专利名称：排纸辊以及图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在图像形成设备的出纸端口中采用的排纸辊以及一种设置有该排纸辊的图像形成设备。
背景技术：
为了改进排出纸张的排纸性能，通过当纸张从图像形成设备的出口排出时在垂直于排纸方向的方向(即纸张的横向方向)上使纸张略微弯曲来执行增加纸张刚度的操作。作为增加纸张刚度的方法，已存在这样的方法在该方法中，独立于传输辊(即，用于传输的辊)的刚度增加部布置为与该传输辊共轴。刚度增加部比传输辊具有更大的外径，并且该刚度增加部构造为使纸张相对于纸张的横向方向变形为在沿排纸方向观察时的波状，使得其增加纸张在排纸方向上的刚度并且改进纸张排出性能。日本特开专利公布No. 09-301590以及No. 2003-040507属于现有技术的参考文件，其公开了上述类型的采用刚度增加部的排纸辊。在这些参考文件中，刚度增加部采用了允许从转动轴移除的结构。近些年来，从降低图像形成设备成本的观点出发，提出并且采纳了使用由树脂模制的转动轴。在这种情况下，传输辊的辊部和刚度增加部与转动轴一体地形成，并且这些部件由树脂模制。将辊部和刚度增加部一体地形成于转动轴上的方法在降低成本上是有效的。但是，其造成了下述问题。为了实现作为传输辊的功能，由树脂模制的辊部在它的表面处设置有附连至其上的环形橡胶构件。橡胶构件与纸张之间的摩擦提供了纸传输力。尽管采用橡胶构件作为环形弹性构件，但这并非是限制性的，例如，可以使用具有类似特性的弹性体构件等。图21示出了排纸辊9，其中辊部和刚度增加部与转动轴一体地形成。转动轴91设置有以预定距离沿轴向彼此间隔开的辊部93a。环形橡胶构件9 附连至辊部93a的表面。辊部93a和橡胶构件9 形成了传输辊93。转动轴91还设置有以预定距离彼此间隔开并且各自基本成圆柱形形状的刚度增加部92。当沿轴向方向观察时，刚度增加部92的外径大于传输辊93的外径。为了将橡胶构件9 结合至具有上述结构的排纸辊9的辊部93a，利用了橡胶构件93b的弹力，并且橡胶构件9 沿径向扩展为具有等于或大于刚度增加部92的外径(Φ(1)的直径(Φ )。但是，橡胶构件9 仅能沿径向扩展至有限程度，并且限制了比传输辊93的外径大的刚度增加部92的外径。另一方面，刚度增加部92的更大的外径能够增加纸张的刚度。
如上所述，在辊部93a和刚度增加部92 —体地形成于转动轴91上的情况下，从将橡胶构件9 附连至辊部93a的观点出发，优选的是减小刚度增加部92的外径。另一方面，优选的则是增加刚度增加部92的外径，以便增加纸张的刚度。排纸辊9必须满足这些互相矛盾的要求。
发明内容
因此，为了克服上述问题而做出了本发明，并且本发明的目的在于提供一种排纸辊以及一种图像形成设备，其具有充分维持增加所排出的纸张的刚度而不会降低组装效率的结构。根据本发明，布置在图像形成设备的出纸端口中的排纸辊包括转动轴；多个传输辊，所述传输辊布置在所述转动轴上并且以预定距离沿轴向彼此间隔开；以及多个刚度增加部，所述刚度增加部与所述转动轴一体地形成，并且具有在沿轴向方向观察时比所述传输辊的外径大的外周形状，以便通过相对于与排出方向垂直的方向使纸张略微弯曲来增加从所述出纸端口排出的纸张的刚度。所述传输辊包括一体地形成于所述转动轴上的辊部、以及附连至所述辊部的表面的环形弹性构件。每个刚度增加部包括以预定距离沿轴向彼此间隔开的多个板构件。所述多个板构件分别具有各自通过沿周向划分圆形板而获得的形状、分别布置在相对于彼此沿周向偏移的位置中、并且因此而在沿轴向方向观察时呈基本圆形形状的外周。在本发明的另一种形式中，所述多个板构件中的每一个具有通过沿圆周方向对圆形板进行基本对分或三等分而获得的形状。在本发明的另一种形式中，所述多个板构件布置为具有在轴向方向上重叠在一起的周向端部。在本发明的另一种形式中，所述板构件在其外周处设置有沿径向突出的凸起部。在本发明的另一种形式中，所述板构件的外周长度短于沿径向扩展至最大容许程度的所述弹性构件的内周长度。在本发明的另一种形式中，所述板构件之间的布置距离长于沿轴向压缩至最大程度的所述弹性构件的轴向长度。基于本发明的图像形成设备具有位于出纸端口中的如上所述的排纸辊之一。通过下文中结合附图给出的本发明的详细描述，本发明前述以及其它的目的、特征、方面以及优点将变得更加显而易见。
