JP4135649B2 - ステープル装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機等の画像形成装置に設置され、被綴り用紙をステープルで綴じるステープル装置、特に多数の真直状の針を帯状に連結したうえでロール状に巻回したロールステープルをカートリッジに収納し、上記ロールステープルをカートリッジに続くステープル供給通路に案内供給するロールステープルの供給機構に関するものである。

従来から、複写機等の画像形成装置に複数枚からなる被綴り用紙を針で閉じるステープル装置を内蔵したものが知られている。

また、このようなステープル装置には、多数の真直状の針を帯状に連結したうえでロール状に巻回してカートリッジに収納したものも知られている（例えば、特許文献１参照）。カートリッジ内のロールステープルはカートリッジから排出されてステープル供給通路に案内供給され、さらにステープル供給通路の先端でコ字状に成形されて打ち出し部から打ち出される。
特開２０００−１６７７８２号公報

ところで、上記のステープル装置にあっては、ステープルを送る手段として往復運動を行なう送り爪を採用している。しかし,送り爪でロールステープルを送るためには、ロールステープルの先端側を平板状にする必要があり、また送り爪を直線的往復運動させるためには、回転するモータの運動を直線的な動作に変える必要があるほか、送りローラと比較すると、長い距離の送りが困難であるという欠点があった。

しかも、上記送り機構では、針送り装置が直線状の針通路にレイアウトされており、ロールステープルをステープル供給通路に送るためには、針の先端をロールステープルの外周より引き出した形の消耗品形態とするか、ロールステープルをカートリッジ収納後に所定の操作によって針先端を針送り装置まで送りこむ必要がある。

しかし、前者の場合、製造時における先端位置の管理や製造そのものに手間がかかり生産性もよくない。また、後者の場合、針交換作業の手間がかかるほか、操作性もよくないという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するため、ロールステープルを確実にステープル供給通路に案内供給することができるステープル装置を提供することを目的とする。

その目的を達成するため、本発明に係るロールステープルの供給機構は、多数の真直状の針を帯状に連結したうえでロール状としたロールステープルの外周面に送りローラを当接させて送りローラの回転により前記ロールステープルをステープル繰り出し方向に回転させて前記ロールステープルの先端をステープル供給通路に案内供給し、上記ステープル供給通路の先端の綴じ部に供給された先頭のステープルを、上記綴じ部の一側に設けられたドライバによって他側に設けられたクリンチャユニットに打ち出して綴じるようにしたステープル装置において、上記送りローラと上記ドライバとクリンチャユニットとを複数のギヤからなる動力伝達ギヤ部を介して正逆転駆動モータに作動連結させ、上記動力伝達ギヤ部を構成する複数のギヤのうち１個を正回転か逆回転かによって変位可能とし、上記正逆転駆動モータが正回転したときは、上記変位ギアが一方に変位して上記ドライバとクリンチャユニットを駆動する動力伝達ギヤに噛合して動力を伝達し、上記正逆転駆動モータが逆回転したときは、上記変位ギアが他方に変位して上記送りローラを駆動する動力伝達ギヤに噛合して動力を伝達するようにしたことを特徴とする。
なお、前記送りローラの周面に前記ロールステープルの隣接する針間に臨む複数の送り歯が形成されているのが好ましい。

請求項１に係る発明によれば、ロールステープルが多数の真直状の針を帯状に連結したうえでロール状とされ、ロール状のままのロールステープルの外周面に当接する送りローラが回転されることにより、ロールステープルの先端位置がどこにあってもロール状のままのロールステープルの先端が送りローラによりステープル供給通路に供給することができる。

したがって、カートリッジの製造時におけるロールステープルの先端位置の管理や製造そのものに手間がかからず、生産性もよい。また、ロールステープルの先端位置の案内供給は自動的に行われるので、針交換作業の手間はかからず、操作性もよく、取り扱いが楽である。
さらに、正逆転が可能な駆動モータを正転駆動させるだけで針綴じ動作が行われ、また逆転駆動させるだけでローラ部材を回転させてロールステープルの先端を自動的に繰り出し方向に送って、ステープル供給通路に案内供給することができる。

