(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、前記用紙トレイの一端部（付端部）側を回動自在に支持するベース部を昇降自在にガイドするガイド機構，及び前記付端部の回動変位を変位伝達機構により前記弾性部材に伝達し、前記用紙トレイ側の重量によって生じるモーメントが大きくなるに従って前記用紙トレイに対する前記弾性部材の弾力を大きくする弾力可変機構を備える下降量修正機能部とを有する高さ調整機構を設けたことを特徴とする用紙スタッカー。
【請求項２】
前記変位伝達機構は、前記付端部の回動変位を前記弾性部材に伝達するリンク伝達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。
【請求項３】
前記変位伝達機構は、前記付端部の回動変位を伝達するギア伝達機構と、このギア伝達機構により回転する巻取プーリと、この巻取プーリに巻取られ、かつ先端を前記弾性部材に接続した伝達ワイヤと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能を有す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（排紙装置）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、用紙トレイ２の一端部（付端部）２ｓ側を回動自在に支持するベース部１１ｐ，１１ｑを昇降自在にガイドするガイド機構４，及び付端部２ｓの回動変位を変位伝達機構１２ｐ，１２ｑにより弾性部材５ｐ，５ｑに伝達し、用紙トレイ２側の重量によって生じるモーメントＭｏが大きくなるに従って用紙トレイ２に対する弾性部材５ｐ，５ｑの弾力を大きくする弾力可変機構６を備える下降量修正機能部Ａとを有する高さ調整機構３を設けてな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、変位伝達機構１２ｐ…は、付端部２ｓの回動変位を弾性部材５ｐ…に伝達するリンク伝達機構１３ｐ…を用いて構成してもよいし、或いは付端部２ｓの回動変位を伝達するギア伝達機構１５ｐ…と、このギア伝達機構１５ｐ…により回転する巻取プーリ１６ｐ…と、この巻取プーリ１６ｐ…に巻取られ、かつ先端を弾性部材５ｐ…に接続した伝達ワイヤ１７ｐ…を用いて構成してもよい。
【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、当該重量に応じて下降する。この際、用紙トレイ２の付端部２ｓは、ガイド機構４によりガイドされる。また、弾力可変機構６により、用紙トレイ２側の重量バランスによって生じるモーメントＭｏに対応して、用紙トレイ２に対する弾性部材５ｐ．５ｑの弾力Ｆｒが変化する。即ち、モーメントＭｏが大きくなれば、弾性部材５ｐ…の弾力（上方への引張力）Ｆｒが大きくなり、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。
【００１２】
この点について、さらに言及すれば、通常、用紙トレイ２の付端部２ｓ側に付加される用紙トレイ２側のモーメントＭｏは、積載枚数が同じであっても用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…のサイズや向きによって変化する。例えば、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）にした際における重心位置が、用紙トレイ２のほぼ中央付近にあるとすれば、Ａ４サイズの用紙Ｐ…を横置にした際における重心位置は、用紙トレイ２の付端部２ｓとＡ３サイズの重心位置間のほぼ中央付近となる。そこで、付端部２ｓから用紙Ｐ…（１０００枚）の重心位置までの距離Ｌ〔ｍｍ〕に基づいて発生するモーメントＭｏ〔ｋｇｆ・ｍｍ〕の関係を、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種類の用紙Ｐ…について求めると、図３に示すように一定の相関関係が得られ、用紙トレイ２に積載される用紙Ｐ…のサイズが大きくなれば、モーメントＭｏは基本的に大きくなる。
【００１３】
したがって、モーメントＭｏの大きさに対応して弾性部材５ｐ…の弾力Ｆｒを変化させることができるように構成すれば、用紙トレイ２の下降量を変化させることができるため、結果的に、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に設定できる。例えば、上述したＡ４サイズとＡ３サイズの場合、枚数が同じであれば、Ａ３サイズの方がモーメントＭｏは大きくなる。今、前記実施の態様のように、用紙トレイ２の付端部２ｓ又はその近傍が、ベース部１１ｐ，１１ｑにより回動自在に支持されているとすれば、Ａ３サイズのＡ４サイズに対するモーメントＭｏの増加分は、付端部２ｓの回動変位となって現れるため、この回動変位を、変位伝達機構１２ｐ，１２ｑを介して機械的に接続される弾性部材５ｐ，５ｑに伝達し、弾性部材５ｐ，５ｑの弾力Ｆｒを大きくすることにより、Ａ３サイズのＡ４サイズに対する下降量増加分をキャンセルするように設定すれば、Ａ３サイズの下降量とＡ４サイズの下降量を理論上同じにできる。また、図３に示すように、他のサイズの用紙Ｐ…においても、サイズとモーメントＭｏは一定の相関関係があるため、同様に下降量が自動修正（自動設定）されることになる。