图1是示出了图像形成设备的示意性结构的纵向截面图。图2是第一实施方式的布置于图像形成设备的出纸端口处的排纸辊单元的整体平面图。图3是沿着图2中的线III-III截取的视图。图4是沿着图2中的线IV-IV截取的视图。图5是第一实施方式中的刚度增加部的轴向视图。
图6A和6B是示出了第一实施方式中的刚度增加部的轨迹的示意图。具体地，图6A示出了刚度增加部由两个板构件形成的结构，而图6B示出了刚度增加部由三个板构件形成的结构。图7至10分别是示出了第一实施方式中将橡胶构件附连至辊部的状态的第一至第四视图。图11示出了第一实施方式中橡胶构件与板构件的外周长度之间的关系。图12A和12B示出了第一实施方式中的橡胶构件的扩展状态。具体地，图12A示出了未施加外力的状态，而图12B示出了沿径向方向施加外力的状态。图13示出了第一实施方式中橡胶构件与板构件的布置间距之间的关系。图14示出了第一实施方式中橡胶构件改变至扩展状态的情况。图15是示出了第二实施方式中的刚度增加部的结构的平面图。图16A、16B和16C分别是沿着图15中的线A_A、B-B和C-C截取的视图。图17是第二实施方式中的刚度增加部的轴向视图。图18是示出了第二实施方式中的刚度增加部的轨迹的示意图。图19是示出了第三实施方式中的刚度增加部的结构的平面图。图20A和20B分别是沿着图19中的线A-A和B-B截取的视图。图21是相关技术中的排纸辊的局部平面图。
具体实施例方式下文将参照附图对根据基于本发明的每个实施方式的排纸辊以及图像形成设备进行描述。在实施方式的以下描述中，除非另外说明，否则件数、数量以及其它不对本发明的范围构成限制。相同或相应的部件具有相同的附图标记，并且可能会不对其进行重复描述。实施方式中的结构的适当组合是初始就预期的。作为图像形成设备的示例，以下描述将针对采用常规全色电子照相系统的图像形成设备1000进行。但是，本发明并不限于全色电子照相系统，而是可以应用于采用仅能形成单色图像的单一颜色(例如黑色)的图像形成单元的图像形成设备。(第一实施方式图像形成设备1000)参照图1，下文将根据纸张P(转印纸张)的流动对图像形成设备1000进行描述。当进纸辊2对向抵抗辊单元(resist roller imt) 4输送的纸张P进行输送时，纸张P的前边缘被推靠在抵抗辊单元4上，以便在保持环状的同时将前边缘适当地对齐。当完成书写准备时，抵抗辊单元4开始转动，从而以同步方式在转印辊6的夹压下处将以静电方式保持于感光器5上的调色剂图像转印至纸张P上。携带所转印的调色剂图像的纸张P传输至固定辊夹部7，在该处调色剂图像被固定。携带固定调色剂图像的纸张P经由排纸导引单元8进给至排纸辊单元100中。排纸辊单元100具有排纸辊9和与排纸辊9相对的压辊10。保持在排纸辊9与压辊10之间的纸张P从图像形成设备1000经由出纸端口 11向外排出。从图像形成设备1000向外排出的纸张P堆叠在排纸堆放器12上。由于固定期间施加的热以及排纸导引单元8的弯曲的影响，携带固定调色剂图像的纸张P相对于输纸方向卷曲。因此，当纸张P从出纸端口 11排出时，如此排出的纸张与已经堆叠在排纸堆放器12上的纸张的后边缘接触，使得在将纸张收集在排纸堆放器12上时出现故障。为了克服上述问题，排纸辊9设置有刚度增加部，用于通过相对于与排纸方向垂直的方向略微弯曲纸张P来增加其刚度。通过弯曲纸张P或使纸张P成波形来实现刚度的增加。通过增加纸张P的刚度，能够防止堆叠在排纸堆放器12上的纸张P卷曲，使得纸张P能够在排纸堆放器12上保持基本水平的状态。(排纸辊单元100的结构)参照图2，下文将对排纸辊单元100进行描述。