向移动时，介质P与排出辊102彼此接 触的接触点。如果箭头Dtl的方向(旋转方向)与倾斜表面&之间的角度等于或者大于比第一阈值大的第二阈值时，在介质P与排出辊102接触的接触点处，介质P将完全不发生滑动，从而介质P将沿着箭头Dd的方向被排出，同时被挡在与排出辊102接触的接触点处。也就是说，如果倾斜表面&的倾斜度过大，则介质P将被排出并且在与排出辊102接触的接触点处完全不发生滑动。将倾斜表面与箭头Dtl的方向之间的角度调节到位于上述两种情况之间的值。因此，介质P随着排出辊102的旋转而被排出，同时在与排出辊102接触的接触点处发生滑动。只要介质P不会连续地滑过排出辊102并且完全排出失败，就可以任意地设定角度。也就是说，可以将角度调节为使介质P在与排出辊102接触的接触点处完全不发生滑动并且被排出。然而，通过将角度调节到上述两种情况之间的值，介质P与排出辊102之间的接触点连续地移位，并且施加到介质P上的力的施力点是分散的，从而减少了介质P损坏的可能性。图8示出如何通过排出辊102将介质P的末端Ep排出。也就是说，随着排出辊102沿着箭头Dtl的方向旋转，已在点P1处与排出辊102接触的介质P的末端Pe沿着X(-)的方向受到推压。在这期间，排出辊102与介质P接触的接触点从点P1移位至点P2。如果辊部件具有正圆柱形形状，则当辊部件旋转时，辊部件的端面将不会沿着轴线方向移位。因此，即使介质是有波纹的，辊部件将不会从轴线方向上的两侧挤压介质P，从而旋转驱动力将不会被传递至介质P，并且接触部分可能滑动，因此介质P可能不会被排出。与之对比，在上述排出辊102的情况下，当排出辊102旋转时，排出辊102与介质P接触的接触位置沿着排出杆101的轴线方向移位，并且排出辊102从轴线方向上的两侧挤压介质P的凹部C。。因此，与介质P不具有波纹的情况相比，介质P更容易受到来自排出辊102摩擦力。相应地，排出辊102沿着排出方向推压介质P的末端EP，从而与之前相比改善了排出介质的性能。各个排出辊102的沿着与轴线相垂直的平面的剖视图的形状为圆形，因此在排出辊102的外周表面上没有台阶。因此，与在沿着垂直于轴线的平面上具有非圆形截面的辊相比，降低了介质P被排出辊102的旋转的外周表面损坏的可能性。此外，在排出辊102排出介质P时排出辊102与介质P的末端Ep接触的接触位置沿着排出杆101的轴线方向连续移位，从而与接触位置不发生移位的情况相比，降低了介质P损坏的可能性。
当排出辊102旋转时，辅助辊202和排出辊102将介质P咬合在二者之间的咬合区域在轴线方向上的长度不发生变化。因此，与该长度发生变化的情况相比，辅助辊202随着排出辊102的旋转而施加到排出辊102上的压力不容易发生变化。因此，施加在被咬合在排出辊102与辅助辊202之间的介质P上的载荷不会急剧地发生变化，从而降低了介质P被辅助辊202和排出辊102损坏的可能性。与该长度发生变化的情况相比，减小了辅助辊202的反冲(backlash)以及因该反冲而产生的噪音。2.第二示例性实施例2-1.排出单元的构造图9是根据本发明第二示例性实施例的图像形成装置I的排出单元100的立体图。根据第二示例性实施例的排出单元100具有与根据第一示例性实施例的排出单元100 相同的构造，此外还包括第一突起111(图9中未示出)、第二突起112(图9中未示出)、第三突起113和第四突起114。下面以第二示例性实施例与第一示例性实施例之间的差别为重点对根据第二示例性实施例的图像形成装置I进行描述。图IOA和图IOB示出根据第二示例性实施例的排出单元100和排出单元100附近的构造。