JP3619735B2 - 用紙搬送装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。特に、用紙を搬送するための用紙搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、複写機等の画像形成装置には、画像が定着された用紙を所定枚まとめてステープルで綴じるためのステープル処理部が設けられることがある。
このステープル処理部は、例えば、画像形成装置本体から搬送される用紙を一枚ずつ受けて積み重ねる中間トレイを有している。この中間トレイに積み重ねられた複数の用紙は、中間トレイの端部に設けられた板状のストッパに当てられて位置決めされて、ステープルで綴じられ、その後、回動する搬送ローラおよび押圧コロに挟まれて排出される。
【０００３】
押圧コロは、モータ、ギヤ機構等を含む駆動機構により、搬送ローラに対して変位自在に設けられ、接近したり離反できるようになっている。用紙を積み重ねる際には、押圧コロは搬送ローラに対して離れて配置され、ステープルで綴じられた用紙を排出する際には接近するようになっている。
ストッパには、用紙が排出される側となる中間トレイの端部に配置されているものがある。このストッパは、ソレノイド、リンク機構等を含む駆動機構により、位置決めのための起立姿勢と、用紙の排出を妨げないように横臥姿勢とに変位可能に設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成装置の小型化が要望されている。特に、ステープル処理部を有する画像形成装置は、ないものに比べて大型になる傾向にあることから、ステープル処理部も小型化するのが好ましい。
このために、仮に上述の押圧コロやストッパに関連する用紙搬送装置を小型化する場合を想定したときに、用紙搬送装置を小型化できたとしても、搬送時に用紙が引っかかるのは好ましくないし、位置決めされた用紙の端がばらつくのも、後処理後の見栄えが悪くなり好ましくない。
【０００５】
従って、このような用紙搬送装置としては、用紙をスムーズに搬送する点や、用紙を精度良く位置決めする点では、従来と少なくとも同等の性能を維持しつつ、さらに、小型化できることが好ましい。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、用紙をスムーズに搬送でき且つ用紙を精度良く位置決めできるストッパおよび押圧コロを含む小型の用紙搬送装置およびこれを備える画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、スタック台にスタックされる用紙の端部に当接してこれを位置決めする第１の位置および用紙の搬送を許容する第２の位置に変位可能なストッパと、スタックされた用紙を搬送ローラ側ヘ押圧してストッパ側へ搬送するための搬送力を搬送ローラに与える第１の位置および用紙から離反する第２の位置に変位可能な押圧コロと、ストッパを第１の位置に付勢する弾性部材と、押圧コロを第１の位置に付勢する弾性部材と、同軸上に配置され位相をずらして駆動される第１および第２のカムとを備え、第１および第２のカムによりストッパと押圧コロとを対応する弾性部材に抗してそれぞれ駆動し、上記第１のカムにより側面を押圧されて回転駆動されるセクタギヤを備え、このセクタギヤを介してストッパを変位させることを特徴とする用紙搬送装置を提供する。
【０００７】
この発明によれば、第１および第２のカムは、位相をずらして駆動されるので、両カムに連動してストッパおよび押圧コロを各第１および第２の位置に、両カムの回転角度に応じた所望のタイミングでそれぞれ変位させることができる。
例えば、用紙の位置決め時には、ストッパは、弾性部材による付勢状態で第１の位置に位置決めされるので、用紙を高精度に位置決めできる。また押圧コロは、第２の位置にあり、用紙の位置決めを邪魔する虞はない。この状態から第１および第２のカムが駆動されると、ストッパを第２の位置にした後に、押圧コロを第１の位置に移動して用紙の搬送を開始できる。その結果、ストッパに邪魔されずに、押圧コロは用紙をスムーズに搬送できる。
【０００８】
また、押圧コロは、弾性部材により付勢されるので、用紙の厚みにかかわらず搬送に適した押圧力により、用紙をより一層スムーズに搬送できる。さらに、同軸上に配置された第１および第２のカムにより、ストッパと押圧コロとを連動させる構造を簡素化でき、さらに、例えば、両カムの駆動源を共用できる。その結果、用紙搬送装置を簡素化して小型化できる。
【０００９】
また、セクタギヤは第１のカムの動きを拡大してストッパに伝達できるので、ストッパの必要な変位量を確保しつつ第１のカムを小型化できる。その結果、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の用紙搬送装置において、上記押圧コロを先端に回転自在に支持する旋回アームと、この旋回アームの基端を一体回転可能に固定する旋回支軸とが設けられ、上記セクタギヤは、旋回支軸によって回動自在に支持されることを特徴とする用紙搬送装置を提供する。
この発明によれば、旋回支軸はセクタギヤと旋回アームの支軸を兼用しているので、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の用紙搬送装置において、上記旋回支軸と一体回転するカムフォロワが設けられ、このカムフォロワを第２のカムにより押圧して押圧コロを第２の位置に変位させることを特徴とする用紙搬送装置を提供する。
この発明によれば、第２のカムの動きを、カムフォロワおよび旋回アームにより拡大して押圧コロに伝達できるので、押圧コロの必要な変位量を確保しつつ第２のカムを小型化できる。その結果、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
【００１１】
また、旋回支軸はセクタギヤとカムフォロワと旋回アームの支軸を兼用しているので、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の用紙搬送装置において、上記第１および第２のカムを回転自在に支持する側板が設けられ、第１および第２のカムは、側板を挟んだ両側に配置されることを特徴とする用紙搬送装置を提供する。
【００１２】
この発明によれば、側板を、ストッパおよび押圧コロと第１および第２のカムとを駆動連結するための機構同士の間の仕切板として兼用できるので、仕切板を別途設けたり、機構同士の間に不必要に広い隙間を空けたりせずに済む結果、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の用紙搬送装置を備える画像形成装置であって、上記スタック台は、画像形成装置本体内に、画像が定着された用紙を所定枚まとめてステープルで綴じるためのステープル処理部に設けられる中間トレイからなり、ストッパは中間トレイにスタックされる用紙の後端を位置決めする後端ストッパからなり、搬送ローラは排紙部に搬送するためのローラであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１３】
この発明によれば、ステープル処理部の周囲に設けられるストッパや押圧コロのための構造を小型化できるので、例えば、画像形成装置本体内に準備されるスペースが狭い場合であっても、ステープル処理部を画像形成装置本体に内蔵することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の用紙搬送装置が設けられた画像形成装置を、複写機を例に図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施形態の複写機の概略構成を示す正面図である。なお、図１および後述する各図には、方向を示す矢印を図示している。