排纸辊单元100具有排纸辊9和压辊10。排纸辊9具有由树脂制成的转动轴91、布置于转动轴91上并且以预定距离彼此轴向间隔开的多个传输辊93(即，用于传输的辊)以及与转动轴91 一起由树脂模制的刚度增加部92A和92B。在轴向视图中，各个刚度增加部92A和92B的外径大于传输辊93的外径。转动轴91在其一端侧一体地设置有由树脂模制的轴承装配部94，并且在另一端侧一体地设置有由树脂模制的齿轮95。传输辊93布置于相邻的刚度增加部92A及92B之间的各个位置中。而且，相对端处的传输辊93分别布置于轴承装配部94与相邻的传输辊93之间以及齿轮95与相邻的传输辊93之间。在该实施方式中，传输辊93分别布置于四个位置中，而刚度增加部92A和92B分别布置于总共五个位置中。传输辊的数目和位置以及刚度增加部的数目和位置并不限于图中所示的这些。(刚度增加部92A和92B的结构)各个刚度增加部92A和92B包括以预定距离彼此轴向间隔开的多个板构件。在该实施方式中，四个刚度增加部92A中的每一个包括一个板构件921和一个板构件922，而布置于中央位置中的一个刚度增加部92B包括一个板构件921和两个板构件922。参照图3至6A和6B，下文将对板构件921和922的形状进行描述。参照图3，板构件921具有基本通过沿周向将圆形板对分而获得的形状。在图中，它具有相对于转动轴91位于下侧的半圆部R1，以及还具有相对于转动轴91位于上侧的板部R2。参照图4，板构件922具有基本通过沿周向将圆形板对分而获得的形状。在图中，它具有相对于转动轴91位于上侧的半圆部R1，以及具有相对于转动轴91位于下侧的板部R2。板构件921和922具有相同形状，并且围绕转动轴91以180°相对于彼此沿周向偏移。因此，如图5所示，当沿轴向方向观察时，刚度增加部92A和92B基本呈圆形外周形状。板构件921和922布置为使得当沿轴向方向观察时，其周向端部相互重叠。结果，刚度增加部92A和92B在纸张P上呈现如图6A和6B所示的轨迹。图6A示出了刚度增加部92A在纸张P上的轨迹。由于存在板构件921和922的周向端部在沿轴向方向观察时重叠在一起的区域，因此存在轨迹921a与92 重叠在一起的区域L。因此，当采用板构件作为刚度增加部时，能够在纸张P的连续部分中增加刚度。图6B示出了刚度增加部92B在纸张P上的轨迹。由于存在一个板构件921和两个板构件922的周向端部在沿轴向方向观察时重叠在一起的区域，因此存在轨迹921a和92 重叠在一起的区域L。因此，与刚度增加部92A类似，当采用板构件作为刚度增加部时，能够在纸张P的连续部分中增加刚度。而且，其板构件比刚度增加部92A的板构件多一个，使得能够增加刚度增加力。(将橡胶构件93b附连至辊部93a)参照图7至14A和14B，下文将对橡胶构件9 至辊部93a的附连进行描述。如图7所示，传输辊93包括与转动轴91 一起由树脂一体地模制的辊部93a以及附连至辊部93a的表面的环形弹性构件。在该实施方式中，弹性构件是环形橡胶构件93b。图7示出了橡胶构件9 未附连至右侧的辊部93a的状态。参照图8至10，橡胶构件9 如下所述地附连至辊部93a。从转动轴91的一端侧正被径向扩展的橡胶构件9 装配至转动轴91、跨过刚度增加部9 并且围绕辊部93a装配。在上述装配操作中，即使当刚度增加部92A具有与传统尺寸相等的外径时，板构件921和922的外径仍然小于刚度增加部92A整体上的外径，并且这种结构减小了橡胶构件93b的径向扩展量，使得橡胶构件9 能够容易地附连至辊部93a。当橡胶构件9 的容许径向扩展量等于传统量时，能够增加板构件921和922的外径，使得作为整体观察的刚度增加部92A能够具有比传统的刚度增加部大的外径，并且因此能够将施加于纸张P的刚度增加至更高程度。(板构件的外周长度与橡胶构件之间的关系)参照图11、12A和12B，如下所述地，橡胶构件93b与其径向扩展量相关地进行设计。