JP4044557B2 - 用紙後処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置から排出されたシートを受け取る用紙後処理装置の排紙トレイに関する。

近年、画像形成装置にあっては、画像形成後のシート紙をソートしたり、あるいはステイプル処理をする等のシート紙の後処理を行うために、画像形成装置本体の排紙部に用紙後処理装置を隣接して設けるものがある。このような用紙後処理装置では、処理を終えて排出されたシート紙を順次排紙トレイに積載する。

この排紙トレイは、駆動源のモータを用いて、昇降可能に駆動されて、シート紙の待機の数量、或いはソート等のページ順などに対応して、その高さを上下に移動する。

この昇降機構は、駆動源であるモータからギア、或いはタイミングベルトなどにより所定の減速比で、上下の最終端部の位置まで移動する駆動力が伝達される。（例えば特許文献１参照。）
この駆動力により、終端部まで移動した後は、終端部にかかった負荷は、減速比により軽減された状態で、モータへの負荷となるが、モータのトルクはそのトレイの仕様に適正なものを採用しているので、通常の使用においてはその終端の位置に留まるので支障はない。
特開２００１−８９００９号公報

上に述べた従来の排紙トレイの昇降可能な駆動において、停電や外部からの予期せぬ外力がかかった場合には、モータのトルクだけでは支えきれないことが予測される。

この発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、通電が突如断たれた場合や、予期せぬ外力が排紙トレイにかかった場合に、排紙トレイの落下を防止し、停止状態を維持する用紙後処理装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の用紙後処理装置は、モータ手段の正転あるいは逆転により駆動され、排紙トレイを結合して、上方あるいは下方へ移動する移動ベルト手段と、この移動ベルト手段の移動により回転する第１のギア手段と、回転方向が一方向に限られるワンウェイクラッチギアである第２のギア手段と、軸芯がバネ体による応力で、前記第１のギア手段と前記第２のギア手段の間に変位し、それぞれのギア手段を結合回動し、通電によるソレノイド手段の電磁吸着力で前記変位が戻され、それぞれのギア手段の結合を解除される第３のギア手段とを具備して、前記移動ベルトに結合した前記排紙トレイの上方への移動が前記第２のギアの限られる回転方向で、前記モータ手段により駆動され、前記移動ベルトに結合した前記排紙トレイの下方への移動が前記ソレノイド手段に通電し、前記第２のギアの結合を解除して前記モータ手 段により駆動することを特徴とするものである。

また、本発明の用紙後処理装置は、モータ手段の正転あるいは逆転により駆動され、排紙トレイを結合して、上方あるいは下方へ移動する移動ベルト手段と、
この移動ベルト手段の移動により回転する第１のギア手段と、固定され、回転しない第２のギア手段と、軸芯がバネ体による応力で、前記第１のギア手段と前記第２のギア手段の間に変位し、それぞれのギア手段と連結し、その回転をロックし、通電によるソレノイド手段の電磁吸着力で前記変位が戻され、それぞれのギア手段の連結を解除される第３のギア手段とを具備して、前記移動ベルトに結合した前記排紙トレイの移動は、前記ソレノイド手段に通電し、前記第２のギアの連結を解除して前記モータ手段により駆動することを特徴とするものである。

さらに、上記本発明の用紙後処理装置においては、前記排紙トレイは、積載するシートの先端がその後端より高くなる傾斜角度θを有して具備することを特徴とするものである。

本発明による用紙後処理装置によれば、通電が突如断たれた場合や、予期せぬ外力が排紙トレイにかかった場合に、排紙トレイの落下を防止し、安全な停止状態を維持するので、画像形成装置の使用に際し、ユーザは不意の停電や排紙トレイへの外力に対し、安心して用紙後処理装置を利用できる。

さらに、本発明によれば、機構の構成が簡単で、安全の維持において、メンテナンスや調整が簡便に行える利点もある。

以下、本発明の用紙後処理装置の実施形態を、図１乃至図４を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の用紙後処理装置７の要部を示す斜視図、図２は用紙後処理装置の要部の上面図、図３は複写機等の画像形成装置５に隣接配置した用紙後処理装置７を示す概略構成図、さらに図４は待機トレイ１０及び処理トレイ１２の要部を示す概略構成図である。

