CN102633140B - 纸张收纳装置以及包括该纸张收纳装置的图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纸张收纳装置以及包括该纸张收纳装置的图像形成装置。本发明的纸张收纳装置当从图像形成装置主体拉出纸盒时，卷绕滑轮因升降板的自重而沿送出金属丝的方向旋转。另外，与卷绕滑轮的齿轮部啮合的惰轮也旋转。当惰轮旋转规定量时，惰轮的配合部与扭簧的臂部配合。扭簧的作用力被设定为大于因升降板的下降而使惰轮旋转的力。根据本发明，由于升降板的上表面停止在纸张补给用开口部的下端部以上的大致固定位置上，因此放置纸张时不会夹手，能够确实地放置纸张。

Description

纸张收纳装置以及包括该纸张收纳装置的图像形成装置
技术领域
本发明涉及收纳纸张并且对复印机、打印机、传真机等图像形成装置进行供纸的大容量的纸张收纳装置。
背景技术
例如由多个用户共用一台图像形成装置，会造成每一台图像形成装置的纸张消耗量增大。因此，开发了进一步增加可收纳的纸张张数的大容量的纸张收纳装置。
例如，已知一种大容量供纸装置，由弹性支撑部件(螺旋弹簧)支撑装载托盘单元内的纸张的托盘，由此从驱动部拉开托盘时托盘不会急剧下落。另外，已知一种片材给送装置，当打开纸张收纳库门时通过解除使片材装载单元上升的力，由此不使用电动机等的动力而使片材装载单元迅速下降至纸张收纳库的底部。
进而，已知一种复印机，包括通过在金属丝的卷绕轴的一端设置具备凸轮和制动板的制动阻尼器，从而与纸张剩余量无关地使纸张台的下降速度固定并减少纸张台的下降等待时间，且提高安全性的大容量纸张托盘。
对于如上所述的大容量的纸张收纳装置来说，由于补给的纸张为千张以上，因此用户在补给纸张时分多次向纸张收纳盒(纸张收纳部)内补给纸张。
但是，在如上所述的结构中，由于托盘和纸张台等片材装载单元下降至纸张收纳部的最下部或最下部附近，因此进行纸张的放置时纸张收纳部的侧壁会造成妨碍。其结果是作业性降低，有可能产生纸张的不良放置或因此引起的不良供纸。
另外，虽然由弹性支撑部件支撑装载纸张的托盘的方法也能够使托盘的下降位置固定，但是从驱动部拉开托盘时由于金属丝的送出与托盘的下降并不连动因此有可能产生金属丝的松弛，松弛大时金属丝会从滑轮脱离。
发明内容
有鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供一种通过以简单的结构使片材装载单元总是在固定位置待机，从而提高纸张的放置性的纸张收纳装置。
为了达到上述目的，本发明的一个方面所涉及的纸张收纳装置，包括：纸张收纳部，收纳纸张；纸张补给用开口部，从该纸张收纳部的侧壁的上端铅直向下形成；升降板，能够上下升降地配置在所述纸张收纳部内；金属丝，张紧架设在该升降板上；以及卷绕滑轮，通过卷绕该金属丝而使所述升降板上升至规定位置，在从图像形成装置主体拆下的状态下，所述卷绕滑轮因所述升降板的自重逆旋转而使所述升降板下降，所述纸张收纳装置进一步设置有：惰轮，与形成在所述卷绕滑轮上的齿轮部啮合；以及扭簧，具有安装于该惰轮的旋转轴上的卷簧部和从所述卷簧部延伸的第一臂部及第二臂部，通过将所述第一臂部固定于所述纸张收纳部侧，并且所述第二臂部与设置在所述惰轮的侧面配合的配合部，从而使未装载纸张的所述升降板的上表面停止在所述纸张补给用开口部的下端部以上的位置上。
另外，根据本发明的图像形成装置，能够提供一种包括所述纸张收纳装置的图像形成装置。
通过以下说明的实施方式的说明，本发明的其他目的、通过本发明得到的具体的优点更加明确。
附图说明
图1是表示搭载有本发明的纸张收纳装置的图像形成装置100的结构的简要结构图。
图2是本发明的一实施方式所涉及的纸张收纳装置即纸盒10a的外观立体图。
图3是从图2的右方观察纸盒10a的侧视图。
图4是从图3的背面侧观察纸盒10a中的卷绕滑轮40a和惰轮47周边的结构的平面图。
图5是从图4的右方观察纸盒10a中的卷绕滑轮40a和惰轮47周边的结构的侧视图。