複写機１は、画像形成装置としての装置本体２を有している。この装置本体２の上面３には、原稿給紙部５が装着されている。この原稿給紙部５は、原稿を一枚ずつ、装置本体２の上面３に設けられた透明な原稿載置窓４に載置する。原稿載置窓４に載置された原稿は、装置本体２の上部に設けられた読取部６により露光走査され読み取られる。読取部６は、原稿に応じた信号を出力する。
【００１５】
また、装置本体２の下部には、複数の用紙を載置する用紙トレイ７と、この用紙トレイ７から用紙を取り出して搬送する搬送路８と、読取部６からの信号に基づいて感光体ドラム９にトナー像を形成するための画像形成部１０と、形成したトナー像を用紙に転写する転写部１１と、転写されたトナー像を用紙に定着する定着部１２とが設けられている。用紙は、感光体ドラム９と転写部１１との間、および定着部１２を通り、搬送路８に沿って上方に送られて後、内排紙部１３に送り出される。内排紙部１３は、装置本体２の上下方向（矢印Ｚ）の中間部、例えば、読取部６と画像形成部１０との間に設けられた空間であり、この空間は前方に開放開口（図示せず）を有しこの開口から後方へ向けて広がっている。
【００１６】
特に、本複写機１には、装置本体２内に、画像が定着された用紙を所定枚まとめてステープルで綴じるためのステープル処理部１４が内蔵されている。ステープル処理部１４は、内排紙部１３の上方であり且つ読取部６の下方となる位置に配置されている。これに対応して、搬送路８は、定着部１２よりも下流側で分岐しており、分岐した一方の搬送路１５は内排紙部１３へ、分岐した他方の搬送路１６はステープル処理部１４へと通じている。内排紙部１３およびステープル処理部１４へ用紙を択一的に導くために、変位可能な排紙切換爪１７が搬送路８の分岐部分に設けられている。
【００１７】
ステープル処理部１４は、操作パネル（図示せず）からの指令により、読取部６や画像形成部１０等と連携して運転される。例えば、読取部６が複数の原稿を読み取り、これらの原稿に応じた画像が複数の用紙に定着部１２等により定着される。複数の用紙はステープル処理部１４に一枚ずつ搬送され、ここでステープルで綴じられて用紙束とされる。その後、この用紙束は、装置本体２の側方に設けられた外排紙部１８に排出される。
【００１８】
ステープル処理部１４では、搬送路１６からステープル処理するための中間トレイ３４に、例えば図１で左右方向（矢印Ｘ）に用紙が搬入される。搬入方向についての用紙の後端部（図１では左側端部となる）が揃えられてステープル処理され、その後、用紙は、搬入方向と逆向きに搬出される。
ステープル処理部１４は、図１および図２の平面図に示すように、所定位置で積層された複数の用紙をステープルで綴じるステープラ４０と、このステープラ４０のための所定位置に用紙を搬送し且つ綴じられた用紙を搬出する用紙搬送装置３３とを有している。
【００１９】
用紙搬送装置３３は、搬送路１６から送り出される用紙を積み重ねて載置するスタック台としての中間トレイ３４と、この中間トレイ３４にスタックされる用紙の後端を位置決めして揃えるための後端ストッパ（以下「ストッパ」ともいう。）３５と、用紙をストッパ３５に沿わせて整列させるために用紙の前端を押す前寄せ部材３６と、用紙の幅（奥行き方向Ｙに沿う寸法）を合わせるための幅合わせ部材３７，３８と、ステープラ４０により綴じられた用紙を外排紙部１８に搬送するための搬送ローラ４１と、この搬送ローラ４１と対向して配置される弾性部材により形成される複数、例えば２つの押圧コロ４２と、押圧コロ４２およびストッパ３５を変位させるための変位機構４４とを有している。
【００２０】
また、中間トレイ３４から外排紙部１８へ用紙を導く搬送路４３が設けられている。この搬送路４３は、上述の搬送路１６と交差しており、交差している部分には、搬送路１６および搬送路４３の一方に沿って用紙を通すように切換爪３９が設けられている。
中間トレイ３４には、左側端部に搬送路４３の入口が設けられており、この入口の上方に搬送路１６の出口が配置されている。また、搬送路４３の入口に後端ストッパ３５が配置されている。また、後端ストッパ３５の近傍であり、中間トレイ３４の内側となる位置に、搬送ローラ４１および押圧コロ４２が配置されている。搬送ローラ４１は、中間トレイ３４の左側端部の上方に固定配置され、回転駆動される。一方、押圧コロ４２は、搬送ローラ４１の下方に回動自在に支持されている。用紙は、押圧コロ４２と搬送ローラ４１との間に挟まれ、搬送ローラ４１が回転することにより搬送される。
【００２１】
押圧コロ４２は、スタックされた用紙を搬送ローラ４１側ヘ押圧してストッパ３５側へ搬送するための搬送力を搬送ローラ４１に与える第１の位置および用紙から離反する第２の位置に変位可能に設けられている。押圧コロ４２と搬送ローラ４１とは互いに協働して、用紙を中間トレイ３４からストッパ３５側に向けて搬送する。このため、ストッパ３５は、中間トレイ３４にスタックされる用紙の端部に当接してこれを位置決めする第１の位置および用紙の搬送を許容する第２の位置に変位可能とされている。
【００２２】
ステープル処理部１４では、以下のように複数の用紙をステープル処理する。すなわち、操作パネルから指令により、ステープル処理部１４の各部は、定着部１２からの用紙を受けて位置決めできる状態とされる。例えば、ストッパ３５は第１の位置、押圧コロ４２は第２の位置、前寄せ部材３６はストッパ３５から遠い位置、幅合わせ部材３７，３８は互いに遠くなる位置とされる（図７Ａ参照）。また、排紙切換爪１７は、用紙を中間トレイ３４に導くように切り換えられるる。切換爪３９は、用紙を搬送路１６に沿って搬送できるように切り換えられる（図７Ｂ参照）。
【００２３】
用紙は、搬送路１６を通り中間トレイ３４上に一枚ずつ送り出されて位置決めされ、所定枚の用紙が重ね合わされる。すなわち、用紙が中間トレイ３４に一枚送り出される（図７Ｃ参照）。このたびごとに、前寄せ部材３６がストッパ３５に向けて移動し（図７Ｄ参照）、これにより、用紙の後端部をストッパ３５に当接させて、用紙の後端を整合する。次に、奥側の幅合わせ部材３７が手前側に移動し、用紙を幅合わせ部材３８に当接させて用紙の手前側の端部が揃えられる（図７Ｅ参照）。このようにして、図７Ｃ〜Ｅの各ステップが繰り返されて、所定枚の用紙が積層されて、ステープルするための所定の位置に位置決めされ、この位置に対応して固定されたステープラ４０により綴じられる（図７Ｆ参照）。綴じられた複数の用紙からなる用紙束は、両幅合わせ部材３７，３８が共に奥側に向けて変位することにより、搬出するための位置に変位する。
【００２４】
次に、切換爪３９が切り換えられて、用紙が搬送路４３に沿って搬送できるようにされる。ストッパ３５が第２の位置とされる。そして、押圧コロ４２が第１の位置とされる（図７Ｇ参照）。搬送ローラ４１が所定の方向、例えば、図１で時計回り方向に回転駆動されると、用紙束は、搬送路４３へ搬出され（図７Ｈ参照）、排紙部１８で受け止められる（図７Ｉ参照）。
本実施形態の複写機１では、上述の変位機構４４が簡素化されている。
【００２５】
変位機構４４は、図３の斜視図および図４の一部断面平面図に示すように、ストッパ３５を第１の位置に付勢する弾性部材５０と、押圧コロ４２を第１の位置に付勢する弾性部材６０と、同軸上に配置され位相をずらして駆動される第１および第２のカム５１，６１によりストッパ３５と押圧コロ４２を対応する弾性部材５０，６０に抗してそれぞれ駆動する第１および第２の駆動機構５２，６２と、第１および第２のカム５１，６１を回転駆動し且つ所定の回転位置で位置規制される駆動軸７１とを有する。
【００２６】
駆動軸７１と搬送ローラ４１とは、駆動源としてのモータ（図示せず）およびギヤ機構、一方向クラッチ等の動力伝達機構（図示せず）を共用している。モータが駆動されると、搬送ローラ４１は、所定方向、例えば、図１で時計回り方向に回転し、これにより、ステープル処理するための用紙を搬送路１６を通して中間トレイ３４に搬入し、または、ステープル処理された用紙を中間トレイ３４から搬送路４３へ搬出する。また、上述の動力伝達機構と駆動軸７１とがギヤ７２およびステップクラッチ７３を介して駆動連結されており、モータにより駆動軸７１も駆動される。
