(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
関連するフレームに連結されたドアアセンブリ上の印刷媒体送出しシステムであって、
関連するフレーム内へのアクセスを行うための開放可能なドア本体と、
関連する印刷媒体を受容する、前記ドア本体に回転可能に連結されたトレイと、
前記ドア本体に回動可能に取り付けられて、前記関連する印刷媒体に接触して前記関連する印刷媒体を前記関連するフレーム内に進行させるピックローラと、
欠損歯部を有し、かつ前記ピックローラに連結されて共回転するギアと、
および前記ドア本体が閉じているときに前記ギアの第１の方向の回転を促し、（１）前記欠損歯部を関連する駆動ギアを通過させて選択的に進行させると共に、（２）前記ドア本体が閉じているときに前記ギアの歯と前記関連する駆動ギアとの係合を許容するギアバイアスシステム、を含み、
前記ギアは弾性アームを含み、この弾性アームは、前記欠損歯部が前記関連する駆動ギアに位置整合する場合に、前記ドア本体に配置されたノッチ構造のノッチ内に静止し、前記ドア本体が開いている場合に、前記欠損歯部を前記関連する駆動ギアに位置整合した状態に保持することを特徴とする印刷媒体送出しシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、印刷媒体送出しシステムを備えたドアアセンブリに関し、特に、例えば印刷装置に見られるような、関連するフレームに回転可能に連結された印刷媒体送出しシステムを備えた、簡易なドアアセンブリに関する。前記システムについては後に詳しく述べる。ただし、このドアセンブリは他の類似の環境および用途においても使用できることはいうまでもない。
【背景技術】
【０００２】
欠損歯ギアの適用品の多くは、印刷装置のギア駆動列で用いられている。ギア駆動列は通常、歯の欠損部を備えたギア、バイアスされたバネ、および欠損歯部においてギアを保持する歯止めを有するソレノイドからなる。欠損歯ギアの適用品は一般に普及しているものであり、その理由として、別の高価なモータや位置センサを備えた電動クラッチの付加を要さずにギア駆動列への別の機能の付加を実現する安価な方法ということがある。欠損歯ギアの適用品は一回転のみ必要な用途で理想的に用いられる。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，８２０，２７５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プリンタにおいては、周知のように欠損歯ギアシステムは多目的トレイ式Ｄ字ローラ式ピック（ｐｉｃｋ）システムで使用されている。このピックシステムは、多くの場合プリンタ装置の開放可能なドア構造であって、詰まった印刷媒体シートを取り除く必要がある場合にプリンタ装置内にアクセスできるようにするためのドア構造に設けられる。しかしながら、（全てではないが）大半の先行技術の実施形態では、Ｄ字ローラ式ピックシステムの構成部品、すなわちピックローラ、欠損歯ギア、ソレノイドおよびバイアススプリングは全て、同一の構造体である開放可能なフロンドドアに収容されている。開放可能なフロンドドアに収容された場合、プリンタ装置の製造コストが不必要に高くなると共に、ケーブルルーティングの問題や安全性の問題が生じる可能性がある。ソレノイドを開放可能なフロンドドア内に設置する必要がある場合、多くの場合特殊な絶縁材料を要する長いケーブルが必要になり、コストはさらに上昇する。したがって、比較的安価ならびに簡単で、かつ過度なコストおよびその他の理由のために一構造体中への全構成部品の収容が実現されていないプリンタ装置の分野で使用可能なピックシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
