JPH0336123A

JPH0336123A - 用紙保持機構

Info

Publication number: JPH0336123A
Application number: JP2155576A
Authority: JP
Inventors: Michael C Leemhuis; マイケル・クレイグ・リームヒズ
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1991-02-15
Also published as: DE69031252D1; EP0404706A2; US5005820A; EP0404706A3; EP0404706B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】Ａ、産業上の利用分野本発明は、用紙取扱い装置に関するものであり、とりわ
け、複写機またはプリンタのような機械に用紙を順次送
り込むのに用いられる用紙貯蔵容器に関するものである
。

Ｂ、従来技術複写機またはプリンタのような機械において、用紙また
は他の被印刷材料は、用紙貯蔵容器に保持されており、
１度に１枚ずつ機械に送り込まれる。よく用いられるの
は、大量の用紙：例えば、５００枚以上のスタックを保
持する用紙貯蔵容器である。貯蔵容器に再充填するには
、通常、用紙トレイをスライドさせて、機械内での係合
動作位置から取り出し、　トレイに用紙のスタックを載
せて、機械内の動作位置ヘトレイをもどすことになる。

通常、用紙のスタックは、動力式昇降機構に取りつけら
れたトレイに載せられる。この昇降機構は充填されたト
レイを上方へ移動させて、　トレイにおける最上部の用
紙が、用紙スタックの上方に位置する用紙送りロールと
接触するようにする。

この種の構成は、より高価な大型機には適合するが、低
コストで低速のデスクトップ機には適さない。通常、低
コスト機には、例えば、２５〜５０枚の用紙のスタック
を保持し得る用紙カセットが収容される。この種の構成
の場合、用紙のスタックは、　トレイ上のカセットに納
められ、　トレイには、バネによる上方へのバイアスが
かけられ、トレイにおける最上部の用紙が、カセット上
方に配置された用紙送りロールと接触することになる。

該方法の場合、高価な動力式昇降構成が回避される。

米国特許第４，３３７．９３５号には、コイルバネによ
って用紙トレイが持ち上げられ、送りロールとの接触が
可能になる典型的な用紙カセットが示されている。こう
した装置は、用紙カセットには有効であるが、大量の用
紙を扱うことはできない。

米国特許第４，３５０，３２８号には、旋回可能な配置
が施されたトレイが、旋回し得るように取りつけられ、
コイルバネのバイアスがかけられるアームによって上方
へ押しやられる、用紙送り装置が示されている。

米国特許第４，７８５，６０４号には、コイルバネによ
って引き上げられるアームによって、上方へのバイアス
がかけられる用紙トレイが示されている。

Ｃ８発明が解決しようとする課題本発明の目的は、大量の用紙（例えば、５００枚以上）
を保持することができるバネバイアス式トレイを提供し
、それによって、低コストの複写機またはプリンタにお
いて、かなり大型の用紙貯蔵容器が利用できるようにす
ることにある。

本発明のもう１つの目的は、さまざまな重さ及びサイズ
の用紙に簡単に合わせられる、用紙トレイに用いられる
バネ機構を提供することにある。

本発明のさらにもう１つの目的は、バネ率の調整が可能
な板バネを備えた用紙トレイを提供し、それによって、
　トレイにおける用紙の枚数が、５００といった多数か
らＯへと減少していく際、用紙と送りロール間における
接触力がかなりの程度一定に維持されるようにすること
にある。

本発明のもう１つの目的は、用紙の重さやサイズに関係
なく、送りロールの適正な接触力が得られるように調整
可能な持上げバネ率を備えた用紙トレイを提供すること
にある。

０６課題を解決するための手段本発明は、可動式トレイが用紙を保持する貯蔵容器内に
配置され、バネ率の調整が可能な板バネメカニズムによ
って上方へバイアスのかけられる用紙保持機構に関する
ものである。該方法の場合、用紙トレイに載せられた用
紙のスタックのうち最上部の用紙は、送りロールによっ
て処理機械へ送り込むための所定位置につけられること
になる。