【００２７】
ステップクラッチ７３は、モータの回転を所定の回転方向について伝達する一方向ばねクラッチであり、モータの駆動時であっても、回転の伝達を解除して、出力側部材である駆動軸７１を所定の回転角度位置で停止させて位置決めできるようになっている。ステップクラッチ７３は、入力側部材と出力側部材とを遮断可能に駆動連結する筒部材と、この筒部材の外周面に設けられて駆動軸７１の回転を停止させるための２つの突起７４，７５とを有している。これらの突起７４，７５は、例えば、１８０度位相をずらされて軸方向に異なる位置に配置され、ソレノイド７６により変位するレバー７７と係止されるようになっている。突起７４，７５がレバー７７と係止されていないときには、入力側部材が回転すると、筒部材および駆動軸７１も回転する。一方、これらの突起の一方が、レバー７７と係止されると、その係止された状態に対応する回転位置で回転の伝達が遮断される。例えば、モータが回転し且つソレノイド７６がオンされると、突起７５がレバー７７と係止され、駆動軸７１が第１回動位置で停止する。また、ソレノイド７６がオフされていると、突起７４がレバー７７と係止され、駆動軸７１は第１回動位置から１８０度回転した第２回動位置で停止する。
【００２８】
第１および第２のカム５１，６１は、駆動軸７１と一体回転可能に設けられた、例えば略円板形状の板カムである。各カム５１，６１は、円板の外周面に従動部材を変位させるための輪郭を含み、この輪郭は、回動中心７８から遠い部位８５と、近い部位８６とを含んでいる。カム５１，６１は、回動することにより、カム５１，６１の輪郭に沿って接触させた従動部材を変位させる。
第１および第２のカム５１，６１は、ほぼ同様の形状の輪郭を有し、一方で、位相をずらして駆動される。例えば、両カム５１，６１の輪郭の遠い部位８５同士が回動中心７８を挟んでほぼ反対側となるように、両カム５１，６１は互いに略１８０度位相をずらした位置に配置されている（図６（ａ）参照）。
【００２９】
第２駆動機構６２は、上述の第２のカム６１と、押圧コロ４２を先端に支軸６３を介して回転自在に支持する旋回アーム６４と、この旋回アーム６４の基端６５を一体回転可能に固定する旋回支軸６６と、この旋回支軸６６と一体回転するカムフォロワ６７とを有している。このカムフォロワ６７は、第２のカム６１に対する従動部材としての棒状部材であり、これの上面が第２のカム６１の外周面と、回動中心７８の真下近傍で接触できるように配置されている。カム６１によるカムフォロワ６７の変位量が拡大されて押圧コロ４２に伝達されるように、旋回支軸６６から支軸６３までの距離は、カム６１と接触するカムフォロワ６７の部分から旋回支軸６６までの距離よりも長くされている。
【００３０】
また、カムフォロワ６７は、カム６１と接触する方向に、旋回アーム６４、旋回支軸６６を介して上述の弾性部材６０により付勢されている。弾性部材６０は、ねじりコイルばねからなり、これのコイル部分の内側を旋回支軸６６が通るようにして、この一端を旋回アーム６４に、他端を後述する連結板８３に取り付けられている。弾性部材６０は、カムフォロワ６７を付勢するとともに、押圧コロ４２を搬送ローラ４１に向けて付勢している。
【００３１】
第２駆動機構６２では、図５に示すように、第２のカム６１が、例えば図５で反時計回りに回転するのに伴い、カムフォロワ６７および旋回アーム６４が旋回支軸６６を中心として揺動変位し、これらを介して押圧コロ４２が上下方向に変位する。
駆動軸７１が第１回動位置とされると、第２のカム６１の輪郭の遠い部位８５が回動中心７８の真下に位置する。第２回動位置では、第２のカム６１の姿勢は逆向きになる。図５（ｂ）に示すように、第２のカム６１が第２回動位置となるときに、第２のカム６１の輪郭の近い部位８６に向けてカムフォロワ６７が接近するように付勢され、押圧コロ４２は第１の位置になる。図５（ａ）に示すように、第２のカム６１が回動して第１回動位置となると、第２のカム６１の輪郭の遠い部位８５がカムフォロワ６７を押し下げ、押圧コロ４２は第２の位置になる。
【００３２】
第１駆動機構５２は、図３に示すように、第１のカム５１を含む。第１駆動機構５２は、第１のカム５１により側面５７を押圧されて回転される従動部材としてのセクタギヤ５３、およびこのセクタギヤ５３に噛み合う複数、例えば、２つのギヤ５４，５５を介してストッパ３５を回動変位させる。２つのギヤ５４，５５は回転角度を拡大するように、駆動側のギヤ５４の歯数よりも従動側のギヤ５５の歯数が少なくされている。ギヤ５５とストッパ３５とは軸５６を介して一体回転可能に連結されている。
【００３３】
セクタギヤ５３は、扇形形状に形成され、この扇形の中心で、旋回支軸６６の回りに相対回動自在に支持されている。セクタギヤ５３は、扇形の円弧となる周面に形成されたギヤ歯５８と、旋回支軸６６の回りに回動させる力を受ける側面５７とを有している。この側面５７が第１のカム５１の外周面とその回動中心７８の真下近傍で接触できるように配置されている。また、セクタギヤ５３は、第１のカム５１による変位量を拡大してギヤ５４に伝達できるように、ギヤ歯５８のピッチ円半径を、カム５１と接触するセクタギヤ５３の部分の旋回支軸６６回りのアーム長さよりも長くされている。また、セクタギヤ５３の側面５７が第１のカム５１の外周面に向けて弾性部材５０により付勢されている。
【００３４】
弾性部材５０は、ねじりコイルばねからなり、これのコイル部分の内部を旋回支軸６６が通るようにして、この一端がセクタギヤ５３に、他端が連結板８３に取り付けられている。
第１駆動機構５２では、第１のカム５１が例えば図１で反時計回りに回動するのに伴い、セクタギヤ５３は旋回支軸６６の回りに揺動変位し、ギヤ５４，５５は回転し、これらを介してストッパ３５が略９０度の範囲で回動変位する。ストッパ３５の回動する角度範囲は、セクタギヤ５３の揺動する角度範囲よりも大きくされている。
【００３５】
駆動軸７１が第１回動位置とされると、第１のカム５１の輪郭の遠い部位８５が回動中心７８の真上に位置し、第２回動位置では、第１のカム５１の姿勢は逆向きになる。図６（ｂ）に示すように、第１のカム５１が第２回動位置となるときには、第１のカム５１の輪郭の遠い部位８５がセクタギヤ５３の側面５７を押し下げて、ストッパ３５は第２の位置になる。この状態から第１のカム５１が、例えば図６で反時計回りに回動すると、セクタギヤ５３は弾性部材５０により付勢されることにより第１のカム５１との接触を維持しつつ、旋回支軸６６の回りに回動する。図６（ａ）に示すように、第１のカム５１が第１回動位置となると、第１のカム５１の輪郭の近い部位８６がセクタギヤ５３の側面５７と当接して、ストッパ３５は第１の位置になる。
【００３６】
また、変位機構４４の各部を支持する支持部材が設けられている。支持部材には、後側に立設された後側板８１と、手前側に立設された前側板（図示せず）と、前側板および後側板８１を連結する連結板８３とを含んでいる。後側板８１は、第１および第２のカム５１，６１を回転自在に駆動軸７１を介して支持している。第１および第２のカム５１，６１は、後側板８１を挟んだ両側に配置され、また、両カム５１，６１に対応する各部も後側板８１の両側に配置されている。後側板８１の前側には、第１のカム５１と、セクタギヤ５３と、ギヤ５４，５５とが配置され、また、後側板８１の後側には、第２のカム６１と、ステップクラッチ７３と、搬送ローラ４１用の動力伝達機構と、カムフォロワ６７とが配置されている。
【００３７】
上述のように両カム５１，６１の位相をずらして両カム５１，６１を駆動することにより、両カム５１，６１に連動してストッパ３５および押圧コロ４２を各第１および第２の位置に、両カム５１，６１の回転角度に応じた所望のタイミングでそれぞれ変位させることができる。
