JP6989442B2 - シート搬送機構およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シート搬送機構及びそれを備えた画像形成装置に関する。

従来より、例えば米国特許公開第２０１２／００３２３８８号（特許文献１）および特開２０１５−２０８２２号公報（特許文献２）には、用紙搬送機構を有する画像形成装置において、画像形成されたシートを給紙システムにより繰り出して収納トレイに集積すると共に、集積されたシート束をシート綴じ処理手段により綴じ処理し、その後、搬送方向に沿って搬送して搬送方向よりも下流側のスタックトレイまで排出することが必要となる。

特許文献１に開示の画像形成装置にあっては、装置本体に操作パネルが付設されている。この操作パネルは、装置本体から離間した第１パネルと、当該第１パネルに隣接された装置本体側の第２パネルとを含み、第１パネルおよび第２パネルがそれぞれ有するパネル面が略面一になる第１姿勢と、第１パネルおよび第２パネルが上方に向って折り曲げられた状態の第２姿勢との間で姿勢変更可能に連結されている。

上述したような作業を実現するためには、２つの駆動源又は２つの一方向クラッチを採用しなければならない。例えば、特許文献１には、２つの一方向クラッチを採用することが開示されている。また、特許文献２には、２つのモータを採用することが開示されている。

米国特許公開第２０１２／００３２３８８号 特開２０１５−２０８２２号公報

特許文献１に開示の構成においては、ダブルパルス信号によって駆動することが要求されているため、生産性が比較的低い。しかも、一方向クラッチの特性のため、精度も劣化する。また、一方向クラッチの別途据付はコスト増加を招く問題もある。

特許文献２の構成においては、各機構の動作を精度良く制御する必要があるため、高価なステッピングモータを選択しなければならず、コストが大幅に増えてしまう。また、グリッパは用紙通過面の上方に往復動作しているから、生産性が低くなる。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、低コストを図りつつ生産性を向上させることも可能なシート搬送機構及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

本開示に基づくシート搬送機構は、シートを収納トレイから積載トレイに搬送するシート搬送機構であって、初期位置と第一位置との間移動し、シートを上記初期位置から上記積載トレイ側へ搬送する第１の搬送部材と、上記第１の搬送部材によって搬送されたシートを引継ぎ上記積載トレイへ搬送する第２の搬送部材と、上記第１の搬送部材と上記第２の搬送部材を駆動し、上記シート搬送機構においてただ１つあるモータと、上記第２の搬送部材の移動をガイドするガイド部と、上記第１の搬送部材を上記初期位置と上記第一位置との間移動させるように、上記モータの駆動力を上記第１の搬送部材に伝達する第１の伝達部と、上記ガイド部を上下方向に移動させるように、上記モータの駆動力を上記ガイド部に伝達する第２の伝達部と、上記第２の搬送部材を上記ガイド部でガイドして移動させるように、上記モータの駆動力を上記第２の搬送部材に伝達する第３の伝達部と、を備え、上記第１の伝達部は、上記第１の搬送部材に伝達する駆動力を一時的に遮断する駆動力遮断部を有する。

当該構成により、唯一のモータのみで駆動しているため、２つのモータを採用する場合と比べて、コストを低下させることができる。しかも、唯一のモータは普通のモータであればよく、高価なステッピングモータを採用する必要がないので、コストをより一層削減することができる。また、第２の搬送部材、即ちグリッパは上下方向に昇降しているので、用紙通過面の下方の範囲で往復動作できるため、生産性を向上することができる。そして、２つの一方向クラッチを採用する場合と比べて、一方向クラッチが省略されるため、コスト削減が図れる。

上記本開示に基づくシート搬送機構において、上記モータの回転を伝達する回転軸を有し、上記第１の伝達部、上記第２の伝達部及び上記第３の伝達部はそれぞれ上記回転軸を介して上記モータと連動している。

当該構成により、同一のモータを利用して第１の伝達部、第２の伝達部及び第３の伝達部を同時に駆動することができるので、コスト削減と生産性向上を両立することが可能となる。

上記本開示に基づくシート搬送機構において、上記駆動力遮断部は、一部の端縁に周方向に沿って歯が連続して形成されるとともに、別の一部に歯が形成されない部分ギヤである。

当該構成により、部分ギヤという簡単な部材だけで第１の伝達部の機能を実現することができ、２つのモータ又は２つの一方向クラッチを使用しなくてもよいので、コストを削減しながら生産性を向上させることが可能となる。

上記本開示に基づくシート搬送機構において、上記第１の伝達部は、さらに、上記部分ギヤと連動する第１のギヤ群と、上記第１のギヤ群及び上記第１の搬送部材と連動し、上記第１の搬送部材を直線運動させるように上記第１のギヤ群の回転運動を変換する変換部材とを有する。

当該構成により、ギヤ群と変換部材、例えばベルトなど簡単な部材によって第１の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造だけで第１の搬送部材を直線運動させることが可能となる。

上記本開示に基づくシート搬送機構において、上記変換部材は、複数のローラとベルトを含む。

当該構成により、ギヤ群と変換部材、例えばベルトなど簡単な部材によって第１の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造だけで第１の搬送部材を直線運動させることが可能となる。

上記本開示に基づくシート搬送機構において、上記第１の伝達部が有する上記部分ギヤは、第１の部分と第２の部分とを含み、上記第１の部分と上記第２の部分がギヤ軸線方向に沿って併設され、上記第１の部分には、一部の端縁に周方向に沿って歯が連続して形成され、上記第２の部分には、回転軸線方向において上記第１の部分のうち歯が形成されない端縁と対向する端縁に周方向に沿って歯が連続して形成され、上記第２の部分が有する歯と上記第１の部分が有する歯は周方向において連続せず、上記第１のギヤ群は、上記第１の部分と間欠的に噛み合う第１のギヤと、上記第２の部分と間欠的に噛み合う第２のギヤと、上記第２のギヤと噛み合う第３のギヤと、上記第１のギヤと同期して回転する第１のプーリと、上記第３のギヤと同期して回転する第２のプーリとを含み、上記変換部材は、上記第１のプーリおよび上記第２のプーリに巻き掛けられたベルトを含み、上記第１の部分は、上記第１のギヤ、上記第１のプーリ及び上記ベルトを介して上記第１の搬送部材と連動し、上記第２の部分は、上記第２のギヤ、上記第３のギヤ、上記第２のプーリ及び上記ベルトを介して上記第１の搬送部材と連動し、上記部分ギヤが回転している際、上記第１の部分のうち歯が形成される端縁が上記第１のギヤと噛み合う間、上記第１の搬送部材が連動して第１の方向に移動し、上記第２の部分のうち歯が形成された端縁が上記第２のギヤと噛み合う間、上記第１の搬送部材が連動して上記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する。

