(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出部から順次排出される用紙を受取る用紙トレイ及びこの用紙トレイに積載される用紙の重量に応じて当該用紙トレイの高さを変更する高さ調整機構を備える用紙スタッカーにおいて、前記用紙トレイの前記排出部側に位置する一端部（付端部）を上下方向へ円弧状にガイドすることにより前記用紙トレイの先端部側に仮想中心を生じさせるトレイ支持機構と、前記用紙トレイを弾性変位自在に支持することにより当該用紙トレイに積載される用紙の重量に対応して当該用紙トレイを下降させる弾性部材とを有する高さ調整機構を備えることを特徴とする用紙スタッカー。
【請求項２】
前記トレイ支持機構は、円弧形に形成したガイドレールと、前記付端部に設け、かつ前記ガイドレールに装填することにより、当該ガイドレールに沿って平行移動するスライダを備えることを特徴とする請求項１記載の用紙スタッカー。
【請求項３】
前記トレイ支持機構は、回動自在に連結した第一リンク，第二リンク及び第三リンクを有し、両端に位置する第一リンクの端部と第三リンクの端部を固定部位により回動自在に支持するとともに、用紙トレイの付端部を第二リンクの下部に固定することにより当該付端部を円弧状に変位させるリンク支持機構を備えることを特徴とする請求項１記載の用紙スタッカー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等に付設される用紙トレイに積載される用紙の重量に応じて当該用紙トレイの高さを変更する機構を備える用紙スタッカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複写機には排出部から順次排出される複写された用紙を受取る用紙トレイが付設されている。また、用紙トレイに積載される用紙が大量の場合には、用紙の高さが相当に高くなり、排出部を塞いでしまうなどの弊害を生ずるため、用紙トレイに積載される用紙の重量に応じて、当該用紙トレイの高さを変更する高さ調整機構を備えた用紙スタッカーも提案されている。
【０００３】
従来、この種の用紙スタッカーとしては、特開平９−２０８１０７号公報で開示される用紙スタッカーが知られている。この用紙スタッカーは、排出される用紙のサイズ或いは厚さによって変化する用紙の重量に対応して排紙トレイの下降状態を変更可能、具体的には、排紙トレイを昇降自在に設け、この排紙トレイをコイルバネ（付勢手段）により上方へ付勢するとともに、この付勢力を用紙の重量に対応して切換変更できるようにしたもので、重量変化に拘わらず、落下過程での用紙の挙動が安定し、スタック性が改善される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の用紙スタッカーは、人為的な切換操作を必要とするため、これに伴う次のような問題点があった。
【０００５】
第一に、複写作業を行う度に、切換ポジションの確認或いは切換操作が必要になり、使い勝手及び利便性に劣る。
【０００６】
第二に、切換ポジションの確認や切換操作を忘れたり、或いは誤操作した場合には、結局、落下過程での用紙の挙動が不安定となり、スタック性を改善するという本来の目的を確実に達成できない。
【０００７】
第三に、切換操作により選択できる条件が限定されるため、設定された条件以外の用紙サイズに対しては最適な対応ができないなど、精密性及び汎用性に欠ける。
【０００８】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、煩わしい切換ポジションの確認或いは切換操作を不要にして使い勝手及び利便性を高めるとともに、常に良好なスタック性を維持し、しかも、任意の用紙サイズに対しても最適な条件が設定されるようにして精密性及び汎用性を高めることができる用紙スタッカーの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、排出部Ｅから順次排出される用紙Ｐ…を受取る用紙トレイ２及びこの用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…の重量に応じて当該用紙トレイ２の高さを変更する高さ調整機構３を備える用紙スタッカー１を構成するに際して、用紙トレイ２の排出部Ｅ側に位置する一端部（付端部）２ｓを上下方向へ円弧状にガイドすることにより用紙トレイ２の先端部２ｔ側に仮想中心Ｘｏを生じさせるトレイ支持機構４と、用紙トレイ２を弾性変位自在に支持することにより当該用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…の重量に対応して当該用紙トレイ２を下降させる弾性部材５ｐ，５ｑとを有する高さ調整機構３を備えることを特徴とする。
