JP3909105B2 - 大量排紙トレイ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラックとピニオンによって排紙トレイの昇降させる大量排紙トレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
大量排紙トレイの上下機構としては、例えばタイミングベルトによってトレイをつり上げる方式のものや固定されたラックをトレイ側に配置したピニオンギアによって昇降させるもの(特開昭63−310459号公報)が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の方式では、駆動系を装置の下側に配置し難いため、主要部品は排紙部周辺に集中したり、装置幅が比較的大きくなってしまうという問題があった。また、タイミングベルトそのものの値段が他のプレス部品や成形部品に比べて割高でもあった。さらに、タイミングベルトで大重量物を持ち上げる場合、ベルトの緩みの関係で下側に駆動機構を配置すると、上側に駆動機構を配置した場合に比べて歯飛びしやすいためベルトピッチを大きくする必要があり、ますます装置が大型化する傾向にある。
【0004】
また、後者の方式では、移動するトレイ側にモータなどの駆動源を配置する必要があるのでハーネスの取り回しが難しく、スペース上の制約もあって配置することができるモータの大きさも限りがあり、自ずと積載量や移動速度に制限が生じていた。
【0005】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単で省スペース化を実現することができる昇降機構を備えた大量排紙トレイを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、画像形成装置から排出された用紙を受け入れ、大量の用紙を積載する排紙トレイと、この排紙トレイを上下方向に移動させる駆動手段を備えた大量用紙トレイにおいて、前記駆動手段は、大量用紙トレイ本体の回転可能に固定され、外周面にギア歯を有するピニオンギアと、このピニオンギアを正逆回転駆動するモータと、前記排紙トレイとともに上下方向に移動可能に設けられ、前記ピニオンギアのギア歯と噛み合うラック歯を有するラックとを備え、前記ラックは前記ラック歯の歯面と平行な端面を有するブラケット部を有し、前記ピニオンギアは前記ラックのブラケット部の端面と対向する位置に円筒部を有し、前記ラックのブラケット部の端面と前記ピニオンギアの円筒部の外周面とが接触することにより前記ラックの前記ピニオンギアに接近する方向の移動を規制することを特徴とする。
【0008】
第2の手段は、前記排紙トレイが所定高さ以上に達したとき、前記ラックのラック歯と前記ピニオンギアのギア歯との噛み合いが外れるように前記ラックのラック歯の長さが設定されていることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は一実施の形態に係る用紙後処理装置の全体構成図である。
【0014】
図1に示す用紙後処理装置は、画像形成装置1の排紙部に取り付けられており、画像形成装置1より排紙された用紙を切換爪2により、直接排紙トレイ3へ導くソート・スタック用の第1搬送路A及びスティプル綴じまたは反転するための第2搬送路B、搬送ローラ8の逆転により、第2搬送路Bに進入した用紙を再び第1搬送路Aに導く第3搬送路Cを備えている。なお、2aは切換爪2の回動中心である。
【0015】
第3搬送路Cの最下流側に配置した前記排紙トレイ3は、スティプルを行わない用紙とスティプル綴じされた用紙の両者をスタックする機能を有する。
【0016】
本用紙後処理装置の入口部近傍には画像形成装置1から排紙された用紙を受け取る搬送ローラ4及び従動ローラ5を備え、さらにその直前部分には入口センサS1が備えられており、搬送される用紙の先端及び後端が検知されるようになっている。
【0017】
前記搬送ローラ4の下流には前記切換爪2が配されており、図示しないソレノイド及びスプリング等により搬送方向を、第1搬送路A及び第2搬送路Bのいずれの方向へも変更できるようになっている。
【0018】
第1搬送路Aには搬送ローラ6及びそれに従動する従動ローラ7が配されており、画像形成装置1より排紙された用紙を直接排紙トレイ3に導く。
【0019】
また、スティプル綴じ及び反転するための第2搬送路Bにおいても、後述のブラシ8′を備えた前記搬送ローラ8及び従動ローラ9が配されており、スティプル時には用紙をスティプルユニットDへ、また反転時には第3搬送路Cへ導くようになっている。
【0020】
なお、図1に示す他のユニットについては後述する図2以下で説明する。
【0021】
