专利名称：纸张数量指示器及图像形成装置的制作方法
技术领域：
此处所详述的内容大体上涉及可应用于图像形成装置的供纸托盘的纸张数量指示器，以及具有这种纸张数量指示器的图像形成装置。
背景技术：
相关技术的描述在例如复印机、打印机等的图像形成装置中，纸张通常以堆叠的方式存放在用作纸张容器的供纸托盘中。存放在供纸托盘中的纸张以预定的尺寸被切割，并且因此具有预定的大小。如图12中所示，这种供纸托盘(101)可以被放置在图像形成装置100的下部。供纸托盘101包括可以在垂直方向(即上下方向)上移动的底盘102，因此多张纸张(在下文中简单地称为“纸张”)103以堆叠的方式放置在底板102上。底板102被弹簧104向上地朝着上侧按压以使得最上面的纸张103到达未图示的捡拾棍(pickup roller)。纸张从最上面的纸张103开始依次地被馈送到图像形成装置100的主体的图像形成部分，从而在每一张纸张上形成所期望的图像。当供纸托盘上的纸张的数量减少，并且只有少量的纸张堆叠在供纸托盘上时，为了以堆叠的方式向供纸托盘添加或提供新的纸张，用户可能需要将供纸托盘从图像形成装置100的主体中物理性地抽出。供纸托盘通常包括被配置成指示纸张的有或无，以及纸张数量的纸张数量指示器。用户可以在抽出供纸托盘的同时，通过直接观察堆叠在托盘上的纸张来检查纸张的数量；但是，在那种情况下，每次用户想要检查纸张的数量时，用户可能需要抽出供纸托盘。因此，每次用户希望检查纸张数量时，打印作业可能被中断，这可能会降低打印效率。此外，当图像形成装置在执行大量的打印作业时由于纸张用完而突然停止时，可能难以及时地向供纸托盘提供新的纸张。于是，用户通常要提前向供纸托盘提供纸张，同时为了及时地向供纸托盘提供纸张并重启打印作业，还要不时地监视纸张数量指示器。有两种类型的纸张数量指示器；传感器类型指示器以及机械类型指示器。传感器类型的纸张数量指示器被配置成通过传感器检测纸张的数量并且指示出检测到的数量，而机械类型的纸张数量指示器被配置成机械地检测纸张的数量并且指示出检测到的数量。因为传感器类型的纸张数量指示器很昂贵，机械类型的纸张数量指示器被广泛的使用。机械类型的纸张数量指示器的一个实例在日本专利公开N0.2008—184246 (以下简称“专利文献I”)中被公开。在这个实例中，机械类型的纸张数量指示器110可以被如图13所示地设置在供纸托盘101的侧面。如图13所示的机械类型的纸张数量指示器110包括第一臂112，第一臂112的一端由轴111支撑，轴111与底板102的轴102a同轴，第一臂112的另一端被连接到底板102的前端；以及可以绕被设置在供纸托盘101的侧板IOla上的轴113旋转的第二臂114。第二臂114的一端包括长槽114a，第一臂112的轴销112a被插入长槽114a中。第二臂114的另一端在供纸方向上朝向供纸托盘101的前侧延伸。在第二臂114的另一端上形成的突出的指示器114b被设置在观察部120a的内部，观察部120a如图14所示地形成在供纸托盘101的前盖120上。如图14所示，当在供纸托盘101上装满纸张，且底板102由于装载纸张的重量被压到最低的位置的时候，第一臂112的顶端位于最低的位置，并且第二臂114的指示器114b位于最高的位置。当装载的纸张用完时，第一臂112的顶端112b上移至最高的位置，同时指示器114b下移至最低的位置。更进一步地，日本专利申请公开N0.6-271141 (以下简称“专利文献2”)中所公开的纸张数量指示器包括底板以及在底板前端上形成的突出部分。在底板前端上形成的突出部分被配置成与布置在供纸托盘的前盖上的可旋转显示部件的突出部分啮合。在这种构造中，当显示部件根据底板在垂直方向(上下方向)上的移动而被旋转时，纸张的数量可以被指示。