(57)【要約】【課題】用紙積載量の設定が異なる場合であっても、用紙収納装置内の用紙残量を見易く正確に表示する機能を備えた用紙収納装置を簡便且つ低コストで提供する。【解決手段】用紙検知レバー４０には揺動支点４３を挟んで用紙側の重量と表示側の重量の重量差により反時計回りに回動力が作用するように設計されているため、先端部４１ａが用紙積載板２８の回動に追従して上方向に回動することにより、表示側アーム部４２が下方向に回動し、それに追従して表示部材４６が下方向に摺動して用紙残量が表示される。摺動面４４ａの回動軌道（図の破線Ｓ１）と回動側端部２８ａの軌道（図の破線Ｓ２）が重なり合い、回動側端部２８ａが摺動面４４ａの回動軌道上且つ回動方向下流側に位置するため、用紙積載板２８が所定量回動するまで用紙検知レバー４０の回動は回動側端部２８ａによって妨げられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を収納するハウジングと、該ハウジングの底面に回動可能に設けられ用紙の積載量に応じて一端が昇降する用紙積載板と、
該用紙積載板に接触するとともに前記用紙積載板の回動に追従して上下に揺動する用紙側アーム部と、該用紙側アーム部と逆方向に揺動して用紙の残量を表示する表示側アーム部とを有し、前記用紙側アーム部と前記表示側アーム部との間を揺動可能に支持される用紙検知レバーと、
を備えた用紙収納装置において、
前記用紙側アーム部の先端近傍に、前記用紙積載板が最下降位置から所定量回動するまで前記用紙検知レバーの揺動を規制する揺動規制突起が上向きに突設されることを特徴とする用紙収納装置。
【請求項２】
前記揺動規制突起には、前記用紙積載板の回動側端部が摺動する摺動面が設けられており、前記回動側端部は、前記摺動面を通過する間は前記摺動面の回動軌道上且つ回動方向下流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の用紙収納装置。
【請求項３】
前記用紙検知レバーが所定量揺動したとき、前記用紙積載板との接点が前記揺動規制突起の頂点から前記用紙側アーム部の先端に移動することを特徴とする請求項２に記載の用紙収納装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に用いられる、用紙を収納する用紙収納装置に関し、特に用紙給紙装置内の用紙の残量を表示する表示部材の機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置の構成を図６に示す。画像形成装置（例えばプリンタ）１では、画像形成動作を行う場合、帯電ユニット４により図中時計回りに回転する感光体ドラム５が一様に帯電され、原稿画像データに基づく露光ユニット（レーザ走査ユニット等）７からのレーザビームにより感光体ドラム５上に静電潜像が形成され、現像ユニット８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。
【０００３】
この現像ユニット８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピュータ（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）がクリーニング装置１８の下流側に設けられている。
【０００４】
上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙カセット１０から用紙搬送路１１及びレジストローラ対１２を経由して搬送され、転写ローラ１３（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着ローラ対１４ａを有する定着部１４に搬送されてトナー像が定着される。定着部１４を通過した用紙は、用紙搬送路１５により装置上部に搬送され、排出ローラ対１６より排出トレイ１７に排出される。
【０００５】
次に、給紙カセットの構成について説明する。図７は、給紙カセット１０の側面断面図であり、ここでは給紙カセット１０を図６の紙面裏側から見た状態を示している。給紙カセット１０のカセットベース２５にセットされた用紙２６は、一端がカセットベース２５に回動可能に支持され、他端が円錐形の圧縮バネ２７によって上向きに付勢された用紙積載板２８により、所定の圧力で装置本体側に設けられたピックアップローラ２９に押しつけられる。ここで画像形成装置のコピー開始ボタンがオンされると、ピックアップローラ２９及び搬送ローラ対３０の駆動ローラ３０ａが図中矢印方向に回転駆動される。