图6是从图3的背面侧观察纸盒10a的升降板30上满载有纸张的状态下的卷绕滑轮40a和惰轮47周边的结构的平面图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是包括本发明的一实施方式所涉及的纸张收纳装置的图像形成装置的简要结构图。在图1中，图像形成装置100(这里作为一例示出数字复合机)进行复印操作时，在后述的图像读取部6中读取原稿的图像数据并转换为图像信号。另一方面，在复合机主体2内的图像形成部3中，通过带电单元4沿图中的A方向旋转的感光鼓5被均匀带电。然后，通过基于由图像读取部6读取的原稿图像数据的来自曝光单元(激光扫描单元等)7的激光束在感光鼓5上形成静电潜像。进而，通过显影单元8在静电潜像上附着显影剂(以下称为调色剂)以形成调色剂图像。调色剂向该显影单元8的供给由调色剂容器9进行。
向着如上所述形成有调色剂图像的感光鼓5，纸张从供纸机构10经由纸张运送路径11和阻力辊对12运送到图像形成部3。然后，在该图像形成部3中，通过转印辊13(图像转印部)感光鼓5的表面上的调色剂图像被转印到纸张上。转印有调色剂图像的纸张从感光鼓5分离，被运送到具有定影辊对14a的定影部14并使调色剂图像定影。通过定影部14的纸张被送至向多个方向分支的纸张运送路径15，通过具有设置于纸张运送路径15的分支点的多个路径切换导向件的路径切换机构21、22分配纸张的运送方向。分配的纸张就这样(或者被送至反转运送路径16并进行双面复印之后)被排出到由第一排出托盘17a、第二排出托盘17b构成的纸张排出部。
另外，虽未图示，在清洁装置18的下游侧设置有去除感光鼓5的表面的残留电荷的除电装置。进一步，供纸机构10装卸自如地安装于复合机主体2，包括收纳纸张的两个纸盒10a、10b以及设置在其上方的供纸旁路(手动托盘)10c。纸盒10a、10b以及供纸旁路10c通过纸张运送路径11与由感光鼓5和显影单元8等构成的图像形成部3相连。
在纸盒10a、10b内设置有可上下往复移动的升降板30，装载在升降板30上的纸张P通过升降板30被按压于构成供纸机构23a、23b的取纸辊上并给送至纸张运送路径11。此外，纸盒10b内的纸张P经由水平运送单元25被给送至纸张运送路径11。另外，后述纸盒10a、10b的详细结构。
在装置主体上部配置有图像读取部6，在装置主体上面可开闭地设置有按压并保持载置在图像读取部6的稿台玻璃(未图示)上的原稿的稿台(原稿按压件)24。在稿台24上附设有原稿运送装置27。另外，在图像读取部6的前面配置有操作面板28。
具体而言，纸张运送路径15在定影辊对14a的下游侧，首先分支为左右两股，一条路径(在图1中向右方分支的路径)与第一排出托盘17a连通。而且，另一条路径(在图1中向左方分支的路径)经由运送辊对19分支为两股，一条路径(在图1中向左方分支的路径)与第二排出托盘17b连通。与此相对，另一条路径(在图1中向下方分支的路径)与反转运送路径16连通。
图2是搭载于图1的图像形成装置的纸盒10a的外观立体图，图3是从图2的右方观察纸盒10a的侧视图。纸盒10a是可收纳千张以上的纸张的大容量类型，从纸张收纳部31的上方进行纸张的补给。在纸张收纳部31内配置有可上下升降的升降板30。下面对纸盒10a的结构进行说明，纸盒10b也是完全相同的结构。
在纸张收纳部31内竖立设置有进行纸张的宽度方向的定位的一对宽度限制部件33a、33b以及对齐纸张的后端的后端限制部件35。通过将宽度限制部件33a、33b以及后端限制部件35配置在规定的位置，从而能够将规定尺寸的纸张收纳于纸张收纳部31内的规定位置。另外，在纸张收纳部31的供纸方向上游侧(图2的里侧)以及下游侧(图2的面前侧)的壁部上形成有纸张补给用开口部31a、31b，从纸张收纳部31的上方补给纸张时手插入纸张补给用开口部31a、31b并在升降板30上装载纸张。