相关技术文件专利文献专利文献1:日本专利公开N0.2008-184246专利文献2:日本专利申请公开N0.6-271141在专利文献I所公开的机械类型的纸张数量指示器中，第一杆和第二杆(即第一臂和第二臂)被设置在供纸托盘的侧面。因此，鉴于放置第一和第二杆所需要的空间，图像形成装置的尺寸可能会根据供纸托盘的尺寸的增加而增加。更进一步地，设置例如电机或者齿轮的供纸操作驱动器的自由度可能由于设置在供纸托盘侧面的第一杆和第二杆而受到限制。这会更进一步地增加图像形成装置的尺寸。专利文献2中所公开的机械类型的纸张数量指示器不是被设置在横向侧面而是被设置在前侧。然而，在装满纸张时(处于满载状态)和在纸张数量较少时(处于低装载量状态)这段时间之间，纸张数量指示器的转动量较小。
发明内容
于是，本发明的一个目的是提供一种纸张数量指示器，以及具有能够减少图像形成装置的主体尺寸的纸张数量指示器的图像形成装置，并且通过在图像形成装置内部有效地设置纸张数量指示器来改善纸张数量指示器可视性，这可以基本上消除因相关技术的限制和缺点而造成的一个或多个问题。根据一个实施例，提供了一种在供纸托盘中使用的纸张数量指示器。在纸张数量指示器中，供纸托盘包括纸张堆叠部，纸张堆叠部具有堆叠有纸张的底板，并且底板被配置成可以为了馈送堆叠在最上面的纸张而抬升。纸张数量指示器包括观察部，该观察部被设置在纸张堆叠部的外表面；指示器部件，该指示器部件被配置成可以移动，通过观察部可以观察到指示器部件的移动；协作机构，该协作机构被配置成根据底板的垂直移动而移动；以及放大机构，该放大机构被设置在纸张堆叠部的外面并被连接到协作机构以便放大协作机构的移动，并将放大后的移动传送给指示器部件。实施例的额外的目的和优点将在随后的说明书中分部分阐述，并且所分的部分会是从说明书中显而易见的，或者可以通过本发明的实施被认识到。可以理解的是上述的概括说明以及随后的详细说明只是示范性和说明性的，并且所要求保护的发明并不限制于此。
实施例的其他目的以及进一步的特征将从以下的详细描述配合阅读附图变得更显而易见，其中:图1是图解具有根据实施例的纸张数量指示器的图像形成装置的立体图；图2是图解供纸托盘的分解立体图；图3是图解纸张堆叠部的立体图；图4是图解纸张堆叠部的第一臂的主要部分的放大视图；图5是图解纸张堆叠部的底板和平板部件的立体图；图6是图解说明第一臂部件的立体图；图7A是图解供纸托盘的主要部分的分解立体视图；图7B是图解平板部件的从后侧观察的立体图；图8A是图解当纸张装满时(满载状态)，纸张数量指示器的正面示意图；图SB是当纸张数量很少时(低装载量状态)，纸张数量指示器的正面示意图；图9A是图解当纸张为满载状态时，根据第二实施例的纸张数量指示器前面的示意图；图9B是图解当纸张是低装载状态时，根据第二实施例的纸张数量指示器的正面示意图；图10是图解当纸张为满载状态时，根据第三实施例的纸张数量指示器的正面示意图；图1lA是图解具有根据实施例的纸张数量指示器的附加的供纸托盘的立体图；图1lB是图解如图1lA中所示的且其中驱动部分被除去的附加的供纸托盘的立体图；图12是图解被设置在相关技术的图像形成装置的主体的下部的供纸托盘的侧面示意图；图13是图解了相关技术的供纸托盘的立体图；以及图14是图解了相关技术的纸张数量指示器的侧视图。
具体实施例方式以下将参考
优选的实施例。注意，在以下的描述中，“供纸托盘”是可移除地附接至图像形成装置的主体上；但是，不需要用户为了提供或是添加新的纸张而移除供纸托盘。更进一步地，“供纸盒”是可移除地附接至图像形成装置的主体上。注意，在以下的描述中，“供纸盒”是可移除地附接至装置的主体上，并且为了提供或是添加新的纸张需要用户移除供纸盒。根据如下所述的实施例的纸张数量指示器可以应用到供纸盒中或者供纸托盘中；但是，应用于供纸托盘的纸张数量指示器在实施例的描述中作为实例被说明。图1是图解具有根据实施例的纸张数量指示器10的图像形成装置I的立体图。图像形成装置I包括主体Ia以及设置在主体Ia的下部的供纸托盘2。供纸托盘2可以在水平方向被向前(朝向供纸托盘的前侧)抽出。纸张接收托盘3设置在主体Ia的上部。