当該構成により、ギヤ群と変換部材、例えばベルトなど簡単な部材によって第１の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造だけで第１の搬送部材を直線運動させることが可能となる。

上記本開示に基づくシート搬送機構において、上記第２の伝達部は、上記モータの回転を伝達する回転軸と連結するカムと、上記カムと上記ガイド部と連動し、上記ガイド部を上下方向に直線運動させるように上記カムの回転運動を変換する第２のギヤ群とを有する。

当該構成により、ギヤ群とカムなど簡単な部材によって第２の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造でガイド部を上下方向に直線運動させることが可能となり、更に上記第２の搬送部材、即ちグリッパを上下方向に往復運動させることが可能となる。

上記本開示に基づくシート搬送機構において、上記第３の伝達部は、昇降アームと、アーム収納部とを有し、上記第２の搬送部材を上記ガイド部でガイドして移動させるように、上記モータの駆動力を上記昇降アームの運動によって上記第２の搬送部材に伝達する。

当該構成により、リンク、昇降アーム及びアーム収納部など簡単な部材によって第３の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造だけで第２の搬送部材、即ちグリッパをガイド部に沿って往復運動させることが可能となる。

上記本開示に基づく１８１シート搬送機構において、上記第２の搬送部材は、さらに、用紙を搬送する間に用紙を挟持するグリッパを有する。

本開示に基づく画像形成装置は、上記シート搬送機構を備える。

第１の実施形態におけるシート搬送機構を有する画像形成装置の局部を示す模式図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構を示す模式図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部の押出動作を示す模式図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部を示す模式図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の第２の伝達部を示す模式図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の第２の伝達部を示す模式図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の第２の伝達部を示す模式図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の第２の伝達部を示す模式図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作フローチャートである。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作フローチャートである。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作フローチャートである。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作フローチャートである。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作フローチャートである。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作フローチャートである。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作フローチャートである。 従来技術の２つの一方向クラッチを利用したシート搬送機構の動作線図である。 第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作線図である。 第２の実施形態におけるシート搬送機構を示す模式図である。 第２の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部の押出動作を示す模式図である。 第２の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部の押出動作を示す模式図である。 第２の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部の押出動作を示す模式図である。 第２の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部の押出動作を示す模式図である。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳しく説明する。また、当業者にとって、これらの実施形態からの示唆に基づき種々の代替態様を実現することができ、かつ本発明はここに記述される好適な実施形態に限定されるものではない。なお、以下、理解の便宜上、一部の図面のうちの他の図面と重複する符号を省略する。

本発明のシート搬送機構は画像形成システムなどに適用され、具体的には、画像形成されてから集積されたシート（通常は用紙である）に綴じ処理を施すシート綴じ処理機構に適用される。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態におけるシート搬送機構を有する画像形成装置の局所を示す模式図である。図１に示すように、図示されない画像形成手段で画像形成されたシートが、搬送方向よりも上流側に設けられた用紙搬送システム１２によって繰り出されて、シート搬送機構の収納トレイ１に集積され、集積されたシートがシート綴じ処理装置１０によって綴じ処理された後、搬送方向に沿って搬送されて、搬送方向よりも下流側に設けられた積載トレイ２まで排紙される。

図１に示すように、用紙搬送システム１２は図示されない画像形成手段に連結され、複数の搬送ローラ対１２−ａと排紙口１２−ｂを備え、図示されない画像形成手段で画像形成されたシートが複数の搬送ローラ対１２−ａによって搬送方向に沿って搬送され、かつ排紙口１２−ｂを介してシート搬送機構の収納トレイ１に排紙される。勿論、用紙搬送システム１２は複数の搬送ローラ対１２−ａと排紙口１２−ｂに加えて、給紙用のその他の関連機構を更に備えているが、ここで関連の紹介を省略する。

シート搬送機構は、用紙搬送システム１２の排紙口１２−ｂの搬送方向よりも下流側に配置され、排紙口１２−ｂからのシートを集積するために、同シートを支持するための収納トレイ１が備えられる。収納トレイ１の近傍、例えば用紙搬送システム１２の下方側には、収納トレイ１に集積されたシートを綴じ処理するためのシート綴じ処理装置１０が配置されている。収納トレイ１の用紙搬送システム１２とは反対側、即ち搬送方向よりも下流側には積載トレイ２が設けられ、収納トレイ１で処理されたシートがシート搬送機構によって積載トレイ２まで搬送される。以下で、図２〜図１６Ｂを参照しながら本発明に係るシート搬送機構について説明する。

図２は、第１の実施形態におけるシート搬送機構を示す模式図である。図２に示すように、第１の実施形態におけるシート搬送機構は、第１の搬送部材３と第２の搬送部材４を有する。第１の搬送部材３、例えば押出部（説明の便宜性のため、以下で「押出部」という）は、収納トレイ１で処理されたシートを一時的に押し出す部材であり、作動しないときに収納トレイ１の搬送方向よりも上流側、即ち初期位置ＨＰにあり、作動するときに初期位置ＨＰから収納トレイ１の中央近傍、即ち第一位置ＴＰに移動して、処理されたシートを収納トレイ１から積載トレイ２側へ搬送する。第２の搬送部材４、例えばグリッパ（説明の便宜性のため、以下で「グリッパ」という）は、押出部３によって搬送されたシートを、完全に積載トレイ２に搬送されるまで、引継ぎ積載トレイ２への搬送を続行する。

