轉動部件的緩衝機構、中轉輸送單元以及圖像形成裝置的製作方法
2023-09-17 04:19:55 2
本發明涉及一種罩等轉動部件的緩衝機構、具備該緩衝機構的中轉輸送單元以及圖像形成裝置。
背景技術：
在一般的圖像形成裝置上，在上方的圖像讀取部與下方的圖像形成部之間設置有腔內排紙空間。通過圖像形成部形成有圖像的片材向形成於腔內排紙空間的底面的託盤排出。當在設置有這樣的腔內排紙空間的圖像形成裝置上安裝進行片材的後處理的後處理裝置時，將後處理裝置安裝在腔內排紙空間的外側，將中轉輸送單元設置在腔內排紙空間內，並且中轉輸送單元形成將形成圖像的片材向後處理裝置輸送的輸送路徑。
在中轉輸送單元上，為了對在輸送路徑中發生的卡紙進行處理，以下端部為中心設置有前罩，並且該前罩可轉動。通過使前罩向下方轉動來開放輸送路徑。
在該前罩這樣的、設置為能夠以下端部為中心轉動的罩上，為了賦予轉動作業舒適性和高級感而設置有緩衝機構，以使得罩不會急速打開。
作為緩衝機構，有時設置對罩的轉動支點一側的端部施加阻力的阻力供給部。作為阻力供給部，使用油緩衝器或扭矩限制器。
然而，當對罩的旋轉支點一側的端部施加阻力時，需要大的阻力，因此需要使用昂貴的油緩衝器或扭矩限制器，會增加成本。另外，為了調節阻力，需要更換油緩衝器或扭矩限制器，因此，存在更換作業費時，另外，增加成本的問題。
技術實現要素：
本發明是考慮上述問題而完成的，其目的在於提供一種轉動部件、具備該轉動部件的中轉輸送單元以及圖像形成裝置，並且所述轉動部件具有阻力的調整簡單、並且價格便宜的緩衝機構。
本發明的一實施方式的轉動部件的緩衝機構中，轉動部件設置在裝置主體上，並且能夠以至少一個支軸為中心，在第1位置與第2位置之間旋轉。轉動部件的緩衝機構具備齒條和減震器單元。齒條沿以所述支軸為中心的圓弧設置在所述裝置主體和所述轉動部件中的任意一方上。所述減震器單元設置在所述裝置主體和所述轉動部件中的另一方上。所述減震器單元具有可動齒輪、固定齒輪以及支承部件。可動齒輪與所述齒條嚙合，通過所述轉動部件的轉動而旋轉。所述固定齒輪能夠嚙合於所述可動齒輪，對該可動齒輪的旋轉施加阻力。所述支承部件支承所述固定齒輪，並且當所述轉動部件向從所述第1位置朝向所述第2位置的一方向轉動時，所述支承部件支承所述可動齒輪使其相對於所述固定齒輪向與該固定齒輪嚙合的方向移動，當所述轉動部件向從所述第2位置朝向所述第1位置的另一方向轉動時，所述支承部件支承所述可動齒輪使其相對於所述規定齒輪向遠離該固定齒輪的方向移動。
本發明的一實施方式的中轉輸送單元配置在圖像形成裝置的腔內排紙空間內，並且具有將形成圖像的紙張向後處理裝置輸送的中轉輸送路徑。中轉輸送單元具備裝置主體、上側輸送引導件、下側輸送引導件以及上述的緩衝機構。在所述裝置主體上設置所述中轉輸送路徑。所述上側輸送引導件設置在所述裝置主體上，形成所述中轉輸送路徑的上側引導面。所述下側輸送引導件形成所述中轉輸送路徑的下側引導面，被支承在所述裝置主體上，且能夠以一端部為中心可在上下方向上轉動，形成或開放所述中轉輸送路徑。所述轉動部件是所述下側輸送引導件。
本發明的一實施方式的圖像形成裝置具備圖像形成部、旋轉部件、和緩衝該旋轉部件的旋轉的上述轉動部件的緩衝機構。
附圖說明
圖1是表示本發明的一實施方式的印表機的大致結構的示意圖。
圖2是表示本發明的一實施方式的中轉輸送單元的立體圖。