図2はスティプルユニットDの側面(図1を正面とした場合の側面)図、図3は同、正面図である。
【0022】
スティプルユニットDは、スティプル綴じを行うスティプラ10、搬送方向に直交する方向へ用紙を揃えるためのジョガーフェンス11、スティプル綴じされた用紙を排紙トレイ3へ排紙するための排紙ベルト12、及びそれに固定された排紙爪13、スティプルトレイ20、基準フェンス21等で構成されている。
【0023】
なお、S2は排紙爪13の位置を検知するセンサであり、異なる用紙サイズでも用紙後端の位置が常に一定になるようにその位置を調節している。また、図2に示すように、用紙反転時の用紙最大幅の外側にスティプル時の用紙基準を配置している。
【0024】
図4は用紙排紙部の拡大構成図である。
【0025】
排紙トレイ3への排紙口には排紙ローラ14及びそれに従動する排紙従動ローラ17が配置されており、スティプルを行わない用紙やスティプル綴じされた用紙、及び反転された用紙を排紙トレイ3に排紙する。排紙従動ローラ17は、通常は排紙ローラ14に接触した位置にいるが、必要に応じて支点aを中心として排紙ガイド板18と共に一点鎖線の位置までの移動が可能となっている。
【0026】
排紙トレイ3は、上下ガイドコロ15によりガイド板22に沿って上下方向への移動が可能となっており、図示しない駆動機構により駆動される。排紙トレイ3はまた、シフトガイドコロ16により用紙排紙方向に対して直交した方向(図の鉛直方向)にも移動可能となっており、これも図示しない駆動機構によりシフト動作が行われる。
【0027】
S3は排紙された用紙の上面を検知するための上面検知センサであり、排紙されスタックされた用紙の上面が常に排紙ローラ14に対して一定の位置になるように排紙トレイ3の高さが調整される。なお、図1および図4において、23は反転ガイド、S4は反転入口センサを示す。
【0028】
動作としては、スティプルを行わず1枚毎に直接排紙トレイ3に用紙を排紙するソート・スタックモードと、スティプル綴じをした後に排紙するスティプルモードと、反転した後に排紙する反転モードの3つに分けられる。
【0029】
以下、各モード毎に分けて説明する。
【0030】
(1)ソート・スタックモード
切換爪2は図の一点鎖線の位置となり、画像形成装置1から排出された用紙は、第1搬送路Aへ送られ、搬送ローラ6により排紙口へ送られる。このとき、常に排紙従動ローラ17は排紙ローラ14に対して自重で加圧された状態で接しており、用紙はこれにより排紙トレイ3に排紙される。
【0031】
排紙された用紙は、所定枚数分だけ次々に排紙トレイ3に排紙され、センサS3がその上面を検知することにより、用紙の上面が常に一定の高さになるように調整され、排紙トレイ3上に積載される。また必要に応じて、排紙トレイ3は、用紙排紙方向に対して直交する方向にシフト動作を行い、用紙の仕分けを行う。
また、後述する反転モードのときも、排紙トレイ3は同様の動作を行う。
【0032】
(2)スティプルモード
切換爪2は図4の実線の位置となり、画像形成装置1から排紙された用紙は、反転して第2搬送路Bへ導かれ、スティプルユニットDへ搬送される。このとき排紙爪13は、センサS2により、用紙の後端が常に搬送ローラ8に対し一定の位置になるように、スティプルトレイ20の搬送経路上を移動する。
【0033】
また、搬送ローラ8の同軸上にはこのローラ8の直径より大きなブラシローラ8′が設けられていることにより、排紙爪13に用紙の先端が突き当たると同時に、その後端はスティプルトレイ20方向に押し付けられた状態でスタックされる。
【0034】
次に、ジョガーフェンス11により、搬送方向に直交する方向に基準フェンス21に向かって寄せ動作が行われ、用紙は基準フェンス21及び排紙爪13に突き当たった状態でスタックされる。
【0035】
用紙がスティプルトレイ20に進入する毎に同様の動作を繰り返し、用紙は揃えられた状態でスタックされる。
【0036】
次に、スティプラ10により綴じ動作が行われ、スティプル済みの用紙束は、前記搬送方向の基準となっていた排紙爪13により排紙ローラ14方向へ搬送され、排紙トレイ3上に排紙される。排紙後は、自重でガイド板22に突き当たり、後端が揃えられてスタックされる。所定部数分だけスタックされた用紙束は、ソート・スタックモードのときと同様に、用紙の上面が常に一定の位置になるように制御される。
【0037】
(3)反転モード
切換爪2は前記スティプルモードと同様に図4の実線の位置となり、画像形成装置1から排紙された用紙は反転して第2搬送路Bへ導かれる。このとき、切換爪2の先端は反転ガイド23にオーバーラップした状態で加圧されており、用紙はこれを押し退けるように搬送される。
【0038】