【０００６】
用紙積載板２８上にセットされた用紙２６は、ピックアップローラ２９によって通常上段の複数枚が搬送ローラ対３０に送られる。搬送ローラ対３０に送られた複数枚の用紙は、停止又は駆動ローラ３０ａと同方向に回転する分離ローラ３０ｂにより、最上の１枚のみが分離されて用紙搬送路１１に向けて搬送される。３１は、用紙２６の後端を揃える後端カーソルであり、用紙搬送方向（左右方向）に移動可能に設けられている。
【０００７】
このような画像形成装置においては、連続画像形成中に用紙切れを起こして画像形成処理が中断するのを防ぐため、用紙積載板に連動して移動する用紙検知レバー、或いはさらにレバーに連動して移動する表示部材を設けることにより、内部に収納されている用紙の残量を外部に表示する技術が知られている。
【０００８】
例えば特許文献１には、残量表示用レバーの姿勢を給紙カセットに設けられた係止部により維持しておき、用紙積載板（昇降板）が所定量以上昇降するとレバーと接触して係止部との係合を解除することにより、表示部の位置を外部から視認できる位置と視認できない位置に切り替えるシート積載装置が開示されている。また、特許文献２には、用紙積載板及び表示部品を、それぞれレバーで上下方向に挟むように係合させ、表示部品の動作不良を解消する方法が開示されている。
【０００９】
特許文献１、２のように、用紙の残量表示を機械的に構成する場合、即ち、残量表示を行う用紙検知レバーが用紙積載板の昇降に連動して上下に移動する場合は、用紙検知レバーの移動スペースは用紙積載板の昇降角度に比例するため、給紙カセットの用紙積載量に応じて変動することとなる。
【００１０】
そのため、予め設定された用紙積載量よりも用紙を多く積載したい場合、例えば容量２５０枚用の給紙カセットを容量３００枚用と兼用したい場合には、増加した５０枚分だけ用紙積載板の昇降量（昇降角度）が大きくなり、それに応じて用紙検知レバーの移動範囲も大きくなるため、用紙検知レバーの移動スペースや外装カバーに設けられる表示窓を大きくする必要が生じる。しかし、表示窓の大きさは給紙カセットのデザイン等により制約を受ける場合が多く、表示窓を大きくできない場合もある。
【００１１】
また、表示窓を拡張した場合であっても、３００枚積載時に用紙検知レバーがＦＵＬＬ表示となるように設計する必要があるため、容量２５０枚用として使用する場合にはＦＵＬＬ状態でも用紙検知レバーがＦＵＬＬ表示から５０枚分移動した位置を表示することとなり、ユーザに用紙残量を誤認させるおそれがあった。
【特許文献１】特開平７−２１５５２９号公報
【特許文献２】特開平１０−２４５１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑み、用紙積載量の設定が異なる場合であっても、用紙収納装置内の用紙残量を見やすく正確に表示する機能を備えた用紙収納装置を簡便且つ低コストで提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明は、用紙を収納するハウジングと、該ハウジングの底面に回動可能に設けられ用紙の積載量に応じて一端が昇降する用紙積載板と、該用紙積載板の回動側端部に接触するとともに前記用紙積載板の回動に追従して揺動する用紙側アーム部と、該用紙側アーム部と逆方向に揺動して用紙の残量を表示する表示側アーム部とを有し、前記用紙側アーム部と前記表示側アーム部との間を揺動可能に支持される用紙検知レバーと、を備えた用紙収納装置において、前記用紙側アーム部の先端近傍に、前記用紙積載板が最下降位置から所定量回動するまで前記用紙検知レバーの揺動を規制する揺動規制突起が上向きに突設されることを特徴としている。
【００１４】
また本発明は、上記構成の用紙収納装置において、前記揺動規制突起には、前記用紙積載板の回動側端部が摺動する摺動面が設けられており、前記回動側端部は、前記摺動面を通過する間は前記摺動面の回動軌道上且つ回動方向下流側に位置することを特徴としている。
【００１５】
また本発明は、上記構成の用紙収納装置において、前記用紙検知レバーが所定量揺動したとき、前記用紙積載板との接点が前記揺動規制突起の頂点から前記用紙側アーム部の先端に移動することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の構成によれば、一つの用紙収納装置に対して異なる２種類の容量設定を行う場合に、いずれの容量に対しても表示窓を広げることなく、且つ同一の残量表示機構を用いて用紙残量をＦＵＬＬ表示からＥＭＰＴＹ表示まで見やすく正確に表示することができる。