また、第１の実施形態におけるシート搬送機構は、さらに、唯一のモータＭ、第１の伝達部６、第２の伝達部７及び第３の伝達部８などの構成部材を備える。以下でこれらの部材について詳細に説明する。説明の便宜上、モータＭから駆動力を出力する方向の逆方向、即ちモータＭに向かう方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直交しかつ実際に初期位置ＨＰ側に向かう方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交しかつ実際に上方に向かう方向をＺ軸方向とする。

第１の実施形態におけるシート搬送機構は押出部３とグリップ４に対して唯一のモータＭを備え、即ち、このモータＭはシート搬送機構においてただ１つあり、押出部３とグリップ４を駆動するものである。つまり、このモータＭは第１の伝達部６、第２の伝達部７及び第３の伝達部８を駆動するものである。第１の伝達部６はモータＭの駆動力を押出部３に伝達して、押出部３を初期位置ＨＰと第一位置ＴＰとの間で移動させる。第２の伝達部７は、モータＭの駆動力をガイド部９に伝達して、ガイド部９を上下方向に移動させる。第３の伝達部８は、モータＭの駆動力をグリップ４に伝達して、グリップ４をガイド部９でガイドして移動させる。

第１の伝達部６の構造は具体的に以下の通りである。図３は、第１の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部の押出動作を示す模式図である。図４は、第１の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部を示す模式図である。

図３、４に示すように、第１の伝達部６はモータＭに連結され、モータＭによって駆動される機構である。第１の伝達部６は、モータＭの出力軸に連結される回転軸６−ａを有し、回転軸６−ａはＸ軸方向に沿って設置され、モータＭからの駆動力で回転する。回転軸６−ａのモータＭとは反対側である−Ｘ軸方向側の一端には、回転軸６−ａと一体的に回転するプーリ６−ｂが噛み合わされている。

プーリ６−ｂから一定の間隔をあけてプーリ６−ｄが設けられている。このプーリ６−ｄがプーリ６−ｂの斜め上方、即ちプーリ６−ｂに比べてＺ軸方向側寄りの位置に設けられると共に、回転軸６−ａとは異なる軸である回転軸６−ｅ上で同回転軸６−ｅと噛み合うように設けられ、かつベルト６−ｃを介してプーリ６−ｂと連動し、プーリ６−ｂの回転に伴って回転する。

回転軸６−ｅのプーリ６−ｄとは反対側であるＸ軸方向側の一端に、部分ギヤ６−ｆが設けられている。この部分ギヤ６−ｆには、周方向の一部の端縁に歯が連続して形成され、回転軸６−ｅと噛み合うか、或いは図示されないピンなどの部材を介してプーリ６−ｄと固定されている。部分ギヤ６−ｆのＺ軸方向の一方側に、部分ギヤ６−ｆと間欠的に噛み合うギヤ６−ｇが設けられ、即ち部分ギヤ６−ｆが回転している間、歯のある部分がギヤ６−ｇに向かい合うと、部分ギヤ６−ｆがギヤ６−ｇと噛み合い、一方、歯のない部分がギヤ６−ｇに向かい合うと、部分ギヤ６−ｆが空転して動力を伝達しない。

回転軸６−ｇの部分ギヤ６−ｆとは反対側には、ギヤ６−ｇと噛み合うと共にギヤ６−ｇの回転に伴って回転するギヤ６−ｈが設けられている。カム６−ｉがギヤ６−ｈと同軸にかつ一体的に回転するように設けられ、カム６−ｉのギヤ６−ｈとは反対側である−Ｘ軸方向側の表面に、一端がカム６−ｉと連結され、他端が第１の伝達部６の上方に設けられた押出部３と連結されるリンク６−ｊが接続されている。

第１の伝達部６の作動方式は、押出部３に押し出す動作（シートを予め排出する動作）を行わせることであり、具体的に以下の通りである。モータＭから回転が出力されると（図３において時計回りに回転する）、これに伴い、モータＭの出力軸と連結された回転軸６−ａが回転し始め（図３において時計回りに回転する）、プーリ６−ｂ、ベルト６−ｃ、プーリ６−ｄ及び回転軸６−ｅを介して部分ギヤ６−ｆも回転させられる（図３において時計回りに回転する）。

部分ギヤ６−ｆの回転中に、歯のある部分がギヤ６−ｇに向かい合うと、部分ギヤ６−ｆがギヤ６−ｇと噛み合い、かつギヤ６−ｇ、ギヤ６−ｈを介して回転がカム６−ｉまで伝達される。カム６−ｉとリンク６−ｊとでカムリンク機構（クランプリンク機構）を構成するため、曲線運動を、スライドレール５、即ちＹ軸方向に沿った直線運動に変換することができ、即ち押出部３を初期位置ＨＰと第一位置ＴＰとの間で直線運動させるようにしている。一方、歯のない部分がギヤ６−ｇに向かい合うと、部分ギヤ６−ｆは空転して動力を伝達せず、このとき、押出部３の運動が一時的に停止する。

したがって、第１の伝達部６によって、押出部３をスライドレール５に沿って、所定の範囲内において即ち初期位置ＨＰと第一位置ＴＰとの間で往復移動させることにより、シートを初期位置ＨＰから前記積載トレイ側へ搬送することが実現される。

第２の伝達部７の構造は以下の通りである。図５は、第１の実施形態におけるシート搬送機構の第２の伝達部を示す模式図である。図６は、第１の実施形態におけるシート搬送機構の第２の伝達部を示す模式図である。