次に、その後端が切換爪2を通過すると搬送ローラ8が逆転し、用紙は、反転した状態でスイッチバックして第3搬送路Cへ送られ、再び第1搬送路Aを経て、搬送ローラ6により排紙口へ送られる。
【0039】
なお、搬送ローラ8の逆転のタイミングは、反転入口センサS4の出力により得ている。このとき、排紙ベルト12に固定された排紙爪13は、第2搬送路Bへ導かれた用紙の先端に当たらない位置に逃げている。この位置は、排紙爪13の位置を検知するセンサS2により設定される。
【0040】
図5は本発明による大量排紙トレイの実施の形態に係るラック、ガイドレール、ピニオンギアの設置部分の近傍の拡大構成図であり、図6は図5に図示された拡大構成図におけるA−A線部分の横断面から下側(矢印)方向を見たときの配置構成図である。図5、図6において、側板106(図6参照)にはガイドレール105がその面に対して垂直方向に配置され、このガイドレール105の長さ方向にコロ15が転動することによって移動できるように配設されている。コロ15は、両側がガイドレール105と小側板102とにより挟み込まれ、小側板102を介してベース108(図6参照)に固定される。これによってベース108及びコロ15は、ガイドレール105に沿って長さ方向にスライド可能に配置されるとともにスラスト方向(図6の左右方向)への移動が規制される。排紙トレイ3は、台109(図4参照)に載置された形となり、台109がコロ16(図4参照)を介してベース108に載置された形となる。このような構成により、排紙トレイ3はべース108に関係なくスラスト方向(図4の前後方向)に移動可能となっている。
【0041】
ラック103は、ブラケット103aとラック部103bとからなり、一端側が小側板102に固定され、他端側がガイドレール105とピニオンギア104の段差(円筒部Aと歯部とで構成される段差)によって形成される側面部とにより図5の前後方向で挟み込まれた形になっており、ラック103の他端側の図5の前後方向への移動が規制される。このように構成することによって、ラック103の他端側とピニオンギア104との係合が外れてしまうことを防止している。この場合、ラック103は、その端面B(図5参照)をピニオンギア104の円筒部Aの外周に接触する位置に配置することにより、円筒部Aの外周をギアどうしの食い込みが発生しないような寸法に設定している。軸107(図6参照)は側板106の面に垂直に、側板106を貫通するように配置される。ピニオンギア104は、図示しない駆動モータと回転伝達手段とにより回転駆動力が伝達される。このようにして図示しない駆動モータが回転し、それによりピニオンギア104が時計回りに回転すると排紙トレイ3が上昇し、反時計回りに回転すると排紙トレイ3が下降する。
【0042】
排紙トレイ3のホームポジションセンサはフィラーを介して紙面センサS3で検出されるとともに、順次用紙が積載された場合は紙面位置を一定に保つようになる。このようにして積載量が増えると排紙トレイ3は下降してゆき、満杯検知センサSN101によって検知されるまで下降する。図5に図示の状態では、排紙トレイ3がホームポジションの状態であるからL1が移動ストロークとなり、紙面センサS3の故障あるいはCPUの暴走などでこの状態からL2の距離以上上昇した場合は、ラック103がピニオンギア104からはずれ、ピニオンギア104が空回りすることになる。このときラック103は、その他端側においてブラケット部103aの長さがラック部103bよりも長くなるように設定されているため、つまり、ラック103の歯面の長さよりもラック103全体の長さを長くすることは、ブラケット部103aを長くするという意味で、このような構成にすれば、ラック103がピニオンギア104からはずれても、ブラケット部103aがピニオンギア104により押え込まれているので、噛み合いのアライメントがずれることはなく、ピニオンギア104が反対方向に回転したときスムーズにラック103とピニオンギア104との噛み合いを確保することが可能となる。
【0043】
【発明の効果】
これまでの説明で明らかなように、本発明によれば、以下のような効果を奏する。
【0045】
請求項1に記載の発明によれば、ガイドレールに対するラックの他端側は、ガイドレールとラック部の段部がピニオンギアの歯部側面とによって挟み込まれた状態になり、ラックの他端側におけるスラスト方向の移動を規制しているので、簡単な構成によってラックの他端側の逃げを防止することができ、ラック自体の強度を下げても十分に機能させることが可能になるとともに、組立性の向上を図ることができ、この点でコストの低減を図ることができる。
【0046】
さらに、請求項1に記載の発明によれば、ラックの端面とピニオンギアの円筒部の外周面とを接触させるようにしているので、ラックの他端側がピニオンギアに接近する方向への移動が規定され、簡単な構成によって軸間距離を確保することができ、それによりピニオンギアを含むピニオンモジュールを小型にすることができ、全体の小型化と低コスト化を図ることができる。
