JP2008007292A - 用紙供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】載置台の移動に連動して、満杯から空の状態まで大容量の用紙残量を一層小さい表示部でもって表示することが可能な用紙供給装置を提供する。
【解決手段】用紙供給装置１は、上面に用紙Ｐが載置される載置台１１と、この載置台１１を昇降させる昇降手段３０とを備える。昇降手段３０の近傍には、載置台１１の昇降に連動して回転移動する第１無端ベルト４１と、用紙残量を表示する表示部４３を備えた第２無端ベルト４２と、第１無端ベルト４１と第２無端ベルト４２との間でそれらの移動量を縮尺する縮尺部５０とを備えた用紙残量表示機構４０が配置される。用紙残量表示機構４０は、用紙Ｐの減少量を、１対１の直接的な関係ではなく、縮尺した形で表示することが可能である。これにより、載置台１１の移動に連動して用紙残量を表示する大型の表示部を用いる必要がなく、用紙供給装置１の大型化を防止することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に適用可能な、カットペーパー等の用紙の供給装置に関する。

用紙供給装置は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置には不可欠である。用紙がカットペーパーである場合、用紙供給装置は、用紙収容部に積み上げられた用紙の最上層から１枚ずつ分離供給するものが多い。このような用紙供給装置は、画像形成装置のカセット式給紙部や手差し給紙部、原稿送り部等に用いられる。

用紙供給装置からその外部へと用紙を送り出す手法としては、ローラ供給方式が一般的に広く用いられている。ローラ供給方式では、ピックアップローラが用紙束の最上層に圧接して用紙を下流側の給紙ローラへと引き渡し、この給紙ローラによって用紙を用紙供給装置の外部へと送り出す。ピックアップローラに用紙束の最上層を圧接させる手法としては、用紙が積み上げられた載置台やリフト板を、その下方から、モータ等の駆動手段によって持ち上げる手法と、ばねのような付勢手段によって持ち上げる手法とが存在する。

ここで、用紙供給装置には、内部に収容されている用紙の残量を表示するものがある。その一例を、特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された残量表示機構では、用紙が減少するに従って自重で下降するレバーを備え、そのレバーの先端に設けられた指針部が、透明窓の目盛を指示することにより、用紙の残量が直接確認できるようになっている。
特開２００１−１７１８８０号公報（第３−４頁、図１−２）

特許文献１に記載された用紙の残量表示機構では、用紙の減少量を、レバー先端の指針部の移動量として１対１の関係で表示することにより、電気的な機能部材を用いることのない簡便な構成で、満杯から空の状態までを確実に表示することができる。しかしながら、この残量表示機構は、用紙の減少量を、１対１の関係で直接的に表示するので、指針部を備えたレバーと透明窓（表示部）とを大型ものにしなければならない。これにより、機構全体が大型化して、用紙供給装置も大型化してしまう恐れがある。また、用紙の減少に従って自重で下降するレバーが用紙残量を表示するので、レバーが移動するための空間を、用紙束の上方に広く確保する必要がある。したがって、用紙供給装置の上部において無駄な空間を占有してしまう可能性がある。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、用紙が載置された載置台を上昇させて用紙供給を行う用紙供給装置において、小型化、低コスト化が図られた簡便な機構により、載置台の移動に連動して、満杯から空の状態まで大容量の用紙残量を一層小さい表示部でもって表示することが可能な用紙供給装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、上面に用紙が載置される載置台と、この載置台を昇降させる昇降手段とを備え、昇降手段により載置台を上昇させた後に、載置台に載置された用紙束の最上層から用紙を１枚ずつ分離供給する用紙供給装置において、前記載置台の移動距離を縮尺して表示部を移動させ、用紙残量を表示する用紙残量表示機構を備えることとした。

また、上記構成の用紙供給装置において、前記用紙残量表示機構は、前記載置台の昇降に連動して回転移動する第１無端ベルトと、用紙残量を表示する表示部を備えた第２無端ベルトと、歯数が異なり噛み合う２個のギアが設けられ、前記第１無端ベルトと前記第２無端ベルトとの間でそれらの移動量を縮尺する縮尺部とを備えることとした。