用紙後処理装置７は、画像形成装置５にて画像形成され、一対の排紙ローラ６から排紙されたシートである用紙Ｐを用紙後処理装置７内に取り入れる一対の入り口ローラ２２を有する。入り口ローラ２２は入り口ローラモータ２６で駆動される。入り口ローラ２２から、待機トレイ１０までの間には用紙Ｐを一対の給紙ローラ２４に導くペーパーパス天井３６が設けられる。待機トレイ１０の下方には、待機トレイ１０上から落下供給される用紙Ｐを積載する処理トレイ１２が配置される。

処理トレイ１２は、後処理を行う処理機構で有るステイプラ１４により用紙Ｐをステイプル処理する間、積載される用紙を整合支持する。ステイプラ１４はステイプル駆動部４９によりスライド移動可能であり、かつステイプル方向に応じて回転移動されて位置決めされ、ステイプル処理を制御される。処理トレイ１２に送られた用紙は、縦方向（用紙搬送方向）と横方向の整合処理が実行される。縦整合は整合下ローラ３８ｂとパドル４４によりストッパ４５を基準として用紙を揃える。なお処理トレイ１２に用紙が送られる際には縦整合上ローラ３８ａは縦整合上ローラモータ４０により縦整合下ローラ３８ｂと当接しないように開放されている状態になっている。

上下縦整合ローラ３８ａ、３８ｂは、ステイプル処理終了後の用紙束Ｔを挟持してステイプラ１４から取り出す束搬送ローラを兼用する。上縦整合ローラ３８ａは縦整合上ローラモータ４０により駆動され、下縦整合ローラ３８ｂは縦整合下ローラモータ４２により駆動される。

処理トレイ１２のステイプラ１４側の端部には、用紙Ｐ後端を当接して後端位置を規制するストッパ４５が設けられる。処理トレイ１２の略中央には、ステイプル処理され、上下縦整合ローラ３８ａ、３８ｂによりステイプラ１４から取り出された用紙束Ｔを第１あるいは第２の排紙トレイ１６、１８迄搬送する搬送ベルト５０が設けられる。搬送ベルト５０には、用紙束Ｔの後端を引っ掛ける送り爪５０ａが取着されている。

待機トレイ１０は、用紙Ｐを処理トレイ１２に落下供給可能である一方、用紙Ｐを第１あるいは第２の排紙トレイ１６、１８方向に搬送可能となっている。排紙トレイ１６、１８方向への用紙Ｐの搬送は、用紙Ｐの整合を行う待機トレイローラ２８を待機トレイ１０上の用紙Ｐに接触して行う。待機トレイローラ２８は、待機トレイローラ駆動源３０により上下移動を制御され、待機トレイローラモータ３２により回転駆動される。

待機トレイ１０は用紙Ｐの先端が後端より高くなる状態で用紙Ｐを支持するために傾斜角度θ１となるよう配置される。第１あるいは第２の排紙トレイ１６、１８は排紙トレイ駆動部５２により昇降されて、いずれかを選択される。第１あるいは第２の排紙トレイ１６、１８は用紙Ｐの積載時に待機トレイ１０あるいは処理トレイ１２と略同じ高さに昇降して、排紙される用紙Ｐの整合性向上を図っている。又第１あるいは第２の排紙トレイ１６、１８は用紙Ｐの先端が後端より高くなる状態で用紙Ｐを支持するために傾斜角度θ２となるよう配置される。 また、待機トレイ１０は、一対のトレイ部材１０ａ、１０ｂを備え、用紙Ｐの幅にスライドした状態で用紙を受け取り用紙Ｐの両側を支持する。トレイ部材１０ａ、１０ｂには用紙Ｐの後端を規制する待機ストッパ１０ｃ、１０ｄが設けられる。待機トレイ１０は待機トレイモータ３４によりスライド移動される。待機トレイ１０から処理トレイ１２に達するまでの間には、待機トレイ１０上の用紙Ｐを処理トレイ１２に落下供給する際に、用紙Ｐが、搬送方向と直交する横方向に乱れるのを防止して横整合を行う横整合板４７ａ、４７ｂが設けられる。横整合板４７a、４７bは、図示していない横整合モータにより用紙Ｐの幅に合わせるようにスライド可能に形成されている。