【００１０】
この場合、好適な実施の形態により、トレイ支持機構４は、円弧形に形成したガイドレール１１ｐ，１１ｑと、付端部２ｓに設け、かつガイドレール１１ｐ，１１ｑに装填することにより、当該ガイドレール１１ｐ，１１ｑに沿って平行移動するスライダ１２ｐ，１２ｑを用いた構成でもよいし、回動自在に連結した第一リンク３１，第二リンク３２及び第三リンク３３を有し、両端に位置する第一リンク３１の端部と第三リンク３３の端部を固定部位３４，３５により回動自在に支持するとともに、用紙トレイ２の付端部２ｓを第二リンク３２の下部に固定することにより当該付端部２ｓを円弧状に変位させるリンク支持機構１３を用いた構成でもよい。
【００１１】
これにより、用紙トレイ２に用紙Ｐ…が順次積載され、用紙Ｐ…の重量が大きくなれば、弾性部材５ｐ，５ｑにより弾性変位自在に支持された用紙トレイ２は、当該重量に対応して下降する。この際、用紙トレイ２の付端部２ｓは、トレイ支持機構４により、当該用紙トレイ２の先端部２ｔ側に生じる仮想中心Ｘｏを支点にして円弧軌跡に沿って下降する。したがって、用紙トレイ２には仮想中心Ｘｏに基づくモーメントＭｏが生じ、用紙トレイ２上における用紙Ｐ…の重心位置の差によって生じるモーメントＭｏを利用すれば、異なる用紙サイズ或いは用紙の向きが異なる場合であってもほぼ同じ下降量が得られるように設定できる。
【００１２】
即ち、図３に示すように、Ａ３サイズの用紙Ｐ…を縦置（用紙Ｐ…の長手方向と用紙トレイ２の突出方向が同じ）にした場合の重心位置Ｘ３と仮想中心Ｘｏ間の距離をＬ３、Ａ４サイズの用紙Ｐ…を横置にした場合の重心位置Ｘ４と仮想中心Ｘｏ間の距離をＬ４＝２×Ｌ３になるように設定するとともに、Ａ４サイズの用紙Ｐ…（１０００枚）の重量をＷ、Ａ３サイズの用紙Ｐ…（１０００枚）の重量を２Ｗとすれば、仮想中心Ｘｏに基づくモーメントＭｏ〔ｋｇｆ・ｍｍ〕は、Ａ４サイズの場合、２×Ｌ３〔ｍｍ〕×Ｗ〔ｋｇｆ〕となり、また、Ａ３サイズの場合、Ｌ３〔ｍｍ〕×２Ｗ〔ｋｇｆ〕となる。よって、双方のモーメントＭｏが均衡し、２×Ｌ３〔ｍｍ〕×Ｗ〔ｋｇｆ〕＝Ｌ３〔ｍｍ〕×２Ｗ〔ｋｇｆ〕となるため、仮想中心Ｘｏの位置を設定することにより、Ａ３サイズの下降量とＡ４サイズの下降量を理論上同じにすることができる。
【００１３】
一方、仮想中心Ｘｏから用紙Ｐ…（１０００枚）の重心位置までの距離Ｌ〔ｍｍ〕に対して発生するモーメントＭｏ〔ｋｇｆ・ｍｍ〕の関係を、各種サイズ、具体的には、Ａ３サイズ，Ｂ４サイズ，Ａ４サイズの縦置，Ａ４サイズの横置，Ｂ５サイズの縦置，Ｂ５サイズの横置の計６種類により求めると、図４に示すように一定の相関関係が得られる。このようにモーメントＭｏは、用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…のサイズが大きくなるに従って基本的に大きくなるため、各サイズに対応して用紙トレイ２の下降量を自動調整（自動設定）できる。
【００１４】
また、図５は、積載枚数Ｈ〔枚〕に対する用紙Ｐ…の上面位置（０枚のときを０〔ｍｍ〕としたときの変化量）の関係を示す。同図において、点線は仮想中心を設定しない場合、即ち、用紙トレイ２が鉛直方向へ平行に下降する場合であり、Ｄ３ｒはＡ３サイズ縦置を、Ｄ５ｒはＢ５サイズ横置をそれぞれ示す。この場合、Ａ３サイズの下降量はＢ５サイズの下降量よりもかなり大きくなってしまう。一方、実線は、本発明により仮想中心Ｘｏを設定した場合であり、Ｄ３ｐはＡ３サイズ縦置を、Ｄ５ｐはＢ５サイズ縦置をそれぞれ示す。この場合には、両者の下降量の差が大きく改善されることが解る。なお、このような特性線Ｄ３ｐ及びＤ５ｐが得られるように弾性部材５ｐ，５ｑの特性が選定されている。
【００１５】
本発明はこのような原理を利用し、用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…の枚数が同じであれば、異なる用紙サイズ或いは用紙の向きが異なる場合であってもほぼ同じ下降量が得られるように構成したものである。
【００１６】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