本発明の構成によれば、昇降手段により載置台を上昇させた後に、載置台に載置された用紙束の最上層から用紙を１枚ずつ分離供給する用紙供給装置において、載置台の移動距離を縮尺して表示部を移動させ、用紙残量を表示する用紙残量表示機構を備えることとしたので、用紙の減少量を、１対１の直接的な関係ではなく、縮尺した形で表示することが可能である。これにより、載置台の移動に連動して用紙残量を表示する大型の表示部を用いる必要がなく、用紙供給装置の大型化を防止することができる。したがって、小型化が図られた簡便な機構により、満杯から空の状態まで大容量の用紙残量を、一層小さい表示部でもって表示することが可能な用紙供給装置を提供することができる。

また、上記用紙残量表示機構は、載置台の昇降に連動して回転移動する第１無端ベルトと、用紙残量を表示する表示部を備えた第２無端ベルトと、歯数が異なり噛み合う２個のギアが設けられ、第１無端ベルトと第２無端ベルトとの間でそれらの移動量を縮尺する縮尺部とを備えることとしたので、簡便な機構によって容易に、載置台の移動距離を縮尺して表示部を移動させ、用紙残量を表示することが可能である。そして、この用紙残量表示機構は、電気的な機能部材を用いることなく構成することができ、複雑な制御を必要とせず、コストアップを抑制することができる。したがって、小型化、低コスト化が図られた簡便な機構により、載置台の移動に連動して、満杯から空の状態まで大容量の用紙残量を表示することが可能である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図７に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る用紙供給装置について、図１〜図３を用いてその構造の概略を説明する。図１は用紙供給装置の斜視図、図２は用紙供給装置の垂直断面正面図、図３は用紙供給装置の外装カバーを取り外した状態の斜視図である。

用紙供給装置１は、図１及び図２に示すように、外装カバー２の内側に、用紙収容部１０、給紙手段２０、昇降手段３０、及び用紙残量表示機構４０を備えている。

用紙収容部１０は、複数のフレームで包囲されることにより、上面が開口した箱形状をなしている。用紙Ｐは、その開口部を通して、用紙収容部１０の上面方向から積載して収容される。なお、図２に示すように用紙供給装置１の上面には蓋３が載置されるが、図１では蓋３の描画を省略している。

用紙収容部１０の内側には載置台１１が備えられている。用紙Ｐは、この載置台１１の上に載置され、積み上げられている。用紙Ｐは、図２において用紙収容部１０の上部から、給紙手段２０により左方に向かって送り出される（図２矢印Ａ方向）。

給紙手段２０は、用紙収容部１０の用紙供給方向下流部、すなわち図２において上部左方に備えられている。給紙手段２０は、ピックアップローラ２１、給紙ローラ２２、及び分離コロ２３を備えている。

ピックアップローラ２１は、載置台１１の上方下流部に備えられている。載置台１１に積み上げられた用紙束が昇降手段３０で持ち上げられることにより、ピックアップローラ２１には、その下方から用紙束の最上層が圧接する。用紙Ｐは、ピックアップローラ２１により給紙ローラ２２へと引き渡され、給紙ローラ２２により用紙供給装置１の外部へと送り出される。

給紙ローラ２２は、ピックアップローラ２１の下流側に配置されている。給紙ローラ２２は図示しないモータに連結され回転せしめられるが、ピックアップローラ２１はモータに連結されていない。給紙ローラ２２とピックアップローラ２１との間には図示しない駆動機構が設けられ、この駆動機構により、給紙ローラ２２がモータによって回転せしめられると、ピックアップローラ２１も給紙ローラ２２と同じ方向に同じ周速で回転せしめられる。