関連するフレームに連結されたドアアセンブリ上の印刷媒体送出しシステムが提供される。このドアアセンブリは、関連するフレームにアクセスを行うための開放可能なドア本体を含む。関連する印刷媒体を受容するトレイがドア本体に回転可能に接続される。関連する印刷媒体と接触してその関連する印刷媒体を関連するフレーム内に進行させるピックローラがドア本体に回動可能に取り付けられる。ギアは欠損歯部を有し、ピックローラに連結されて共回転する。ギアバイアスシステムは、ドアが閉じている場合に第１の方向のギアの回転を促して、（１）欠損歯部を関連する駆動ギアを通過させて選択的に進行させると共に、（２）ドア本体が閉じている場合にギアの歯と関連する駆動ギアとの係合を許容する。また、前記ドアアセンブリにおいて、前記ギアは弾性アームを含み、この弾性アームは、前記欠損歯部が前記関連する駆動ギアに位置整合する場合に、前記ドア本体に配置されたノッチ構造のノッチ内に静止し、前記ドア本体が開いている場合に、前記欠損歯部を前記関連する駆動ギアに位置整合した状態に保持するものであることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に図面を用いて、本発明に係る実施の形態につき、詳細に説明する。図示の内容はひとつの実施形態を示すためのものであり、それに限定するものではない。図１および２は、プリンタ装置を示しており、全体を参照数字１０で表している。以下に詳述するように、プリンタ装置１０は、該プリンタ装置１０のフレーム１６に回転可能に連結されたドア本体１４を備えたドアアセンブリ１２を含む。ドア本体１４は、ドア閉位置とドア開位置との間をフレーム１６に対して動き、これによって、プリンタ装置内の紙詰まりを取り除く必要がある場合などのフレーム１６内へのアクセスや、プリンタ装置の一つ以上の内部部品の保守点検が行えるようになっている。
【０００７】
印刷媒体送出しシステム１８であって、種々の等級およびサイズの紙、ＯＨＰシート、または他の印刷媒体などの、比較的少量の印刷媒体シートの束を受け、該シート束から個々の印刷媒体シートを分離して順次プリンタ装置１０に供給し、該供給されたシートについてのさらなる処理および／または印刷に供するためのシステム１８がドアアセンブリ１２に設けられる。より詳しくは、この印刷媒体送出しシステム１８はドア本体１４上に配置またはドア本体と協働するように形成され、図３に示すように、ドア本体１４に回転可能に連結された多目的トレイ２０を含んでいる。トレイ２０は、（図１に示した）トレイ閉位置と（図２および３に示した）トレイ開位置との間をドア本体１４に対して動く。トレイ開位置において、トレイ２０は従来方式により、プリンタ装置１０への送出に供される印刷媒体シートを受けることができるようになっている。
【０００８】
図４に示すように、送出しシステム１８はさらに、トレイ２０に隣接して、ドア本体１４に回動可能に取り付けまたは連結されたピックローラ軸２２を含む。また、ピックローラ２４がドア本体１４に回動可能に取り付けまたは連結されている。より具体的には、ピックローラ２４はピックローラ軸２２に回動可能に固定されて共回転する。ピックローラ２４は、トレイ２０に保持された任意の数の印刷媒体シートの最上部の一枚に選択的に接触して、その接触した最上部のシートをフレーム１６内に進行させてさらなる印刷処理に供するように設置される。ピックローラ２４から距離を置いて、図４および５に示すように、第１および第２のカム２６，２８がピックローラ軸２２に回動可能に固定されて、同様にピックローラ軸２２と共回転する。
【０００９】
トレイ２０は、トレイ２０に保持された印刷媒体シートをピックローラ２４に向けておよび／またはそれと接触するように上昇させる働きをする昇降板３０を含む。より詳しくは、昇降板３０は、下降位置であってトレイ２０に保持された印刷媒体シートがピックローラ２４から離され、それによりトレイ２０内への印刷媒体シートの装填が比較的簡単に行える下降位置と、ピックローラ２４内またはそれに向けてのシートの進行が促される上昇位置との間を動く。以下により詳細に述べるように、トレイ２０は第１および第２のカム従動子３６，３８を含み、これらカム従動子は、ピックローラ軸２２のカム２６，２８と係合して下降位置と上昇位置との間で昇降板３０を選択的に動かすように設置される。
【００１０】