次に、本発明の一実施形態である用紙後処理装置の排紙トレイの昇降移動機構部について、図を用いて詳細に説明する。

図５は、本発明の一実施形態である用紙後処理装置の排紙トレイの昇降移動機構部を示す概略構成図である。

本実施形態の構成は、図５に示すように、用紙後処理装置であって、ステイプル処理が行われる処理トレイから排出されたシート紙Ｐが載せられる排紙トレイ７０が、その端部を上下駆動される上下移動ベルト７１に連結して配置されている。この上下移動ベルト７１は、モータ７２に駆動されるタイミングベルト７３が掛けられて回転する回転軸を共通にしているプーリー７４に掛けられている。また、タイミングベルト７３が掛けられて回転する回転軸を同じく共通にする駆動ギア７５が取り付けられる。

さらに、伝導ギア７６が、その軸芯をスプリング７７で引き込まれて、駆動ギア７５およびこの駆動ギア７５の反対側に配した一方にのみ回転可能なワンウェイクラッチギア７８のそれぞれに結合するように配置される。また、伝導ギア７６の軸芯には、スプリング７７の反対側から、スプリング７７を引き伸ばすように通電により電磁力が作用するソレノイド７９が取り付けられて、通電時には伝導ギア７６が駆動ギア７５とワンウェイクラッチギア７８の連結が行われない位置に軸芯が移動するようにソレノイド７９が配置される。

次に、作用、動作について述べる。まず、用紙後処理装置の通常の使用における作用、作動について図６を用いて説明する。

排紙トレイ７０を上方に移動する場合を、各部の動きを矢印で示している図６（ａ）により説明する。図示していない排紙トレイ制御部からの指示信号により、モータ７２を例えば正回転の駆動をして、ソレノイド７９への通電をオフにする。モータ７２の正回転により、タイミングベルト７３が矢印８２の方向に引かれて、プーリー７４を回転方向８２ａに回転すると共に、回転軸を共通にする駆動ギア７５も同回転方向に回転する。この場合では、ソレノイド７９への通電がオフになっているので、スプリング７７の引き込みにより伝導ギア７６が、駆動ギア７５およびワンウェイクラッチギア７８を連結して、それぞれが矢印８４、８５の回転方向に回転する。なお、ワンウェイクラッチギア７８の回転可能な回転方向は、当初にこの方向に設定して、取り付け配置されている。駆動ギア７５、伝導ギア７６、およびワンウェイクラッチギア７８のすべてのギアが回転して、共通軸のプーリー７４の回転により上下移動ベルト７１の排紙トレイ連結側が上方に移動し、排紙トレイ７０も矢印８１で示す上方へ移動することができる。

次に、排紙トレイ７０を下方に移動する場合を、図６（ｂ）により説明する。下方への移動では、図示していない排紙トレイ制御部からの指示信号により、モータ７２を逆回転の駆動をして、ソレノイド７９への通電をオンにする。モータ７２の逆回転により、タイミングベルト７３が矢印８７の方向に引かれて、プーリー７４を回転方向７７ａに回転すると共に、回転軸を共通にする駆動ギア７５も同回転方向に回転する。このとき、ソレノイド７９への通電がオンになっているので、ソレノイド７９が作動し、スプリング７７を引き伸ばして、伝導ギア７６が矢印８８の方向にずれ、駆動ギア７５およびワンウェイクラッチギア７８との連結を断つ。これにより、伝導ギア７６およびワンウェイクラッチギア７８への回転駆動がないプーリー７４は、矢印８７ａに示す方向へ回転し、上下移動ベルト７１の排紙トレイ連結側が下方に移動し、排紙トレイ７０も矢印８６で示す下方へ移動することができる。

すなわち、本実施形態では、排紙トレイ７０の下降移動時に通電される以外、常時に通電されないソレノイド７９はスプリング７７により引き出されて、駆動ギア７５、伝導ギア７６、およびワンウェイクラッチギア７８の連結を行うので、ワンウェイクラッチギア７８が回転可能な回転方向以外の回転がロックされ、回転しないので、排紙トレイ７０も矢印８６で示す下方へ移動することがない。