板バネのバネ率を調整することによって、該機構は、ト
レイ内に残っている枚数に関係なく、広範囲にわたる用
紙の重さに対し、また、送り動作全体を通じて、送りロ
ールと用紙の最上部の１枚との間における垂直力を適正
に維持することができる。調整は、板バネに対する可動
式支持部材を設け、可動式支持部材の移動につれて、バ
ネ率が変化するようにして行なわれる。バネ率の低下に
従って、板バネは、たわみを増すようにすることができ
る。該方法の場合、板バネの力は、比較的わずかなたわ
み角で線形に変動する。この機構では、可動式支持部材
の高さと固定式板バネ支持部材の高さとの間にオフセッ
トを設けて、可動式支持部材の位置に関係なく、板バネ
が用紙トレイに対して、用紙の荷重がないような一定の
力を加えるようにする。該方法の場合、調整範囲は、あ
る範囲での用紙のサイズ及び密度に適応するように設定
されているので、貯蔵容器内の用紙の枚数に関係なく、
また、貯蔵容器内における用紙の密度及びサイズに関係
なく、設定範囲内において、最上部の用紙と送りロール
との間の垂直力を適正に維持することができる。

Ｅ、実施例第２図には、本発明を用いることが可能なタイプの印刷
機または複写機が示されている。図示のよれば、用紙貯
蔵容器アセンブＩＪ　１０は該機械から取り出され、通
常は紙である被印刷材料を該アセンブリに装填できるよ
うになっている。

第１図は、用紙貯蔵容器アセンブＩＪ　１０の分解図で
あり、その部品を示している。底カバー１１には、機械
のオペレータがサムホイール１３の側部にアクセスでき
るようにする切欠き部１２が設けられている。サムホイ
ール１３が第２のギヤ１５に接触しているサムホイール
ギヤ１４を駆動し、第２のギヤが、さらに、ラック１゛
６を駆動する。ラック１６は、可動式バネ支持部材１７
に直接接続されている。可動式バネ支持部材１７は、板
バネ１８の下側に接触するロール４３及び４４を備えた
シャフト４５を支持する。板バネＩ８は、端部１８がス
タッド２０と止めネジ２ｔによってしっかり支持される
。板バネエ８の端部２３に、ローラ２２が取りつけられ
る。ローラ２２の上部に、用紙トレイ２４の下側が載る
。用紙トレイは、また、用紙トレイベース２６に保持さ
れる耳２５によって、旋回できるように取りつけられる
。

用紙貯蔵容器アセンブリ　１０の他の要素には一方の端
がトレイベースに接続され、もう一方の端が予荷重アー
ム２８に接続された予荷重バネ２７がある。予荷重アー
ム２８は、隅おさえ（コーナー・バラクラ）アーム２９
と共に旋回できるように取りつけられる。隅おさえポイ
ン）３０が、隅おさえアーム２９に取りつけられる。第
１図には、さらに、調整可能な用紙ストップ３１、トレ
イカバー３２、調整可能な用紙ガイド３３、及び、隅お
さえアーム２９と予荷重アーム２８をカバーして用紙が
、それらによって妨げられることなく移動するようにす
る支持プレー）６０が示されている。

第３図には、板バネの可動式支持部材１７がサムホイー
ル１３によって移動する方法が示されている。底カバー
１１及び用紙トレイベース２６（第３図には図示せず）
には切欠き部１２が設けられ、オペレータがサムホイー
ルを動かせるようになっている。サムホイールの移動に
つれて、サムホイールのシャフトにしっかり接続された
サムホイールギヤ１４が回転する。これによって、次に
、ピニオンギヤ１５が移動し、ラック１６を所望の方向
に移動させることになる。ラック１６は、部材１７のト
ラックにしっかり接続されており、従って、トラックを
軌道４０及び４１に沿ってスライドさせることになる。

軌道４０及び４１にはストップ部材４２が配置されてお
り、　トラックは、ストップ部祠間におけるある位置に
つくことになる。シャフト４５にはローラ４３及び４４
が取りつけられ、可動式支持部材１７のトラックによっ
て支持されている。第１図に示すように、ローラ４３及
び４４は、板バネ１８の下側に接触することになる。従
って、サムホイール１３が回転すると、ローラ４３及び
４４は、板バネと、その下側の異なる位置で接触するこ
とになる。