例えば、位置決め時には、図３、図４、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、ソレノイド７６がオンされて、駆動軸７１、および両カム５１，６１は第１回動位置にされる。これに伴い、上述のようにストッパ３５は、第１の位置とされ、当接面８７が中間トレイ３４の上面に対して略垂直に起立する状態となる。このとき、ストッパ３５は、弾性部材５０による付勢状態で第１の位置に位置決めされるので、用紙を高精度に位置決めできる。また、押圧コロ４２は第２の位置で中間トレイ３４の下方に収納され、中間トレイ３４上の用紙から離反しているので、用紙の位置決めを邪魔する虞はない。
【００３８】
用紙搬送時には、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、ソレノイド７６がオフされて、駆動軸７１および両カム５１，６１は第２回動位置にされる。これに伴い、ストッパ３５は、第２の位置とされ、横臥状態で当接面８７が中間トレイ３４の上面と面一にされる。そして、押圧コロ４２は第１の位置にされ、押圧コロ４２の上部が中間トレイ３４の上面から出ることにより、押圧コロ４２は用紙の下側の面を押し上げて、用紙の上側の面が搬送ローラ４１と接するようにされる。搬送ローラ４１が駆動されると、ストッパ３５に邪魔されずに、用紙をスムーズに搬送する。
【００３９】
このように、弾力的に付勢されている押圧コロ４２は、搬送ローラ４１との間に挟まれた用紙の厚みに応じて、搬送ローラ４１に対して必要な搬送力を適切に確保することができる。このとき、第１の位置にある押圧コロ４２と搬送ローラ４１との間に挟まれる用紙の厚みが厚い場合は、この厚みに応じた隙間が、カムフォロワ６７とカム６１との間に開けられてもよい。
また、押圧コロ４２は、弾性部材６０により付勢されるので、用紙の厚みにかかわらず搬送に適した押圧力により、用紙をより一層スムーズに搬送できる。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、上述のようにストッパ３５は用紙を高精度に位置決めできるので、ステープルで綴じられた用紙束の端部が揃って見栄えが良くできる。また、押圧コロ４２は用紙をスムーズに搬送できる。
さらに、同軸上に配置された第１および第２のカム５１，６１により、ストッパ３５と押圧コロ４２とを連動させる構造を簡素化でき、さらに、両カム５１，６１の駆動源を共用している。これに加えて、両カム５１，６１と、搬送ローラ４１とで駆動源としてのモータ等を共用している。その結果、変位機構４４、ひいては、用紙搬送装置３３、ステープル処理部１４、画像形成装置としての複写機１の全体を簡素化して小型化できる。従って、例えば、複写機１の外形を小型化できたり、内排紙部１３を広く開放できて、用紙を取り出し易くできる。
【００４１】
ストッパ３５用の第１駆動機構５２のセクタギヤ５３により、第１のカム５１の動きを拡大してストッパ３５に伝達できるので、ストッパ３５の必要な変位量を確保しつつ第１のカム５１を小型化できる。その結果、画像形成装置をより一層小型化できる。
押圧コロ４２の駆動に一体回転するカムフォロワ６７および旋回アーム６４を利用することにより、第２のカム６１の動きを拡大して押圧コロ４２に伝達できるので、押圧コロ４２の必要な変位量を確保しつつ第２のカム６１を小型化できる。その結果、画像形成装置をより一層小型化できる。
【００４２】
旋回支軸６６は、セクタギヤ５３とカムフォロワ６７と旋回アーム６４とを支持する支持軸を兼用しているので、画像形成装置をより一層小型化できる。
また、図４に示すように、第１および第２のカム５１，６１を後側板８１の両側に配置することにより、後側板８１を、ストッパ３５および押圧コロ４２と第１および第２のカム５１，６１とを駆動連結するための機構同士の間の仕切板として兼用できるので、仕切板を別途設けたり、機構同士の間に不必要に広い隙間を空けたりせずに済む結果、画像形成装置をより一層小型化できる。
【００４３】
また、本発明は、上述のように、装置本体２に内蔵されたステープル処理部１４の中間トレイ３４に設けられる後端ストッパ３５と、処理後の用紙を排紙するための搬送ローラ４１について適用するのが好ましい。というのは、本発明によりステープル処理部１４の周囲に設けられるストッパ３５や押圧コロ４２のための構造を小型化できるので、ステープル処理部１４を小型化できる結果、例えば、装置本体２内に準備されるスペースが狭い場合であっても、ステープル処理部１４を装置本体２に内蔵することができる。ここで、ステープル処理部１４は、上述の構成に限定されず、要は、用紙の後端部を位置決めするストッパ３５と、排紙用の搬送ローラ４１とを有するものであればよい。
【００４４】
特に、中間トレイ３４への用紙の搬入方向と搬出方向とが逆向きであり、用紙の後端部を位置決めしてステープルで綴じるステープル処理部１４であれば、中間トレイ３４にある用紙の後端部の近傍に、搬送ローラ４１、ストッパ３５、ステープラ４０等をまとめて配置できることから、ステープル処理部１４を小型化するのに好ましい。
なお、一対のカム５１，６１は、別体で形成されたものを一体回転可能に軸に固定していたが、これには限定されない。例えば、一対のカム５１，６１は、一体に、例えば駆動軸７１と一体に形成されてもよい。要は、回動することにより、接触する従動部材を変位させる輪郭を有するカムとなる部材があればよい。
【００４５】
また、本発明の用紙搬送装置３３を、複写機１の他、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用してもよい。また、本用紙搬送装置３３を、画像形成装置と別体で構成された、例えばステープル処理等のための後処理装置に適用してもよい。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の複写機の概略構成を示す正面断面図である。
【図２】図１に示す複写機のステープル処理部の概略構成を示す平面図である。
【図３】図１に示す複写機の変位機構の斜視図である。
【図４】図３に示す変位機構の平面一部断面図である。
【図５】図３に示す変位機構の押圧コロの動作を説明するための正面図であり、（ａ）に第２の位置にある位置決め時の状態を、また（ｂ）に第１の位置にある搬送時の状態を図示している。
【図６】図３に示す変位機構のストッパの動作を説明するための正面図であり、（ａ）に第１の位置にある位置決め時の状態を、また（ｂ）に第２の位置にある搬送時の状態を図示している。
【図７】図１に示すステープル処理部の動作を説明するための正面図である。
【符号の説明】
１ 複写機（画像形成装置）
１４ ステープル処理部
１８ 外排紙部
３３ 用紙搬送装置
３４ 中間トレイ（スタック台）
３５ 後端ストッパ
４１ 搬送ローラ
４２ 押圧コロ
５０ ストッパを付勢する弾性部材
５１ 第１のカム
５３ セクタギヤ
５７ セクタギヤの側面
６０ 押圧コロを付勢する弾性部材
６１ 第２のカム
６４ 旋回アーム
６６ 旋回支軸
６７ カムフォロワ
８１ 後側板
Ｐ 用紙
Ｐ１ 用紙の後端部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。特に、用紙を搬送するための用紙搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、複写機等の画像形成装置には、画像が定着された用紙を所定枚まとめてステープルで綴じるためのステープル処理部が設けられることがある。
このステープル処理部は、例えば、画像形成装置本体から搬送される用紙を一枚ずつ受けて積み重ねる中間トレイを有している。この中間トレイに積み重ねられた複数の用紙は、中間トレイの端部に設けられた板状のストッパに当てられて位置決めされて、ステープルで綴じられ、その後、回動する搬送ローラおよび押圧コロに挟まれて排出される。
【０００３】
押圧コロは、モータ、ギヤ機構等を含む駆動機構により、搬送ローラに対して変位自在に設けられ、接近したり離反できるようになっている。用紙を積み重ねる際には、押圧コロは搬送ローラに対して離れて配置され、ステープルで綴じられた用紙を排出する際には接近するようになっている。