次に、突如として電源が断たれる停電の場合について、図７を用いて本実施形態の作用、動作を説明する。

停電などの電源が断たれていると、ソレノイド７９への通電はオフになって、スプリング７７の引き込みにより伝導ギア７６が、駆動ギア７５およびワンウェイクラッチギア７８を連結する。この連結の状態で、例えば、排紙トレイ７０に積載しているシートの重量あるいは下方への外力が矢印９１の方向に加えられても、プーリー７４を回転方向９１ａに回転させる応力は、伝導ギア７６が連結しているワンウェイクラッチギア７８の回転が不可となる破線の矢印９５で示すに作用するので、ワンウェイクラッチギア７８も破線の矢印94方向の回転が抑え止められる。したがって、排紙トレイ７０は、矢印９１の下方への不意の移動は、抑止されてその位置に留まる。

上述のように、本実施形態によれば、排紙トレイ７０の下降作動時にのみソレノイド７９に通電して、ワンウェイクラッチギア７８への連結を断ち、その回転抑制を外すので、排紙トレイ制御部からの下降の指示信号が出力されて作動する以外の作動、および停電などの突如に電源供給が断たれた場合でも、ワンウェイクラッチギア７８により排紙トレイ７０の下降方向への移動を阻止することができる。

また、構造が簡単であり、複雑な操作あるいは制御を要せず、低いコストで落下防止機構を構築できる利点もある。

図８は、本発明の用紙後処理装置の他の実施形態を示す概略構成図である。

前述の実施形態と同様に作動機能する部分には図１と同符号で示す図３に示すように、排紙トレイ７０が上下移動ベルト７１に連結されて、この上下移動ベルト７１は、モータ７２に駆動されるタイミングベルト７３が掛けられて回転する回転軸を共通にしているプーリー７４に掛けられている。また、タイミングベルト７３が掛けられて回転する回転軸を同じく共通にする駆動ギア７５が取り付けられる。

さらに、伝導ギア１０１が、その軸芯をスプリング１０２で引き込まれて、駆動ギア７５およびこの駆動ギア７５の反対側に配した回転しない固定ギア１０３のそれぞれに結合するように配置される。また、伝導ギア１０１の軸芯には、スプリング１０２の反対側から、スプリング１０２を引き伸ばすように通電により電磁力が作用するソレノイド１０４が取り付けられて、通電時には伝導ギア１０１が駆動ギア７５と固定ギア１０３の連結が行われない位置に軸芯が移動するようにソレノイド１０４が配置される。

次に、用紙後処理装置の通常の使用における作用、作動について説明する。

排紙トレイ７０を上方あるいは下方に移動する時においてのみ、図８に示しているように、排紙トレイ制御部からの指示信号によりソレノイド１０４に通電して、スプリング１０２の引き込みに抗して伝導ギア１０１を矢印１０５で示しているソレノイド１０４側に引き寄せて、伝導ギア１０１による駆動ギア７５と固定ギア１０３の連結を切り離す。

この切り離しの後、制御部からモータ７２へ正回転あるいは逆回転の指示信号により、タイミングベルト７３が駆動されて、プーリー７４に掛けられ上下移動ベルト７１が上あるいは下の方向に移動して、排紙トレイ７０も上あるいは下の方向に移動する。

一方、排紙トレイ制御部からの上方移動あるいは下方移動の指示信号が出されない場合には、ソレノイド１０４への通電がされないので、スプリング１０２の引き込みにより伝導ギア１０１が、駆動ギア７５および固定ギア１０３を連結して、固定ギア１０３がいずれのギアの回転をロックする。この回転のロックにより、排紙トレイ７０も上あるいは下の方向への移動がロックされる。

次に、電源が断たれる停電の場合について、本実施形態の作用、動作を説明する。

停電などの電源が断たれていると、ソレノイド１０４への通電はオフになって、スプリング１０２の引き込みにより伝導ギア１０１が、駆動ギア７５および固定ギア１０３と連結する。この連結の状態で、例えば、排紙トレイ７０に積載しているシートの重量あるいは下方への外力が矢印１０７の方向に加えられても、プーリー７４を回転させる応力は、伝導ギア１０１が連結している固定ギア１０３に作用するので、回転は抑え止められる。したがって、排紙トレイ２０は、矢印５１の下方への不意の移動は、抑止されてその位置に留まる。