在供纸方向(图3的左方向)上的纸盒10a的下部配置有卷绕滑轮40a、40b。卷绕滑轮40a、40b与轴41连结并可一体旋转，在各卷绕滑轮40a、40b上分别卷绕有两条金属丝43a、43b。金属丝43a经由定滑轮45a与升降板30的供纸方向下游侧端部连结，金属丝43b经由定滑轮45b与升降板30的供纸方向上游侧端部连结。
将纸盒10a安装于图像形成装置100内时，卷绕滑轮40a与图像形成装置100主体侧的驱动输入耦合器(未图示)连结。而且，为了从纸盒10a顺利且确实地进行供纸，随着纸张残余量的减少使卷绕滑轮40a、40b沿卷绕金属丝43a、43b的方向(图3的顺时针方向)旋转，以使升降板30缓缓上升。据此，能够将纸张的最上部与供纸机构23a(参照图1)的位置关系保持固定。
另外，在卷绕滑轮40a的侧方配置有直径比卷绕滑轮40a大的的惰轮47。惰轮47通过齿轮安装盖48安装于纸张收纳部31的侧面，并与卷绕滑轮40a的齿轮部40ab(参照图5)啮合。
图4是从图3的背面侧观察卷绕滑轮40a和惰轮47周边的结构的平面图，图5是从图4的右方观察卷绕滑轮40a和惰轮47周边的结构的侧视图。此外，图4和图5示出未在升降板30上载置纸张的状态。在卷绕滑轮40a上一体形成有卷绕金属丝43a、43b的卷绕部40aa与形成有供惰轮47啮合的直齿轮的齿轮部40ab。
在惰轮47的背面侧安装有扭簧50。扭簧50由外插于惰轮47的旋转轴47a上的卷簧部50a以及从卷簧部50a沿不同方向延伸的第一臂部50b和第二臂部50c构成。第一臂部50b被固定于纸张收纳部侧。例如，第一臂部50b被插入并固定在形成于齿轮安装盖48的下部的固定孔48a中。另外，第二臂部50c以惰轮47的旋转轴为中心被压接于从第一臂部50b的固定位置以规定角度分离的纸张收纳部侧。例如，第二臂部50c与形成于惰轮47的侧面的配合部47b配合，并且第二臂部50c的前端部附近通过扭转弹簧50的作用力压接在形成于齿轮安装盖48的上部的卡止部48b上。惰轮47、齿轮安装盖48以及扭转弹簧50构成用于使升降板30在规定位置待机的待机机构。
惰轮47的上部与阻尼齿轮51连结。在阻尼齿轮51中内置有扭矩限制器，对惰轮47的旋转施加负荷并将升降板30的下降速度维持固定。据此，当纸盒10a从图像形成装置100主体拉出时，能够防止升降板30因自重快速地下落，防止发生噪声，并能够提高安全性。
接下来，对向纸盒10a的纸张收纳部31放置纸张的顺序进行说明。当纸张收纳部31内的纸张被全部供纸，升降板30上没有纸张时，从图像形成装置100主体拉出纸盒10a。与卷绕滑轮40a啮合的图像形成装置100主体侧的驱动输入耦合器脱离，卷绕滑轮40a、40b因升降板30的自重而沿送出金属丝43a、43b的方向(图4的顺时针方向)旋转。
另外，通过卷绕滑轮40a的旋转，与卷绕滑轮40a的齿轮部40ab啮合的惰轮47也沿图4的逆时针方向旋转。由于对惰轮47施加阻尼齿轮51产生的负荷，因此惰轮47和卷绕滑轮40a的旋转速度被限制，升降板30缓慢地下降。
而且，当惰轮47旋转规定量时，惰轮47的配合部47b变为与扭簧50的第二臂部50c配合的图4的状态。这里，由于扭簧50的作用力被设定为大于因升降板30的下降而使惰轮47旋转的力，因此惰轮47和卷绕滑轮40a的旋转被限制，升降板30总是停止在大致固定的位置。具体而言，使卷绕滑轮40a与惰轮47的相位配合，以使升降板30的上表面停止在纸张收纳部31的侧壁上形成的纸张补给用开口部31a、31b的下端部49(参照图2)。
据此，当没有纸张时从图像形成装置100主体拉出纸盒10a，则升降板30总是在与纸张补给用开口部31a、31b的下端部大致成为同一平面而停止。因此，将手从纸张收纳部31的上方插入纸张补给用开口部31a、31b中并放置纸张时，由于无需将手放入纸张补给用开口部31a、31b的下端部49的下方，因此手不会被夹在纸张补给用开口部与纸张之间，能够顺利且确实地将纸张放置在升降板30上，能够因防止纸张的不良放置引发的不良供纸的发生。另外，由于金属丝43a从卷绕滑轮40a的送出与升降板30的下降连动，因此也不会发生金属丝43a的松弛。