在具有上述构造的图像形成装置I中，用户在水平方向上朝向供纸托盘2的前侧将供纸托盘2向前抽出，将多张纸张以堆叠的方式放置在供纸托盘2内部的纸张堆叠部上，并且将供纸托盘2放回原位以便开始打印任务。供纸托盘2内部的每一张纸被设计成能够穿过图像形成装置I的主体Ia的纸张传输通道，被传送到在被传送的纸张上形成图像的图像形成部，并且然后在纸张上已经具有形成的图像之后被排出到纸张接收托盘3上。用于内部检查的前盖4被设置在主体Ia的前侧，并且位于供纸托盘2的上部。前盖4可以以这样一种方式被设置，以便当在纸张传输通道中发生卡纸时，可以打开前盖4来处理卡纸。如图2所示，供纸托盘2呈盒状。在供纸托盘2中，配置成在垂直方向(上下方向)上可移动的底板2a被设置在供纸托盘2底面的前侧，并且多张纸张以堆叠的方式存放在底板2a上。配置成在深度方向(前后方向)上可滑动的定位限动块2b被设置在供纸托盘2的后侧。定位限动块(locating stopper) 2b被配置成在深度方向(前后方向)上调节存放在供纸托盘2上的纸张的位置偏移。定位限动块2b沿着导向槽2c在深度方向(前后方向)上滑动，并且当供纸托盘2上的纸张通过使得纸张与定位限动块2b相接触而被排列好时候，定位限动块2b被锁闭。底板2a在垂直方向(上下方向)上绕轴2d被可摆动地支撑，轴2d被设置在供纸托盘2的前后方向的中间。如图5所示，轴2d所穿过的各个的孔7被形成在底板2a的左右两侧。未图示的弹簧被设置在底板2a的底面，因此底板2a在向上的方向上被弹簧持续地压制(urge)。例如捡拾辊等的供纸机构被设置在供纸托盘2的前上部分，因此纸张可以从纸张最上面的一张开始依次地被传送，穿过纸张传输通道，并且到达设置在图像形成装置I内部的主体Ia的上部的图像形成部。如图2至5所示，第一臂11被设置在靠近供纸托盘2的外缘的左前角。第一臂11具有如图6所示的构造。也就是说，第一臂11被配置成作为协作机构，协作机构将底板2a的垂直运动传递给后面所描述的第二臂12和第三臂13，并且进一步地和第二臂12以及第三臂13 —起作为根据实施例的纸张数量指示器10的放大机构的一部分。注意，通过在底板2a的前端形成凸起，并将凸起与第二臂12连接，可以将底板2a的垂直运动直接传递给第二臂12。在这种配置中，凸起可以作为协作机构。如图3所示，第一臂11被设置在位于纸张堆叠部的前侧的纸张堆叠部以外。也就是说，如图4和5所示，第一臂11被设置在底板2a的拐角的前侧，并且因此，凭借具有第一臂11，纸张堆叠部不具有特殊的限制。如图6中所不，第一臂11具有在垂直方向(上下方向)上绕支点15旋转的中部，支点15被设置在供纸托盘2上。位于支点15后面的第一臂11的后侧部Ila被延伸为第一臂11的前侧部Ilb长度的几倍。第一臂11的后侧部Ila包括在分别的位置上的两个角度，以便在向上侧方向上形成凹处。如图5中所示，后侧部Ila的后端Ilc 一直被迫与底板2a的底面的前端的右拐角相接触。如上所述，为了使得第一臂11的后端Ilc 一直地与底板2a相接触，扭簧(torsionspring)等被设置在第一臂的支点15上，或者是将重物附加于第一臂11的前侧部Ilb,以使第一臂11的前侧部Ilb比第一臂11的后侧部Ila更重。更进一步地，设置了被配置成在向下的方向上下压后面要描述的第二臂12或第三臂13的按压部，以使第一臂11的后端Ilc 一直地与底板2a相接触。