图IOA是示出沿着X(+)方向看到的构造的示意图，而图IOB是沿着图IOA中的线XB-XB截取的沿着Z (-)方向看到的构造的剖视图。排出单元100包括排出杆101、排出辊102、第一突起111、第二突起112、第三突起113和第四突起114。第一突起111、第二突起112、第三突起113和第四突起114(下文中统称为“突起”)设置在排出杆101上的排出辊102a与排出辊102b之间的区域内。因此，这些突起随着排出杆101的旋转而围绕轴线0旋转。从排出杆101的轴线0到突起远端的距离小于排出辊102的半径(确切地说，排出辊102的沿着与轴线0垂直的平面的圆形截面的半径)。换句话说，各个突起具有小于排出辊102的半径的回转半径。也就是说，这些突起中的每一个是下述突起的实例从旋转轴到突起远端之间的距离小于从旋转轴到辊部件的外周表面的距离。这里，将对作为咬合在排出辊102与辅助辊202之间并被排出的介质的信封V进 行描述。信封V以未密封的状态被收容在供给单元600中，图像形成单元500在信封V的正面形成诸如表示姓名和地址等的字符图像，并且由排出单元100将信封V排出。图11示出信封V的构造。信封V具有两个部分，即被折线V3分隔开的信封主体V1和封盖V2。通过沿着折线V3折叠封盖V2并将封盖V2粘到信封主体V1上将信封V密封。图11所示的封盖V2的形状是以折线V3作为底边的三角形(等腰三角形)。在排出单元100将信封V排出时信封V未密封，并且封盖V2没有沿着折线V3朝向信封主体％折叠。如果信封V已具有沿着折线V3向下凸(沿着Y(-)方向)的弯折部，则信封V可以在如图IOB所示的沿着折线V3弯折的状态下被保持在堆叠单元300上。在这种情况下，信封主体V1沿着底部分301延伸，并且封盖V2沿着侧部302延伸。2-2.突起的构造2-2-1.突起的沿着旋转方向的布置第四突起114沿着轴线方向(Z轴方向)设置在排出辊102a与排出辊102b之间的排出杆101的区域中央。排出杆101沿着箭头Dtl的方向旋转。第一突起Illa和Illb沿着旋转方向设置在从第四突起114起围绕排出杆101向后转四分之一周(90度)的位置。(下文中，第一突起Illa和Illb将被统称为“第一突起111”)。第一突起Illa设置在第一突起Illb的Z(_)方向上。第二突起112a和112b沿着以箭头Dtl表示的旋转方向设置在从第一突起111起围绕排出杆101向后转四分之一周(90度)的位置。(下文中，第二突起112a和112b将被统称为“第二突起112”)。第二突起112a设置在第二突起112b的Z (-)方向上。第三突起113a和113b沿着旋转方向设置在从第二突起112起围绕排出杆101向后转四分之一周(90度)的位置。(下文中，第三突起113a和113b将被统称为“第三突起113”)。第三突起113a设置在第三突起113b的Z (-)方向上。第四突起114沿着旋转方向设置在从第三突起113起围绕排出杆101向后转四分之一周(90度)的位置。也就是说，在与排出杆101的旋转方向相反的方向上，第一突起111、第二突起112、第三突起113和第四突起114围绕排出杆101以分别对应于四分之一圆周(90度)的角度的顺序而设置。换句话说，排出杆101的位于排出辊102a与排出辊102b之间的区域中，四种类型的突起设置在相对于排出杆101的旋转方向的四个不同的位置。四种类型的突起中的至少一种突起具有钩部。这里，术语“钩部”指的是从突起远端(远离排出杆101的一端)起沿着旋转方向伸出的一部分突起。在本示例性实施例中，第一突起111和第三突起113均具有钩部，并且第二突起112和第四突起114不具有钩部。下面对钩部进行详细描述。