第４図は、用紙送り機構の略図であって、板バネ１８が
示されている。可動式支持部材１７は、図示のように、
固定式支持部材のスタッド２０か１１− らある程度距離をおいて配置される。ローラ２２は、板
バネ１８の端に配置されて、用紙トレイ２４と接触し、
これを支持することになる。　トレイのピボットポイン
ト５１も、　トレイ２４を支持する働きをする。スタッ
クの用紙５０は、図示のように用紙トレイ２４の最上部
表面に位置している。

第４図には、予備荷重アーム２８と、隅おさえアーム２
９が示されている。第４図には、予備荷重ポインタ３０
が、　トレイベース２６に刻印された基準ポインタ５２
と共に示されている。送りローラ５３は、図示のように
、スタックの用紙５０の上方に配置されており、スタッ
クから隅おさえアームの上を通って送り方向へ用紙を送
るようになっている。予備荷重アーム２８には、カム表
面をなす角度つき表面５５が設けられており、機械に取
りつけられたピンに接触して、アセンブリが機械へ挿入
されると、予荷重アーム２８を上方へ移動させるように
なっている点に注意されたい。

予荷重バネ２７は、一方の端が、予荷重アーム２８に固
定され、もう一方の端が用紙トレイベー２ス２６に固定されている。

動作について説明すると、用紙を貯蔵容器に装填するた
め、用紙貯蔵容器アセンブリ１０をスライドさせて機械
から取り出し、用紙トレイ２４に用紙を載せることがで
きるようにする。該機構は、アセンブリを機械本体から
取り出す際、オペレータが板バネ１８のバネ圧を調整す
ることができるように設計されている。これは、予荷重
ポインタ３０と基準ポインタ５２が一線に揃うまで、サ
ムホイール１３を回転させることによって行なわれる。

例えば、前回の装填時に用いられた用紙に対し、サイズ
と密度の両方または一方が異なる用紙を用紙トレイ２４
に装填するものと仮定する。こうした場合、オペレータ
は、サムホイールのバネ率に調整を加えることが必要に
なる。この機構は、サムホイールが移動することで、板
バネの支持部材１７が移動し、その結果、板バネ１８の
バネ率に変化が生じるように設計されている。このため
板バネ１８は、用紙トレイ２４の下側へさまざまな力を
加えることになり、この結果、隅おさえアームがさまざ
まな力で最上部の用紙に押しつけられることになる。矢
印３０及び５２のアライメントがとれている場合、隅お
さえアームは約０．　２３Ｋｇの力を最上部の用紙に加
えるように設計されている。機械に用紙貯蔵容器アセン
ブリ１０を挿入すると、ピンが予備荷重アーム２８のカ
ム表面５５を加圧して、隅おさえアームを持ち上げ、用
紙スタックの最上部の用紙から引き離す。一方、板バネ
の予備荷重を調整することによって、送りローラ５３が
送り位置まで回転する際、確実に、約０．２３Ｋｇの垂
直力で最上部の用紙に圧力が加えられことになる。アセ
ンブリ１０が動作位置からはずされている間に板バネの
可動式支持部材１７を調整することによって、アセンブ
リ１０が動作位置についた時に、適正な送りロールの力
が加えられようにすることができる。

第５図は、板バネ１８の略図であり、Ｘ最小の第１の位
置と、Ｘ最大の第２の位置における支持部材１７が示さ
れている。板バネ１８のバネ率は、Ｘ最大の高バネ率位
置からＸ最小の低バネ率位置の間て変動する。バネ率が
変動するにつれて、バネＩ８のたわみ量も変動する。す
なわち、低バネ率位置における、水平からの無荷重たわ
みは、高バネ率位置の場合のたわみを超えることになる
。

また、第６図に示すように、可動式支持部材■７によっ
て形成される板バネ１８の支持接触領域は、固定式支持
体２０によって形成される支持接触領域に対し垂直方向
にオフセットしている。このオフセットは、６１で示さ
れている。