注意，后端Ilc的接触位置并不局限于底板2a的底面的前端的右拐角。后端Ilc可以与底板2a的底面的前端的左拐角相接触，或者可以与底板2a的任何部分相接触，只要供纸托盘2不受到特殊的限制。随着底板2a靠近最低的位置，底板2a的前沿靠近第一臂11的后侧部11a。然而，如上所述，因为第一臂11的后侧部Ila被弯曲以便在向上侧方向上形成凹处，底板2a的前沿不会干扰第一臂11的后侧部11a。第一臂11的前侧部Ilb向前延伸(朝向第一臂的前侦D相对较短的长度，并且短的圆柱形凸起部Ild被形成在前侧部Ilb的前端。如图2所示，具有手柄18a的前盖18被配置成利用未图示的多个螺钉被附接至供纸托盘2的主体的前面。由在垂直方向(上下方向)上延伸的细长槽构成的观察部19被形成在前盖18的左手侧。在这个实施例中，观察部19由在垂直方向(上下方向)上延伸的细长槽构成；但是，鉴于前盖18的设计，观察部19可以由在水平方向(左右方向)上延伸的细长槽或是弧形槽构成。由正交于第一臂11的轴向方向的第二臂12和第三臂13的组合构成的平板部件20被设置在前盖18与供纸托盘12的主体的前端之间。如图7A中虚线所示的，平板部件20被配置成利用穿过螺钉孔20d到20f的三个螺钉被附接至供纸托盘2的主体的前端。在平板部件20被固定在供纸托盘2的主体上之后，前盖18被附接至供纸托盘2的主体。第二臂12和第三臂13被分别设置在平板部件20的前面和背面，因此第二臂12和第三臂13被设置成如图7A和7B中所示的经由平板部件20的背靠背的形式。其上设置有第二臂12的平板部件20的背面朝向供纸托盘2的主体侧。如图7B中所示，第二臂12的一端由平板部件20的支点20a可旋转的支撑。如图8A和8B中所示，用于接纳第一臂11的突起部Ild的导向槽12a被形成在靠近第二臂12的支点20a的区域。用作观察部19内部的指示器部件的突起部13a被形成在第三臂13的一端上。随着第三臂13的移动，突起部13a可以沿着观察部19在垂直方向(上下方向)上滑动。更进一步地，突起部13b被形成在第三臂13的另一端上，并且突起部13b被可滑动地设置在导向槽20b中，导向槽20b被对角地形成(diagonally formed)在平板部件20上。设置在第三臂13的中部的可转动的支持部13c被可旋转地连接到第二臂12的一端。因此，在这个实施例中，第二臂12和第三臂13沿着前盖18在正交于第一臂11的方向上被设置在供纸托盘2的前盖18内部。盖18在水平方向(左右方向)上有足够的内部空间，因此第二臂12和第三臂13与观察部19 一起以相对期望的布局不受限制地被排列。因此，通过第二臂12和第三臂13确定的用作指示器部件的突起部13a的移动量，和尺寸、形状以及观察部19的位置可能以相对期望的方式不受限制地被设计。这可以改善供纸托盘2的前面的设计特性。更进一步地，如图3中所示，通过将第一 11至第三臂13设置在纸张堆叠部以外，纸张堆叠部被配置成很紧凑的尺寸，这样可以缩小图像形成装置的主体的尺寸。如上所述，根据第一实施例的纸张数量指示器10被配置成底板2a以及与底板2相接触的第一臂11的后端Ilc都位于它们最低的位置。另一方面，第一臂11的前端的突起部Ild位于它最高的位置，并且第二臂12和第三臂13位于如图8A中所示的升起位置。因此，用作指示器部件的第三臂13的突起部13a位于观察部19内部的其最高的位置，表示在供纸托盘2中纸张为满载。