図５、６に示すように、第２の伝達部７の一部は、第１の伝達部６の構成要素からなる。よって、以下で、第１の伝達部６と同じ構成要素への説明を簡単化又は省略する。

第１の伝達部６の伝動システムにおいて、回転軸６−ｅ上にプーリ６−ｄに比べてＸ軸方向側寄りの位置に、プーリ６−ｄと隣接すると共に、回転軸６−ｅと噛み合い、或いは図示されないピンなどを介してプーリ６−ｄと固定されたカム７−ａが設けられている。つまり、カム７−ａ、プーリ６−ｄ及び回転軸６−ｅが回転軸６−ｅの軸線回りに同期して回転する。カム７−ａのプーリ６−ｄとは反対側であるＸ軸方向側の表面に、カム状溝がカム辺縁に沿って形成され、このカム状溝中にリンク７−ｂが連結され、このリンク７−ｂの一端がカム７−ａにおけるカム状溝と連結すると共に、他端がカム７−ａに対してＹ軸方向側に設けられた回動軸７−ｃと連結する。これにより、リンク７−ｂがカム状溝に沿って往復回転できる。

回動軸７−ｃ上にリンク７−ｂに比べてＸ軸方向側寄りの位置に、部分ギヤ７−ｄが設けられ、この部分ギヤ７−ｄは例えば扇形ギヤであり、単に扇形端部の表面のみに歯が形成され、回転軸７−ｃと噛み合うことで一体的に回転する。つまり、リンク７−ｂ、回転軸７−ｃ及び部分ギヤ７−ｄは回転軸７−ｃの軸線回りに同期して回転する。部分ギヤ７−ｄのーＹ軸方向側に部分ギヤ７−ｅが設けられ、この部分ギヤ７−ｅは、回転軸６−ｅに対して相対的に回転できるように、回転軸６−ｅ上にカム７−ａに比べてＸ軸方向側寄りの位置に設けられ、部分ギヤ７−ｄと噛み合い、部分ギヤ７−ｄの回転に伴って回転する。ここで、部分ギヤ７−ｅのうち部分ギヤ７−ｄと噛み合う一方側の半径が小さく、他方側の半径が大きい。

部分ギヤ７−ｅの部分ギヤ７−ｄとは反対側であるーＹ軸方向側に、ラック７−ｆが噛合わされている。このラック７−ｆは部分ギヤ７−ｅの大径側と噛み合うと共に、部分ギヤ７−ｅの回転に伴って上下方向、即ちＺ軸方向に往復移動する。ラック７−ｆの上側にガイド部９が接続され、ガイド部９はグリップ４をガイドするための部材であり、その内部にグリップ４をガイドするガイドレール９−ａが設けられている。このガイド部９はラック７−ｆの上側に固定され、ラック７−ｆと連動して上下方向に往復移動することにより、グリップ４を上下方向に往復移動させることができる。

第２の伝達部７の作動方式は、グリップを上下方向に動作させる（グリップによる排出サイクル動作の中の上下往復動作）ことであり、具体的に以下の通りである。モータＭから回転が出力されると（図５において時計回りに回転する）、これに伴い、モータＭの出力軸と連結された回転軸６−ａが回転し始め、プーリ６−ｂ、ベルト６−ｃ、プーリ６−ｄ及び回転軸６−ｅを介してカム７−ａも回転させられる（図５において時計回りに回転する）。

カム７−ａの回転中に、リンク７−ｂがカム７−ａ上のカム状溝に沿って往復回転（揺動）するから、部分ギヤ７−ｄが回動軸７−ｃを介してリンク７−ｂに伴って同期して往復移動（揺動）し始め、そして、部分ギヤ７−ｅを介してこの回転をラック７−ｆまで伝達して、ラック７−ｆを上下方向に往復移動させ、これにより、ガイド９を介してグリップ４を上下方向に往復移動させることができる。

具体的には、例えば図５に図示されるように、リンク７−ｂがカム７−ａの回動によりカム状溝によってガイドされて反時計回りに回転すると、部分ギヤ７−ｄがリンク７−ｂと同期して反時計回りに回転し始め、このとき、部分ギヤ７−ｄと噛み合わされる部分ギヤ７−ｅが時計回りに回転し、部分ギヤ７−ｅと噛み合わされるラック７−ｆが下方に移動し、ラック７−ｆに連結されたガイド部９が下方に移動し、これにより、ガイド部９に設けられたグリップ４が下方に移動するようになる。逆に、リンク７−ｂがカム７−ａの回動によりカム状溝によってガイドされて時計回りに回転すると、部分ギヤ７−ｄがリンク７−ｂと同期して時計回りに回転し始め、このとき、部分ギヤ７−ｄと噛み合わされる部分ギヤ７−ｅが反時計回りに回転し、部分ギヤ７−ｅと噛み合わされるラック７−ｆが上方に移動し、ラック７−ｆに連結されたガイド部９が上方に移動し、これにより、ガイド部９に設けられたグリップ４が上方に移動するようになる。

第３の伝達部８の構造は具体的に以下の通りである。図７は、第１の実施形態におけるシート搬送機構の第２の伝達部を示す模式図である。図８は、第１の実施形態におけるシート搬送機構の第２の伝達部を示す模式図である。

図７、８に示すように、第３の伝達部８の一部は、第１の伝達部６と第２の伝達部７の構成要素からなる。よって、以下で、第１の伝達部６と第２の伝達部７と同じ構成要素への説明を簡単化又は省略する。

第２の伝達部７の伝動システムにおいて、回転軸６−ｅ上に部分ギヤ７−ｅに比べてＸ軸方向側寄りの位置に、回転軸６−ｅと噛み合うリンク８−ａが設けられ、つまり、リンク８−ａと回転軸６−ｅが回転軸６−ｅの軸線回りに同期して回転する。リンク８−ａの回転軸６−ｅとは反対側に昇降アーム１０が接続され、昇降アーム１０の略中央部位にリンク８−ａが接続され、かつ昇降アーム１０の下端がアーム収納部１１内に相対的摺動自在に収納され、上端がグリッパ４と接続されている。アーム収納部１１が回転軸６−ａ回りに相対的に回転でき、昇降アーム１０の中に、リンク８−ａの移動軌跡を規制するためのリンク収納溝１０−ａが形成されている。従って、昇降アーム１０はリンク８−ａの回転に伴ってＹ軸方向に揺動しながらアーム収納部１１に対して相対移動しているから、グリップ４をガイド部９のガイドレール９−ａに沿って移動させることができる。