另外，将纸张放置在升降板30上时，由于升降板30因纸张的重量而下降，因此卷绕滑轮40a进一步沿图4的顺时针方向旋转，惰轮47也进一步沿图4的逆时针方向旋转。其结果是扭转弹簧50的第二臂部50c被配合部47b推压并从卡止部48b分离，沿接近第一臂部50b的方向(图4的逆时针方向)旋转。而且，在升降板30上满载有纸张的状态下，如图6所示第二臂部50c从图4的位置大致旋转90°。
即，由于随着纸张在升降板30上的装载量的增加第二臂部50c的旋转量也增加，因此扭簧50产生的作用力F与纸张在升降板30上的装载量成比例地增强。因此，通过调整扭簧50的弹簧常数，能够设定装载在升降板30上的纸张的最上面总是与纸张补给用开口部31a、31b的下端部49为大致同一平面。根据该结构，即使分多次放置纸张时，或者在纸张收纳部31中剩余纸张的状态下追加纸张时，也无需将手放入纸张补给用开口部31a、31b的下端部49的下方。因此，手不会被夹在纸张补给用开口部与纸张之间，能够在已经装载的纸张上顺利且确实地放置纸张。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内能够实现各种变更。例如，在上述实施方式中，没有纸张的状态下的升降板30的上表面以及放置有规定量的纸张的状态下的纸张的最上面与纸张补给用开口部31a、31b的下端部49为大致同一平面。代替该结构，升降板30的上表面或者纸张的最上面也可以位于纸张补给用开口部31a、31b的下端部49的上方。这种情况下，由于也无需将手放入下端部49的下方，因此能够避免手被夹在纸张补给用开口部31a、31b与纸张之间。
另外，关于卷绕滑轮40a的齿轮部40ab与惰轮47的齿轮直径和齿轮比，也能够根据使用的金属丝43a、43b的粗细和最大卷绕量、升降板30的升降距离等适宜地设定。
本发明能够利用于通过金属丝使升降板升降的大容量类型的纸张收纳装置。通过利用本发明，在放置纸张时能够将升降板的上表面或者纸张的最上面总是维持于纸张补给用开口部的下端部以上的位置，能够简单且以低成本提供纸张的放置性提高的纸张收纳装置。

Claims (5)

1.一种纸张收纳装置，包括：
纸张收纳部，收纳纸张；
纸张补给用开口部，从所述纸张收纳部的侧壁的上端铅直向下形成；
升降板，能够上下升降地配置在所述纸张收纳部内；
金属丝，张紧架设在所述升降板上；以及
卷绕滑轮，通过卷绕所述金属丝而使所述升降板上升至规定位置，
在从图像形成装置主体拆下的状态下，所述卷绕滑轮因所述升降板的自重逆旋转而使所述升降板下降，
所述纸张收纳装置的特征在于，进一步设置有：
惰轮，与形成在所述卷绕滑轮上的齿轮部啮合；以及
扭簧，具有安装于所述惰轮的旋转轴上的卷簧部和从所述卷簧部延伸的第一臂部及第二臂部，
通过所述第一臂部被固定于所述纸张收纳部侧，并且所述第二臂部与设置在所述惰轮的侧面的配合部配合，所述扭簧的作用力被设定为大于所述升降板因自重下降而使所述惰轮旋转的力，从而使未装载纸张的所述升降板的上表面停止在所述纸张补给用开口部的下端部以上的位置上。
2.根据权利要求1所述的纸张收纳装置，其中，所述扭簧的弹簧常数被调整以使得当所述升降板上装载有纸张时，无论纸张的装载量如何纸张的最上面总是停止于所述纸张补给用开口部的下端部以上的位置。
3.根据权利要求1所述的纸张收纳装置，其中，在所述升降板上未装载纸张时，所述第二臂部以所述惰轮的旋转轴为中心被压接于从所述第一臂部的固定位置以规定角度分离的所述纸张收纳部侧。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的纸张收纳装置，其中，所述惰轮与内置有扭矩限制器的阻尼齿轮连结。
5.一种图像形成装置，其特征在于，搭载有权利要求1～4中任一项所述的纸张收纳装置。
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