分離コロ２３は、図２に示すように、給紙ローラ２２の下方に備えられ、図示しない付勢手段の作用により給紙ローラ２２に圧接している。この分離コロ２３と給紙ローラ２２とが圧接して形成されるニップに用紙Ｐが挿通される。分離コロ２３には、モータが連結されていない。分離コロ２３は、給紙ローラ２２に圧接していることにより、給紙ローラ２２の回転に従って回転せしめられる。

分離コロ２３には、その軸部に図示しないトルクリミッタが設けられている。分離コロ２３と給紙ローラ２２とが圧接して形成されるニップに用紙Ｐが存在しない時や用紙Ｐが１枚だけ進入した時には、分離コロ２３にはトルクリミッタの設定トルク以上のトルクが掛かり、分離コロ２３は給紙ローラ２２に従って用紙Ｐを送り出す方向に回転する。しかしながら、前記ニップに用紙Ｐが重なって複数枚進入した時には、分離コロ３３に掛かるトルクはトルクリミッタの設定トルクを超えることがなく、分離コロ２３は回転を停止する。これにより、重なった下側の用紙Ｐが送り出されることがないので、用紙Ｐが重なって送られてしまう重送という問題が起こるのを防止できる。

用紙収容部１０の周辺には、図３に示すように、載置台１１の昇降手段３０が備えられている。昇降手段３０は、用紙収容部１０を包囲するフレームのうち、前面フレーム４と、背面フレーム５の箇所に設けられている。昇降手段３０は、載置台１１を上下方向に移動させるものであって、用紙供給時には用紙束とともに載置台１１を持ち上げ、用紙束の最上層がピックアップローラ２１に下方から圧接する用紙供給位置に導く。

用紙残量表示機構４０は、図３に示すように、前面フレーム４の前方であって、昇降手段３０の近傍の箇所に備えられている。用紙残量表示機構４０は、昇降手段３０が昇降させる載置台１１に連動して、用紙収容部１０にどれくらいの用紙Ｐが残っているかを表示する機構である。

続いて、これら昇降手段３０と、用紙残量表示機構４０との詳細な構成について、図３に加えて、図４〜図６を用いて説明する。図４は用紙供給装置の昇降手段及び用紙残量表示機構を示す正面図、図５は用紙残量表示機構の表示部及び表示窓の部分斜視図、図６は用紙残量表示機構の表示部及び表示窓の上面図である。なお、図４では、用紙Ｐの描画は省略している。

昇降手段３０は、図３及び図４に示すように、ワイヤ３１、リール３２、駆動軸３３、定滑車３４、動滑車３５、及び支持部材３６を備えている。

ワイヤ３１は、用紙収容部１０の前面の外側と背面の外側との２箇所に、各々１本ずつ備えられている。各々のワイヤ３１は、図４に示すように、その一端がリール３２に、他端が前面フレーム４、または背面フレーム５の上部に接続され、架設されている。

リール３２は、図３に示すように、用紙収容部１０の前面側、及び背面側に１個ずつ計２個備えられている。また、これら２個のリール３２は、用紙収容部１０の最下部に設けられた、用紙供給装置１の前後方向に延びる共通の駆動軸３３に取り付けられている。

前面フレーム４、または背面フレーム５の上部とリール３２との間に架設されたワイヤ３１は、それらの間の箇所で、図４に示すように、定滑車３４、及び動滑車３５に掛けられている。定滑車３４は、フレームの外側上部に設けられている。動滑車３５は、載置台１１の側面に取り付けられた支持部材３６に設けられている。なお、この支持部材３６の箇所において、前面フレーム４、及び背面フレーム５には、上下方向に延びる開口４ａ、５ａが設けられている。これにより動滑車３５は、ワイヤ３１の巻き取り／繰り出しに応じて、開口４ａ、５ａに沿って上下移動する。

駆動軸３３は、図示しない駆動手段であるモータに連結されている。モータは、用紙収容部１０の背面側に設けられ、それを駆動することにより、駆動軸３３、及びリール３２を回転させることができる。このような昇降手段３０により、リール３２にワイヤ３１が巻き取られると動滑車３５を介して載置台１１が上昇し、ワイヤ３１が繰り出されると載置台１１が下降する。