第３の伝達部８の作動方式は、グリップを上下方向に動作させる（グリップアによる排出サイクル動作の中の直線往復動作）ことであり、具体的に以下の通りである。モータＭから回転が出力されると（図７において時計回りに回転する）、これに伴い、モータＭの出力軸と連結された回転軸６−ａが回転し始め、プーリ６−ｂ、ベルト６−ｃ、プーリ６−ｄ及び回転軸６−ｅを介してリンク８−ａも回転させられる（図７において時計回りに回転する）。

リンク８−ａの回転中に、昇降アーム１０はリンク８−ａの回転に伴ってＹ軸方向に揺動しながらアーム収納部１１に対して相対移動している。リンク８−ａが回転軸６−ｅの回転に伴ってーＹ軸方向の最外側の位置からＹ軸方向の最外側の位置まで時計回りに回転すると、グリッパ４がガイド部９のガイドレール９−ａに沿ってＹ軸方向の最外側の位置まで移動する。一方、リンク８−ａが回転軸６−ｅの回転に伴ってＹ軸方向の最外側の位置からーＹ軸方向の最外側の位置まで時計回りに回転すると、グリッパ４がガイド部９のガイドレール９−ａに沿ってーＹ軸方向の最外側の位置まで逆方向に移動する。これにより、グリッパ４をガイド部９のガイドレール９−ａに沿って往復運動させるようにしている。

図９〜１５は、第１の実施形態におけるシート搬送機構の動作フローチャートである。以下、図９〜１５を参照しながら、第１の伝達部６、第２の伝達部７及び第３の伝達部８のそれぞれの動作手順について説明する。

まず、図９に示すように、押出部３が排紙方向の上流側の一端である初期位置ＨＰから、スライドレール５に沿って排紙方向の下流側へ移動し始め、これと同時に、グリップ４が排紙方向の下流側の一端から、ガイドレール９−ａに沿って排紙方向の上流側へ移動しつつある。

次に、図１０に示すように、押出部３がスライドレール５に沿って排紙方向の下流側へ一定の距離移動したので、用紙を排紙方向の下流側へ一定の距離押出し、これと同時に、グリッパ４がガイドレール９−ａに沿って排紙方向の上流側の一端まで移動する。

続いて、図１１に示すように、押出部３がスライドレール５に沿って排紙方向の下流側に沿って一定の距離移動し続けたため、用紙を排紙方向の下流側へ一定の距離引続き押出し、これと同時に、グリッパ４がリンク収納溝１０−ａに沿って上方へ移動し収納トレイ１の表面から浮き上がりながら、開状態となる。

続いて、図１２に示すように、押出部３がスライドレール５に沿って排紙方向の下流側に沿って一定の距離移動し続けたため、用紙を排紙方向の下流側へ一定の距離引続き押出し、これと同時に、収納トレイ１から立ち上がりながら開いたグリッパ４がガイドレール９−ａに沿って排紙方向の下流側へ一定の距離移動する。

続いて、図１３に示すように、押出部３が第一位置ＴＰに到着する前に、グリッパ４が追いかけて用紙を掴むようになる。

続いて、図１４に示すように、押出部３が第一位置ＴＰに到着した後、スライドレール５に沿って排紙方向の上流側に向かって逆方向に移動し、これと同時に、用紙を掴んだグリッパ４がガイドレール９−ａに沿って排紙方向の下流側へ移動し続ける。

最後に、図１５に示すように、押出部３が排紙方向の上流側の一端である初期位置ＨＰに戻し、これと同時に、グリッパ４がガイドレール９−ａに沿って排紙方向の下流側の一端まで移動しつつ用紙を積載トレイ２に排紙する。ここまで、１つの動作サイクルが終了する。シート搬送機構はこのようなサイクルを繰り返すことにより、収納トレイ１に載せられた用紙を積載トレイ２まで搬送し排紙する。

図１６Ａ，図１６Ｂは、第１の実施形態におけるシート搬送機構と、従来技術の２つの一方向クラッチを利用したシート搬送機構の動作線図であり、図１６Ａは、従来の動作線図であり、図１６Ｂは、第１の実施形態の動作線図である。

以下、図１６Ａ，図１６Ｂに示す動作線図を参照しながら、本発明のシート搬送機構と、従来技術において２つの一方向クラッチを用いたシート搬送機構とを対比する。従来のシート搬送機構において、２つの一方向クラッチを用いざるを得ないため、その全周期Ｔ１においてダブルパルス作動方式にて駆動信号の方向を変更する必要があり、その中にCW信号（正転パルス信号）、停止信号、CCW信号（逆転パルス信号）などが含まれるので、生産性が低くなる一方（同時動作が不可能、かつ一時停止が必要）、一方向クラッチの特性により停止するので精度が悪く、かつ一方向クラッチの別途配置に起因したコスト増加も問題となる。これに対して、本発明に係るシート搬送機構においては、モータが一方向に回転しているため、一方向クラッチを別途増やさなくてもよいので、コスト削減が図れる。
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態におけるシート搬送機構のグリッパに関連する第２の伝達部及び第３の伝達部は、第１の実施形態と同じであり、押出部に関連する第１の伝達部が異なる。

第２の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部１６の構造は具体的に以下の通りである。図１７は、第２の実施形態におけるシート搬送機構を示す模式図である。図１８‐図２１は、第２の実施形態におけるシート搬送機構の第１の伝達部の押出動作を示す模式図である。

図１７〜図２１に示すように、第１の伝達部１６は部分ギヤ１０６を備え、該部分ギヤ１０６は図示されないモータと接続されると共に、第１の部分１０６−ａと第２の部分１０６−ｃを有する。第１の部分１０６−ａと第２の部分１０６−ｃがギヤ軸線方向に沿って併設され、第１の部分１０６−ａには、一部の端縁に周方向に沿って歯が連続して形成され、その他の一部の端縁には歯が形成されない。第２の部分１０６−ｃには、回転軸線方向において第１の部分１０６−ａのうち歯が形成されない端縁と対向する端縁に周方向に沿って歯が連続して形成され、その他の一部の端縁には歯が形成されない。つまり、第２の部分１０６−ｃが有する歯と第１の部分１０６−ａが有する歯は軸方向において重ならない位置に配置され、かつ第２の部分１０６−ｃが有する歯と第１の部分１０６−ａが有する歯は周方向において連続しない。