2-2-2.突起的沿着轴线方向的布置图12示出突起的沿着轴线方向(Z轴方向)的布置。排出杆101的位于排出辊102a与排出辊102b之间的区域的长度如上文所述地变化。长度Ltl是从排出辊102a的Z (+)侧的表面到排出辊102b的Z(-)侧的表面之间的最大距离。长度Ltl是图7A至图7C所示的点P1之间的距离。长度L1是从第一突起11 Ia的Z (+)侧的表面到第一突起11 Ib的Z㈠侧的表面之间的距离。长度L2是从第二突起112a的Z(+)侧的表面到第二突起112b的Z(-)侧的表面之间的距离。长度L3是从第三突起113a的Z(+)侧的表面到第三突起113b的Z(-)侧 的表面之间的距尚。长度U、L1' L2和L3具有Ltl > L1 > L2 > L3的关系。图13示出在轴线方向上信封V的封盖V2与排出辊102之间的距离以及与突起之间的距离之间的关系。当信封V随着排出辊102的旋转而沿着箭头D2的方向被排出时，信封主体V1首先被排出，随后封盖V2被排出。封盖V2具有沿着与箭头D2的方向相反的方向宽度减小的形状。(这里，术语“宽度”指的是封盖V2在与折线V3平行并且与箭头D2的方向垂直的方向上的长度)。也就是说，图11所示的封盖V2的边缘E是具有宽度沿着与排出方向相反的方向减小的形状的信封V的末端的实例。区域V2tl是封盖V2的宽度等于或大于Ltl的部分。区域V21是封盖V2的宽度小于Ltl并且等于或大于L1的部分。区域V22是封盖V2的宽度小于L1并且等于或大于L2的部分。区域V23是封盖V2的宽度小于L2并且等于或大于L3的部分。区域V24是封盖V2的宽度小于L3的部分。因此，当封盖V2的区域V2tl与排出辊102接触时，排出辊102沿着箭头D2的方向将信封V排出。然而，当沿着箭头D2的方向(排出方向)位于区域V2tl后方的区域V21至V24到达点P1之间的空间时，排出辊102与封盖V2分离，使得排出辊102不会排出信封V。区域V21至V24在经过AP1之间的空间之后沿着朝向排出杆101的方向移动。也就是说，当区域V21至V24经过点P1之间的空间时，区域V21至V24朝向排出杆101落下。此时，如图IOB所示，封盖V2沿着箭头D3的方向围绕折线V3旋转，并且移动至由双点划线所示的位置。当封盖V2移动至由图IOB中的双点划线所示的位置时，如图13所示的封盖V2的宽度小于Ltl并大于L1的区域V21与彼此以距离L1相分离的第一突起Illa和第一突起Illb接触。因此，这些突起沿着箭头D2的方向推压封盖V2的区域V21。封盖V2的宽度小于L1并且大于L2的区域V22与彼此以距离L2相分离的第二突起112a和第二突起112b接触。因此，这些突起沿着箭头D2的方向推压封盖V2的区域V22。封盖V2的宽度小于L2并且大于L3的区域V23与彼此以距离L3相分离的第三突起113a和第三突起113b接触。因此，这些突起沿着箭头D2的方向推压封盖V2的区域V23。
封盖V2的区域V24与第四突起114接触并沿着箭头D2的方向被推压。如上文所述，第一突起111、第二突起112、第三突起113和第四突起114以成一定角度的顺序设置，该角度对应于沿着与排出杆101的旋转方向相反的方向围绕排出杆101的四分之一圆周(90度)。因此，这些对突起中一对突起从旋转轴的以下区域突出，该区域位于排出辊102a与排出辊102b之间，并且位于从排出辊102a和排出辊102b与信封V的末端(封盖V2的边缘E)接触的部分之间沿着轴线方向的距离最大的位置起围绕排出杆101沿着旋转方向向后转半个圆周(180度)的范围内。