【００１７】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の用紙収納装置において、用紙積載板の回動側端部は、摺動面を通過する間は摺動面の回動軌道上且つ回動方向下流側に位置することにより、回動側端部が摺動面を通過するまでは回動側端部と揺動規制突起との干渉により用紙検知レバーの回動が規制され、回動側端部が摺動面を通過したときに用紙検知レバーが用紙積載板の回動に追従して揺動を開始するため、簡易な構成で用紙検知レバーの揺動を規制できる。また、摺動面の長さを調整することにより、用紙検知レバーの揺動を規制する用紙積載板の回動範囲を用紙収納容量に応じて設定可能となる。
【００１８】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第２の構成の用紙収納装置において、用紙検知レバーが所定量揺動したとき、用紙積載板との接点が揺動規制突起の頂点から用紙側アーム部の先端に移動することにより、用紙検知レバーの揺動範囲を最大にすることができ、表示範囲を最大限に利用した視認しやすい残量表示が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の用紙収納装置に用いられる用紙検知レバーの構成を示す側面図である。用紙検知レバー４０は、用紙側アーム部４１と、用紙側アーム部４１と逆方向に突出する表示側アーム部４２とから構成され、用紙側アーム部４１と表示側アーム部４２との間には揺動支点４３が設けられている。用紙側アーム部４１の先端４１ａが用紙積載板２８（図７参照）に連動して上下することにより、表示側アーム部４２が逆方向に上下して用紙残量を表示する。用紙側アーム部４１の先端４１ａ近傍には、用紙検知レバー４０の揺動を規制する側面視略三角形状の揺動規制突起４４が上向きに突設されている。
【００２０】
図２は、図１の用紙検知レバーを残量表示機構として用いた給紙カセットの部分断面図である。従来例の図７と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。３４はカセットカバーであり、その表面側（図２の左側）が外部に露出して画像形成装置１（図６参照）本体の外装面の一部を構成する。用紙検知レバー４０は、揺動支点４３においてカセットカバー３４内に揺動自在に支持されており、用紙側アーム部４１の先端４１ａは用紙積載板２８の裏面に当接している。カセットカバー３４には外部から用紙残量を視認するための表示窓４５が設けられており、表示側アーム部４２の先端４２ａは、表示窓４５に沿って上下に摺動自在に設けられた表示部材４６の下面に当接している。
【００２１】
用紙積載板２８上に用紙束（図示せず）が積載されると、用紙束の重みにより圧縮バネ２７が圧縮されて用紙積載板２８が下降する。用紙束には圧縮バネ２７により上方向への付勢力が作用するため、画像形成により用紙が消費されるにつれて用紙積載板２８が徐々に上昇していく。ここで、用紙検知レバー４０には揺動支点４３を挟んで用紙側の重量（用紙側アーム部４１）と表示側の重量（表示側アーム部４２及び表示部材４６）の重量差により反時計回りに回動力が作用するように設計されているため、先端部４１ａが用紙積載板２８の上昇に追従して上方向に回動することにより、表示側アーム部４２が下方向に回動し、それに追従して表示部材４６が下方向に摺動して用紙残量が表示される。
【００２２】
次に、本発明の給紙カセットにおける用紙積載板２８と用紙検知レバー４０との連動について図２〜図５を用いて詳細に説明する。ここでは一例として、容量２５０枚の給紙カセットを容量３００枚用と兼用する場合について説明する。図２は用紙束（図示せず）が３００枚収納された満載状態を示しており、用紙積載板２８は最下点まで下降して用紙側アーム部４１の先端４１ａを押し下げ、表示部材４６は表示側アーム部４２の先端４２ａにより押し上げられて表示窓４５の最上部（ＦＵＬＬ表示）に位置している。なお、圧縮バネ２７は圧縮前の状態を図示している。
【００２３】