第１の部分１０６−ａのーＹ軸方向の一方側にギヤ１０６−ｂが噛合わされ、第２の部分１０６−ｃのーＹ軸方向の一方側にギヤ１０６−ｄが噛合わされ、ギヤ１０６−ｂとギヤ１０６−ｄが同一軸上に回転自在に配置されている。ギヤ１０６−ｂのＸ軸方向側にプーリ１０６−ｆが設けられ、このプーリ１０６ｆはギヤ１０６−ｂと同一軸上に配置されると共に、ギヤ１０６−ｂと同一軸線に沿って同期して回転できるが、ギヤ１０６−ｄと同期して回転しない。

ギヤ１０６−ｄのーＹ軸方向側にギヤ１０６−ｅが噛合わされ、ギヤ１０６−ｅのＸ軸方向側にプーリ１０６−ｇが設けられ、このプーリ１０６−ｇがギヤ１０６−ｅと同一軸上に配置されると共に、ギヤ１０６−ｅと同一軸線に沿って同期して回転できる。

スライドレール５の両側には、２つのプーリ１０６−ｈ、１０６−ｉがさらにプーリ１０６−ｆ、１０６−ｇと合わせて配置されている。プーリ１０６−ｆ、プーリ１０６−ｇ、プーリ１０６−ｈ、プーリ１０６−ｉには、押出部３をスライドレール５に沿って直線運動させるように駆動するベルト１０６−ｊが架設されている。

第１の伝達部１６の作動方式は具体的に以下の通りである。図１８に示すように、モータＭは回転を出力し、かつ図示されない伝動システムを経由に第１の伝達部６を回転させるように駆動する（図１８において反時計回りに回転する）。第１の部分１０６−ａのうち歯がある一方側がギヤ１０６−ｂと噛合っている間、第２の部分１０６−ｃのうち歯がない一方側はギヤ１０６−ｄと向かい合うので、第１の部分１０６−ａはギヤ１０６−ｂを時計回りに回転させるように駆動し、これと同時に、ギヤ１０６−ｄは第２の部分１０６−ｃと噛み合わないため回転せず、このとき、ギヤ１０６−ｂはプーリ１０６−ｆを時計回りに回転させるように駆動するため、ベルト１０６−ｊも時計回りに回転させられ、これによって、押出部３をＹ軸方向に沿って初期位置ＨＰに向かって直線運動させるように駆動することができる。

図１９に示すように、第１の部分１０６−ａのうち歯のない一方側がギヤ１０６−ｂと向かい合うと同時に、第２の部分１０６−ｃのうち歯のない一方側がギヤ１０６−ｄと向かい合うとき、ギヤ１０６−ｂとギヤ１０６−ｄは共に伝動せず、このとき、押出部３の運動が停止される。

図２０に示すように、第１の部分１０６−ａのうち歯がない一方側がギヤ１０６−ｂと向かい合っている間、第２の部分１０６−ｃのうち歯がある一方側はギヤ１０６−ｄと噛み合うので、第２の部分１０６−ｃはギヤ１０６−ｄを駆動して時計回りに回転させ、これと同時に、ギヤ１０６−ｂは第１の部分１０６−ａと噛み合わないため回転せず、このとき、ギヤ１０６−ｄと噛み合うギヤ１０６−ｅが反時計回りに回転し始め、ギヤ１０６−ｅはプーリ１０６−ｇを駆動して反時計回りに回転させるため、ベルト１０６−ｊも反時計回りに回転させられ、これによって、押出部３をーＹ軸方向に沿って第一位置ＴＰに向かって直線運動させるように駆動することができる。

上述したとおり、押出部３をスライドレール５に沿って所定の範囲内において、即ち初期位置ＨＰと第一位置ＴＰとの間往復移動させることにより、シートを初期位置ＨＰから前記積載トレイ側へ搬送することが実現される。

以上において説明したシート搬送機構は、シートを収納トレイ１から積載トレイ２に搬送するシート搬送機構であって、初期位置ＨＰと第一位置ＴＰとの間移動し、シートを上記初期位置ＨＰから上記積載トレイ２側へ搬送する第１の搬送部材３と、上記第１の搬送部材３によって搬送されたシートを引継ぎ上記積載トレイ２へ搬送する第２の搬送部材４と、上記第１の搬送部材３と上記第２の搬送部材４を駆動し、上記シート搬送機構においてただ１つあるモータＭと、上記第２の搬送部材４の移動をガイドするガイド部９と、上記第１の搬送部材３を上記初期位置ＨＰと上記第一位置ＴＰとの間移動させるように、上記モータＭの駆動力を上記第１の搬送部材３に伝達する第１の伝達部６と、上記ガイド部９を上下方向に移動させるように、上記モータＭの駆動力を上記ガイド部９に伝達する第２の伝達部７と、上記第２の搬送部材４を上記ガイド部９によってガイドして移動させるように、上記モータＭの駆動力を上記第２の搬送部材４に伝達する第３の伝達部８と、を備え、上記第１の伝達部６は、上記第１の搬送部材３に伝達する駆動力を一時的に遮断する駆動力遮断部を有する。

当該構成により、唯一のモータのみで駆動しているため、２つのモータを採用する場合と比べて、コストを低下させることができる。しかも、唯一のモータは普通のモータであればよく、高価なステッピングモータを採用する必要がないので、コストをより一層削減することができる。また、第２の搬送部材、即ちグリッパは上下方向に昇降しているので、用紙通過面の下方の範囲で往復動作できるため、生産性を向上することができる。そして、２つの一方向クラッチを採用する場合と比べて、一方向クラッチが省略されるため、コスト削減が図れる。