ストッパには、用紙が排出される側となる中間トレイの端部に配置されているものがある。このストッパは、ソレノイド、リンク機構等を含む駆動機構により、位置決めのための起立姿勢と、用紙の排出を妨げないように横臥姿勢とに変位可能に設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、画像形成装置の小型化が要望されている。特に、ステープル処理部を有する画像形成装置は、ないものに比べて大型になる傾向にあることから、ステープル処理部も小型化するのが好ましい。
このために、仮に上述の押圧コロやストッパに関連する用紙搬送装置を小型化する場合を想定したときに、用紙搬送装置を小型化できたとしても、搬送時に用紙が引っかかるのは好ましくないし、位置決めされた用紙の端がばらつくのも、後処理後の見栄えが悪くなり好ましくない。
【０００５】
従って、このような用紙搬送装置としては、用紙をスムーズに搬送する点や、用紙を精度良く位置決めする点では、従来と少なくとも同等の性能を維持しつつ、さらに、小型化できることが好ましい。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、用紙をスムーズに搬送でき且つ用紙を精度良く位置決めできるストッパおよび押圧コロを含む小型の用紙搬送装置およびこれを備える画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、スタック台にスタックされる用紙の端部に当接してこれを位置決めする第１の位置および用紙の搬送を許容する第２の位置に変位可能なストッパと、スタックされた用紙を搬送ローラ側ヘ押圧してストッパ側へ搬送するための搬送力を搬送ローラに与える第１の位置および用紙から離反する第２の位置に変位可能な押圧コロと、ストッパを第１の位置に付勢する弾性部材と、押圧コロを第１の位置に付勢する弾性部材と、同軸上に配置され位相をずらして駆動される第１および第２のカムとを備え、第１および第２のカムによりストッパと押圧コロとを対応する弾性部材に抗してそれぞれ駆動し、上記第１のカムにより側面を押圧されて回転駆動されるセクタギヤを備え、このセクタギヤを介してストッパを変位させることを特徴とする用紙搬送装置を提供する。
【０００７】
この発明によれば、第１および第２のカムは、位相をずらして駆動されるので、両カムに連動してストッパおよび押圧コロを各第１および第２の位置に、両カムの回転角度に応じた所望のタイミングでそれぞれ変位させることができる。
例えば、用紙の位置決め時には、ストッパは、弾性部材による付勢状態で第１の位置に位置決めされるので、用紙を高精度に位置決めできる。また押圧コロは、第２の位置にあり、用紙の位置決めを邪魔する虞はない。この状態から第１および第２のカムが駆動されると、ストッパを第２の位置にした後に、押圧コロを第１の位置に移動して用紙の搬送を開始できる。その結果、ストッパに邪魔されずに、押圧コロは用紙をスムーズに搬送できる。
【０００８】
また、押圧コロは、弾性部材により付勢されるので、用紙の厚みにかかわらず搬送に適した押圧力により、用紙をより一層スムーズに搬送できる。さらに、同軸上に配置された第１および第２のカムにより、ストッパと押圧コロとを連動させる構造を簡素化でき、さらに、例えば、両カムの駆動源を共用できる。その結果、用紙搬送装置を簡素化して小型化できる。
【０００９】
また、セクタギヤは第１のカムの動きを拡大してストッパに伝達できるので、ストッパの必要な変位量を確保しつつ第１のカムを小型化できる。その結果、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の用紙搬送装置において、上記押圧コロを先端に回転自在に支持する旋回アームと、この旋回アームの基端を一体回転可能に固定する旋回支軸とが設けられ、上記セクタギヤは、旋回支軸によって回動自在に支持されることを特徴とする用紙搬送装置を提供する。
この発明によれば、旋回支軸はセクタギヤと旋回アームの支軸を兼用しているので、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の用紙搬送装置において、上記旋回支軸と一体回転するカムフォロワが設けられ、このカムフォロワを第２のカムにより押圧して押圧コロを第２の位置に変位させることを特徴とする用紙搬送装置を提供する。
この発明によれば、第２のカムの動きを、カムフォロワおよび旋回アームにより拡大して押圧コロに伝達できるので、押圧コロの必要な変位量を確保しつつ第２のカムを小型化できる。その結果、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
【００１１】
また、旋回支軸はセクタギヤとカムフォロワと旋回アームの支軸を兼用しているので、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の用紙搬送装置において、上記第１および第２のカムを回転自在に支持する側板が設けられ、第１および第２のカムは、側板を挟んだ両側に配置されることを特徴とする用紙搬送装置を提供する。
【００１２】
この発明によれば、側板を、ストッパおよび押圧コロと第１および第２のカムとを駆動連結するための機構同士の間の仕切板として兼用できるので、仕切板を別途設けたり、機構同士の間に不必要に広い隙間を空けたりせずに済む結果、用紙搬送装置をより一層小型化できる。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の用紙搬送装置を備える画像形成装置であって、上記スタック台は、画像形成装置本体内に、画像が定着された用紙を所定枚まとめてステープルで綴じるためのステープル処理部に設けられる中間トレイからなり、ストッパは中間トレイにスタックされる用紙の後端を位置決めする後端ストッパからなり、搬送ローラは排紙部に搬送するためのローラであることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１３】
この発明によれば、ステープル処理部の周囲に設けられるストッパや押圧コロのための構造を小型化できるので、例えば、画像形成装置本体内に準備されるスペースが狭い場合であっても、ステープル処理部を画像形成装置本体に内蔵することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の用紙搬送装置が設けられた画像形成装置を、複写機を例に図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施形態の複写機の概略構成を示す正面図である。なお、図１および後述する各図には、方向を示す矢印を図示している。
複写機１は、画像形成装置としての装置本体２を有している。この装置本体２の上面３には、原稿給紙部５が装着されている。この原稿給紙部５は、原稿を一枚ずつ、装置本体２の上面３に設けられた透明な原稿載置窓４に載置する。原稿載置窓４に載置された原稿は、装置本体２の上部に設けられた読取部６により露光走査され読み取られる。読取部６は、原稿に応じた信号を出力する。
【００１５】
また、装置本体２の下部には、複数の用紙を載置する用紙トレイ７と、この用紙トレイ７から用紙を取り出して搬送する搬送路８と、読取部６からの信号に基づいて感光体ドラム９にトナー像を形成するための画像形成部１０と、形成したトナー像を用紙に転写する転写部１１と、転写されたトナー像を用紙に定着する定着部１２とが設けられている。用紙は、感光体ドラム９と転写部１１との間、および定着部１２を通り、搬送路８に沿って上方に送られて後、内排紙部１３に送り出される。内排紙部１３は、装置本体２の上下方向（矢印Ｚ）の中間部、例えば、読取部６と画像形成部１０との間に設けられた空間であり、この空間は前方に開放開口（図示せず）を有しこの開口から後方へ向けて広がっている。
【００１６】