第６図は、トレイ中の用紙の枚数に対するバネ力の変動
をグラフで表わしたものである。設計目的の１つは、ト
レイに用紙が装填されていない場合に、可動式支持部材
１７の位置に関係なく同じバネ力が生じるようにするこ
とである。第２の設計目的は、ある範囲のさまざまなサ
イズ及び密度の用紙に適応するように、ある範囲でバネ
率の調整を可能にすることである。従って、貯蔵容器に
重い用紙が５００枚収容されている場合、可動式支持部
材は、高バネ率位置に向かって移動し、用紙トレイ２４
の下側へ最大の力を加える。密度が５低く、サイズの小さい５００枚の用紙が貯蔵容器に装填
されている場合、可動式支持部材１７は、低バネ率位置
に向かって移動し、板バネに働く力は、かなり低下する
。用紙が重い紙か軽い紙かに関係なく、貯蔵容器から送
り出される際、貯蔵容器の最上部の用紙と送りロールの
間にかかる垂直力は、一定に保つのが望ましい。それは
、用紙が貯蔵容器から送り出されるにつれて、失われる
ことになる用紙の重量に関連するような形で、用紙が貯
蔵容器から送り出されるにつれてバネ力が低下するので
、本発明によって実現される。最後に、用紙の枚数がゼ
ロになると、バネ力は用紙トレイ２４の重量のうちバネ
で支持する部分（望ましい実施例の場合、約ｏ、２７Ｋ
ｇ）に、装填されていないトレイ２４に対して送りロー
ル５３によって加えられる所望の垂直力である０、２３
Ｋｇを合計したものに等しくなる。

第７図には、貯蔵容器内の用紙の枚数がゼロの場合にお
ける可動式支持部材１７の位置から、用紙の枚数が５０
０になる場合における位置の範囲１６− にわたって、板バネ１８によって加えられるバネ力が示
されている。設計目的は、貯蔵容器内における用紙の枚
数がゼロになる状態に関して、バネ力をできる線形に保
ち、それによって、部材１７の位置に関係なく用紙の枚
数がゼロに近づく際、所望の０．２３Ｋｇの力に保つよ
うにすることである。用紙の枚数が５００の場合、貯蔵
容器内に納められた用紙の特定のサイズ及び密度に対し
て所望の０．２３Ｋｇの力が得られるように、サムホイ
ールでトラック位置の調整が行なわれるので、バネ力曲
線の形状は重要ではない。

バネ１８が加えなければならない揚力は、下記の式によ
って定義される。

Ｆ（ｎ）＝ｍ’　Ｘｍ’　Ｗｐ＋Ｗｔ＋Ｆｃここで：ｍは、用紙の重量のバネで支持する部分、ｎは、用紙の
枚数、ｗｐは、用紙１枚の重さ、Ｗｔは、金属製支持トレイの重量のうち板バネで支持す
る部分、Ｆｃは、用紙を送りロールに接触させるのに要する力。

変数ｒｒｈ　　Ｗ　ｊｉ　　及び、Ｆｃは、一定である
。用紙の供給時、枚数は、５００からゼロの範囲で変動
する。用紙１枚の重さは、用紙サイズと密度によって決
まる。前述のように、第６図には、　トレイ内における
用紙の枚数に応じて、バネ１８で加えられる力がどのよ
うに変動するかが示されている。トレイに最大限の装填
かなされている場合には、バネ率は、　トレイに納めら
れた用紙のサイズと重量に従って、バネ力の調整を可能
にするものでなければならない。また、　トレイの用紙
がゼロ場合のバネ力はバネ率の調整とは関係なく、同じ
でなければならず、このバネ力は、用紙枚数の減少につ
れて、線形に変動しなければならない。

５００枚の用紙を保持する用紙貯蔵容器に関連して、ま
た、送りロールと用紙の間における所望の垂直力を０．
２３Ｋｇとして、本発明の説明を行なってきたが、もち
ろん、用紙の枚数がさらに多いか、あるいは、少ない貯
蔵容器、及び、垂直力が異なる場合にも、本発明の原理
を適用することができる。