用紙残量表示機構４０は、図３及び図４に示すように、用紙収容部１０を包囲する前面フレーム４の箇所であって、上記昇降手段３０の近傍に１箇所配置されている。なお、図３では二点鎖線で用紙残量表示機構４０の配置箇所のみを描画し、その機構の詳細は図４に描画している。

用紙残量表示機構４０は、図４に示すように、第１無端ベルト４１、第２無端ベルト４２、表示部４３、及び縮尺部５０を備えている。

第１無端ベルト４１は、昇降手段３０の動滑車３５及び支持部材３６が移動する開口４ａと略平行をなすように上下方向に延び、２個の定滑車４４ａ、４４ｂに巻き掛けられている。第１無端ベルト４１の１箇所には、支持部材３６との結合部４１ａが設けられている。これにより、第１無端ベルト４１は、支持部材３６の上下移動、すなわち載置台１１の昇降に連動して、２個の定滑車４４ａ、４４ｂの間を回転移動することとなる。

第２無端ベルト４２は、第１無端ベルト４１の上側の定滑車４４ａの近傍上方であって、前面フレーム４の上端のすぐ下方に備えられている。第２無端ベルト４２は、第１無端ベルト４１のものとは別の４個の定滑車４５ａ〜４５ｄに、横方向から見た形状が略平行四辺形をなすように巻き掛けられている。そして、前面フレーム４の上端のすぐ下方に取り付けられた２個の定滑車４５ｂと４５ｃとの間において、第２無端ベルト４２は、前面フレーム４上端に沿って略水平に延びている。

第２無端ベルト４２が前面フレーム４上端近傍で略水平に延びる箇所には、第２無端ベルト４２に表示部４３が備えられている。表示部４３は、図４及び図５に示すように、前面フレーム４上端、及び第２無端ベルト４２に沿うように延びるプレート形状をなし、第２無端ベルト４２に取り付けられている。これにより、表示部４３は、第２無端ベルト４２の回転移動とともに、２個の定滑車４５ｂと４５ｃとの間で、略水平方向に移動する。

表示部４３が略水平方向に移動する箇所の上方には、図３〜図５に示すように、表示窓４６が備えられている。表示窓４６は、前面フレーム４の上面に設けられた開口をなし、表示部４３の移動を表示するものである。表示窓４６は、図１に示すように、蓋３を開放した用紙供給装置１の上方からも確認可能であり、蓋３にも開口を設けて表示部４３の移動を確認できるようにしても構わない。

また、これら表示部４３、及び表示窓４６に関して、表示部４３の上面には、図５及び図６に示すように、「０」〜「４」、及び「Ｅ」の文字と、複数の指示線４３ａが等間隔に表記されている。表示部４３上面において、その上段に０〜４、及びＥの文字が、下段に複数の指示線４３ａが表記されている。１〜３の文字は各々用紙１０００枚に相当する範囲で、指示線４３ａも同様に用紙１０００枚に相当する間隔で表記されている。なおここでは、０〜４、及びＥの文字を、用紙収容部１０の最大収容枚数が４０００枚であることとして表記しており、最大収容枚数が異なれば文字（数字）も異なる。

表示窓４６は、図５及び図６に示すように、大小２個の開口４６ａ、４６ｂで構成されている。開口大４６ａは、表示部４３に表記された指示線４３ａに対応した箇所であって、上方から指示線４３ａを確認することができ、表示部４３の移動方向に沿った長方形形状をなしている。開口大４６ａの長さは、用紙１０００枚に相当する長さであって、図６に示すように、開口大４６ａの前面側には用紙１００枚毎に相当する間隔で目盛が刻まれている。開口小４６ｂは、表示部４３に表記された文字に対応した箇所であって、上方から文字を確認することができ、開口大４６ａと同様に、表示部４３の移動方向に沿った長方形形状をなしている。なお、大小２個の開口４６ａ、４６ｂは、互いの間も開口として結合し、１個の多角形形状の開口としても構わない。