特に、本複写機１には、装置本体２内に、画像が定着された用紙を所定枚まとめてステープルで綴じるためのステープル処理部１４が内蔵されている。ステープル処理部１４は、内排紙部１３の上方であり且つ読取部６の下方となる位置に配置されている。これに対応して、搬送路８は、定着部１２よりも下流側で分岐しており、分岐した一方の搬送路１５は内排紙部１３へ、分岐した他方の搬送路１６はステープル処理部１４へと通じている。内排紙部１３およびステープル処理部１４へ用紙を択一的に導くために、変位可能な排紙切換爪１７が搬送路８の分岐部分に設けられている。
【００１７】
ステープル処理部１４は、操作パネル（図示せず）からの指令により、読取部６や画像形成部１０等と連携して運転される。例えば、読取部６が複数の原稿を読み取り、これらの原稿に応じた画像が複数の用紙に定着部１２等により定着される。複数の用紙はステープル処理部１４に一枚ずつ搬送され、ここでステープルで綴じられて用紙束とされる。その後、この用紙束は、装置本体２の側方に設けられた外排紙部１８に排出される。
【００１８】
ステープル処理部１４では、搬送路１６からステープル処理するための中間トレイ３４に、例えば図１で左右方向（矢印Ｘ）に用紙が搬入される。搬入方向についての用紙の後端部（図１では左側端部となる）が揃えられてステープル処理され、その後、用紙は、搬入方向と逆向きに搬出される。
ステープル処理部１４は、図１および図２の平面図に示すように、所定位置で積層された複数の用紙をステープルで綴じるステープラ４０と、このステープラ４０のための所定位置に用紙を搬送し且つ綴じられた用紙を搬出する用紙搬送装置３３とを有している。
【００１９】
用紙搬送装置３３は、搬送路１６から送り出される用紙を積み重ねて載置するスタック台としての中間トレイ３４と、この中間トレイ３４にスタックされる用紙の後端を位置決めして揃えるための後端ストッパ（以下「ストッパ」ともいう。）３５と、用紙をストッパ３５に沿わせて整列させるために用紙の前端を押す前寄せ部材３６と、用紙の幅（奥行き方向Ｙに沿う寸法）を合わせるための幅合わせ部材３７，３８と、ステープラ４０により綴じられた用紙を外排紙部１８に搬送するための搬送ローラ４１と、この搬送ローラ４１と対向して配置される弾性部材により形成される複数、例えば２つの押圧コロ４２と、押圧コロ４２およびストッパ３５を変位させるための変位機構４４とを有している。
【００２０】
また、中間トレイ３４から外排紙部１８へ用紙を導く搬送路４３が設けられている。この搬送路４３は、上述の搬送路１６と交差しており、交差している部分には、搬送路１６および搬送路４３の一方に沿って用紙を通すように切換爪３９が設けられている。
中間トレイ３４には、左側端部に搬送路４３の入口が設けられており、この入口の上方に搬送路１６の出口が配置されている。また、搬送路４３の入口に後端ストッパ３５が配置されている。また、後端ストッパ３５の近傍であり、中間トレイ３４の内側となる位置に、搬送ローラ４１および押圧コロ４２が配置されている。搬送ローラ４１は、中間トレイ３４の左側端部の上方に固定配置され、回転駆動される。一方、押圧コロ４２は、搬送ローラ４１の下方に回動自在に支持されている。用紙は、押圧コロ４２と搬送ローラ４１との間に挟まれ、搬送ローラ４１が回転することにより搬送される。
【００２１】
押圧コロ４２は、スタックされた用紙を搬送ローラ４１側ヘ押圧してストッパ３５側へ搬送するための搬送力を搬送ローラ４１に与える第１の位置および用紙から離反する第２の位置に変位可能に設けられている。押圧コロ４２と搬送ローラ４１とは互いに協働して、用紙を中間トレイ３４からストッパ３５側に向けて搬送する。このため、ストッパ３５は、中間トレイ３４にスタックされる用紙の端部に当接してこれを位置決めする第１の位置および用紙の搬送を許容する第２の位置に変位可能とされている。
【００２２】
ステープル処理部１４では、以下のように複数の用紙をステープル処理する。すなわち、操作パネルから指令により、ステープル処理部１４の各部は、定着部１２からの用紙を受けて位置決めできる状態とされる。例えば、ストッパ３５は第１の位置、押圧コロ４２は第２の位置、前寄せ部材３６はストッパ３５から遠い位置、幅合わせ部材３７，３８は互いに遠くなる位置とされる（図７Ａ参照）。また、排紙切換爪１７は、用紙を中間トレイ３４に導くように切り換えられるる。切換爪３９は、用紙を搬送路１６に沿って搬送できるように切り換えられる（図７Ｂ参照）。
【００２３】
用紙は、搬送路１６を通り中間トレイ３４上に一枚ずつ送り出されて位置決めされ、所定枚の用紙が重ね合わされる。すなわち、用紙が中間トレイ３４に一枚送り出される（図７Ｃ参照）。このたびごとに、前寄せ部材３６がストッパ３５に向けて移動し（図７Ｄ参照）、これにより、用紙の後端部をストッパ３５に当接させて、用紙の後端を整合する。次に、奥側の幅合わせ部材３７が手前側に移動し、用紙を幅合わせ部材３８に当接させて用紙の手前側の端部が揃えられる（図７Ｅ参照）。このようにして、図７Ｃ〜Ｅの各ステップが繰り返されて、所定枚の用紙が積層されて、ステープルするための所定の位置に位置決めされ、この位置に対応して固定されたステープラ４０により綴じられる（図７Ｆ参照）。綴じられた複数の用紙からなる用紙束は、両幅合わせ部材３７，３８が共に奥側に向けて変位することにより、搬出するための位置に変位する。
【００２４】
次に、切換爪３９が切り換えられて、用紙が搬送路４３に沿って搬送できるようにされる。ストッパ３５が第２の位置とされる。そして、押圧コロ４２が第１の位置とされる（図７Ｇ参照）。搬送ローラ４１が所定の方向、例えば、図１で時計回り方向に回転駆動されると、用紙束は、搬送路４３へ搬出され（図７Ｈ参照）、排紙部１８で受け止められる（図７Ｉ参照）。
本実施形態の複写機１では、上述の変位機構４４が簡素化されている。
【００２５】
変位機構４４は、図３の斜視図および図４の一部断面平面図に示すように、ストッパ３５を第１の位置に付勢する弾性部材５０と、押圧コロ４２を第１の位置に付勢する弾性部材６０と、同軸上に配置され位相をずらして駆動される第１および第２のカム５１，６１によりストッパ３５と押圧コロ４２を対応する弾性部材５０，６０に抗してそれぞれ駆動する第１および第２の駆動機構５２，６２と、第１および第２のカム５１，６１を回転駆動し且つ所定の回転位置で位置規制される駆動軸７１とを有する。
【００２６】
駆動軸７１と搬送ローラ４１とは、駆動源としてのモータ（図示せず）およびギヤ機構、一方向クラッチ等の動力伝達機構（図示せず）を共用している。モータが駆動されると、搬送ローラ４１は、所定方向、例えば、図１で時計回り方向に回転し、これにより、ステープル処理するための用紙を搬送路１６を通して中間トレイ３４に搬入し、または、ステープル処理された用紙を中間トレイ３４から搬送路４３へ搬出する。また、上述の動力伝達機構と駆動軸７１とがギヤ７２およびステップクラッチ７３を介して駆動連結されており、モータにより駆動軸７１も駆動される。
【００２７】
ステップクラッチ７３は、モータの回転を所定の回転方向について伝達する一方向ばねクラッチであり、モータの駆動時であっても、回転の伝達を解除して、出力側部材である駆動軸７１を所定の回転角度位置で停止させて位置決めできるようになっている。ステップクラッチ７３は、入力側部材と出力側部材とを遮断可能に駆動連結する筒部材と、この筒部材の外周面に設けられて駆動軸７１の回転を停止させるための２つの突起７４，７５とを有している。これらの突起７４，７５は、例えば、１８０度位相をずらされて軸方向に異なる位置に配置され、ソレノイド７６により変位するレバー７７と係止されるようになっている。突起７４，７５がレバー７７と係止されていないときには、入力側部材が回転すると、筒部材および駆動軸７１も回転する。一方、これらの突起の一方が、レバー７７と係止されると、その係止された状態に対応する回転位置で回転の伝達が遮断される。例えば、モータが回転し且つソレノイド７６がオンされると、突起７５がレバー７７と係止され、駆動軸７１が第１回動位置で停止する。また、ソレノイド７６がオフされていると、突起７４がレバー７７と係止され、駆動軸７１は第１回動位置から１８０度回転した第２回動位置で停止する。