１０発明の効果重さ及びサイズの異なる種々の用紙をトレイに保持し、
用紙がトレイから減少しても送りロールの接触力を適正
に維持しうる低コストの用紙保持機構を実現する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第２図の機械に用いられる本発明の用紙貯蔵
容器を構成する部品の分解図である。第２図は、少なくとも５００枚の用紙を保持する用紙貯
蔵容器を備えた複写機または印刷機である。第３図は、可動式板バネ支持体を移動させる方法の略図
である。第４図は、本発明の用紙送り機構の略図である。第５図は、本発明の板バネ構成の略図である。第６図は、用紙トレイに納められた用紙の枚数に対する
バネ力の変動をグラフで表わしたもので９− ある。第７図は、可動式板バネ支持体の位置変動に対するバネ
力の変動をグラフで表わしたものである。１０・・・貯蔵容器アセンブリ１１・・・底カバー１２・・・切欠き部、１４・・・サムホイールギヤ、１６・・・ラック、１７・・・バネ支持部材、２０・・・スタッド、２２・・・ローラ、２５・・・耳、２６・・・用紙トレイベース、２８・・・予荷重アーム、３０・・・予荷重ポインタ、３２・・・トレイカバー４０．４１・・・軌道、４３．４４・・・ローラ、５０・・・用紙、１３・・・サムホイール、１５・・・第２のギヤ、１８・・・板バネ、２１・・・止めネジ、２４・・・用紙トレイ、２７・・・予荷重バネ、２９・・・隅おさえアーム、３１・・・用紙ストップ、３３・・・用紙ガイド、４２・・・ストップ部材、４５・・・シャフト、０５１・・・トレイのピボットポイント、５２・・・基準
ポインタ、　　　５３・・・送りローラ、５５・・・カ
ム表面、　　　　　６０・・・支持プレート、６１・・
・オフセット

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被印刷材料のスタックを保持するための貯蔵容器
アセンブリ手段と；前記貯蔵容器アセンブリ手段内に配置された、前記スタ
ックを納める可動式トレイと；前記スタックから最上部の用紙を処理機械に送り込む用
紙送り手段と；前記貯蔵容器アセンブリ手段内に配置されて、前記可動
式トレイに力を加え、前記トレイを持ち上げて、前記ト
レイにおける最上部の用紙が前記用紙送り手段によって
前記処理機械へ送り込むのに適正な位置につくようにす
る板バネ手段と；第１の方向に移動し、前記板バネ手段
のバネ率に調整を加え、広範囲にわたる用紙の重量範囲
内において、前記可動式トレイ上での用紙のサイズ及び
密度に関係なく、前最上部の用紙と前記用紙送り手段と
の間にかなり一定した垂直力が加えられるようにする可
動式支持手段と；から構成される、複写機またはプリンタのような処理機
械に用いられる用紙保持機構。
（２）前記板バネのための固定支持手段と；用紙による
荷重のかからない状態において、前記可動式支持手段の
位置に関係なく前記トレイに一定の力を加えるために、
前記固定支持手段と前記板バネの接触領域と、前記可動
式支持手段と前記板バネの接触領域との間に前記第１の
方向とは直角の第２の方向に与えたオフセットと；を更に含むことを特徴とする請求項（１）に記載の用紙
保持機構。
（３）前記処理機械内の動作位置から前記貯蔵容器アセ
ンブリ手段を取りはずす場合に、処理機械のオペレータ
が前記板バネのバネ率を調整できるようにするための予
荷重機構が含まれていることを特徴とする、請求項（１
）に記載の用紙保持機構。
（４）前記予荷重機構は：オペレータが前記スプリング率を調整できるようにする
サムホイール手段と；前記サムホイール手段によって作動し、前記可動式支持
手段を移動させるギヤ手段と；可動式予荷重アームと；前記予荷重アームに対し時計廻り方向にバイアスをかけ
る予荷重バネと；隅おさえアームを取りつけて、前記予荷重アームと共に
前記時計廻り方向に移動させ、それによって、前記貯蔵
容器アセンブリ手段を前記処理機械内の動作位置から取
りはずす際、前記スタックの最上部の用紙に対するバイ
アスが隅おさえアームにかかるようにする可動式隅おさ
えアームと前記可動式隅おさえアームに取りつけられた
ポインタと；前記貯蔵容器アセンブリ手段に配置された基準マークが
設けられており、これによって前記サムホイールが回転
すると、オペレータは前記基準マークと一線に揃うよう
に前記ポインタを動かすことができるようになり、この
結果として、用紙の荷重の程度及び密度に応じてバネ率
の調整を可能にすることを特徴とする請求項（３）に記
載の用紙保持機構。