橡胶构件9 必须通过对其进行径向扩展来跨过板构件921和922。因此，如图11所示，当板构件921具有外周长度[L]而径向扩展至最大容许限度的橡胶构件9 具有内周长度[DX π ]时，橡胶构件9 被设计为使得[DX π ]大于[L]。通过如下所述地设计橡胶构件93b，能够防止在将橡胶构件9 附连至辊部93a的过程中出现橡胶构件的永久变形，并且能够防止传输辊93的传输力降低以及在排纸性能上出现问题。(板构件之间的布置距离与橡胶构件之间的关系)参照图13和14，如图13所示，对板构件921和922间布置距离与橡胶构件9 之间的关系进行确定，其中板构件921与922之间的最小距离[M]大于橡胶构件9 被轴向压缩至最大程度的轴向长度[W]。板构件921与922之间的距离的这种设计能够保证容易地将橡胶构件93b附连至辊部93a。(作用和效果)根据实施方式中的排纸辊9，各个刚度增加部92A和92B包括以预定距离彼此轴向间隔开的多个板构件921和922，并且各个板构件921和922具有通过将圆形板在圆周方向上对分而获得的形状、并且相对于彼此以180°沿周向偏移，使得当沿轴向方向观察时，刚度增加部92A和92B的外周呈比传输辊93的外周形状大的基本圆形形状。这允许容易地将橡胶构件9 附连至辊部93a。而且，排纸辊9被用作布置于图像形成设备1000的出纸端口 11中的排纸辊，使得能够为纸张P提供足够刚度。而且，传输辊的数目和位置、刚度增加部的数目和位置以及为每个刚度增加部布置的板构件的形状、数目和位置不限于如上所述的实施方式中的情况。这同样适用于以下实施方式。(第二实施方式)参照图15至18，将对第二实施方式中的排纸辊进行描述。该实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于排纸辊中所采用的刚度增加部92C的结构。因此，下文将仅对该实施方式中的刚度增加部92C的结构进行具体描述。刚度增加部92C具有板构件931、932和933。参照图16A，板构件931具有基本对应于通过沿周向将圆形板一分为三而获得的其中一片的形状。在图中，它具有相对于转动轴91位于上侧的扇形部R11，以及还具有分别位于周向相对侧的板状部R12。参照图16B，板构件932具有基本对应于通过沿周向将圆形板一分为三的其中一片的形状。在图中，它具有相对于转动轴91位于左下侧的扇形部R11，以及还具有分别位于周向相对侧的板状部R12。参照图16C，板构件933具有基本对应于通过沿周向将圆形板一分为三的其中一片的形状。在图中，它具有相对于转动轴91位于右下侧的扇形部R11，以及还具有分别位于周向相对侧的板状部R12。板构件931、932和933具有相同形状，并且围绕转动轴91相对于彼此以120°沿
周向偏移。因此，如图17所示，刚度增加部92C具有当沿轴向观察时基本成圆形形状的外周。板构件931、932和933具有当沿轴向方向观察时在轴向方向上重叠在一起的周向端部。其结果是，刚度增加部92C在纸张P上呈现图18所示的轨迹。由于板构件931、932和933具有沿轴向方向重叠在一起的周向端部区域(板部似)，因此轨迹931a、93h和933a同样地形成重叠区域L。因此，采用板构件作为刚度增加部的结构能够同样地以连续方式增加纸张P的刚度。刚度增加部92C的其它结构与已经描述的第一实施方式中的刚度增加部92A和92B相同。(作用和效果)如上所述，实施方式中的采用刚度增加部92C的排纸辊能够同样地实现与第一实施方式基本相同的作用和效果，并且能够实现容易地将橡胶构件附连至辊部以及在纸张P中提供足够刚度。(第三实施方式)参照图19、20A和20B，下文将对第三实施方式的排纸辊进行描述。该实施方式与已经描述的第一实施方式的不同之处仅在于排纸辊中所采用的刚度增加部92D的结构。因此，下文将对该实施方式中的刚度增加部92D的结构进行具体描述。刚度增加部92D具有与已经结合第一实施方式描述的刚度增加部92A相同的基本结构，并且具有基本相同形状的板构件921和922。存在这样的区别各个板构件921和922在其外周处设置有径向突出的凸起部921t。在该实施方式中，各个板构件921和922在其外周处设置有三个凸起部921t，但是凸起部921t的数目并不限于三个。刚度增加部92D的其它结构与已经描述的第一实施方式中的刚度增加部92A的相同。