【００２８】
第１および第２のカム５１，６１は、駆動軸７１と一体回転可能に設けられた、例えば略円板形状の板カムである。各カム５１，６１は、円板の外周面に従動部材を変位させるための輪郭を含み、この輪郭は、回動中心７８から遠い部位８５と、近い部位８６とを含んでいる。カム５１，６１は、回動することにより、カム５１，６１の輪郭に沿って接触させた従動部材を変位させる。
第１および第２のカム５１，６１は、ほぼ同様の形状の輪郭を有し、一方で、位相をずらして駆動される。例えば、両カム５１，６１の輪郭の遠い部位８５同士が回動中心７８を挟んでほぼ反対側となるように、両カム５１，６１は互いに略１８０度位相をずらした位置に配置されている（図６（ａ）参照）。
【００２９】
第２駆動機構６２は、上述の第２のカム６１と、押圧コロ４２を先端に支軸６３を介して回転自在に支持する旋回アーム６４と、この旋回アーム６４の基端６５を一体回転可能に固定する旋回支軸６６と、この旋回支軸６６と一体回転するカムフォロワ６７とを有している。このカムフォロワ６７は、第２のカム６１に対する従動部材としての棒状部材であり、これの上面が第２のカム６１の外周面と、回動中心７８の真下近傍で接触できるように配置されている。カム６１によるカムフォロワ６７の変位量が拡大されて押圧コロ４２に伝達されるように、旋回支軸６６から支軸６３までの距離は、カム６１と接触するカムフォロワ６７の部分から旋回支軸６６までの距離よりも長くされている。
【００３０】
また、カムフォロワ６７は、カム６１と接触する方向に、旋回アーム６４、旋回支軸６６を介して上述の弾性部材６０により付勢されている。弾性部材６０は、ねじりコイルばねからなり、これのコイル部分の内側を旋回支軸６６が通るようにして、この一端を旋回アーム６４に、他端を後述する連結板８３に取り付けられている。弾性部材６０は、カムフォロワ６７を付勢するとともに、押圧コロ４２を搬送ローラ４１に向けて付勢している。
【００３１】
第２駆動機構６２では、図５に示すように、第２のカム６１が、例えば図５で反時計回りに回転するのに伴い、カムフォロワ６７および旋回アーム６４が旋回支軸６６を中心として揺動変位し、これらを介して押圧コロ４２が上下方向に変位する。
駆動軸７１が第１回動位置とされると、第２のカム６１の輪郭の遠い部位８５が回動中心７８の真下に位置する。第２回動位置では、第２のカム６１の姿勢は逆向きになる。図５（ｂ）に示すように、第２のカム６１が第２回動位置となるときに、第２のカム６１の輪郭の近い部位８６に向けてカムフォロワ６７が接近するように付勢され、押圧コロ４２は第１の位置になる。図５（ａ）に示すように、第２のカム６１が回動して第１回動位置となると、第２のカム６１の輪郭の遠い部位８５がカムフォロワ６７を押し下げ、押圧コロ４２は第２の位置になる。
【００３２】
第１駆動機構５２は、図３に示すように、第１のカム５１を含む。第１駆動機構５２は、第１のカム５１により側面５７を押圧されて回転される従動部材としてのセクタギヤ５３、およびこのセクタギヤ５３に噛み合う複数、例えば、２つのギヤ５４，５５を介してストッパ３５を回動変位させる。２つのギヤ５４，５５は回転角度を拡大するように、駆動側のギヤ５４の歯数よりも従動側のギヤ５５の歯数が少なくされている。ギヤ５５とストッパ３５とは軸５６を介して一体回転可能に連結されている。
【００３３】
セクタギヤ５３は、扇形形状に形成され、この扇形の中心で、旋回支軸６６の回りに相対回動自在に支持されている。セクタギヤ５３は、扇形の円弧となる周面に形成されたギヤ歯５８と、旋回支軸６６の回りに回動させる力を受ける側面５７とを有している。この側面５７が第１のカム５１の外周面とその回動中心７８の真下近傍で接触できるように配置されている。また、セクタギヤ５３は、第１のカム５１による変位量を拡大してギヤ５４に伝達できるように、ギヤ歯５８のピッチ円半径を、カム５１と接触するセクタギヤ５３の部分の旋回支軸６６回りのアーム長さよりも長くされている。また、セクタギヤ５３の側面５７が第１のカム５１の外周面に向けて弾性部材５０により付勢されている。
【００３４】
弾性部材５０は、ねじりコイルばねからなり、これのコイル部分の内部を旋回支軸６６が通るようにして、この一端がセクタギヤ５３に、他端が連結板８３に取り付けられている。
第１駆動機構５２では、第１のカム５１が例えば図１で反時計回りに回動するのに伴い、セクタギヤ５３は旋回支軸６６の回りに揺動変位し、ギヤ５４，５５は回転し、これらを介してストッパ３５が略９０度の範囲で回動変位する。ストッパ３５の回動する角度範囲は、セクタギヤ５３の揺動する角度範囲よりも大きくされている。
【００３５】
駆動軸７１が第１回動位置とされると、第１のカム５１の輪郭の遠い部位８５が回動中心７８の真上に位置し、第２回動位置では、第１のカム５１の姿勢は逆向きになる。図６（ｂ）に示すように、第１のカム５１が第２回動位置となるときには、第１のカム５１の輪郭の遠い部位８５がセクタギヤ５３の側面５７を押し下げて、ストッパ３５は第２の位置になる。この状態から第１のカム５１が、例えば図６で反時計回りに回動すると、セクタギヤ５３は弾性部材５０により付勢されることにより第１のカム５１との接触を維持しつつ、旋回支軸６６の回りに回動する。図６（ａ）に示すように、第１のカム５１が第１回動位置となると、第１のカム５１の輪郭の近い部位８６がセクタギヤ５３の側面５７と当接して、ストッパ３５は第１の位置になる。
【００３６】
また、変位機構４４の各部を支持する支持部材が設けられている。支持部材には、後側に立設された後側板８１と、手前側に立設された前側板（図示せず）と、前側板および後側板８１を連結する連結板８３とを含んでいる。後側板８１は、第１および第２のカム５１，６１を回転自在に駆動軸７１を介して支持している。第１および第２のカム５１，６１は、後側板８１を挟んだ両側に配置され、また、両カム５１，６１に対応する各部も後側板８１の両側に配置されている。後側板８１の前側には、第１のカム５１と、セクタギヤ５３と、ギヤ５４，５５とが配置され、また、後側板８１の後側には、第２のカム６１と、ステップクラッチ７３と、搬送ローラ４１用の動力伝達機構と、カムフォロワ６７とが配置されている。
【００３７】
上述のように両カム５１，６１の位相をずらして両カム５１，６１を駆動することにより、両カム５１，６１に連動してストッパ３５および押圧コロ４２を各第１および第２の位置に、両カム５１，６１の回転角度に応じた所望のタイミングでそれぞれ変位させることができる。
例えば、位置決め時には、図３、図４、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、ソレノイド７６がオンされて、駆動軸７１、および両カム５１，６１は第１回動位置にされる。これに伴い、上述のようにストッパ３５は、第１の位置とされ、当接面８７が中間トレイ３４の上面に対して略垂直に起立する状態となる。このとき、ストッパ３５は、弾性部材５０による付勢状態で第１の位置に位置決めされるので、用紙を高精度に位置決めできる。また、押圧コロ４２は第２の位置で中間トレイ３４の下方に収納され、中間トレイ３４上の用紙から離反しているので、用紙の位置決めを邪魔する虞はない。
【００３８】
用紙搬送時には、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、ソレノイド７６がオフされて、駆動軸７１および両カム５１，６１は第２回動位置にされる。これに伴い、ストッパ３５は、第２の位置とされ、横臥状態で当接面８７が中間トレイ３４の上面と面一にされる。そして、押圧コロ４２は第１の位置にされ、押圧コロ４２の上部が中間トレイ３４の上面から出ることにより、押圧コロ４２は用紙の下側の面を押し上げて、用紙の上側の面が搬送ローラ４１と接するようにされる。搬送ローラ４１が駆動されると、ストッパ３５に邪魔されずに、用紙をスムーズに搬送する。