一方、図４に示すように、第１無端ベルト４１と、第２無端ベルト４２との間には、縮尺部５０が備えられている。縮尺部５０には、互いに噛み合う駆動ギア５１、及び従動ギア５２が設けられている。駆動ギア５１は第１無端ベルト４１が巻き掛けられた上側の定滑車４４ａに、従動ギア５２は第２無端ベルト４２が巻き掛けられ、第１無端ベルト４１に最も接近した定滑車４５ａに、各々ギアと滑車との軸線を一致させて固定されている。

駆動ギア５１と、従動ギア５２とは、歯数が異なり、それらが１：４のギア比を得る歯数で構成されている。すなわち、駆動ギア５１が４回転した時に、従動ギア５２が１回転する。これにより、縮尺部５０は、第１無端ベルト４１が仮に４０ｃｍ移動する時、その移動量を縮尺して、第２無端ベルト４２を１０ｃｍ移動させる。したがって、縮尺部５０は、載置台１１の移動量を１／４に縮尺して、表示部４３を移動させる。

次に、用紙残量表示機構４０の動作について、図４及び図６に加えて、図７を用いて説明する。図７は、図４と同様の用紙供給装置の昇降手段及び用紙残量表示機構を示す正面図にして、用紙残量が半分程度の状態を示すものである。なお、図７では、図４同様、用紙Ｐの描画は省略している。

図４は、用紙収容部１０の最大収容枚数である４０００枚の用紙Ｐを収容した状態を示すものである。この状態で、載置台１１、及び昇降手段３０の支持部材３６は、最下方に位置している。用紙残量表示機構４０において、第１無端ベルト４１と、支持部材３６との結合部４１ａは最下方に位置し、表示部４３が、図４において最も右方に寄った状態になっている。

表示部４３が図４において最も右方に寄った状態は、図６において、表示窓４６が最も左方に位置する状態（実線で描画）である。この時、開口小４６ｂの中央には「４」の文字が表示され、開口大４６ａ内の指示線４３ａは右端の「１０００」枚の箇所に位置している。これは、用紙枚数４０００枚を意味する。

図４の状態から、用紙枚数が用紙収容部１０の半分程度まで減少すると、載置台１１、昇降手段３０、及び用紙残量表示機構４０は、図７に示す状態となる。この状態で、載置台１１、及び昇降手段３０の支持部材３６は、上下方向の略中央に位置している。用紙枚数４０００枚が４０ｃｍの高さである場合、載置台１１が約２０ｃｍ上昇したことになる。用紙残量表示機構４０において、表示部４３は、２個の定滑車４５ｂと４５ｃとの間の略中央に位置している。縮尺部５０が載置台１１の移動量を１／４に縮尺して表示部４３を移動させるので、表示部４３の移動量は約５ｃｍである。

表示部４３が図７において２個の定滑車４５ｂと４５ｃとの間の略中央に位置する状態は、図６において、表示窓４６が略中央に位置する状態（位置Ｂの箇所に二点鎖線で描画）である。この時、開口小４６ｂの中央には「２」の文字が表示され、開口大４６ａ内の指示線４３ａは「１００」枚の箇所に位置している。これは、用紙枚数２１００枚を意味する。

さらに用紙枚数が減少し、用紙Ｐが空の状態になると、図６において表示窓４６は、最も右方に位置する状態（位置Ｃの箇所に二点鎖線で描画）となる。この時、開口小４６ｂの中央には「Ｅ」の文字が表示され、開口大４６ａ内の指示線４３ａは右端の「０」枚の箇所に位置している。これにより、用紙Ｐが空の状態（Ｅｍｐｔｙ）を意味する。用紙Ｐが満杯から空の状態まで、載置台１１は４０ｃｍ上昇したことになるが、用紙残量表示機構４０の縮尺部５０の作用により、表示部４３の移動量は１０ｃｍである。