也就是说，从该区域突出的一对突起是以下突起的实例，该突起从位于两个辊部件之间并且位于从辊部件之间距离最大的位置起围绕旋转轴沿着旋转方向向后转半个圆周的范围内的区域突出。由于突起的这种布置，当区域V21至区域V24中的一个区域经过点P1之间的空间并且朝向排出杆101落下时，边缘E与从上述区域突出的突起接触，从而将信封V排出。2—2—3.关起的钩部接下来，对突起的钩部的作用进行描述。图14A至图14C示出不具有钩部的突起的功能。第二突起112和第四突起114不具有钩部。这些不具有钩部的突起均包括沿着与排出杆101的轴线方向o(z轴方向)垂直的方向从排出杆101径向延伸的平板W。平板W设置在排出杆101的外周表面上，并且当排出杆101沿着箭头Dtl的方向旋转时，平板W旋转。如图14A所示，平板W的朝向箭头Dtl方向的表面Wtl与信封V的末端Vtl (在本实例中为信封V的封盖V2)接触，并且沿着排出杆101的旋转方向推压信封V。如图14B所不,根据信封V相对于表面Wtl的倾角,信封V的末端V。可能因信封V的惯性而沿着箭头Db的方向，即沿着表面Wtl远离排出杆101的方向而移位。在这种情况下，如图14C所示，如果末端Vtl沿着平板W延伸的方向移动超过平板W的长度，则表面Wtl可能与末端Vtl分离，并且突起可能无法排出信封V。图15A至图15C示出具有钩部的突起的功能。第一突起111和第三突起113中的每一个具有钩部。这些突起中的每一个包括平板W和钩部Wp。平板沿着与排出杆101的轴线0(z轴方向)垂直的方向从排出杆101径向延伸。钩部Wp沿着排出杆101的旋转方向(沿着箭头Dtl的方向向前)从平板W的远端伸出。也就是说，具有钩部Wp的突起是具有沿着旋转方向伸出的部分的突起的实例。如图15A所示，当平板W的朝向箭头Dtl的方向的表面Wtl与信封V的末端Vtl接触并且沿着排出杆101的旋转方向推压信封V时，末端Vtl沿着箭头Db的方向移位。然而，如图15B所示，移位后的末端Vtl与钩部Wp接触，从而防止了末端V。沿着背离排出杆101的方向进一步移动。然后，随着排出杆101沿着箭头Dtl的方向旋转，平板W推压信封V，从而如图15C所示地沿着箭头Df的方向排出信封V。如上文所述，根据第二示例性排出单元100包括从排出杆101的下述区域突出的突起该区域位于从两个排出辊102(102a和102b)之间的距离(在轴线方向上)最大处的位置向后转半个圆周的范围内，这两个排出辊沿着轴线方向设置在排出杆101的不同位置。因此，即使在介质的末端具有沿着与排出方向相反的方向宽度减小的形状的情况下介质无法与两个排出辊102中的任何一个接触，然而由于突起沿着排出方向推压介质的末端，因而介质也被排出。此外，在排出“具有沿着与排出方向相反的方向减小的宽度的介质”(诸如信封V等)时，具有钩部的突起利用钩部保持和推压末端，从而提高了排出介质的性能。 从排出杆101的轴线0到突起端部的距离小于排出辊102的半径。因此，即使以介质的已形成有图像的表面(在下文中成为“图像形成表面”)朝向排出辊102的方式将介质排出，当排出辊102排出介质时，突起也不接触介质的图像形成表面。因此，图像不可能被突起弄脏。3.第三示例性实施例图16是根据本发明第三示例性实施例的图像形成装置I的排出单元100的立体图。根据第三示例性实施例的排出单元100具有与根据第二示例性实施例的排出单元100相同的构造，并且还包括第五突起115。下面以第三示例性实施例与第二示例性实施例之间的差别为重点对根据第三示例性实施例的图像形成装置I进行描述。图17A和图17B示出根据第三示例性实施例的排出单元100和排出单元100附近的构造。图17A和图17B示出沿着X(+)方向看到的构造。