【００３９】
このように、弾力的に付勢されている押圧コロ４２は、搬送ローラ４１との間に挟まれた用紙の厚みに応じて、搬送ローラ４１に対して必要な搬送力を適切に確保することができる。このとき、第１の位置にある押圧コロ４２と搬送ローラ４１との間に挟まれる用紙の厚みが厚い場合は、この厚みに応じた隙間が、カムフォロワ６７とカム６１との間に開けられてもよい。
また、押圧コロ４２は、弾性部材６０により付勢されるので、用紙の厚みにかかわらず搬送に適した押圧力により、用紙をより一層スムーズに搬送できる。
【００４０】
このように本実施の形態によれば、上述のようにストッパ３５は用紙を高精度に位置決めできるので、ステープルで綴じられた用紙束の端部が揃って見栄えが良くできる。また、押圧コロ４２は用紙をスムーズに搬送できる。
さらに、同軸上に配置された第１および第２のカム５１，６１により、ストッパ３５と押圧コロ４２とを連動させる構造を簡素化でき、さらに、両カム５１，６１の駆動源を共用している。これに加えて、両カム５１，６１と、搬送ローラ４１とで駆動源としてのモータ等を共用している。その結果、変位機構４４、ひいては、用紙搬送装置３３、ステープル処理部１４、画像形成装置としての複写機１の全体を簡素化して小型化できる。従って、例えば、複写機１の外形を小型化できたり、内排紙部１３を広く開放できて、用紙を取り出し易くできる。
【００４１】
ストッパ３５用の第１駆動機構５２のセクタギヤ５３により、第１のカム５１の動きを拡大してストッパ３５に伝達できるので、ストッパ３５の必要な変位量を確保しつつ第１のカム５１を小型化できる。その結果、画像形成装置をより一層小型化できる。
押圧コロ４２の駆動に一体回転するカムフォロワ６７および旋回アーム６４を利用することにより、第２のカム６１の動きを拡大して押圧コロ４２に伝達できるので、押圧コロ４２の必要な変位量を確保しつつ第２のカム６１を小型化できる。その結果、画像形成装置をより一層小型化できる。
【００４２】
旋回支軸６６は、セクタギヤ５３とカムフォロワ６７と旋回アーム６４とを支持する支持軸を兼用しているので、画像形成装置をより一層小型化できる。
また、図４に示すように、第１および第２のカム５１，６１を後側板８１の両側に配置することにより、後側板８１を、ストッパ３５および押圧コロ４２と第１および第２のカム５１，６１とを駆動連結するための機構同士の間の仕切板として兼用できるので、仕切板を別途設けたり、機構同士の間に不必要に広い隙間を空けたりせずに済む結果、画像形成装置をより一層小型化できる。
【００４３】
また、本発明は、上述のように、装置本体２に内蔵されたステープル処理部１４の中間トレイ３４に設けられる後端ストッパ３５と、処理後の用紙を排紙するための搬送ローラ４１について適用するのが好ましい。というのは、本発明によりステープル処理部１４の周囲に設けられるストッパ３５や押圧コロ４２のための構造を小型化できるので、ステープル処理部１４を小型化できる結果、例えば、装置本体２内に準備されるスペースが狭い場合であっても、ステープル処理部１４を装置本体２に内蔵することができる。ここで、ステープル処理部１４は、上述の構成に限定されず、要は、用紙の後端部を位置決めするストッパ３５と、排紙用の搬送ローラ４１とを有するものであればよい。
【００４４】
特に、中間トレイ３４への用紙の搬入方向と搬出方向とが逆向きであり、用紙の後端部を位置決めしてステープルで綴じるステープル処理部１４であれば、中間トレイ３４にある用紙の後端部の近傍に、搬送ローラ４１、ストッパ３５、ステープラ４０等をまとめて配置できることから、ステープル処理部１４を小型化するのに好ましい。
なお、一対のカム５１，６１は、別体で形成されたものを一体回転可能に軸に固定していたが、これには限定されない。例えば、一対のカム５１，６１は、一体に、例えば駆動軸７１と一体に形成されてもよい。要は、回動することにより、接触する従動部材を変位させる輪郭を有するカムとなる部材があればよい。
【００４５】
また、本発明の用紙搬送装置３３を、複写機１の他、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に適用してもよい。また、本用紙搬送装置３３を、画像形成装置と別体で構成された、例えばステープル処理等のための後処理装置に適用してもよい。
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の複写機の概略構成を示す正面断面図である。
【図２】図１に示す複写機のステープル処理部の概略構成を示す平面図である。
【図３】図１に示す複写機の変位機構の斜視図である。
【図４】図３に示す変位機構の平面一部断面図である。
【図５】図３に示す変位機構の押圧コロの動作を説明するための正面図であり、（ａ）に第２の位置にある位置決め時の状態を、また（ｂ）に第１の位置にある搬送時の状態を図示している。
【図６】図３に示す変位機構のストッパの動作を説明するための正面図であり、（ａ）に第１の位置にある位置決め時の状態を、また（ｂ）に第２の位置にある搬送時の状態を図示している。
【図７】図１に示すステープル処理部の動作を説明するための正面図である。
【符号の説明】
１ 複写機（画像形成装置）
１４ ステープル処理部
１８ 外排紙部
３３ 用紙搬送装置
３４ 中間トレイ（スタック台）
３５ 後端ストッパ
４１ 搬送ローラ
４２ 押圧コロ
５０ ストッパを付勢する弾性部材
５１ 第１のカム
５３ セクタギヤ
５７ セクタギヤの側面
６０ 押圧コロを付勢する弾性部材
６１ 第２のカム
６４ 旋回アーム
６６ 旋回支軸
６７ カムフォロワ
８１ 後側板
Ｐ 用紙
Ｐ１ 用紙の後端部
Claims (5)
- スタック台にスタックされる用紙の端部に当接してこれを位置決めする第１の位置および用紙の搬送を許容する第２の位置に変位可能なストッパと、
スタックされた用紙を搬送ローラ側ヘ押圧してストッパ側へ搬送するための搬送力を搬送ローラに与える第１の位置および用紙から離反する第２の位置に変位可能な押圧コロと、
ストッパを第１の位置に付勢する弾性部材と、
押圧コロを第１の位置に付勢する弾性部材と、
同軸上に配置され位相をずらして駆動される第１および第２のカムとを備え、第１および第２のカムによりストッパと押圧コロとを対応する弾性部材に抗してそれぞれ駆動し、 上記第１のカムにより側面を押圧されて回転駆動されるセクタギヤを備え、このセクタギヤを介してストッパを変位させることを特徴とする用紙搬送装置。 - 請求項１に記載の用紙搬送装置において、
上記押圧コロを先端に回転自在に支持する旋回アームと、
この旋回アームの基端を一体回転可能に固定する旋回支軸とが設けられ、
上記セクタギヤは、旋回支軸によって回動自在に支持されることを特徴とする用紙搬送装置。 - 請求項２に記載の用紙搬送装置において、
上記旋回支軸と一体回転するカムフォロワが設けられ、このカムフォロワを第２のカムにより押圧して押圧コロを第２の位置に変位させることを特徴とする用紙搬送装置。 - 請求項１乃至３の何れかに記載の用紙搬送装置において、
上記第１および第２のカムを回転自在に支持する側板が設けられ、第１および第２のカムは、側板を挟んだ両側に配置されることを特徴とする用紙搬送装置。 - 請求項１乃至４の何れかに記載の用紙搬送装置を備える画像形成装置であって、
上記スタック台は、画像形成装置本体内に、画像が定着された用紙を所定枚まとめてステープルで綴じるためのステープル処理部に設けられる中間トレイからなり、ストッパは中間トレイにスタックされる用紙の後端を位置決めする後端ストッパからなり、搬送ローラは排紙部に搬送するためのローラであることを特徴とする画像形成装置。
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