随着对更多的纸张进行打印，纸张在数量上会减少。随着纸张数量的减少，底板2a被弹簧的压力抬升，并且如图6中点划线所示，与底板2a的底面相接触的第一臂11的后端Ilc被抬升。因此，如图SB所示，第一臂11的突出部Ild被向下移至较低侧，并且第二臂12和第三臂13被向下移至较低侧。因此，用作指示器部件的第三臂13的突起部13a被向下移至观察部19内部的较低侧，表示堆叠在供纸托盘2上的纸张的数量很少(处于低装载的状态)。因为纸张数量指示器10包括由第一臂11、第二臂12和第三臂13构成的放大机构，通过第一臂、第二臂和第三臂来增加底板2a的移动量，根据纸张数量的减少来确定的底板2a的移动量可以被表现为用作观察部19内部的指示器部件的突起部13a的移动量。因此，观察部19的可视性可以得到改进。更进一步地，因为在供纸托盘2的前盖18的内部，第二臂12和第三臂13被沿着前盖18设置，所以可以与观察部19 一起以期望的布局来设置第二臂12和第三臂13。此外，通过适当的改变第二臂12和第三臂13各自的长度和位置，用作指示器部件的第三臂13的突起部13a的移动量可以按所期望的放大率被设定。因此，可以根据所期望的放大率来改变纸张数量指示器的尺寸、形状以及位置，这可以改善纸张堆叠部的前盖18的设计特性。接下来，参照附图9A和9B来描述第二实施例。根据第二实施例的纸张数量指示器IOa不包括根据第一实施例的纸张数量指示器10中设置的第三臂13。在根据第二实施例的纸张数量指示器IOa中，被设置在第二臂12的一端的用作指示器部件的突起部23被配置成指示纸张的数量。突起部23可滑动地插入观察部19中，并且同样可滑动地被插入到形成在第二臂12的前端的细长槽12b中。因为根据第二实施例的纸张数量指示器IOa不包括第三臂13的放大功能，用作指示器部件的突起部23的移动量减少了。因此，观察部29的长度在垂直方向(上下方向)上被缩短一定量，该量由未包括的第三臂13所提供。但是，在具有相对较小的存放纸张的容量的图像形成装置的供纸托盘2中，可以通过在垂直方向(上下方向)上具有较短长度的观察部29来改善纸张数量的可视性。接下来，参照附图10来描述第三实施例。根据第三实施例的纸张数量指示器IOb包括第一臂31和第二臂32.第一臂31的构造和根据第一实施例的纸张数量指示器10中的第一臂11的构造相同。第二臂32具有在第二臂32的中部具有弯曲部的形状。第二臂32的弯曲部由设置在平板部件20上的支点20c可旋转地支撑。用作指示器部件的第二臂32的一端32a在观察部32的内部延伸。第二臂32的另一端32b包括细长槽32c，第一臂31的前端的突起部31d被可滑动地插入细长槽32c中。在根据第三实施例的纸张数量指示器IOb中，当纸张被装满时(处于满载状态)，第一臂31的前端的突起部31d被上移至最高位置，用作指示器部件的第二臂32的一端32a被移动到观察部39的右端，这表示供纸托盘2中的纸张处于满载的状态。注意，第二臂32的一端32a的偏转的宽度可以通过改变第二臂32的长度来改变。因此，能够从观察部39看到的纸张数量的可视性可以通过改变第二臂32的长度得到改善，或者观察部39的设计特性可以根据所期望的纸张堆叠部的存放容量或者所期望的观察部39的设计特性被改善。当纸上数量变少时，第一臂31的前端的突起部31d被下移至图10中点划线所示的较低侧，并且用作指示器部件的第二臂32的一端32a被移动到观察部39内部的左侧，这表示供纸托盘2中的纸张数量较少(处于低装载状态)。根据实施例的纸张数量指示器可以被应用在除了供纸托盘2以外的托盘中。图1lA和IlB说明了纸张数量指示器10被应用在附加托盘42中的示例。附加托盘42同样包括底板42a、限动块42b、导向槽42c以及具有手柄18a的前盖18,并且与图2中所示的示例类似，观察部19被形成在前盖18的左端。供纸驱动器40被设置在附加托盘42的左边和右边。但是，纸张数量指示器10的位置与供纸驱动器40的位置并不重叠。因此，附加托盘42的尺寸不会因为具有附加托盘而增加，并且供纸驱动器40的排列或者布局的设计的自由度可以不受干扰。图1lB说明了从中供纸驱动器40被移除了的附加托盘42。如上所述为本发明的实施例，但是本发明不局限于上述的实施例。