设置有两个排出辊102，即，图17A所示的排出辊102b，以及图17A中未示出但沿着Z(-)方向而设置的排出辊102a。第五突起115中的一个突起设置在排出辊101上并且不位于两个排出辊102之间的区域R中。第五突起115随着排出杆101的旋转而旋转，并且翻转已形成波纹并且已被排出辊102排出的介质P的末端。第五突起115对介质P施加小的冲击，从而消除介质P的波纹。图17A示出排出辊102b旋转并且点P1位于排出辊102与辅助辊202将介质P咬合在二者之间的位置的状态。排出辊102b和排出辊102a(未示出)相对于与Z轴垂直的平面彼此对称。点P1是将排出辊102a的Z(+)侧的表面与排出辊102b的Z(-)侧的表面连接起来的线段在线段长度达到最大时的线段端点。因此，点P1是两个排出辊102的与介质P末端接触的部分之间沿着轴线方向的距离达到最大时的点中的一个点。点P3是排出辊102的端面与从点P1沿着排出杆101的轴线方向朝向区域R延伸的直线的交点。图17B示出图17A所示的排出辊102b已沿着箭头Dtl的方向旋转了 90度的状态。此时，介质P与排出辊102b在点P5接触，点P5是Z(-)方向上最远的点。如图17A所示，第五突起115设置在位于排出杆101上并且不位于AP1和点P3连接线的延长线上的位置。也就是说，第五突起115是从旋转轴的下述区域突出的突起的实例该区域不位于两个辊部件之间，并且不位于从两个辊部件之间的距离达到最大的位置起的轴线方向上。这里，假想地认为在排出杆101上并且在点P1与点P3连接线的延长线上设置有突起件115x。突起件115x具有与第五突起115相同的尺寸，并且突起件115x在排出杆101的轴线方向上设置在与第五突起115相同的位置，但是在排出杆101的旋转方向上设置在与第五突起115不同的位置。在图17A所示的状态下，波纹辊203在点P。处沿着朝向排出杆101的方向按压介质P，而排出辊102在点P3处沿着背离排出杆101的方向按压介质P。在图17B所示的状态下，波纹辊203在相同的点P。处沿着朝向排出杆101的方向按压介质P，而排出辊102在从点P3沿着Z(-)方向位移的点P5处沿着背离排出杆101的方向按压介质P。从点P3到点P。的沿着轴线方向的距离是距离Ln，而·从点P5到点P。的沿着轴线方向的距离是比距离Ln大的距离Lw。因此，轴线方向相对于点P5与点P。连接线的角度小于轴线方向相对于点P3与点匕连接线的角度。如图17A所示，经过点P3和点Pc的直线在点P4处与排出杆101相交。如图17B所示，经过Ap5和点Pc在位于点P4的z(+)方向的Ap6处与排出杆101相交。AP3与点P4连接线以及点P5与点P6连接线位于介质P的路径上。因此，如图17A所示，设置在上述位置的突起件115x阻碍了介质P的通过。与之对比，第五突起115不会阻碍介质P的通过。因此，排出单元100的第五突起115不设置在突起件115x的位置。4.变型例对上述示例性实施例可以作出下述变型。可以组合使用变型例。4-1.图像形成单元在上述实施例中，图像形成单元500使用电子照相法在介质的表面上形成图像。然而，可以使用其他方法在介质上形成图像。例如，可以使用喷墨方法形成图像。4-2.突起(I)在上述第二示例性实施例中，在排出杆101的位于排出辊102a与排出辊102b之间的区域中，在沿着排出杆101的旋转方向的四个位置设置有从排出杆101突出的四种类型的突起，即，第一突起111、第二突起112、第三突起113和第四突起114。然而，也可以设置三种、五种或者多于五种类型的突起。(2)在四种突起中，第一突起111和第三突起113中的每一个具有钩部。