この状態から画像形成動作により用紙が一枚ずつ消費されていくと、圧縮バネ２７の付勢力により用紙積載板２８が徐々に上昇し、用紙積載板２８の回動側端部２８ａも揺動規制突起４４の摺動面４４ａに沿って上昇していく。用紙検知レバー４０は揺動支点４３を中心に回動（揺動）するため、摺動面４４ａの軌道も破線Ｓ１で示すような円弧となる。一方、用紙積載板２８は図示しない一端が回動可能に支持されるため（図７参照）、回動側端部２８ａの軌道も破線Ｓ２で示すような円弧を描く。
【００２４】
このとき、摺動面４４ａの回動軌道（図の破線Ｓ１）と回動側端部２８ａの軌道（図の破線Ｓ２）が重なり合い、回動側端部２８ａが常に摺動面４４ａの回動軌道上且つ回動方向下流側に位置するように設計されているため、用紙検知レバー４０の回動は回動側端部２８ａと揺動規制突起４４との干渉によって妨げられる。これにより、回動側端部２８ａが摺動面４４ａを通過するまでは表示側アーム部４２も回動しないため、表示部材４６もＦＵＬＬ表示から下方向に移動できない。
【００２５】
図２の状態から用紙が５０枚消費され、残量２５０枚になった状態を図３に示す。用紙積載板２８の回動側端部２８ａは摺動面４４ａを通過し、揺動規制突起４４の頂点４４ｂに移動している。以後、用紙積載板２８は常に揺動規制突起４４の上方に位置することとなるため、用紙検知レバー４０は揺動規制突起４４の頂点４４ｂにおいて用紙積載板２８の裏面に当接し、用紙積載板２８の上昇に追従して回動し始める。そして、表示部材４６も表示窓４５の最上部から下方向へと移動を開始する。
【００２６】
その後、用紙の消費に伴い用紙検知レバー４０は反時計回りに回動を続け、用紙が所定量消費されると、頂点４４ｂと用紙側アーム部の先端４１ａの両方で用紙積載板２８の裏面と接触するようになる。さらに用紙が消費され用紙残量が残り僅かになると、図４に示すように、頂点４４ｂが用紙積載板２８の回動側端部２８ａの軌道（図２参照）から外れ、用紙検知レバー４０は再び用紙側アーム部４１の先端４１ａにおいて用紙積載板２８の裏面と接触する。
【００２７】
用紙残量が０枚（ＥＭＰＴＹ）になった状態を図５に示す。用紙積載板２８は最上部まで上昇し、用紙検知レバー４０の先端４１ａもそれに追従して最高点まで回動している。また、表示側アーム部４２は最下点まで回動し、表示部材４６も表示窓４５の最下部に位置して用紙残量が０になったことを表示している。
【００２８】
一方、給紙カセット１０に用紙を２５０枚収納した場合は、図３の状態が初期状態となり、以後図４〜図５に示したように、用紙の消費に伴い表示部材４６が表示窓４５の最上部（ＦＵＬＬ表示）から最下部（ＥＭＰＴＹ表示）まで移動することにより用紙残量が表示される。
【００２９】
この構成とすることにより、例えば容量２５０枚用の給紙カセットを容量３００枚用と兼用したい場合に、表示窓を広げることなく同一の残量表示機構を用いることができる。この場合、３００枚から２５０枚までの間は表示部材４６が表示窓４５の最上部（ＦＵＬＬ表示）から動かないことになるが、用紙残量を正確に表示する必要があるのは連続印刷時に用紙切れを起こさないように残量が少なくなってからであり、満載状態に近い場合は厳密に表示されなくとも特に不都合はないので問題はない。
【００３０】
また、揺動規制突起４４の突出量は、給紙カセット１０に設定される２種類の容量の差分に応じて設定すれば良い。即ち、２種類の容量の差が大きい場合は揺動規制突起４４の突出量を大きくして摺動面４４ａを長くとり、用紙積載板２８が回動しても用紙検知レバー４０が揺動しない範囲を広げておけば良い。
【００３１】
なお、用紙積載板２８が最上部まで上昇したＥＭＰＴＹ状態においても、図３のように用紙積載板２８が揺動規制突起４４の頂点４４ｂと接するようにしても良いが、その場合、用紙検知レバー４０の揺動範囲、即ち表示部材４６の移動範囲が小さくなり、用紙残量の変化を精度良く表示できなくなる。用紙積載板２８との接点が、揺動規制突起４４の頂点４４ｂから用紙側アーム部４１の先端４１ａへと受け渡される上述の構成とすることにより、用紙検知レバー４０の揺動範囲を最大にすることができ、表示可能範囲を最大限に利用した視認し易く正確な残量表示が可能となるため好ましい。
【００３２】
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、用紙検知レバー４０の表示側アーム部４２に追従して上下する表示部材４６を設け、表示部材４６の一部が表示窓４５から露出するようにしているが、表示側アーム部４２の先端４２ａを表示窓４５から露出させて表示部材４６を兼ねるようにしても良い。