まず、本実施例に係る用紙スタッカー１は、図６に示すような複写機１００に付設される。複写機１００は、本体１０１の上面に原稿をセットする原稿載置面を有し、この原稿載置面を開閉するカバー１０２を備える。なお、このカバー１０２は原稿自動供給ユニットを兼用する。一方、本体１０１の正面には複数種類の用紙をそれぞれ収納する複数の用紙収納ボックス１０３…を備え、各用紙収納ボックス１０３…は引出式にスライドする。また、本体１０１の側面１０１ｓには複写された用紙Ｐ…（図１）が排出される排出部（排出口）Ｅを有し、この排出部Ｅの下方に本実施例に係る用紙スタッカー１を配設する。この用紙スタッカー１は、排出部Ｅから順次排出される用紙Ｐ…を受取る用紙トレイ２と、この用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…の重量に応じて当該用紙トレイ２の高さを変更する高さ調整機構３を備え、この高さ調整機構３は本体１０１に収容されるとともに、用紙トレイ２は側面１０１ｓから側方に突出する。
【００１８】
次に、本実施例に係る用紙スタッカー１について、図１及び図２を参照して具体的に説明する。なお、用紙スタッカー１の構成において、本明細書では、便宜上、側面１０１ｓから用紙トレイ２が突出する方向を前側として説明する。
【００１９】
２は用紙トレイであり、トレイ本体２１と、このトレイ本体２１の下面を支持する離間した左ブラケット２２ｐと右ブラケット２２ｑを有する。トレイ本体２１は、最大サイズ、例えば、Ａ３サイズの用紙Ｐ…を縦置にして上面に積載できる大きさを有する。また、左ブラケット２２ｐと右ブラケット２２ｑの後部は、トレイ本体２１の後端から後方に突出して用紙トレイ２の付端部（一端部）２ｓとなる。
【００２０】
一方、３は高さ調整機構であり、用紙トレイ２の付端部２ｓを上下方向へ円弧状ガイドすることにより用紙トレイ２の先端部２ｔ側に仮想中心を生じさせるトレイ支持機構４と、用紙トレイ２を弾性変位自在に支持する弾性部材５ｐ，５ｑとを有する。
【００２１】
トレイ支持機構４は、本体１０１の内部であって側面１０１ｓの近傍に設けた一対の機体フレーム２３ｐ，２３ｑにそれぞれ固定したガイドレール１１ｐ，１１ｑを有する。各ガイドレール１１ｐ，１１ｑは、円弧形に形成し、かつ後述するスライダ１２ｐ，１２ｑをそれぞれガイドするガイドチャンネル１１ｐｃ，１１ｑｃを有する。この場合、一方の機体フレーム２３ｐは本体１０１の背面側に、他方の機体フレーム２３ｑは本体１０１の正面側に配され、各ガイドレール１１ｐ，１１ｑは各ガイドチャンネル１１ｐｃ，１１ｑｃを相対向させた状態で各機体フレーム２３ｐ，２３ｑに取付ける。これにより、各ガイドレール１１ｐ，１１ｑは左右対称に配される。
【００２２】
また、左ブラケット２２ｐ及び右ブラケット２２ｑの後端には、Ｔ形のローラ支持部２４ｐ及び２４ｑをそれぞれ一体形成する。そして、一方のローラ支持部２４ｐには、上下一対のガイドローラ２５ｐ，２６ｐを回動自在に取付けることにより、スライダ１２ｐを構成するとともに、他方のローラ支持部２４ｑには、上下一対のガイドローラ２５ｑ，２６ｑを回動自在に取付けることにより、スライダ１２ｑを構成する。さらに、一方のスライダ１２ｐ（一対のガイドローラ２５ｐ，２６ｐ）は一方のガイドチャンネル１１ｐｃに、また、他方のスライダ１２ｑ（一対のガイドローラ２５ｑ，２６ｑ）は他方のガイドチャンネル１１ｑｃにそれぞれ装填する。これにより、各スライダ１２ｐ，１２ｑはガイドレール１１ｐ，１１ｑに沿って平行移動自在となる。なお、２７は、スライダ１２ｐと１２ｑを連結した連結バーである。
【００２３】
他方、スライダ１２ｐ，１２ｑには、例えば、ガイドローラ２５ｐ，２５ｑをそれぞれ支持するシャフトを利用して下フック部２８ｐ，２８ｑを設けるとともに、ガイドレール１１ｐ，１１ｑの上方に位置する機体フレーム２３ｐ，２３ｑに上フック部２９ｐ，２９ｑを固定する。そして、一方の下フック部２８ｐと上フック部２９ｐ間に、コイルスプリングを用いた一方の弾性部材５ｐを架け渡すとともに、他方の下フック部２８ｑと上フック部２９ｑ間に、コイルスプリングを用いた他方の弾性部材５ｑを架け渡す。これにより、用紙トレイ２は弾性変位自在に支持される。
【００２４】
以上の構成において、各ガイドレール１１ｐ，１１ｑの曲率は、前述した所定の仮想中心Ｘｏが生じる大きさに選定する。これにより、用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…の枚数が同じであれば、異なる用紙サイズ或いは用紙の向きが異なってもほぼ同じ下降量が得られる。また、弾性部材５ｐ，５ｑの特性は、図５に示した特性線Ｄ３ｐ及びＤ５ｐが得られるように選定されている。
【００２５】