然而，只需要至少一种类型的突起可以具有钩部。(3)在多种类型的突起中，只有设置为相对于排出杆101的轴线彼此旋转对称的两种类型的突起可以具有钩部。在这种情况下，与多于三种类型的突起具有钩部的情况相t匕，当通过将树脂注塑到模具中来一体形成排出杆101和突起时，能够容易地从模具中取出排出杆101。排出杆101和突起不需要一体形成。例如，当通过模制成型而制造了排出杆101之后，可以将突起结合在排出杆101的外周表面上。(4)各突起沿着轴线(Z轴方向)的布置可以是相同的。只需要突起之间沿着轴线方向的距离小于排出辊之间的距离。(5)在上述示例性实施例中，除了第四突起114之外的突起被分组成沿着轴线方向彼此分离的突起对。突起对在排出杆101上设置成突起之间的距离沿着与排出杆101的旋转方向相反的方向而减小(以U、L2、L3的顺序)。通过这种构造，排出单元100具有下述功能。S卩，当排出杆101旋转时，介质的末端首先与以距离L1彼此分离的第一突起111接触，然后被推向堆叠单元300。由于介质的末端具有沿着与排出方向相反的方向而减小的宽度，在被推向堆叠单元300之后，介质的最靠近排出杆101的部分的宽度小于U。由于突起以上述顺序设置，在第一突起111与介质接触之后，以小于距离L1的距离L2彼此分离的第二突起112与介质的末端接触。从而，尽管宽度小于L1，第二突起112沿着排出方向推压介质的末端。同样，设置为以小于L2的距离L3彼此分离的第三突起113类似于第二突起112地与介质的末端接触。然后，作为沿着轴线方向设置的突出的单个突起的第四突起114类似于第三突起113地与介质的末端接触。因此，推压介质的末端的突起之间的距离随着排出杆101的旋转而减小，从而当介质的宽度随着介质被进一步地排出而减小时，各突起相继地推压介质的末端。(6)突起不需要分组成沿着轴线方向彼此分离的突起对。只需要多个突起设置在排出杆101的位于排出辊102a与排出辊102b之间的区域里，并且从相对于轴线方向不相同的至少两个位置突出。只要从相对于轴线方向的两个或多个不同位置突出的突起推压介 质P的末端，根据示例性实施例的排出机构就能够防止介质P围绕介质P与其中一个突起之间的接触点旋转。(7)在上述示例性实施例中,钩部从突起的前端沿着排出杆101的旋转方向突出。然而，钩部可以从除前端之外的部分突出。钩部与突起延伸的方向之间的角度不需要是直角，而是可以是锐角或钝角。突起不需要沿着经过排出杆101的轴线0的直线延伸，并且突起可以是弯曲的。图18A至图18F示出了具有钩部的突起的变型例。在上述示例性实施例中，带有钩部的突起具有图18A所示的形状。也就是说,在上述示例性实施例中，突起具有从平板W的远端起沿着排出杆101的旋转方向(沿着箭头Dtl的方向向前)伸出的钩部Wp，该平板沿着经过排出杆101的轴线0(未示出)的线而延伸。然而，如图18B所示，突起可以具有从平板W的相对于平板W的延伸方向的中间位置(即，位于远端和近端之间的位置)沿着排出杆101的旋转方向而伸出的钩部Wp。如图18D所示，钩部Wp与平板W之间的角度0 (钩部Wp的接近排出杆101的轴线0的表面与平板W的朝向排出杆101的旋转方向的表面Wtl之间的角度)可以是锐角。然而，如图18C所示，如果平板W与介质P之间的摩擦力相对大，则角度可以是钝角。只需要使突起具有这样的结构该结构使平板W的朝向排出杆101的旋转方向的表面Wtl沿着排出方向推压介质P并且钩部Wp将介质P的末端保持为使该末端不会沿平板W延伸的方向落下。如图18E所示，沿着平板W延伸的方向取向的线的延长线不需要经过排出杆101的轴线0(未示出)。如图18F所示，突起可以包括弯板W。