請求項２に係る発明によれば、送り歯によってさらに確実にロールステープルを送ることができる。

次に、本発明のステープル装置を図面に基づいて説明する。

＜全体構成＞
図１は本発明のステープル装置の外観の斜視図、図２は本発明のステープル装置の側面図、図３は本発明のステープル装置の縦断面図である。

図１乃至図３において、ステープル装置Ａは、ソータやフィニッシャ等の後処理装置を含めた意味での画像形成装置（図示せず）に装着されるメインフレーム１を有する。

このメインフレーム１には正逆転駆動モータ２が固定されている。また、メインフレーム１には、正逆転駆動モータ２の回転駆動を伝達する動力伝達ギヤ部１０と、正逆転駆動モータ２の正転時に針綴じ動作を行う綴じ部３０と、正逆転駆動モータ２の逆転時に針供給動作を行う針供給部４０と、メインフレーム１に着脱可能なカートリッジ５０とを備えている。

＜動力伝達ギヤ部１０＞
図４は、動力伝達ギヤ部１０の構成を示し、図４（ａ）は正転時のギヤ伝達状態の説明図、図４（ｂ）は逆転時のギヤ伝達状態の説明図である。

動力伝達ギヤ部１０は、正逆転駆動モータ２の出力軸２ａに固定された駆動ギヤ１１と、メインフレーム１に軸１２を介して回転可能に保持され且つ駆動ギヤ１１と噛み合う大径な従動ギヤ１３と、従動ギヤ１３の内側で軸１２に設けられた小径な連動ギヤ１４と、メインフレーム１に軸１５を介して回転可能に保持され且つ連動ギヤ１４と噛み合う大径な伝達ギヤ１６と、伝達ギヤ１６の内側で軸１５に設けられた小径な伝達連動ギヤ１７と、軸１５を回動支点として回動可能に保持された回動プレート１８に軸１９を介して回転可能に保持され且つ伝達連動ギヤ１７と噛み合う変位ギヤ２０と、回動プレート１８を貫通する軸２１を介して回転可能に保持され且つ常時は変位ギヤ２０と噛み合うストッパギヤ２２と、回動プレート１８を貫通する軸２３を介して回転可能に保持され且つ常時はフリーで回動プレート１８が逆転方向に回動した際に変位ギヤ２０と噛み合うフリーギヤ２４と、メインフレーム１の内部に位置して軸２３に設けられた内部連動ギヤ２５と、内部連動ギヤ２５と噛み合うようにメインフレーム１の内部に設けられた内蔵ギヤ２６とを備えている。

回動プレート１８は、金属等の薄肉プレートから構成されており、その一端寄りには軸２１が貫通する長孔１８ａが形成されている。また、この長孔１８ａの近傍には突起１８ｂが突出されている。さらに、その他端寄りには軸２３が貫通する長孔１８ｃが形成されている。これにより、回動プレート１８が回動した際には、図４（ａ）に示すように、変位ギヤ２０とストッパギヤ２２とが噛み合って駆動ギヤ１１の回転駆動をストッパギヤ２２へと伝達する正転状態と、図４（ｂ）に示すように、変位ギヤ２０とフリーギヤ２４とが噛み合って駆動ギヤ１１の回転駆動を内臓ギヤ２６へと伝達する逆転状態とに切り替えることができる。尚、回動プレート１８の回動は、メインフレーム１の裏面側に設けて正逆転駆動モータ２の駆動を利用したクラッチ機構やソレノイド等、任意のタイミングで回動規制することができれば、特に限定されるものではない。

ストッパギヤ２２には、その裏面側に突起案内溝２２ａが形成されている。この突起案内溝２２ａは、変位ギヤ２０とストッパギヤ２２とが噛み合った正転状態の時にはストッパギヤ２２の回転を許容するように突起１８ｂが位置する環状に形成されている。また、突起案内溝２２ａは、変位ギヤ２０とフリーギヤ２４とが噛み合った逆転状態への移行時には突起１８ｂが環状の突起案内溝２２ａの一部に形成された逃げ部へ変位することでストッパギヤ２２の回転が停止されるようになっている。

