图像形成装置的制作方法

1.本发明涉及用于在片材上形成图像的图像形成装置。


背景技术：

2.一些诸如打印机和传真机的图像形成装置设置有被配置为向用户显示信息或允许用户对装置进行操作的操作单元。在与片材排出方向正交的片材宽度方向上，操作单元布置在图像形成装置中的片材堆叠单元外部的位置处，以使操作单元不与排出的片材接触。此外，从图像形成装置的尺寸和设计以及防止损坏的观点来看，希望操作单元不从装置的侧面突出。
3.另一方面，在为了增加在操作单元上显示的信息的数量、采用触摸面板等以提高可用性的目的而使操作单元的尺寸要被增加的情况下，操作单元将倾向于变大。在具有大尺寸的操作单元以操作单元不从装置的侧面突出的方式设置的情况下，可能难以将操作单元布置在片材堆叠单元之外。也即，在片材的宽度方向上，操作单元可能直接在片材堆叠单元上方突出。
4.因此，日本第06341975号专利描述了一种配置，使得被配置为连接图像形成装置的上部和操作单元的臂单元布置在图像形成装置中，以便即使在操作单元布置在堆叠单元的上部的情况下，操作单元也不与排出的片材接触。根据日本第06341975号专利，臂单元可相对于装置的主体旋转，并且通过旋转臂单元，操作单元可确保与要排出的片材的距离。
5.日本第06398307号专利描述了操作单元的旋转轨迹布置在排出的片材的排纸轨迹上方的技术。根据日本第06398307号专利，操作单元布置在操作单元不与排出的片材接触的位置处。
6.然而，根据日本第06341975号专利和日本第06398307号专利描述的方法，臂单元和操作单元位于远离装置的主体的位置处，因此，图像形成装置的尺寸将增加。


技术实现要素：

7.根据本发明的一方面，提供一种图像形成装置，其包括被配置为在片材上形成图像的图像形成单元，所述图像形成装置包括：辊对，其被配置为输送其上形成有图像的片材，并且将所述片材的至少一部分排出到所述图像形成装置的外部；上部引导单元，其被固定于所述图像形成装置并且被配置为引导由所述辊对排出的片材的上表面；堆叠单元，其被设置在从所述图像形成装置的上部外壳单元凹陷的位置，被排出的片材堆叠在所述堆叠单元上；以及操作单元，其包括被配置为显示关于图像形成处理的信息的显示单元，所述操作单元被附接至所述图像形成装置的上部外壳单元，所述操作单元被配置为对所述图像形成装置进行操作，其中，所述上部引导单元沿着由所述辊对排出的片材的排出方向，在所述排出方向上比所述辊对更向下游侧延伸，其中，当从垂直方向看时，所述操作单元和所述上部引导单元各自具有彼此重叠的部分，以及其中，当从所述辊对的轴向方向看时，所述操作单元和所述上部引导单元被布置在直线穿过的位置处，所述直线与穿过所述辊对的辊轴的
平面正交并且穿过所述辊对的夹持部。
8.从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
9.图1是根据第一示例性实施例的图像形成装置的示意图。
10.图2是例示根据第一示例性实施例的操作单元的布置的透视图。
11.图3是从垂直方向看根据第一示例性实施例的图像形成装置的俯视图。
12.图4a和图4b是例示根据第一示例性实施例的操作单元的配置的侧视图。
13.图5是例示根据第一示例性实施例的片材排出单元的配置的横截面图。
14.图6是图5的放大图，例示了根据第一示例性实施例的操作单元附近的区域。
15.图7a和图7b是例示根据第一示例性实施例的图像形成装置的包装材料的布置的示例的俯视图。
16.图8a和图8b是例示根据第一示例性的上部引导单元的形状的透视图。
17.图9是例示在根据第一示例性实施例的操作单元处于第一位置的情况下，片材排出方向和操作单元之间的关系的横截面图。
18.图10是例示在根据第一示例性实施例的操作单元处于第二位置的情况下，片材排出方向和操作单元之间的关系的横截面图。
19.图11是例示根据第一示例性实施例的引导单元和检测单元的状态之间的关系的横截面图。