圖3是表示在本發明的一實施方式的中轉輸送單元中，打開前罩開放中轉輸送路徑的狀態的立體圖。
圖4是表示本發明的一實施方式的中轉輸送單元的側剖視圖。
圖5是表示在本發明的一實施方式的中轉輸送單元中，使前罩轉動30°，使下側輸送引導件向下方轉動的狀態的側剖視圖。
圖6是表示在本發明的一實施方式的中轉輸送單元中，打開前罩開放中轉輸送路徑的狀態的側剖視圖。
圖7是表示本發明的一實施方式的轉動部件的緩衝機構中的減震器單元的立體圖。
圖8是表示本發明的一實施方式的轉動部件的緩衝機構中的減震器單元的主視圖。
圖9是表示在本發明的一實施方式的中轉輸送單元中，使前罩轉動30°而使下側輸送引導件向下方轉動的狀態的減震器單元的主視圖。
圖10是表示在本發明的一實施方式的中轉輸送單元中，打開前罩開放中轉輸送路徑的狀態下的減震器單元的主視圖。
圖11是表示在本發明的一實施方式的轉動部件的緩衝機構中，減震器單元的另一個例子的主視圖。
具體實施方式
以下，參照附圖，針對本發明的一實施方式的圖像形成裝置以及中轉輸送單元進行說明。
首先，參照圖1，針對作為本發明的一實施方式的圖像形成裝置的印表機的整體結構進行說明。圖1是表示印表機的結構的示意圖。另外，在以下的說明中，以圖1中的近前側為圖像形成裝置1的正面側(前側)，左右的朝向以從正面來觀察印表機1的方向為基準。
印表機1具備進行圖像形成處理的印表機主體2。在印表機主體2上，附設有：後處理裝置3，其對形成圖像的片材進行後處理；中轉輸送單元4，其將形成圖像的片材向後處理裝置3輸送。作為後處理裝置3，可以應用對片材進行穿孔處理的穿孔裝置和裝訂片材的裝訂裝置等。省略對穿孔裝置和裝訂裝置的說明。
印表機主體2具備設置在其上部的圖像讀取部6和設置在其下部的圖像形成部7。在圖像讀取部6與圖像形成部7之間，形成有前面和左面開口的腔內排紙空間8。在腔內排紙空間8的左方安裝有後處理裝置3。在腔內排紙空間8內配置有中轉輸送單元4。
在圖像形成部7的下部收裝有收納紙張的供紙盒11，該供紙盒11在上下方向上排列3層。在各供紙盒11的左端部的上方設置有供紙裝置22。在供紙盒11的上方設置有作為圖像承載體的感光鼓13，並且所述感光鼓13可旋轉。在感光鼓13的周圍，沿感光鼓13的旋轉方向配置有充電器14、顯影器15、轉印輥16以及清潔裝置17。在感光鼓13與轉印輥16之間形成有轉印部23。在顯影器15的上方安裝有調色劑盒18。在感光鼓13的上方配置有由雷射掃描單元(LSU)構成的曝光器19。在轉印部23的右側具備定影裝置24。另外，在腔內排紙空間8的右側面上形成排紙部25。在排紙部25上以上下排列的方式形成有上層排紙口25a和下層排紙口25b。
另外，在圖像形成部7上設置有紙張的輸送路徑21，該輸送路徑21從供紙裝置22，通過轉印部23和定影裝置24，朝向排紙部25進行紙張的輸送。
接著，針對具備上述結構的印表機1的圖像形成的動作進行說明。首先，通過充電器14使感光鼓13的表面帶電之後，通過來自曝光器19的雷射(參照圖1的雙點劃線P)對感光鼓13進行與圖像數據對應的曝光，在感光鼓13的表面上形成靜電潛像。該靜電潛像通過從調色劑盒18向顯影器15供給的調色劑顯影為調色劑圖像。