上記のようにして、昇降手段３０により載置台１１を上昇させた後に、載置台１１に載置された用紙束の最上層から用紙Ｐを１枚ずつ分離供給する用紙供給装置１において、載置台１１の移動距離を縮尺して表示部４３を移動させ、用紙残量を表示する用紙残量表示機構４０を備えているので、用紙Ｐの減少量を、１対１の直接的な関係ではなく、縮尺した形で表示することが可能である。これにより、載置台１１の移動に連動して用紙残量を表示する大型の表示部を用いる必要がなく、用紙供給装置１の大型化を防止することができる。したがって、小型化が図られた簡便な機構により、満杯から空の状態まで大容量の用紙残量を、一層小さい表示部４３でもって表示することが可能な用紙供給装置１を提供することができる。

また、上記用紙残量表示機構４０は、載置台１１の昇降に連動して回転移動する第１無端ベルト４１と、用紙残量を表示する表示部４３を備えた第２無端ベルト４２と、歯数が異なり噛み合う２個のギアが設けられ、第１無端ベルト４１と第２無端ベルト４２との間でそれらの移動量を縮尺する縮尺部５０とを備えているので、簡便な機構によって容易に、載置台１１の移動距離を縮尺して表示部４３を移動させ、用紙残量を表示することが可能である。そして、この用紙残量表示機構４０は、電気的な機能部材を用いることなく構成することができ、複雑な制御を必要とせず、コストアップを抑制することができる。したがって、小型化、低コスト化が図られた簡便な機構により、載置台１１の移動に連動して、満杯から空の状態まで大容量の用紙残量を表示することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、本実施形態では、用紙収容部１０の最大収容枚数を４０００枚とし、その用紙
高さが４０ｃｍであることとして説明したが、用紙の枚数や高さ（厚さ）はこれに限定されるわけではなく、他の枚数、高さであっても構わない。また、表示部４３上面の文字等の表記、表示窓４６の開口４６ａ、４６ｂのサイズや表示範囲は、上記のものに限定されるわけではなく、他の構成であっても構わない。

本発明は、用紙が載置された載置台を、昇降手段によって上昇させて用紙供給を行う用紙供給装置において利用可能である。

本発明の実施形態に係る用紙供給装置の斜視図である。 図１の用紙供給装置の垂直断面正面図である。 図１の用紙供給装置の外装カバーを取り外した状態の斜視図である。 用紙供給装置の昇降手段及び用紙残量表示機構を示す正面図である。 図４に示す用紙残量表示機構の表示部及び表示窓の部分斜視図である。 図４に示す用紙残量表示機構の表示部及び表示窓の上面図である。 図４と同様の用紙供給装置の昇降手段及び用紙残量表示機構を示す正面図にして、用紙残量が半分程度の状態を示すものである。

符号の説明

１ 用紙供給装置
４ 前面フレーム
４ａ 開口
５ 背面フレーム
５ａ 開口
１０ 用紙収容部
１１ 載置台
２０ 給紙手段
２１ ピックアップローラ
３０ 昇降手段
３６ 支持部材
４０ 用紙残量表示機構
４１ 第１無端ベルト
４１ａ 結合部
４２ 第２無端ベルト
４３ 表示部
４４、４５ 定滑車
４６ 表示窓
４６ａ 開口大
４６ｂ 開口小
５０ 縮尺部
５１ 駆動ギア
５２ 従動ギア

Claims (2)

1. 上面に用紙が載置される載置台と、この載置台を昇降させる昇降手段とを備え、昇降手段により載置台を上昇させた後に、載置台に載置された用紙束の最上層から用紙を１枚ずつ分離供給する用紙供給装置において、
   前記載置台の移動距離を縮尺して表示部を移動させ、用紙残量を表示する用紙残量表示機構を備えることを特徴とする用紙供給装置。
2. 前記用紙残量表示機構は、前記載置台の昇降に連動して回転移動する第１無端ベルトと、用紙残量を表示する表示部を備えた第２無端ベルトと、歯数が異なり噛み合う２個のギアが設けられ、前記第１無端ベルトと前記第２無端ベルトとの間でそれらの移動量を縮尺する縮尺部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の用紙供給装置。

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