【００１４】
図４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、点線は弾力可変機構６を設けない場合であり、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、本発明により弾力可変機構６を設けた場合であり、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５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を弾性変位自在に支持する弾性部材５ｐ，５ｑと、用紙トレイ２側の重量によって生じるモーメントＭｏの大きさに対応して用紙トレイ２の下降量を修正する下降量修正機能部Ａを有する。また、この下降量修正機能部Ａは、用紙トレイ２の付端部２ｓを昇降自在にガイドするガイド機構４と、用紙トレイ２側の重量によって生じるモーメントＭｏが大きくなるに従って用紙トレイ２に対する弾性部材５ｐ，５ｑの弾力（上方への引張力）Ｆｒを大きくする弾力可変機構６とを有する。
【００２１】
ガイド機構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２４ｐ，２４ｑを有し、この各ガイドレール２４ｐ，２４ｑによりベース部１１ｐ，１１ｑをそれぞれ昇降自在に支持する。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２４ｐ，２４ｑは、各レールスリットを相対向させた状態で各機体フレーム２３ｐ，２３ｑに取付ける。一方のベース部１１ｐは、ベースプレート２５ｐとこのベースプレート２５ｐの裏面に設けた上下一対のガイドローラ２６ｐ，２７ｐを備え、このガイドローラ２６ｐ，２７ｐをガイドレール２４ｐに装填する。また、ベースプレート２５ｐには左ブラケット２２ｐの後端近傍（付端部２ｓ又はその近傍）を支軸２８ｐにより回動自在に取付ける。なお、他方のベース部１１ｑもベース部１１ｐに対して対称となる点を除いて同一に構成するとともに、このベース部１１ｑには右ブラケット２２ｑを同様に取付ける。ベース部１１ｑ側において、２５ｑはベースプレート、２６ｑ，２７ｑは上下一対のガイドローラ、２８ｑは支軸をそれぞれ示す。これにより、用紙トレイ２の付端部２ｓを昇降自在にガイドするガイド機構４が構成される。
【００２２】
さらに、一方のベース部１１ｐには変位伝達機構１２ｐの一部を取付ける。３０ｐは伝達リンクであり、この伝達リンク３０ｐの一端部は、回動軸２９ｐを介して左ブラケット２２ｐの後端に連結する。この伝達リンク３０ｐは長手方向に沿った長孔３１ｐを有し、この長孔３１ｐはベースプレート２５ｐに突設した係合ピン３２ｐに係合する。また、伝達リンク３０ｐの他端部にはフック部３３ｐを形成する。この伝達リンク３０ｐ及び係合ピン３２ｐは、リンク伝達機構１３ｐを構成する。他方、一方のベース部１１ｐの上方に位置する機体フレーム２３ｐには、ガイドプーリ３４ｐを回動自在に取付けるとともに、ベースプレート２５ｐには係止孔３５ｐを設ける。そして、伝達ワイヤ１４ｐの一端をフック部３３ｐに結合するとともに、伝達ワイヤ１４ｐの他側はガイドプーリ３４ｐに架け、先端（他端）をコイルスプリングを用いた弾性部材５ｐの一端に結合する。この弾性部材５ｐの他端は係止孔３５ｐに結合される。なお、他方のベース部１１ｑ側における構成もベース部１１ｐ側における構成に対して対称となる点を除いて同一に構成する。ベース部１１ｑ側の構成において、５ｑはコイルスプリングを用いた弾性部材、１２ｑは変位伝達機構、１３ｑはリンク伝達機構、１４ｑは伝達ワイヤ、３０ｑは伝達リンク、３４ｑはガイドプーリをそれぞれ示す。以上により、付端部２ｓと弾性部材５ｐ，５ｑを機械的に接続し、付端部２ｓの回動変位により弾性部材５ｐ，５ｑを変位させる変位伝達機構１２ｐ，１２ｑが構成されるとともに、用紙トレイ２は弾性変位自在に支持される。図中、３７，３８は左右のベースプレート２５ｐと２５ｑを連結する連結バー、３９ｐは伝達ワイヤ１４ｐと弾性部材５ｐの他端を結合する結合部、３９ｑは伝達ワイヤ１４ｑと弾性部材５ｑの他端を結合する結合部をそれぞれ示す。
【００２３】
以上の構成において、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、また、図４に示した特性線Ｄ３ｐ及びＤ５ｐが得られるように、弾性部材５ｐ，５ｑの特性、伝達リンク３０ｐ…の長さ、支軸２８ｐ…及び係合ピン３２ｐ…の位置等が選定（設定）されている。
【００２４】