【００３３】
また、ここでは表示部材４６の下面に表示側アーム部材４２の先端４２ａを当接させて表示部材４６を上下に移動させているが、例えば表示部材４６を先端４２ａと係合させておけば、表示部材４６の移動を用紙検知レバー４０の揺動に確実に追従させることができる。また、用紙検知レバー４０の形状や表示窓４５の配置、表示部材４６の形状及び可動範囲等についても一例に過ぎず、給紙カセット１０の仕様に応じて適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、用紙を収納するハウジングと、該ハウジングの底面に回動可能に設けられ用紙の積載量に応じて一端が昇降する用紙積載板と、該用紙積載板の回動側端部に接触するとともに用紙積載板の回動に追従して上下に揺動する用紙側アーム部と、該用紙側アーム部と逆方向に揺動して用紙の残量を表示する表示側アーム部とを有し、用紙側アーム部と表示側アーム部との間を揺動可能に支持される用紙検知レバーと、を備えた用紙収納装置において、用紙側アーム部の先端近傍には、用紙積載板が最下降位置から所定量回動するまで用紙検知レバーの揺動を規制する揺動規制突起が上向きに突設されることとする。
【００３５】
これにより、異なる２種類の容量設定に対して表示窓を広げることなく、且つ同一の残量表示機構を用いて用紙残量をＦＵＬＬ表示からＥＭＰＴＹ表示まで見やすく正確に表示可能な用紙収納装置を簡易且つ低コストで実現可能となる。
【００３６】
また、用紙積載板の回動側端部が摺動面を通過する間は摺動面の回動軌道上且つ回動方向下流側に位置することにより用紙検知レバーの揺動が規制され、回動側端部が摺動面を通過したときに用紙検知レバーが用紙積載板の回動に追従して揺動を開始することとしたので、簡単な構成で用紙検知レバーの揺動を規制できるとともに、摺動面の長さを調整することにより、用紙検知レバーの揺動を規制する範囲を容量設定に応じて任意に設定可能となる。
【００３７】
また、用紙検知レバーと用紙積載板との接点が、用紙側アーム部の先端から揺動規制突起の頂点へ移動し、再び用紙側アーム部の先端に移動することとしたので、用紙検知レバーの揺動範囲を最大にすることができ、表示範囲を最大限に利用した精度良く且つ視認し易い残量表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】は、本発明の給紙カセットに用いられる用紙検知レバーの構成を示す側面図である。
【図２】は、本発明の給紙カセットに用紙を満載した状態を示す用紙検知レバー周辺の部分断面図である。
【図３】は、図２の状態から用紙が所定量消費された状態を示す用紙検知レバー周辺の部分断面図である。
【図４】は、図３の状態から用紙がさらに消費された状態を示す用紙検知レバー周辺の部分断面図である。
【図５】は、給紙カセット内の用紙が無くなった状態を示す用紙検知レバー周辺の部分断面図である。
【図６】は、従来の画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図７】は、従来の給紙カセットの構成を示す側面断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１                画像形成装置
１０              給紙カセット（用紙収納装置）
２５              カセットベース（ハウジング）
２８              用紙積載板
２８ａ            回動側端部
３４              カセットカバー（ハウジング）
４０              用紙検知レバー
４１              用紙側アーム部
４２              表示側アーム部
４３              揺動支点
４４              揺動規制突起
４４ａ            摺動面
４４ｂ            頂点
４５              表示窓
４６              表示部材
Ｓ１              摺動面４４ａの回動軌道
Ｓ２              回動側端部２８ａの軌道
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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