，以代替平板W。在这种情况下，弯板W。具有相对于排出杆101的旋转方向而凹陷的表面Wtl,并且表面Wtl和位于弯板的\远端的钩部Wp保持介质P的末端并沿按着旋转方向推压介质P。4-3.排出杆在上述示例性实施例中，排出辊102和突起设置在相同的排出杆101上。然而，只需要排出辊102和突起可以围绕沿Z轴方向延伸的轴线0旋转。因此，排出辊102和突起可以设置在不同的杆上。如果例如排出辊102和突起设置在不同的杆上，则排出单元100可以包括与设置在这两个杆的外周部的齿轮啮合的传动机构，并且排出辊102和突起可以围绕相同的轴线0旋转。在这种情况下，排出单元100可以构造为传动机构使排出辊102和突起以不同的速度旋转。4-4.排出辊(I)在上述示例性实施例中，在沿着特定方向看到的侧视图中，排出辊102的一个端面具有弯折的形状，并且在沿从特定方向旋转90度的方向看到的侧视图中，该端面具有扇状的形状。然而，排出辊102的形状不限于此。例如，在沿特定方向的侧视图中，排出辊102的端面可以具有正弦形状。也就是说，排出辊102的整个端面可以是弯曲的。(2)在上述示例性实施例中，排出辊102具有由两个斜圆柱体形成的形状，这两个斜圆柱体沿着各自的轴线被切割开并且沿着切割表面结合在一起，从而相对于切割表面彼此对称。然而，排出辊102的形状可以是斜圆柱形。只需要排出辊102具有如下的圆柱形形状该圆柱形与排出杆101同轴并且具有端面，该端面包括相对于排出杆101而倾斜的部分。(3)在上述示例性实施例中，排出辊102a和排出辊102b沿着轴线方向设置在排出 杆101上的不同位置。然而，可以仅将一个排出辊102设置在排出杆101上，或者可以将三个或更多个排出辊102沿着轴线方向设置在不同的位置。即使只使用一个排出辊102，只要介质P形成波纹并且具有凹部，并且只要当排出辊102旋转时排出辊102与介质P的接触点沿着轴线方向移位以接近介质P的凹部，排出辊102就会沿着排出方向推压介质P的末端以便将介质P排出。(4)在上述示例性实施例中，无论在排出辊102的外周表面的哪个位置上，排出辊102的外周表面的沿着轴线方向的长度都是恒定的。然而，外周表面的形状不限于此。也就是说，排出辊102的外周表面可以具有这样的形状该形状在沿着旋转方向的至少两个位置具有不同的沿着轴线方向的长度。同样在该情况下，只要当排出辊102旋转时排出辊102的与介质接触的一部分外周表面沿着轴线方向以及沿着旋转轴的旋转方向连续地移位，与该部分外周表面没有移位以及辊部件在沿着与轴线垂直的平面的剖视图中所具有的形状不是圆形的情况相比，就可以减少介质损坏的可能性。4-5.辅助辊在上述示例性实施例中，辅助辊201是设置为在Y(+)方向上与排出杆101以预定的距离相分离的杆状部件，辅助杆201的轴线与排出杆101的轴线平行，辅助辊202围绕辅助杆201旋转，并且辅助辊202设置在辅助杆201上的面向排出辊102a和102b的位置。在这种情况下，辅助辊202均设置在排出辊102的Y(+)方向上。然而，辅助辊202可以设置在不同的方向上。例如，各个辅助辊202可以设置在从位于排出辊102的Y(+)方向上的位置沿着X(+)方向移位的位置。由于箭头Dtl的方向在介质P被咬合的咬合位置具有沿着X(-)方向的分量，因此，相对于排出辊102的旋转方向，辅助辊202的位置位于排出辊102相对于重力方向的最高点的上游。只需要确定各个辅助杆201相对于排出杆102的位置，使得当介质P穿过咬合位置时介质P在排出辊102上。为了解释和说明起见，已提供了对于本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然，对于本技术领域的技术人员可以进行多种修改和变型。选择和说明这些实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。目的 在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明的范围。