【0048】
また、請求項2に記載の発明によれば、ラックがピニオンギアから外れても自己復旧機能を持たせることができ、更に、この自己復旧機能により、トレイ及びラックを上方に移動させて一旦ラックとピニオンギアとの噛み合いを外した後、ピニオンギアを逆転駆動すれば、トレイはその自重で下方に移動するようになるので、2組のラックとピニオンギアは共に互いに最初の噛み合いから始まり、それによりトレイの水平度の調整が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る用紙後処理装置の全体構成図である。
【図2】スティプルユニットの側面図である。
【図3】スティプルユニットの正面図である。
【図4】用紙排紙部の拡大構成図である。
【図5】 本発明による大量排紙トレイの実施の形態に係るラック、ガイドレール、ピニオンギアの設置部分の近傍の拡大構成図である。
【図6】 図5に図示された拡大構成図におけるA−A線部分の横断面から下側(矢印)方向を見たときの配置構成図である。
【符号の説明】
A 第1搬送路
B 第2搬送路
C 第3搬送路
D スティプルユニット
1 画像形成装置
2 切換爪
3 排紙トレイ
102 小側板
103 ラック
104 ピニオンギア
105 ガイドレール
106 側板
107 軸
108 ベース
109 台
Claims (2)
- 画像形成装置から排出された用紙を受け入れ、大量の用紙を蓄積する排紙トレイと、この排紙トレイを上下方向に移動させる駆動手段を備えた大量用紙トレイにおいて、
前記駆動手段は、
大量用紙トレイ本体の回転可能に固定され、外周面にギア歯を有するピニオンギアと、
このピニオンギアを正逆回転駆動するモータと、
前記排紙トレイとともに上下方向に移動可能に設けられ、前記ピニオンギアのギア歯と噛み合うラック歯を有するラックと、
を備え、
前記ラックは前記ラック歯の歯面と平行な端面を有するブラケット部を有し、
前記ピニオンギアは前記ラックのブラケット部の端面と対向する位置に円筒部を有し、
前記ラックのブラケット部の端面と前記ピニオンギアの円筒部の外周面とが接触することにより前記ラックの前記ピニオンギアに接近する方向の移動を規制することを特徴とする大量排紙トレイ。 - 前記排紙トレイが所定高さ以上に達したとき、前記ラックのラック歯と前記ピニオンギアのギア歯との噛み合いが外れるように前記ラックのラック歯の長さが設定されていることを特徴とする請求項1記載の大量排紙トレイ。
Priority Applications (1)
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JP29894896A JP3909105B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 大量排紙トレイ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP29894896A JP3909105B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 大量排紙トレイ |
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JPH10139254A JPH10139254A (ja) | 1998-05-26 |
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Family Applications (1)
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JP29894896A Expired - Fee Related JP3909105B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 大量排紙トレイ |
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JP (1) | JP3909105B2 (ja) |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP29894896A patent/JP3909105B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10139254A (ja) | 1998-05-26 |
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