20.图12是例示根据第一示例性实施例的引导单元和检测单元的旋转轨迹之间的关系的横截面图。
21.图13是例示根据第一示例性实施例的引导单元和堆叠在堆叠单元上的片材之间的关系的横截面图。
22.图14是例示根据第二示例性实施例的上部引导单元的形状的透视图。
23.图15是从垂直方向看根据第二示例性实施例的图像形成装置的俯视图。
24.图16是例示根据第三示例性实施例的上部引导单元的形状的透视图。
25.图17是从垂直方向看根据第三示例性实施例的图像形成装置的俯视图。
具体实施方式
26.作为根据本发明第一示例性实施例的被配置为在片材上形成图像的图像形成装置的配置的示例，将具体描述图像形成装置应用于电子照相激光束打印机的情况下的示例性实施例。作为说明的顺序，将先描述根据本示例性实施例的图像形成装置的总体配置，然后再描述根据本示例性实施例的图像形成装置的片材排出单元的配置。
27.图1是例示作为根据本示例性实施例的图像形成装置的示例的、图像形成装置应用于具有双面图像形成功能的电子照相激光束打印机的情况下的配置的横截面图。图2和图3是例示根据第一示例性实施例的操作单元20的布置的示意图，图2是透视图，并且图3是从作为垂直方向的方向a看图2的俯视图。请注意，除非另有说明，在本示例性实施例中描述的组件的尺寸、材料、形状、相对布置等不旨在将本发明的范围仅限于这些。此外，根据本示例性实施例的图像形成装置不限于激光束打印机，并且可应用于诸如复印机和传真机的其
他图像形成装置。
28.粗略地说，图1中所例示的图像形成装置101包括片材进给单元、图像形成单元、定影单元、排纸反转单元和双面输送单元。图像形成装置101包括可拆卸地附接至图像形成装置101的主体的处理盒1。处理盒1包括感光鼓2以及诸如显影单元(未示出)和充电辊的处理单元。
29.扫描单元3垂直地布置在处理盒1上方，并且基于图像信号曝光感光鼓2。感光鼓2由充电辊(未示出)充电到预先确定的负电位，然后由扫描单元3形成静电潜像。
30.静电潜像由处理盒1中的显影单元(未示出)进行反转显影，并且使负调色剂粘附以形成调色剂图像。
31.片材进给单元包括安装在图像形成装置101上的进给辊4以及收纳片材的进给盒5，进给盒5可拆卸地附接至图像形成装置101的主体。收纳在进给盒5中的片材s由纸张进给驱动单元(未示出)的动力旋转的进给辊4从进给盒5一张一张地单独进给。被进给的片材s由输送辊对6输送至定位辊对7、由定位辊对7进行歪斜校正以及被输送至转印单元。
32.转印单元被配置为通过偏压施加单元(未示出)将正偏压施加至转印辊8。从而，调色剂图像作为未定影图像被转印到输送到转印单元的片材s。
33.转印了调色剂图像的片材s被输送到设置在转印单元中的片材s的输送方向的下游侧的定影装置9。定影装置9对转印到片材s的调色剂图像进行定影，并且具有由作为加热单元(未示出)的加热器加热的加热辊10和作为在压靠加热辊10的状态下旋转的加压构件的加压辊11。由加热辊10和加压辊11形成的定影夹持部夹持和输送片材s，并且热量和压力被施加至调色剂图像，以使调色剂图像在片材s的表面定影。
34.定影有调色剂图像的片材s，也即，形成有图像的片材s从定影装置9输送至排纸反转单元。排纸反转单元具有包括驱动辊13、排纸辊14和反转辊15的三连辊，并且排纸辊14和反转辊15是从动辊。排纸反转单元还具有双面挡板12。驱动辊13可从驱动源(未示出)接收驱动以及旋转，并且作为从动辊的排纸辊14和反转辊15中的每一个与驱动辊13接触以形成加持部以及在驱动辊13旋转时形成辊对，在该辊对中，排纸辊14和反转辊15中的每一个以从动的方式旋转。