上記シート搬送機構において、上記モータＭの回転を伝達する回転軸６−ｅを有し、上記第１の伝達部６、上記第２の伝達部７及び上記第３の伝達部８はそれぞれ上記回転軸を介して上記モータＭと連動している。

当該構成により、同一のモータを利用して第１の伝達部６、第２の伝達部７及び第３の伝達部８を同時に駆動することができるので、コスト削減と生産性向上を両立することが可能となる。

上記シート搬送機構において、上記駆動力遮断部は、一部の端縁に周方向に沿って歯が連続して形成されるとともに、別の一部に歯が形成されない部分ギヤ１０６であってもよい。

当該構成により、部分ギヤ１０６という簡単な部材だけで第１の伝達部６の機能を実現することができ、２つのモータ又は２つの一方向クラッチを使用しなくてもよいので、コストを削減しながら生産性を向上させることが可能となる。

上記シート搬送機構において、上記第１の伝達部１６は、さらに、上記部分ギヤ１０６と連動する第１のギヤ群（１０６−ｂ、１０６−ｄ、１０６−ｅ、１０６−ｆ、１０６−ｇ）と、上記第１のギヤ群（１０６−ｂ、１０６−ｄ、１０６−ｅ、１０６−ｆ、１０６−ｇ）及び上記第１の搬送部材３と連動し、上記第１の搬送部材３を直線運動（横方向運動）させるように上記第１のギヤ群（１０６−ｂ、１０６−ｄ、１０６−ｅ、１０６−ｆ、１０６−ｇ）の回転運動を変換する変換部材１０６−ｊとを有する。

当該構成により、ギヤ群と変換部材、例えばベルトなど簡単な部材によって第１の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造で第１の搬送部材を直線運動させることが可能となる。

上記シート搬送機構において、上記変換部材１０６−ｊは、複数のプーリ１０６−ｈ、１０６−ｉとベルト１０６−ｊを含む。

当該構成により、ギヤ群と変換部材、例えばベルトなど簡単な部材によって第１の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造だけで第１の搬送部材を直線運動させることが可能となる。

上記シート搬送機構において、上記第１の伝達部１６が有する上記部分ギヤ１０６は、第１の部分１０６−ａと第２の部分１０６−ｃとを含み、上記第１の部分１０６−ａと上記第２の部分１０６−ｃがギヤ軸線方向に沿って併設され、上記第１の部分１０６−ａには、一部の端縁に周方向に沿って歯が連続して形成され、上記第２の部分１０６−ｃには、回転軸線方向において上記第１の部分１０６−ａのうち歯が形成されない端縁と対向する端縁に周方向に沿って歯が連続して形成され、上記第２の部分１０６−ｃが有する歯と上記第１の部分１０６−ａが有する歯は周方向において連続せず、上記第１のギヤ群（１０６−ｂ、１０６−ｄ、１０６−ｅ、１０６−ｆ、１０６−ｇ）は、上記第１の部分１０６−ａと間欠的に噛み合う第１のギヤ１０６−ｂと、上記第２の部分１０６−ｃと間欠的に噛み合う第２のギヤ１０６−ｄと、上記第２のギヤ１０６−ｄと噛み合う第３のギヤ１０６−ｅと、上記第１のギヤ１０６−ｂと同期して回転する第１のプーリ１０６−ｆと、上記第３のギヤ１０６−ｅと同期して回転する第２のプーリ１０６−ｇとを含み、上記変換部材は、上記第１のプーリおよび上記第２のプーリに巻き掛けられたベルトを含み、上記第１の部分１０６−ａは、上記第１のギヤ１０６−ｂ、上記第１のプーリ１０６−ｆ及び上記ベルト１０６−ｊを介して上記第１の搬送部材３と連動し、上記第２の部分１０６−ｃは、上記第２のギヤ１０６−ｄ、上記第３のギヤ１０６−ｅ、上記第２のプーリ１０６−ｇ及び上記ベルト１０６−ｊを介して上記第１の搬送部材３と連動し、上記部分ギヤ１０６が回転している際、上記第１の部分１０６−ａのうち歯が形成される端縁が上記第１のギヤ１０６−ｂと噛み合う間、上記第１の搬送部材３が連動して第１の方向に移動し、上記第２の部分１０６−ｃのうち歯が形成された端縁が上記第２のギヤ１０６−ｄと噛み合う間、上記第１の搬送部材３が連動して上記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する。

当該構成により、ギヤ群と変換部材、例えばベルトなど簡単な部材によって第１の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造だけで第１の搬送部材を直線運動させることが可能となる。

上記シート搬送機構において、上記第２の伝達部７は、上記回転軸６−ｅと連結するカム７−ａと、上記カム７−ａと上記ガイド部９と連動し、上記ガイド部９を上下方向に直線運動（上下運動）させるように上記カム７−ａの回転運動を変換する第２のギヤ群とを有する。

当該構成により、ギヤ群とカムなど簡単な部材によって第２の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造でガイド部９を上下方向に直線運動させることが可能となり、更に上記第２の搬送部材、即ちグリッパを上下方向に往復運動させることが可能となる。

上記シート搬送機構において、上記第３の伝達部８は、昇降アーム１０と、アーム収納部１１とを有し、上記第２の搬送部材４を上記ガイド部９でガイドして移動させるように、上記モータＭの駆動力を上記昇降アーム１０の運動によって上記第２の搬送部材４に伝達する。

当該構成により、リンク、昇降アーム及びアーム収納部など簡単な部材によって第３の伝達部が形成され、その結果、簡単な構造で第２の搬送部材、即ちグリッパをガイド部に沿って往復運動させることが可能となる。