本実施形態によれば、非常に構造が簡単であり、複雑な操作あるいは制御を要せず、固定ギア１０３も安価であり、さらに低コストで落下防止機構を構築できる。

本発明の用紙後処理装置の要部を示す斜視図。 本発明の用紙後処理装置の要部を示す上面図。 本発明の用紙後処理装置を示す概略構成図。 本発明の待機トレイ及び処理トレイの要部を示す概略構成図。 本発明の実施形態の用紙後処理装置の排紙トレイの昇降移動機構部を示す概略構成図。 本発明の一実施形態の作動状況を示す図。 本発明の一実施形態の停電時などにおける状況を示す図。 本発明の他の実施形態の概略構成およびその作動状況を示す図。

符号の説明

５…画像形成装置
７…用紙後処理装置
１０…待機トレイ
１０ａ、１０ｂ…トレイ部材
１０ｃ、１０ｄ…待機ストッパ
１２…処理トレイ
１４…ステイプラ
１６…第１の排紙トレイ
１８…第２の排紙トレイ
２２…入り口ローラ
２４…給紙ローラ
２８…待機トレイローラ
３６…ペーパーパス天井
３８ａ…上縦整合ローラ
３８ｂ…下縦整合ローラ
４４…パドル
４５…ストッパ
４７ａ、４７ｂ…横整合板
５０…搬送ベルト
５０ａ…送り爪
７０…排紙トレイ
７１…上下移動ベルト
７２…モータ
７３…タイミングベルト
７４…プーリー
７５…駆動ギア
７６、１０１…伝導ギア
７７、１０２…スプリング
７８…ワンウェイクラッチギア
７９、１０４…ソレノイド
８１、８２、８３、８６、８７、８８、９１、９２、９３、１０５、１０６、１０７…矢印（移動方向）
８２ａ、８７ａ、８４、８５、９１ａ、９４、９５、１０６ａ…矢印（回転方向）
１０３…固定ギア

Claims (3)

1. モータ手段の正転あるいは逆転により駆動され、排紙トレイを結合して、上方あるいは下方へ移動する移動ベルト手段と、
   この移動ベルト手段の移動により回転する第１のギア手段と、
   回転方向が一方向に限られるワンウェイクラッチギアである第２のギア手段と、
   軸芯がバネ体による応力で、前記第１のギア手段と前記第２のギア手段の間に変位し、それぞれのギア手段を結合回動し、通電によるソレノイド手段の電磁吸着力で前記変位が戻され、それぞれのギア手段の結合を解除される第３のギア手段とを具備して、
   前記移動ベルトに結合した前記排紙トレイの上方への移動が前記第２のギアの限られる回転方向で、前記モータ手段により駆動され、前記移動ベルトに結合した前記排紙トレイの下方への移動が前記ソレノイド手段に通電し、前記第２のギアの結合を解除して前記モータ手段により駆動することを特徴とする用紙後処理装置。
2. モータ手段の正転あるいは逆転により駆動され、排紙トレイを結合して、上方あるいは下方へ移動する移動ベルト手段と、
   この移動ベルト手段の移動により回転する第１のギア手段と、
   固定され、回転しない第２のギア手段と、
   軸芯がバネ体による応力で、前記第１のギア手段と前記第２のギア手段の間に変位し、それぞれのギア手段と連結し、その回転をロックし、通電によるソレノイド手段の電磁吸着力で前記変位が戻され、それぞれのギア手段の連結を解除される第３のギア手段とを具備して、
   前記移動ベルトに結合した前記排紙トレイの移動は、前記ソレノイド手段に通電し、前記第２のギアの連結を解除して前記モータ手段により駆動することを特徴とする用紙後処理装置。
3. 前記排紙トレイは、積載するシートの先端がその後端より高くなる傾斜角度θを有して具備することを特徴とする請求項１または２記載の用紙後処理装置。

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