35.在辊对中，由驱动辊13和排纸辊14形成的辊对是被配置为将片材s排出到堆叠单元16的排出辊对。如图2所示，堆叠单元16设置在从上部外壳单元19凹陷的位置处并且具有堆叠有排出的片材的堆叠表面31。堆叠表面31具有倾斜面，该倾斜面具有片材s的排出方向的上游侧从上表面最凹陷并且凹陷朝下游侧逐渐变浅。此外，由驱动辊13和反转辊15形成的辊对是被配置为将片材s的一部分排出到图像形成装置101的外部并且然后将片材s输送到图像形成装置101的内部的反转辊对。在本示例性实施例中，上部外壳单元19形成图像形成装置101的上表面盖。
36.在进行图5中的单面图像形成操作(单面打印)的情况下，双面挡板12在由实线指示的位置处待机，以使片材s被引导到由驱动辊13和排纸辊14形成的排出辊对。
37.然后，输送的片材s由驱动辊13和排纸辊14排出到堆叠单元16上，在堆叠单元16上，排出的片材s被堆叠在图像形成装置101的外部。
38.在进行双面图像形成操作(双面打印)的情况下，双面挡板12在由虚线指示的位置处待机，以使片材s被引导到由驱动辊13和反转辊15形成的反转辊对，并且片材s由定影装
置9输送到反转辊对。在片材s的后边缘到达预先确定的位置时，驱动辊13通过旋转方向切换单元(未示出)进行反向旋转。此时，在片材s的后边缘达到预先确定的位置时，片材s的一部分被排出到图像形成装置101的外部。
39.由于驱动辊13的反向旋转，片材s以排出方向的上游侧的端部先穿过的方式穿过双面输送辊对17和重新进给辊对18，并且以相对于定位辊对7处于倒置的状态被重新输送。然后，与单面打印的情况相同，片材s的第二面通过定位辊对7进行歪斜校正、通过转印辊8进行转印以及通过定影装置9进行定影，并且片材s由驱动辊13和排纸辊14排出到堆叠单元16以完成双面打印。
40.接着，将参照图2至图14描述根据本示例性实施例的片材排出单元。在下面的描述中，将省略诸如螺杆的紧固构件的图示。被配置为接收图像形成装置101的操作的操作单元20布置在作为图像形成装置101的外壳表面的一部分的上部外壳单元19上，并且包括被配置为显示关于图像形成处理的信息(例如，在打印时片材的数量、显影剂的剩余量等)的显示单元22。
41.如图3所示，当从垂直方向看时，操作单元20被布置成与堆叠单元16重叠。操作单元20被布置成不从图像形成装置101的侧面33向外突出，也即，被布置在侧面33的内部。此外，操作单元20位于图1所示的辊对的相对于图像形成装置101的中心在片材s的排出方向的一侧。当从垂直方向看时，操作单元20还与将在下面描述的上部引导单元重叠。
42.图4a和图4b是例示操作单元的配置的示意图，并且是从方向b看的图2的侧视图。操作单元20由位于上部外壳单元19上的保持单元21支撑。操作单元20被配置为可相对于保持单元21绕旋转中心部23旋转。保持单元21相对于与片材s的输送方向相交的片材s的宽度方向安装在上部外壳单元19的宽度内，并且不会朝堆叠单元16突出，以及当从垂直方向看时不会与将在下面描述的上部引导单元重叠。
43.当操作单元20附接至上部外壳单元19时，旋转中心部23的设置能够使操作单元20处于第一位置，在该第一位置，操作单元20如图4a所示基本上平行于上部外壳单元19布置。此外，操作单元20能够处于第二位置，在该第二位置，如图4b所示，操作单元20旋转至可相对于上部外壳单元19进行旋转的最大角度。通过以这种方式旋转操作单元20，当用户操作图像形成装置101时可容易地看到操作单元20。此外，操作单元20不仅可以固定在第一位置和第二位置而且可以固定在这些位置之间的角度处，并且用户可将操作单元20旋转到操作单元20易于使用的角度。
44.根据本示例性实施例的配置，显示单元22包括触摸传感器，并且用户触摸触摸传感器以对图像形成装置101进行操作以及向图像形成装置101给出指令。显示单元22可以仅具有显示关于图像形成处理的信息等的功能，并且可以不具有作为操作单元的功能。此外，操作单元20可具有可通过按钮等操作图像形成装置101的配置。
45.图5是例示片材排出单元的配置的横截面图，并且是从方向b看图2的图。片材排出单元包括双面挡板12和三连辊，双面挡板12被配置为将片材引导到排纸路径或反转路径，三连辊包括驱动辊13、排纸辊14和反转辊15。