另一方面，通過供紙裝置22從合適的供紙盒11取出的紙張，與上述的圖像形成動作的時機相匹配，沿輸送路徑21向轉印部23輸送，在轉印部23將感光鼓13上的調色劑圖像轉印在紙張上。轉印有調色劑圖像的紙張在輸送路徑21內向下遊側輸送進入定影裝置24，在該定影裝置24中將調色劑圖像定影在紙張上。調色劑圖像被定影的紙張從排紙部25的上層排紙口25a或下層排紙口25b排出。另外，殘留在感光鼓13上的調色劑通過清潔裝置17來回收。
接著，參照圖2～圖6，對中轉輸送單元4進行說明。圖2是表示前罩被閉合而形成中轉輸送路徑的中轉輸送單元的立體圖，圖3是表示前罩被打開而開放中轉輸送路徑的中轉輸送單元的立體圖，圖4～圖6是說明伴隨著下側輸送引導件的轉動動作進行的中轉輸送路徑的開閉的側剖視圖。
中轉輸送單元4的裝置主體30是扁平的大致長方體狀的形狀，具有上下配置的上側輸送引導件31以及下側輸送引導件32、左右側壁33、34、後壁36、以及底板35。上側輸送引導件31和下側輸送引導件32形成或開放中轉輸送路徑，該中轉輸送路徑用於將由圖像形成部7形成了圖像的紙張向後處理裝置3輸送。在裝置主體30的前表面上形成有開口30a。開口30a通過作為罩部件的前罩37來開閉，該罩部件設置成能夠以下端部為中心轉動。
上側輸送引導件31的上表面形成排紙託盤，該排紙託盤裝載從排紙部25的上層排紙口25a排出的紙張。上側輸送引導件31的上表面朝向排出方向的下遊側向上方傾斜，沿排出方向形成多個凸筋。上側輸送引導件31的下表面形成中轉輸送路徑的上側引導面。在上側輸送引導件31的下表面上也沿排出方向形成多個凸筋。
下側輸送引導件32的上表面形成中轉輸送路徑的下側引導面。在上側輸送引導件31的上表面上，沿排出方向形成有多個凸筋，並且沿排出方向隔開規定的間隔支承有輸送輥39，並且該輸送輥39可旋轉。另外，在下側輸送引導件32的左右兩側緣上，形成有延伸設置片32c(參照圖4等)，該延伸設置片32c分別沿裝置主體30的左右側壁33、34的內側垂下。下側輸送引導件32的設置在其後端的軸孔32a卡合於設置在裝置主體的後壁36上的支軸36a，並且支軸36a可轉動。下側輸送引導件32在大致水平的上方位置(參照圖4)與向前下方傾斜的下方位置(參照圖6)之間，以支軸36a為中心上下轉動。在上方位置，上側輸送引導件31的上側引導面和下側輸送引導件32的下側引導面空出規定的間隔相對設置，在兩個引導面之間形成紙張的中轉輸送路徑。在下方位置，下側引導面從上側引導面向下方遠離，中轉輸送路徑被開放。
在右側壁34上形成有接納口(省略圖示)，其接納從下層排紙口25b排出的紙張。在左側壁33上，形成向後處理裝置3傳送紙張的傳送口(省略圖示)。從下層排紙口25b排出的紙張通過接納口進入中轉輸送路徑，由輸送輥39沿中轉輸送路徑輸送，從傳送口向後處理裝置3傳送。
在前罩37上，如圖4所示，在左右側面的下端部形成有相互向相反方向突出的轉動軸41。各轉動軸41被形成在左右側壁33、34的內表面的下端部的軸孔(省略圖示)樞支。據此，前罩37在使前面開口30a閉合的閉合位置與使前面開口30a開放的開放位置之間，以轉動軸41為中心上下轉動。
另外，如圖4所示，前罩37通過連接臂43與下側輸送引導件32連接。連接臂43配置在前罩37的內側表面的左右側緣部與下輸送引導件32的底板35之間。連接臂43的上端43a支承在稍微低於前罩37的內表面的上端的位置，並且連接臂43的上端43a可轉動。連接臂43的下端43b以能夠在前後方向上滑動的方式支承在沿底板35的左右側緣部形成的導向槽35a內。下側輸送引導件32的前端32b以能夠沿連接臂43的後表面43c滑動的方式被連接。