权利要求
1.一种排出机构,包括 旋转轴； 辊部件，其具有与所述旋转轴同轴的外周表面，所述辊部件与所述旋转轴一起旋转，并且将与所述外周表面接触的介质排出；以及 变形单元，其以下述方式使所述介质发生变形使所述介质的不与所述外周表面接触的部分经过比所述外周表面更接近所述旋转轴的位置， 其中，当所述辊部件旋转时，所述外周表面的与所述介质接触的部分沿着轴线方向以及沿着所述旋转轴的旋转方向连续地移位。
2.根据权利要求I所述的排出机构，还包括 辊主体，其将所述介质咬合在所述辊主体与所述辊部件之间， 其中，当辊部件旋转时，所述辊主体与所述辊部件咬合所述介质的区域的沿着所述轴线方向的长度不发生变化。
3.根据权利要求I或2所述的排出机构， 其中，所述辊部件的数量至少为两个，并且所述辊部件沿着所述轴线方向设置在不同的位置，并且 当所述辊部件旋转时，所述辊部件的与所述介质接触的彼此相邻的部分之间的沿着所述轴线方向的距离连续地变化。
4.根据权利要求3所述的排出机构，还包括 从所述旋转轴的下述区域突出的突起所述区域位于所述两个辊部件之间，并且位于从所述距离为最大的位置起围绕所述旋转轴沿着所述旋转方向向后转半个圆周的范围内。
5.根据权利要求3所述的排出机构，还包括 从所述旋转轴的下述区域突出的突起所述区域不位于所述两个辊部件之间，并且不位于所述距离为最大的位置的轴线方向上。
6.根据权利要求4所述的排出机构， 其中，从所述旋转轴的轴线到所述突起的远端的距离小于从所述轴线到所述外周表面的距离。
7.根据权利要求5所述的排出机构， 其中，从所述旋转轴的轴线到所述突起的远端的距离小于从所述轴线到所述外周表面的距离。
8.根据权利要求4所述的排出机构， 其中，所述突起具有沿着旋转方向伸出的部分。
9.根据权利要求5所述的排出机构， 其中，所述突起具有沿着旋转方向伸出的部分。
10.根据权利要求6所述的排出机构， 其中，所述突起具有沿着旋转方向伸出的部分。
11.根据权利要求7所述的排出机构， 其中，所述突起具有沿着旋转方向伸出的部分。
12.根据权利要求I所述的排出机构， 其中，所述辊部件具有圆柱形形状，所述圆柱形形状与所述旋转轴同轴并且具有端面，所述端面包括相对于所述旋转轴倾斜的部分。
13.根据权利要求12所述的排出机构， 其中，所述辊部件具有与所述旋转轴同轴的斜圆柱形形状。
14.一种图像形成装置，包括 图像形成单元，其在介质上形成图像；以及 根据权利要求I所述的排出机构，所述排出机构将所述图像形成单元已经在其上形成所述图像的所述介质排出。
全文摘要
本发明公开一种排出机构和图像形成装置，该排出机构包括旋转轴、辊部件和变形单元。辊部件具有与旋转轴同轴的外周表面，辊部件与旋转轴一起旋转并且将与外周表面接触的介质排出。变形单元以下述方式使介质发生变形使介质的不与外周表面接触的部分经过比外周表面更接近旋转轴的位置。当辊部件旋转时，外周表面的与介质接触的部分沿着轴线方向以及沿着旋转轴的旋转方向连续地移位。
文档编号G03G15/00GK102774680SQ201210005958
公开日2012年11月14日 申请日期2012年1月10日 优先权日2011年5月13日
发明者八木基行, 宫崎惠, 市来幸裕 申请人:富士施乐株式会社