(作用和效果)如上所述，实施方式的采用刚度增加部92D的排纸辊能够同样地实现与第一实施方式基本相同的作用和效果，并且能够实现容易地将橡胶构件附连至辊部以及在纸张P中提供足够刚度。由于各个板构件921和922在其外周处设置有凸起部921t，因此当纸张P正被排出时，形成于板构件921和922的外周表面处的不规则部分将纸张P的后端部推出。其结果是，能够改进排出纸张P的性能。尽管已详细地描述和示出了本发明，但是应当清楚地理解，这种描述和示出仅仅出于说明和示例目的而非被视为限制性，本发明的范围由所附权利要求的措辞解释。
权利要求
1.一种排纸辊，所述排纸辊布置在图像形成设备的出纸端口中，并且包括转动轴；多个传输辊，所述传输辊布置在所述转动轴上并且以预定距离沿轴向彼此间隔开；以及多个刚度增加部，所述刚度增加部与所述转动轴一体地形成，并且具有在沿轴向方向观察时比所述传输辊的外径大的外周形状，以便通过在与排出方向垂直的方向上使纸张略微弯曲来增加从所述出纸端口排出的纸张的刚度，其中所述传输辊包括一体地形成于所述转动轴上的辊部、以及附连至所述辊部的表面的环形弹性构件，每一个所述刚度增加部包括以预定距离沿轴向彼此间隔开的多个板构件，并且所述多个板构件分别具有各自通过沿周向划分圆形板而获得的形状、分别布置在相对于彼此沿周向偏移的位置中、并且因此而在沿轴向方向观察时呈基本圆形形状的外周。
2.如权利要求1所述的排纸辊，其中所述多个板构件中的每一个具有通过沿圆周方向对圆形板进行基本对分或三等分而获得的形状。
3.如权利要求1所述的排纸辊，其中所述多个板构件布置为具有在轴向方向上重叠在一起的周向端部。
4.如权利要求1所述的排纸辊，其中所述板构件在其外周处设置有沿径向突出的凸起部。
5.如权利要求1所述的排纸辊，其中所述板构件的外周长度短于沿径向扩展至最大容许程度的所述弹性构件的内周长度。
6.如权利要求1所述的排纸辊，其中所述板构件之间的布置距离长于沿轴向压缩至最大程度的所述弹性构件的轴向长度。
7.一种图像形成设备，所述图像形成设备具有位于出纸端口中的排纸辊，其中所述排纸辊包括转动轴，多个传输辊，所述传输辊布置在所述转动轴上并且以预定距离沿轴向彼此间隔开，以及多个刚度增加部，所述刚度增加部与所述转动轴一体地形成，并且具有在沿轴向方向观察时比所述传输辊的外径大的外周形状，以便通过在与排出方向垂直的方向上使纸张略微弯曲来增加从所述出纸端口排出的纸张的刚度；所述传输辊包括一体地形成于所述转动轴上的辊部、以及附连至所述辊部的表面的环形弹性构件；每一个所述刚度增加部包括以预定距离沿轴向彼此间隔开的多个板构件；并且所述多个板构件分别具有各自通过沿周向划分圆形板而获得的形状、分别布置在相对于彼此沿周向偏移的位置中、并且因此而在沿轴向方向观察时呈基本圆形形状的外周。
全文摘要
本发明涉及排纸辊以及图像形成设备。在所述排纸辊(9)中，传输辊(93)包括一体地形成于转动轴(91)上的辊部、以及附连至所述辊部的表面的环形弹性构件，每一个刚度增加部(92A和92B)包括以预定距离沿轴向彼此间隔开的多个板构件(921和922)，并且所述多个板构件(921和922)分别具有各自通过沿周向划分圆形板而获得的形状、分别布置在相对于彼此沿周向偏移的位置中、并且因此而在沿轴向方向观察时呈基本圆形形状的外周。
文档编号B65H29/70GK102390746SQ20111016839
公开日2012年3月28日 申请日期2011年6月16日 优先权日2010年6月17日
发明者中村繁夫 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社