＜綴じ部３０＞
綴じ部３０は、ステープル綴じ動作時に回動するアーム３１と、このアーム３１の上端に設けられてアーム３１の回動に連動して昇降するクリンチャユニット３２と、クリンチャユニット３２に設けられた一対のクリンチャ３３と対向して所定タイミングで上昇するドライバ３４と、ドライバ３４を昇降させるドライバ駆動プレート３５と、軸２１に相対回転不能に設けられてストッパギヤ２２の回転に連動して回転することによってアーム３１やクリンチャ３３並びにドライバ駆動プレート３５を駆動させるタイミングプレート３６とを備えている。

＜針供給部４０＞
図５及び図６は本発明のステープル装置Ａの針供給部４０を示し、図５（ａ）は針供給部の斜視図、図５（ｂ）は送りローラの正面図、図５（ｃ）は送りローラとステープル針との関係を示す説明図、図６は送りローラによるロールステープル供給動作を時系列で示す説明図である。

針供給部４０は、一端に軸２３が貫通する一対の保持プレート４１と、この保持プレート４１の他端間に回転可能に保持されたボビン形状の送りローラ４２とを備えている。尚、保持プレート４１は、内部連動ギヤ２５と内蔵ギヤ２６とをその間で保持している。

送りローラ４２は、周面に多数の送り歯４３を形成した硬質ゴム等から形成された一対のローラ部材４４と、このローラ部材４４の間に位置して内臓ギヤ２６と噛み合う送りギヤ４５とを備えている。

送り歯４３は、多数の真直状の針Ｓを帯状に連結したうえでロール状に巻回した円筒状のロールステープル３の外周面に対し、例えば、図５（ｃ）に示すように、一つ置きに隣接する針Ｓの間と係合する。これにより、図６に示すように、正逆転駆動モータ２を逆転駆動させるだけでローラ部材４４の回転によりロールステープル３の先端を自動的に繰り出し方向に送って、ステープル供給通路９３（図８参照）に案内供給することができる。

また、この供給時のローラ部材４４に送り歯４３を形成したことにより、短い供給路にてロールステープル３の供給を実現することができると共に、摩滅等の経年劣化や送り出し時のスリップ等を防止することができ、信頼性を向上させることができる。

なお、送りローラは必ずしも送り歯を有するものに限定されない。送り歯のないものであってもよい。

＜ロールステープル＞
ロールステープル３は、ドライバ３４にて最先端に位置する針Ｓを次段の針Ｓから分離する際には切断可能となるような接着シート４にて多数の針Ｓを連結している。この際、接着シート４は針Ｓをロール状に巻回するにあたって、外側に位置される。これは、接着シート４を内側に位置させると接着シート４に弛みが発生することと、ドライバ３４が下方から上昇することに起因する。即ち、後述するように、ローラ部材４４により供給された先端側の針Ｓに対して、接着シート４は上側に位置する。従って、ドライバ３４を下方から上昇させることにより、切断後に針Ｓに付着したままの接着シート４の断片は、被綴り用紙綴じ後の針Ｓと被綴り用紙との間に位置して外部から見え難くしている。

＜カートリッジ５０＞
図７乃至図１２はカートリッジ５０を示し、図７（ａ）はカートリッジの平面図、図７（ｂ）はカートリッジの左側面図、図７（ｃ）はカートリッジの正面図、図７（Ｄ）はカートリッジの右側面図、図８は図７（ａ）のＡ−Ａ線に沿うカートリッジの縦断面図、図９は図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿うカートリッジの縦断面図、図１０は図７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿うカートリッジの縦断面図、図１１は図７（ａ）のＤ−Ｄ線に沿うカートリッジの縦断面図、図１２は図７（ａ）のＥ−Ｅ線に沿うカートリッジの縦断面図である。