在圖4所示的、前罩37閉合的狀態下，連接臂43傾斜大致45°的角度，下端43b滑動到導向槽35a的後端。下側輸送引導件32轉動到上方位置，前端32b卡合在前罩37上。據此，在下側輸送引導件32與上側輸送引導件31之間形成中轉輸送路徑。
如圖5所示，當打開前罩37呈30°時，連接臂43的上端43a與前罩37聯動向前方移動，下端43b在導向槽35a內向前方移動，逐漸向前方傾斜。隨著該連接臂43的傾斜，下側輸送引導件32以支軸36a為中心向下方轉動，前端32b在連接臂43的後表面43c上滑動，開始開放中轉輸送路徑。
如圖6所示，當完全打開前罩37時，連接臂43傾斜到大致呈水平，下側輸送引導件32的前端32b滑動到連接臂43的後表面43c的下端，向下方轉動直到向前傾斜大致30°，開放中轉輸送路徑。
在下側輸送引導件32上具備緩衝機構50，該緩衝機構50對中轉輸送路徑向開放位置的轉動施加阻力。如圖4所示，緩衝機構50具備：齒條51，其設置在左右側壁33、34上；和減震器單元52，其設置在作為轉動部件的下側輸送引導件32上。
齒條51形成在左右側壁33、34的內表面上，且沿以下側輸送引導件32的支軸36a為中心的圓弧來形成，在齒條51的前側面上形成有齒條齒。
參照圖7和圖8對減震器單元52進行說明。圖7是減震器單元的立體圖，圖8是減震器單元的主視圖。減震器單元52具備：支承部件57，其安裝在下側輸送引導件32上；和可動齒輪56，其被支承部件57支承，與具有減震器功能的固定齒輪55以及齒條51嚙合。
支承部件57具有凹狀的收裝部57a和安裝片57b，所述安裝片57b從收裝部57a的兩側分別向外方向延伸設置。在收裝部57a上，於中央附近形成有底座部58。另外，在底座部58的側方，形成有與安裝片57b平行的一對支承片57c。在各支承片57c上分別形成有長孔59，該長孔59沿以支軸36a為中心的下側輸送引導件32的轉動方向形成。在各安裝片57b上，形成穿插螺釘的孔或定位孔。
作為固定齒輪55，可以使用旋轉減震器(rotary dumper)等帶有齒輪的減震器。固定齒輪55具有：主體部55a，其填充有矽油等的粘性流體；和齒輪部55b，其被主體部55a支承，並且齒輪部55b可旋轉。當齒輪部55b相對於主體部55a進行旋轉時，通過粘性流體對齒輪部55b施加阻力，緩衝齒輪部55b的旋轉。固定齒輪55支承在收裝部57a的底座部58上，並且所述固定齒輪55可旋轉。
可動齒輪56具有齒輪部56a和旋轉軸56b，旋轉軸56b的兩端分別卡合形成在支承片57c上的長孔59，以能夠沿長孔59滑動的方式被支承。可動齒輪56通過在長孔59內向一方向(圖7、圖8的上方)滑動而與固定齒輪55嚙合，在長孔59內向另一方向(圖7、圖8的下方)滑動而遠離固定齒輪55。這樣，可動齒輪56沿長孔59，在遠離固定齒輪55的遠離位置與能夠嚙合於固定齒輪55的嚙合位置之間滑動。
支承部件57以可動齒輪56嚙合在形成於左右側壁33、34的內表面的齒條51的齒上的方式來定位，通過安裝片57b安裝在下側輸送引導件32的延伸設置片32c的外表面的下端部。在此，如圖8所示，在下側輸送引導件32轉動到形成中轉輸送路徑的上方位置的狀態下，與齒條51嚙合著的可動齒輪56滑動到接近支承部件57的長孔59的下端部的位置，向下方遠離固定齒輪55。這樣，通過將支承部件57安裝在下側輸送引導件32上，據此，當下側輸送引導件32以支軸36a為中心轉動時，可動齒輪56與齒條51的齒嚙合並旋轉。