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に設けたベース部１１ｐ，１１ｑは、ガイドレール２４ｐ，２４ｑに沿って下降する。また、図１に示すように、比較的大きいサイズ、例えば、Ａ３サイズの用紙Ｐ…が用紙トレイ２に積載されれば、比較的大きなモーメントＭｏが発生するため、発生したモーメントＭｏに対応して用紙トレイ２は、仮想線で示すように、支軸２８ｐ，２８ｑを支点として前下がりに回動変位する。この回動変位により回動軸２９ｐ…は上方へ相対的に変位し、この結果、伝達リンク３０ｐ，３０ｑは係合ピン３２ｐ…を支点として、図１中、反時計方向へ回動変位するとともに、さらに、フック部３３ｐ…は伝達ワイヤ１４ｐ，１４ｑを介して弾性部材５ｐ，５ｑを上方へ変位させるように作用する。即ち、弾性部材５ｐ，５ｑの弾力Ｆｒが大きくなるように作用し、前述したように、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
また、変位伝達機構１２ｐ，１２ｑとして、付端部２ｓの回動変位を、リンク伝達機構１３ｐ，１３ｑを用いて弾性部材５ｐ，５ｑに伝達する構成を例示したが、図６に示すように、付端部２ｓの回動変位を伝達するギア伝達機構１５ｐ…と、このギア伝達機構１５ｐ…により回転する巻取プーリ１６ｐ…と、この巻取プーリ１６ｐ…に巻取られ、かつ先端を弾性部材５ｐ…に接続した伝達ワイヤ１７ｐ…を用いて構成してもよい。この場合、ギア伝達機構１５ｐ…は、付端部２ｓ（左ブラケット２２ｐ…）に形成したセクタギア４１ｐ…と、ベースプレート２５ｐ…に回動自在に取付け、かつ当該セクタギア４１ｐ…に噛合する被動ギア４２ｐ…とを備え、巻取プーリ１６ｐ…は被動ギア４２ｐ…に同軸上一体に設けられる。そして、伝達ワイヤ１７ｐ…の一端側は巻取プーリ１６ｐ…に巻取られ、他端側（先端側）はガイドプーリ３４ｐ…に架けた後、弾性部材５ｐ…に結合する。この場合にも、付端部２ｓ…と弾性部材５ｐ…を機械的に接続し、付端部２ｓの回動変位により弾性部材５ｐ…を変位させる変位伝達機構１２ｐ…が構成されるとともに、用紙トレイ２は弾性変位自在に支持される。また、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とともに、図４に示した特性線Ｄ３ｐ及びＤ５ｐが得られ、また、弾性部材５ｐ，５ｑの特性、セクタギア４１ｐ…及び被動ギア４２ｐ…の大きさ、巻取プーリ１６ｐ…の径、支軸２８ｐ…の位置等が選定（設定）される。図６に示す構成は、図２に示す実施例と同様に左右対称に一対配される。なお、図６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。
【００２８】
【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、用紙トレイの一端部（付端部）側を回動自在に支持するベース部を昇降自在にガイドするガイド機構，及び付端部の回動変位を変位伝達機構により弾性部材に伝達し、用紙トレイ側の重量によって生じるモーメントが大きくなるに従って用紙トレイに対する弾性部材の弾力を大きくする弾力可変機構を備える下降量修正機能部とを有する高さ調整機構を設けたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００２９】
▲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。
【００３０】
▲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構成図、
【図３】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４】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５】同用紙スタッカーを付設した複写機の正面図、
【図６】本発明の変更実施例に係る用紙スタッカーの模式的構成図、
【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）
３        高さ調整機構
４        ガイド機構
５ｐ…    弾性部材
６        弾力可変機構
１１ｐ…  ベース部
１２ｐ…  変位伝達機構
１３ｐ…  リンク伝達機構
１５ｐ…  ギア伝達機構
１６ｐ…  巻取プーリ
１７ｐ…  伝達ワイヤ
Ａ        下降量修正機能部
Ｅ        排出部
Ｐ…      用紙
Ｍｏ      モーメント
Ｆｒ      弾性部材の弾力
【図１】
0004177503.tif 000002
【図２】
0004177503.tif 000003
【図３】
0004177503.tif 000004
【図４】
0004177503.tif 000005
【図５】
0004177503.tif 000006
【図６】
0004177503.tif 000007