46.此外，片材排出单元包括堆叠单元16和下部引导单元25，由驱动辊13和排纸辊14排出的片材s堆叠在堆叠单元16上，下部引导单元25被配置为引导由驱动辊13和反转辊15输送的片材s的下表面。
47.此外，图像形成装置101包括固定地设置在图像形成装置101上并且被配置为引导由驱动辊13和反转辊15输送的片材s的上表面的上部引导单元24。上部引导单元24沿着由驱动辊13和反转辊15形成的辊对排出的片材s的排出方向朝排出方向的下游延伸。在本示例性实施例中，上部引导单元24和被配置为覆盖图像形成装置101的上表面的上表面盖32是分开的构件，但是上部引导单元24和上表面盖32也可一体形成。
48.当片材s由双面挡板12输送到驱动辊13和排纸辊14时，片材s被排出并且堆叠在堆叠单元16上。此外，当片材s由位于虚线所指示的位置处的双面挡板12输送到驱动辊13和反转辊15时，片材s的一部分被输送到堆叠单元16上方的装置的外部，同时下部引导单元25引导片材的下表面侧以及上部引导单元24引导片材的上表面侧。然后，驱动辊13通过旋转方向切换单元(未示出)在相反的方向旋转，并且片材s被翻转以及输送至装置的内部。
49.图6是图5的放大图，例示了装置的前后方向的配置，装置的前后方向是与片材排出单元中的片材的排出方向平行的方向。操作单元20在与片材的排出方向平行的方向上的大小l1和从驱动辊13到后盖26的距离l2具有l1》l2的关系。因此，操作单元20被布置成比驱动辊13更靠近图像形成装置101的前表面。
50.从操作单元20到后盖26的距离l3和从被配置为支撑图像形成单元(未示出)的框架28的后表面到后盖26的距离l4具有l3》l4的关系。也即，操作单元20在水平方向上被布置成比装置的背面侧更靠近框架28的正面侧。这是为了在图像形成装置101的运输期间确保包装材料29的接收面(receiving surface)。
51.图7a和图7b是例示在图像形成装置101的运输期间图像形成装置101的包装材料29的布置的示例的图，图7a是从垂直方向看的俯视图，并且图7b是在从图2的b方向看图7a时获得的图。在图7b中，不用于描述的片材排出单元的一部分配置将被省略。如图7a所示，包装材料29通常被配置为接收图像形成装置101的4个角。如图7b所示，布置是当从垂直方向看时包装材料29与框架28重叠(l5部分)，包装材料29设置在操作单元20和图像形成装置101的背面之间(l3部分)。
52.因此，经由包装材料29框架28可接收外力。鉴于这些观点，在本示例性实施例中，操作单元20在装置的前后方向(与片材排出方向平行)的布置如图6所示。
53.图8a和图8b是例示上部引导单元24的形状的图，图8a是透视图，图8b是当从c方向看图8a时获得的侧视图。在图8a和图8b的上部引导单元24中，将省略作为上部外壳单元的上表面盖32的附接形状、非必要部分的移除等。
54.图9是图5的放大图，例示了片材排出单元中要翻转及输送的片材s的轨迹和操作单元20之间的关系。作为第一直线的线t1是与穿过驱动辊13的中心和反转辊15的中心的平面正交的并且穿过驱动辊13和反转辊15形成的夹持部的直线，也即，夹持切线(nip tangent line)t1。当从驱动辊13和反转辊15的轴向方向看时，夹持切线t1在夹持切线t1穿过操作单元20和上部引导单元24的位置处。
55.接着，在图9中作为第二直线的线t2是与上部引导单元远端24a和下部引导单元远端25a两者接触的直线，上部引导单元远端24a是上部引导单元24在片材s的排出方向上的最下游部分，下部引导单元远端25a是片材s和下部引导单元25之间的接触点。线t2是当排出片材s时以最接近操作单元20的方式绘制的直线。上部引导单元远端24a是上部引导单元24的一部分并且位于片材s的排出方向上的最下游。当从辊对的轴向方向看时，线t2不穿过