上記シート搬送機構において、上記第２の搬送部材４は、さらに、用紙を搬送する間に用紙を挟持するグリッパであってもよい。

以上説明した画像形成装置は、上記シート搬送機構を備える。
以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本開示の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 収納トレイ、２ 積載トレイ、３ 第１の搬送部材（押出部）、ＨＰ 初期位置、ＴＰ 第一位置、４ 第２の搬送部材（グリッパ）、５ スライドレール、６ 第１の伝達部、６−ａ 回転軸、６−ｂ プーリ、６−ｃ ベルト、６−ｄ プーリ、６−ｅ 回転軸、６−ｆ 部分ギヤ、６−ｇ ギヤ、６−ｈ ギヤ、６−ｉ カム、６−ｊ リンク、７ 第２の伝達部、７−ａ カム、７−ｂ リンク、７−ｃ 回動軸、７−ｄ 部分ギヤ、７−ｅ 部分ギヤ、７−ｆ ラック、８ 第３の伝達部、８−ａ リンク、９ ガイド部、９−ａ ガイドレール、Ｍ モータ、１０ シート綴じ処理装置、１０−ａ ロッド収納溝、１２ 用紙搬送システム、１２−ａ 搬送ローラ対、１２−ｂ 排紙口、Ｔ１ 周期、Ｔ２ 周期、１６ 第１の伝達部、１０６ 部分ギヤ、１０６−ａ 第１の部分、１０６−ｂ ギヤ、１０６−ｃ 第２の部分、１０６−ｄ ギヤ、１０６−ｅ ギヤ、１０６−ｆ プーリ、１０６−ｇ プーリ、１０６−ｈ プーリ、１０６−ｉ プーリ、１０６−ｊ ベルト。

Claims (10)

1. シートを収納トレイから積載トレイに搬送するシート搬送機構であって、
   初期位置と第一位置との間で移動し、シートを前記初期位置から前記積載トレイ側へ搬送する第１の搬送部材と、
   前記第１の搬送部材によって搬送されたシートを引継ぎ前記積載トレイへ搬送する第２の搬送部材と、
   前記第１の搬送部材と前記第２の搬送部材を駆動し、前記シート搬送機構においてただ１つあるモータと、
   前記第２の搬送部材の移動をガイドするガイド部と、
   前記第１の搬送部材を前記初期位置と前記第一位置との間で移動させるように、前記モータの駆動力を前記第１の搬送部材に伝達する第１の伝達部と、
   前記ガイド部を上下方向に移動させるように、前記モータの駆動力を前記ガイド部に伝達する第２の伝達部と、
   前記第２の搬送部材を前記ガイド部でガイドして移動させるように、前記モータの駆動力を前記第２の搬送部材に伝達する第３の伝達部と、を備え、
   前記第１の伝達部は、前記第１の搬送部材に伝達する駆動力を一時的に遮断する駆動力遮断部を有する、シート搬送機構。
2. 前記モータの回転を伝達する回転軸を有し、
   前記第１の伝達部、前記第２の伝達部及び前記第３の伝達部はそれぞれ前記回転軸を介して前記モータと連動している、請求項１に記載のシート搬送機構。
3. 前記駆動力遮断部は、一部の端縁に周方向に沿って歯が連続して形成されるとともに、別の一部に歯が形成されない部分ギヤである、請求項１又は２に記載のシート搬送機構。
4. 前記第１の伝達部は、さらに、
   前記部分ギヤと連動する第１のギヤ群と、
   前記第１のギヤ群及び前記第１の搬送部材と連動し、前記第１の搬送部材を直線運動させるように前記第１のギヤ群の回転運動を変換する変換部材とを有する、請求項３に記載のシート搬送機構。
5. 前記変換部材は、複数のローラとベルトを含む、請求項４に記載のシート搬送機構。
6. 前記第１の伝達部が有する前記部分ギヤは、第１の部分と第２の部分とを含み、
   前記第１の部分と前記第２の部分がギヤ軸線方向に沿って併設され、
   前記第１の部分には、一部の端縁に周方向に沿って歯が連続して形成され、
   前記第２の部分には、回転軸線方向において前記第１の部分のうち歯が形成されない端縁と対向する端縁に周方向に沿って歯が連続して形成され、
   前記第２の部分が有する歯と前記第１の部分が有する歯は周方向において連続せず、
   前記第１のギヤ群は、
   前記第１の部分と間欠的に噛み合う第１のギヤと、
   前記第２の部分と間欠的に噛み合う第２のギヤと、
   前記第２のギヤと噛み合う第３のギヤと、
   前記第１のギヤと同期して回転する第１のプーリと、
   前記第３のギヤと同期して回転する第２のプーリとを含み、
   前記変換部材は、前記第１のプーリおよび前記第２のプーリに巻き掛けられたベルトを含み、
   前記第１の部分は、前記第１のギヤ、前記第１のプーリ及び前記ベルトを介して前記第１の搬送部材と連動し、
   前記第２の部分は、前記第２のギヤ、前記第３のギヤ、前記第２のプーリ及び前記ベルトを介して前記第１の搬送部材と連動し、
   前記部分ギヤが回転している際、前記第１の部分のうち歯が形成される端縁が前記第１のギヤと噛み合う間、前記第１の搬送部材が連動して第１の方向に移動し、
   前記第２の部分のうち歯が形成された端縁が前記第２のギヤと噛み合う間、前記第１の搬送部材が連動して前記第１の方向とは反対の第２の方向に移動する、請求項４に記載のシート搬送機構。
7. 前記第２の伝達部は、
   前記モータの回転を伝達する回転軸と連結するカムと、
   前記カムと前記ガイド部と連動し、前記ガイド部を上下方向に直線運動させるように前記カムの回転運動を変換する第２のギヤ群とを有する、請求項１〜６の何れか１項に記載のシート搬送機構。
8. 前記第３の伝達部は、昇降アームと、前記昇降アームを伸縮自在に収納するアーム収納部とを有し、
   前記第２の搬送部材を前記ガイド部でガイドして移動させるように、前記モータの駆動力を前記昇降アームの運動によって前記第２の搬送部材に伝達する、請求項１〜７の何れか１項に記載のシート搬送機構。
9. 前記第２の搬送部材は、さらに、用紙を搬送する間に用紙を挟持するグリッパを有する、請求項１〜８の何れか１項に記載のシート搬送機構。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載のシート搬送機構を備える、ことを特徴とする画像形成装置。

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