可以对上述的实施例做出各种变化及变形。举例来说，在上述实施例中，观察部19、29或者39被设置在前盖18上。但是，观察部19、29或39可以被设置在主体Ia的侧面上而不是前盖18上。此夕卜，在上述实施例中，观察部19、29或者39被应用于供纸托盘2。但是，观察部19、29或者39可以被应用于供纸盒等。此外，放大机构可以由三个或者更多的臂构成。根据上述实施例，因为被配置成在垂直方向(上下方向)上增加纸张堆叠部的底板的移动幅度以便传送增加后的移动幅度的放大机构被设置在纸张堆叠部的外面，纸张堆叠部没有任何特殊的限制。因此，设计的自由度可以得到改善而不用增加纸张堆叠部的尺寸。更进一步地，放大机构可以被灵活地配置，因此指示器部件的移动量可以被增加。因此，纸张数量的可视性可以得到改进。所有示例和此处所引用的有条件性的语言是为帮助读者理解发明人为了促进技术所贡献的本发明的原理和概念的教导的目的所用，并且要被解释为既不局限于这种特别引用的示例和条件，说明书中这种示例的安排也不涉及本发明优势或者劣势的展示。尽管本发明的实施例已经被详细地描述，但是需要知道的是在不超出本发明的精神和范围的情况下，可以对其做多种变化，置换以及改动。本专利申请是基于申请日2011年12月21日的日本在先专利申请N0.2011-279667，其全部内容在此引作结合。
权利要求
1.一种在供纸托盘中使用的纸张数量指示器，所述供纸托盘包括纸张堆叠部，所述纸张堆叠部具有堆叠有纸张的底板，所述底板被配置成能够为了馈送堆叠在最上面的纸张而抬升，其特征在于，所述纸张数量指示器包括: 观察部，所述观察部被设置在所述纸张堆叠部的外表面； 指示器部件，所述指示器部件被配置成能够移动，通过所述观察部能够观察到所述指示器部件的移动； 协作机构，所述协作机构被配置成根据所述底板的垂直移动而移动；以及 放大机构，所述放大机构被设置在所述纸张堆叠部的外面并被连接到所述协作机构以便放大所述协作机构的移动，并将放大后的移动传送给所述指示器部件。
2.如权利要求1所述的纸张数量指示器，其特征在于， 所述协作机构包括第一臂，所述第一臂被配置成根据所述底板的所述垂直移动而旋转，所述第一臂被设置在靠近所述底板的外缘，所述第一臂的一端与所述底板相接触，并且所述第一臂的另一端延伸到所述纸张堆叠部的外面，并且 所述放大机构包括第二臂，所述第二臂被设置在所述纸张堆叠部的前侧以使所述第二臂与所述第一臂正交。
3.如权利要求1所述的纸张数量指示器，其特征在于， 所述协作机构包括第一臂，所述第一臂被配置成根据所述底板的所述垂直移动而旋转，所述第一臂被设置在靠近所述底板的外缘，所述第一臂的一端与所述底板接触，并且所述第一臂的另一端延伸到所述纸张堆叠部的外面，并且 所述放大机构包括第二臂以及第三臂，所述第二臂被设置在所述纸张堆叠部的前侧以使所述第二臂与所述第一臂正交。
4.一种图像形成装置，其特征在于，包括: 如权利要求1至3中任一项所述的纸张数量指示器。
全文摘要
一种纸张数量指示器及图像形成装置。本发明公开了一种在供纸托盘中使用的纸张数量指示器。供纸托盘包括纸张堆叠部，纸张堆叠部具有堆叠有纸张的底板，并且底板被配置成可以为了馈送堆叠在最上面的纸张而抬升。纸张数量指示器包括被设置在纸张堆叠部的外表面的观察部，被配置成可以移动的指示器部件，通过观察部可以观察到指示器部件的移动，被配置成根据底板的垂直移动而移动的协作机构，以及设置在纸张堆叠部的外面的放大机构，放大机构被连接到协作结构以便放大协作机构的移动，并将放大后的移动传送给指示器部件。
文档编号B65H7/04GK103171916SQ20121056387
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者伊藤茂行, 杉山吉秀 申请人:株式会社理光