操作单元20，以使要翻转及输送的片材s不与操作单元20接触。
56.因此，以如下方式输送要翻转及输送的片材s。首先，通过驱动辊13和反转辊15沿线t1的方向输送片材s。其次，由于上部引导单元24和线t1之间的重叠关系，片材s与上部引导单元24接触。片材s在与上部引导单元24接触时改变移动方向，并且沿着上部引导单元24的引导形状被输送。然后，输送片材s以使片材s的一部分沿着线t2的轨迹被排出到装置的外部，同时片材s的下表面由下部引导单元25引导并且其上表面由上部引导单元24引导。
57.当通过旋转方向切换单元(未示出)在相反的方向旋转驱动辊13时，片材s在装置中沿着线t2的轨迹被翻转和输送，同时类似地由下部引导单元25和上部引导单元24引导。因此，要翻转及输送的片材s能够被输送而无需与操作单元20进行任何接触。请注意，如图10所示，即使在操作单元20位于第二位置的情况下，线t2也被布置在操作单元20的下方。因此，如同操作单元20位于第一位置的情况，要翻转及输送的片材s能够被输送而无需与操作单元20进行任何接触。
58.也即，在不存在上部引导单元24的情况下，片材s和操作单元20将彼此接触，但由于上部引导单元24的存在，要排出的片材s不会与操作单元20接触。在本示例性实施例中，驱动辊13和反转辊15被配置成反转辊对以使片材s的一部分被排出到图像形成装置101的外部并且片材s随后被输送到图像形成装置101的内部，但其他配置也是可能的。例如，即使在单个的辊对可用作反转辊对和排出辊对以使驱动辊13和反转辊15不仅可以翻转片材s而且可以作为排出辊对将片材s排出到堆叠单元16时，也能获得相同的效果。对于仅设置有单面打印功能而没有片材翻转功能的图像形成装置的排出辊对，也能获得相同的效果。
59.接着，图11是例示上部引导单元24和检测单元30的向上摆动状态之间的关系的横截面图，检测单元30被配置为检测堆叠单元上的片材的数量已达到预先确定的数量。检测单元30在垂直方向上位于上部引导单元24的下方。图11例示了检测单元30向上摆动到最大数量的状态。即使在检测单元30向上摆动到最大数量的情况下，在检测单元30和上部引导单元24之间设置有距离l6以防止接触。也即，当最大数量的片材s堆叠在堆叠单元16上时，检测单元30也不会与上部引导单元24接触。因此，即使在检测单元30向上摆动到最大数量的情况下，检测单元30也不会与上部引导单元24接触并且不会堵塞输送路线。
60.图12是例示上部引导单元24和检测单元30的旋转轨迹之间的关系的横截面图。
61.线30a指示了检测单元30的旋转轨迹。当由于旋转使检测单元30的端部位于片材s的排出方向的最下游时，检测单元30的端部以离上部引导单元远端24a为距离l7的方式位于片材s的排出方向的上游侧。
62.因此，即使在翻转和输送片材s时有其他的片材s排出到堆叠单元16的情况，被翻转的片材s也可被输送而不与操作单元20接触。即使在操作单元20位于第二位置的情况下，线t2也被布置在操作单元20的下方。因此，如同操作单元20位于第一位置的情况，片材s可被输送而无需与操作单元20进行任何接触。
63.图13例示了上部引导单元24与堆叠在堆叠单元16上的片材s之间的关系。堆叠在堆叠单元16上的片材s的数量已达到由检测单元30预先确定的数量。此时，在堆叠的片材s与上部引导单元远端24a之间设置有距离l8。因此，要被翻转和输送的片材s可被输送而不与操作单元20接触，并且片材s可以堆叠在堆叠单元16上直至所堆叠的片材s的数量达到由检测单元30预先确定的数量。
64.用这种方式，在应用当从垂直方向看时上部引导单元24与操作单元20至少部分地重叠的配置以及上部引导单元24位于适当位置的情况下，片材s可被输送而不与操作单元20接触。根据本示例性实施例，可减小具有大的操作单元的图像形成装置的尺寸并且可防止操作单元妨碍片材的排出。