カートリッジ５０は、メインフレーム１の上方並びに一側方に開放する収納部１ａ（図１及び図３参照）に着脱可能に収納されており、サブフレームユニット６０と、ロールステープル３を収納する収納ユニット７０とを備えている。

（サブフレームユニット６０）
サブフレームユニット６０は、ベース６１と、このベース６１の互いに対向する２辺から立ち上げられて収納ユニット７０を着脱自在に保持する一対のサブフレーム６２と、サブフレーム６２の先端に軸６３を支点として回動可能に保持された平面視略コ字形状のフェイスプレート６４と、ベース６１の後端から立ち上げられた握手片６５と、ロールステープル３の収納ユニット７０から引き出された部分を屈曲させつつ裏面側をガイドするガイド部材６６と、その表面側の屈曲部分から水平部分に跨る範囲でロールステープル３を送り出す送り出しユニット８０とを備えている。

ベース６１の後端寄りには、送りローラ４２が臨む開口６１ａが形成されている。

フェイスプレート６４の下端には、ロールステープル３の先端の突き当て用のストッパ部６４ａが設けられている。

（収納ユニット７０）
収納ユニット７０は、略半割りの合わせ構造によりロールステープル３を保持する樹脂背のホルダー７１と、ホルダー７１を上方から覆うカバー７２と、握手片６５と協働して握持操作されメインフレーム１のロック部１ｂと係合することでカートリッジ５０をメインフレーム１に保持させるロック部７３を備えたロック操作部７４と、スプリング７５によってフェイスプレート６４に向けて付勢されたスライダ７６とを備えている。

ホルダー７１には、送りローラ４２が臨む開口７１ａと、ロールステープル３の引き出し開口７１ｂとが形成されている。

（送り出しユニット８０）
図１３乃至図１５はカートリッジ５０を利用したステープル装置Ａに用いられる送り出しユニットを示し、図１３は送り出しユニット８０の主要部の斜視図、図１４は送り出しユニット８０の動作説明図、図１５は針Ｓを取り出す際の送り出しユニット８０の動作説明図である。

送り出しユニット８０は、軸２１に固定された基準位置プレート８１と、軸２１に固定されたカム８２と、カム８２によって回動させられる回動リンク８３と、回動リンク８３の回動によってスプリング８４の付勢に抗して後退させられるスライダ８５とをメインフレーム１側に備えている。また、送り出しユニット８０は、スライダ８５の進退動によって回動させられるアーム部材８６と、このアーム部材８６を針送り方向に回動させるように付勢設定されたスプリング８７と、スプリング８８の付勢によりロールステープル３の先端寄りをベース６１側に押し付けるガタ防止駒部材８９とを備えている（図８参照）。

基準位置プレート８１は、その一部に基準位置被検出部８１ａが設けられている。これにより、基準位置被検出部８１ａの位置を位置センサー等で検出した場合にのみ正逆転駆動モータ２の逆転駆動を許容させることができる。また、その切り替えに上述した回動プレート１８による伝達経路の切り替えを行うことにより、正逆転駆動モータ２の正転時は通常の針綴じ動作とし、正逆転駆動モータ２の逆転時には、上述したロールステープル３の自動供給や針交換時のステープル装置Ａの姿勢変更（ステープル装置Ａ全体を画像形成装置のメンテナンスカバー開放側に後ろ向き若しくは離脱姿勢へと変える）、といった第２の作業状態へとまったく異なった機能用へと切り替えることができる。この際、基準プレート８１の１回転と針綴じサイクルとを一致させることにより、基準位置を検出していない場合には針Ｓの挫屈等の綴じ不良が発生したとして基準プレート８１を逆方向に回転させて基準位置へと復帰させた後、正逆転駆動モータ２の逆転をすることも可能である。

アーム部材８６は、スプリング８７を巻装した軸８６ａと、軸８６ａの両端に位置してスライダ８５と当接するアーム８６ｂと、軸８６ａの中央に位置する円弧状部８６ｃと、円弧状部８６ｃに装着された薄板状の爪部材９０とを備えている。