よって、複写機１００の排出部Ｅから用紙Ｐ…が排出され、用紙トレイ２の上に順次積載されれば、用紙Ｐ…の重量の大きさに対応して、用紙トレイ２は下降する。この際、用紙トレイ２は弾性部材５ｐ，５ｑの弾性に抗して下降するとともに、用紙トレイ２の付端部２ｓに設けたスライダ１２ｐ，１２ｑは、ガイドレール１１ｐ，１１ｑに沿って下降する。即ち、用紙トレイ２の付端部２ｓは上述した仮想中心Ｘｏを支点とした円弧軌跡に沿って下降するため、用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…の枚数が同じであれば、異なる用紙サイズ或いは用紙の向きが異なる場合であってもほぼ同じ下降量が得られる。なお、用紙トレイ２から積載された用紙Ｐ…を取り除けば、弾性部材５ｐ，５ｑの弾性（付勢力）により用紙トレイ２は上昇し、ホームポジションに復帰する。
【００２６】
このように、本実施例に係る用紙スタッカー１によれば、従来のような人為的な切換操作による条件の設定が無くなり、用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…の枚数が同じであれば、異なる用紙サイズ或いは用紙の向きが異なる場合であってもほぼ同じ下降量が得られるように自動設定（自動調整）されるため、煩わしい切換ポジションの確認或いは切換操作が不要となり、使い勝手及び利便性が高められる。また、常に良好なスタック性が維持されるとともに、任意の用紙サイズに対して最適な条件が設定されるため、精密性及び汎用性が高められる。
【００２７】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，素材，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、用紙スタッカー１は複写機１００に付設した場合を例示したが、プリンタ等の同様の排出部Ｅを有する任意の機器に適用できる。
【００２８】
また、トレイ支持機構４は、円弧形のガイドレール１１ｐ，１１ｑを用いた構成を例示したが、図７に示すようなリンク支持機構１３を用いてもよい。このリンク支持機構１３は、回動自在に連結した第一リンク３１，第二リンク３２及び第三リンク３３を有し、両端に位置する第一リンク３１の端部と第三リンク３３の端部は、固定部位３４及び３５により回動自在に支持される。そして、用紙トレイ２の付端部２ｓは第二リンク３２の下部に固定する。これにより、付端部２ｓが円弧軌跡に沿って変位するトレイ支持機構４を構成することができる。このようなリンク支持機構１３は、通常、左右に複数配される。なお、図７中、図１と同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
【発明の効果】
このように、本発明に係る用紙スタッカーは、用紙トレイの排出部側に位置する一端部（付端部）を上下方向へ円弧状にガイドすることにより用紙トレイの先端部側に仮想中心を生じさせるトレイ支持機構と、用紙トレイを弾性変位自在に支持することにより当該用紙トレイに積載される用紙の重量に対応して当該用紙トレイを下降させる弾性部材とを有する高さ調整機構を備えるため、次のような顕著な効果を奏する。
【００３０】
▲１▼  従来のような人為的な切換操作による条件の設定が無くなるため、煩わしい切換ポジションの確認或いは切換操作が不要となり、使い勝手及び利便性を高めることができる。
【００３１】
▲２▼  常に良好なスタック性を維持できるとともに、任意の用紙サイズに対して最適な条件を設定できるため、精密性及び汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る用紙スタッカーの要部を正面方向から見た一部断面模式的構成図、
【図２】同用紙スタッカーの要部を側面方向から見た一部断面模式的構成図、
【図３】本発明の原理説明図、
【図４】仮想中心から用紙の重心位置までの距離に対して発生するモーメントの関係を示す相関図、
【図５】用紙トレイにおける用紙の積載枚数に対する用紙の上面位置を示す関係図、
【図６】同用紙スタッカーを付設した複写機の正面図、
【図７】本発明の変更実施例に係る用紙スタッカーの原理構成図、
【符号の説明】
１        用紙スタッカー
２        用紙トレイ
２ｓ      付端部（用紙トレイの一端部）
２ｔ      用紙トレイの先端部
３        高さ調整機構
４        トレイ支持機構
５ｐ…    弾性部材
１１ｐ…  ガイドレール
１２ｐ…  スライダ
１３      リンク支持機構
３１      第一リンク
３２      第二リンク
３３      第三リンク
３４      固定部位
３５      固定部位
Ｅ        排出部
Ｐ…      用紙
Ｘｏ      仮想中心
【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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