對通過具有上述結構的緩衝機構50進行的下側輸送引導件32的轉動緩衝動作，參照圖8、圖9、圖10進行說明。圖9表示下側輸送引導件向下方轉動，前罩打開30°的狀態下的減震器單元，圖10表示下側輸送引導件轉動到下方位置的狀態下的減震器單元。
在圖8所示的下側輸送引導件32的上方位置，緩衝機構50的可動齒輪56在接近長孔59的下端部的位置與齒條51嚙合，向下方遠離固定齒輪55。當在中轉輸送路徑中發生卡紙等時，如果前罩37向下方轉動，則通過連接臂43，使下側輸送引導件32以支軸36a為中心開始向下方轉動。即，可動齒輪56相對於固定齒輪55，向下側輸送引導件32的轉動方向的前方遠離。當下側輸送引導件32向下方轉動時，如箭頭A所示，支承部件57也與下側輸送引導件32一起向下方移動。在此，如圖8的雙點劃線所示，支承部件57向下方移動，但可動齒輪56不會從與齒條51嚙合的位置移動。即，可動齒輪56相對於支承部件57在長孔59內相對地向上方移動。通過其向上方的移動，可動齒輪56與固定齒輪55嚙合。
進而，使前罩37轉動使下側輸送引導件32向下方轉動時，可動齒輪56在保持與固定齒輪55嚙合的狀態下，與齒條51嚙合旋轉，並且與支承部件57一起移動。此時，由於可動齒輪56與固定齒輪55嚙合，因此，可動齒輪56受到來自固定齒輪55的阻力，可動齒輪56的旋轉得到緩衝，即，可動齒輪56沿齒條51的移動得到緩衝。即，緩衝下側輸送引導件32向下方的轉動，也間接地緩衝前罩37通過連接臂43進行的轉動。
如圖9所示，下側輸送引導件32在進行轉動動作的過程中，可動齒輪56始終與固定齒輪55嚙合，下側輸送引導件32受到來自固定齒輪55的阻力，同時轉動到圖10所示的下方位置。這樣，通過打開前罩37使下側輸送引導件32以支軸36a為中心向下方轉動，據此，開放中轉輸送路徑，易於對卡紙進行處理。
當在中轉輸送路徑中發生的卡紙的處理等結束而關閉中轉輸送路徑時，使前罩37向上方轉動，則下側輸送引導件32通過連接臂43以支軸36a為中心開始向上方轉動。據此，支承部件57也與下側輸送引導件32一起向上方移動。在此，如圖10的雙點劃線所示，支承部件57向上方移動，但可動齒輪56不會從與齒條51嚙合的位置移動。即，可動齒輪56相對於支承部件57在長孔59內向下方進行相對移動。通過該向下方的移動，可動齒輪56遠離固定齒輪55。
進而，使前罩37向上方轉動，並使下側輸送引導件32向上方轉動時，可動齒輪56相對於支承部件57在長孔59內相對地向下方移動，結果使得可動齒輪56的旋轉軸56b卡止在長孔59的下端。據此，可動齒輪56在遠離固定齒輪55的狀態下，與齒條51嚙合並旋轉，同時與支承部件57一起移動。在下側輸送引導件32向上方轉動的期間，固定齒輪55始終先於可動齒輪56動作，因此，在下側輸送引導件32向上方位置轉動的過程中，可動齒輪56不會與固定齒輪55嚙合。