爪部材９０の先端は、ロールステープル３の先端寄りの隣接する針Ｓの間に係合し、スライダ８５の後退により後方へと回動し（図１４（ａ）参照）、その後はスプリング８７の付勢により最先端の針Ｓの打ち込みがなされる毎に次段の針Ｓがフェイスプレート６４のストッパ部６４ａに突き当たるように順次送り出す。

従って、通常の送り出しでは、ロールステープル３の引き出し始端部寄りの屈曲部分から水平に至る間をサイクル範囲とし、ロールステープル３の搬送路を完全直線とすることなく送り出しを可能とし、ロールステープル３の搬送路を短く設定することができ、よって、カートリッジ５０並びにステープル装置Ａの小型化を実現することができる。

以上のように、カートリッジの製造時におけるロールステープルの先端位置の管理や製造そのものに手間がかからず、生産性もよい。

本発明のステープル装置の外観の斜視図である。 本発明のステープル装置の側面図である。 本発明のステープル装置の縦断面図である。 本発明のステープル装置の動力伝達ギヤ部の構成を示し、（ａ）は正転時のギヤ伝達状態の説明図、（ｂ）は逆転時のギヤ伝達状態の説明図である。 本発明のステープル装置の針供給部を示し、（ａ）は針供給部の斜視図、（ｂ）は送りローラの正面図、（ｃ）は送りローラとステープル針との関係を示す説明図である。 本発明のステープル装置の針供給部を示し、（ａ）は送りローラによるロールステープル供給動作の初期、（ｂ）は送りローラによるロールステープル供給動作の中期、（ｃ）は送りローラによるロールステープル供給動作の終期を時系列で示す説明図である。 （ａ）はカートリッジの平面図、（ｂ）はカートリッジの左側面図、（ｃ）はカートリッジの正面図、（ｄ）はカートリッジの右側面図である。 図７（ａ）のＡ−Ａ線に沿うカートリッジの縦断面図である。 、図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿うカートリッジの縦断面図である。 、図７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿うカートリッジの縦断面図である。 、図７（ａ）のＤ−Ｄ線に沿うカートリッジの縦断面図である。 図７（ａ）のＥ−Ｅ線に沿うカートリッジの縦断面図である。 カートリッジを利用したステープル装置に用いられる送り出しユニットを示し、送り出しユニットの主要部の斜視図である。 カートリッジを利用したステープル装置に用いられる送り出しユニットを示し、（ａ）、（ｂ）は送り出しユニットの動作説明図である。 カートリッジを利用したステープル装置に用いられる送り出しユニットを示し、（ａ）〜（ｃ）は針を取り出す際の送り出しユニットの動作説明図である。

符号の説明

Ａ ステープル装置
２ 正逆転駆動モータ
３ ロールステープル
４２ 送りローラ
５０ カートリッジ

Claims (2)

1. 多数の真直状の針を帯状に連結したうえでロール状としたロールステープルの外周面に送りローラを当接させて送りローラの回転により前記ロールステープルをステープル繰り出し方向に回転させて前記ロールステープルの先端をステープル供給通路に案内供給し、上記ステープル供給通路の先端の綴じ部に供給された先頭のステープルを、上記綴じ部の一側に設けられたドライバによって他側に設けられたクリンチャユニットに打ち出して綴じるようにしたステープル装置において、
   上記送りローラと上記ドライバとクリンチャユニットとを複数のギヤからなる動力伝達ギヤ部を介して正逆転駆動モータに作動連結させ、上記動力伝達ギヤ部を構成する複数のギヤのうち１個を正回転か逆回転かによって変位可能とし、上記正逆転駆動モータが正回転したときは、上記変位ギアが一方に変位して上記ドライバとクリンチャユニットを駆動する動力伝達ギヤに噛合して動力を伝達し、上記正逆転駆動モータが逆回転したときは、上記変位ギアが他方に変位して上記送りローラを駆動する動力伝達ギヤに噛合して動力を伝達するようにしたことを特徴とするステープル装置。
2. 前記送りローラの周面に前記ロールステープルの隣接する針間に臨む複数の送り歯が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のステープル装置。

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