65.接着，将参照图14和图15描述本发明的第二示例性实施例。在本示例性实施例中，对第一示例性实施例的共同部分的描述将被省略。与第一示例性实施例的不同之处在于引导单元的配置。图14是例示根据本发明第二示例性实施例的上部引导单元124的形状的透视图，并且图15是例示当从垂直方向看时上部引导单元124与操作单元之间的关系的俯视图。在图14的上部引导单元124的形状中，将省略作为上部外壳单元的上表面盖32的安装形状、非必要部分的移除等。如图14所示，上部引导单元124在片材s的排出方向的下游侧的上部引导单元远端124a仅部分地设置在与片材s的排出方向正交的片材宽度方向上。
66.具体地，上部引导单元124沿片材s的排出方向向下游延伸的距离在与片材s的排出方向相交的片材s的宽度方向上不同，并且在片材s的宽度方向的端部的距离比在堆叠单元16的中心的距离长。
67.如图15所示，在片材宽度方向，上部引导单元远端124a的宽度比堆叠单元16与操作单元20之间的重叠长度长距离r1。因此，可获得与第一示例性实施例相同的效果，并且正被输送的片材s不与操作单元20接触。
68.另外，不同于第一示例性实施例，在本示例性实施例中，被配置为限制片材s的姿势的上部引导单元远端124a没有在与片材s的排出方向正交的片材宽度方向上沿着堆叠单元16上方的整个宽度布置，因此，本示例性实施例可实现最小布置以防止片材s与操作单元20接触。从而，与第一示例性实施例相比，该配置在可视性和容易移除排出到堆叠单元16的片材方面可得到改善。
69.将参照图16和图17描述本发明的第三示例性实施例。在本示例性实施例中，对第一示例性实施例的共同部分的描述将被省略。与第一示例性实施例的不同之处在于引导单元的配置。图16是例示根据本发明第三示例性实施例的反转引导单元的形状的透视图，并且图17是例示当从垂直方向看时上部引导单元224与操作单元20之间的关系的俯视图。在图16的上部引导单元224的形状中，将省略作为上部外壳单元的上表面盖32的安装形状、非必要部分的移除等。
70.如图16所示，上部引导单元224在片材s的排出方向的下游侧的上部引导单元远端224a仅部分地设置在与片材s的排出方向正交的片材宽度方向上。作为上部引导单元远端224a的a1和a2在片材宽度方向对称地突出。与第二示例性实施例类似，上部引导单元224沿片材s的排出方向向下游延伸的距离在片材s的宽度方向上不同，并且在片材s的宽度方向的两个端部的距离比在堆叠单元16的中心的距离长。
71.在片材宽度方向，上部引导单元远端224a的a1的宽度比堆叠单元16与操作单元20之间的重叠长度长距离r2。因此，可获得与第一示例性实施例和第二示例性实施例相同的效果，并且正被输送的片材s不与操作单元20接触。
72.在本示例性实施例中，在上部引导单元224的片材宽度方向上的中央部分处的突出距离小于上部引导单元224的左右部分处的突出距离，因此与第二示例性实施例一样，该配置在可视性和容易移除排出到堆叠单元16的片材方面可得到改善。另外，在本示例性实
施例中，在上部引导单元224引导正被输送的片材s时，由于上部引导单元远端224a的形状在片材宽度方向对称，因此输送阻力在片材宽度方向上的两侧是均匀的。
73.因此，即使在输送诸如厚纸的具有大基重的纸张类型的片材时，在片材宽度方向的左侧和右侧之间的输送阻力没有差异。因此，该配置不仅在可视性和容易移除片材方面而且在输送方面可得到改善。另外，在本示例性实施例中，上部引导单元224的形状在片材宽度方向上是对称的形状，因此外观质量不会受损。
74.虽然以上已具体描述了本发明的示例性实施例，但是本发明并不限于上述描述的示例性实施例，并且基于本发明的技术概念的各种修改也是可能的。
75.根据本发明的示例性实施例，即使在操作单元的尺寸增加的情况下，也可减少图像形成装置的尺寸并且可防止操作单元妨碍片材的排出。
76.虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有这样的变型、等同结构和功能。