如上所述，在本發明的緩衝機構50中，當使下側輸送引導件32向下方位置轉動時能夠對轉動動作進行緩衝，防止下側輸送引導件32急速轉動，同時，當使下側輸送引導件32向上方位置轉動時，不會對下側輸送引導件32施加阻力，因此能夠輕鬆地關閉前罩37。尤其是如本實施方式那樣，當前罩37與下側輸送引導件32聯動時，還對前罩37附加下側輸送引導件32的重量，因此，容易迅速地向下方轉動。在本實施方式中，通過對下側輸送引導件32設置緩衝機構50，能夠緩衝下側輸送引導件32向下方的轉動，因此能夠對前罩37的打開動作賦予舒適性和高級感。
另外，通過使前罩37轉動的動作，能夠使可動齒輪56自動地接近或遠離固定齒輪55，因此，不需要設置用於使可動齒輪56移動的部件，能夠抑制零件個數的增加。
另外，在本實施方式中，在下側輸送引導件32上設置緩衝機構50，因此，能夠在遠離支軸36a的位置配置緩衝機構50，作為固定齒輪55，即使使用阻力小的旋轉減震器，也能夠發揮高的緩衝作用。因此，作為固定齒輪55，能夠使用價格便宜且小型的帶有齒輪的減震器，因此能夠實現減震器單元52的小型化和降低成本。另外，還可以構成為在前罩37上具備緩衝機構50，但是此時，緩衝機構50配置在靠近前罩37的轉動軸41的位置，因此，需要增大對可動齒輪56施加的阻力。即，需要使用具有高減震器功能的固定齒輪，因此，增加成本。
另外，在本實施方式的緩衝機構50中，能夠簡單地調整對下側輸送引導件32施加的阻力。關於調整對下側輸送引導件32施加的阻力的方法，參照圖11進行參照說明。
為了提高對下側輸送引導件32施加的阻力，如圖11所示，在固定齒輪55上，通過中間齒輪61串聯地(「三個齒輪依次連接」)嚙合第2固定齒輪62。作為第2固定齒輪62，也能夠使用帶有齒輪的減震器。這樣，通過增加固定齒輪的數量，能夠增大對可動齒輪56施加的阻力，因此，能夠提高緩衝下側輸送引導件32的轉動的作用。
另外，減震器單元52設置在下側輸送引導件32上，並且該減震器單元52可自由拆裝，因此，當減小對下側輸送引導件32施加的阻力時，將減震器單元52在靠近支軸36a的位置安裝在下側輸送引導件32的延伸設置片32c上。並且，如圖4的雙點劃線所示，為了與減震器單元52的可動齒輪56嚙合，在左右側壁33、34上形成其他的齒條51。此時，由於對支軸36a施加的阻力變小，因此，緩衝下側輸送引導件32的轉動的作用變弱，下側輸送引導件32的轉動速度變快。這樣，在多處形成齒條51，以能夠使減震器單元52與各個齒條嚙合的方式可拆裝地設置齒條51，據此，能夠變更減震器單元52與支軸36a的距離，能夠調整緩衝下側輸送引導件32的轉動的力。
這樣，通過使減震器單元52小型化並自由拆裝地設置在下側輸送引導件32上，據此，易於對減震器單元52進行位置調整，能夠簡單地調整對下側輸送引導件32施加的阻力。
另外，在本發明的實施方式中，說明了對中轉輸送單元4的下側輸送引導件32應用緩衝機構50的情況，還能夠應用於開閉印表機1的圖像形成部7的罩、開放輸送路徑21的罩等。另外，還能夠對以上端部為中心轉動的轉動部件、以左右的任一端部為中心轉動的轉動部件應用緩衝機構50。尤其是在緩衝由於轉動部件的重力而向下方旋轉的情況下，本發明的緩衝機構50很有效。另外，在本發明的實施方式中，在裝置主體30的左右側壁33、34上設置有齒條51，在作為轉動部件的下側輸送引導件32上設置減震器單元52，還能夠在下側輸送引導件32上設置齒條51，在左右側壁33、34上設置減震器單元52。但是，在左右側壁33、34上設置齒條51，在作為轉動部件的下側輸送引導件32上設置減震器單元52的方案的結構簡單，能夠節省空間，因此優選。