トレイ２０はさらに、少なくともトレイ２０がトレイ開位置に存在して、ドア本体１４がドア閉位置に存在する場合、ピックローラ２４に隣接するように設置されたセパレータまたは摩擦パッド４０を含む。ピックローラ２４が適当な位置に存在しているとき、ピックローラ２４のＤ字形部４２およびセパレータパッド４０によって、ニップであって、一枚の印刷媒体を受容して、最上部の一枚以外の全シートを遅延させた状態で該一枚の印刷媒体をプリンタ装置１０に供給するニップが形成される。より詳しくは、図７に示すように、セパレータパッド４０とＤ字形ピックローラ部４２の丸状部４４とが隣接すると、該パッド４０と丸状部分４４とによってニップが形成される。Ｄ字形ピックローラ部４２の平坦部４６がパッド４０に隣接または並置されると、Ｄ字形ピックローラ部４２とパッド４０との間にギャップが形成される。
【００１１】
次に図７に示すように、Ｄ字形ピックローラ部４２は特に紙の採取、すなわち印刷媒体の束から最上部の一枚のみを取り出して進行させることに適しており、その理由は、Ｄ字形部４２からの一回転のみが必要なためである。Ｄ字形部４２は、平坦部４６がセパレータパッド４０に並置または隣接する場合、（図７に示した）ピックローラホームポジションに位置している。一枚の印刷媒体を採取するために、ピックローラ２４を第１の方向（図７における左回り）に回転させて、昇降板３０が上昇位置に向かって動く際に丸状部４４が最上部の印刷媒体シートに接触できるようにする。丸状部４４によって該接触された最上部のシートがプリンタ装置内に進行させられてさらなる処理に供せられる。一般に、ピックローラ２４が全回転すると、進行した印刷媒体シートは上流のローラセット（図示せず）に接触した状態になる。以下にさらに詳述するように、Ｄ字形部４２は、全回転してホームポジションに戻ると、第１の方向への動きを停止する。ピックローラ２４のアイドラーホイール（ｉｄｌｅｒ  ｗｈｅｅｌ）部４８はＤ字形部４２の各側面に側面を接しており、採取された媒体シートがプリンタ装置内に進行する間に回転し続ける。アイドラーホイール部４８はピックローラ軸２２上で自由に回転することができ、印刷媒体シート、昇降板３０および／またはセパレータパッド４０と接触し続けるようになっている。
【００１２】
図６に示すように、ピックローラギア５４はピックローラ軸２２に回動可能に固定または取り付けられる。ピックローラギア５４は、ピックローラギアがギアホームポジションに位置するときに、プリンタ装置１０の駆動ギア５８と位置整合する欠損歯部５６を含む。ピックローラギア５４は、ピックローラ軸２２上でＤ字形ピックローラ部４２に対して角度的に方向付けられ、それによりＤ字形ピックローラ部がピックローラホームポジションに位置するときに、ギア５４がギアホームポジションに位置するようにされている。駆動ギア５８は、電動モータなどの従来手段によって動力供給され、駆動ギア５８の歯６０が、ピックローラギア５４の歯６２と噛合する場合、すなわちピックローラギア５４が、ギアホームポジションに位置していない場合に、ピックローラギア５４を回転させることができるようになっている。さらに図８および１０に示すように、ピックローラギア５４はギア５４の径方向の外端に隣接した歯６６を有するリブ６４を含む。
【００１３】
次いで図８および１０に示すように、印刷媒体送出しシステム１８はさらに、ピックローラギア５４およびピックローラ部４２をそれぞれのホームポジションに保持する停止手段を含む。図示の実施形態では、この停止手段は、ピックローラギア５４をギアホームポジションに選択的にロックするクラッチ機構７０を含む。より具体的には、クラッチ機構７０は、フレーム１６に取り付けられたソレノイド７２を含むと共に、ピックローラギア５４に向かって延びた歯止めまたは電機子７４を含む。歯止め７４は、（図８および１０に示した）第１の歯止め位置であって歯止め７４がギアホームポジションに位置するとき、ピックローラギア５４のリブ６４と係合するように設置された第１の歯止め位置と、第２の歯止め位置であって歯止め７４がギア５４から離れてギア５４の回転を妨げることがない第２の歯止め位置との間を動く。図示の実施形態では、歯止めが歯止めの第１の位置から歯止めの第２の位置に選択的に動かされるときにリブ６４にひっかかる可能性を減らすために、歯止め７４の末端７６は曲げられている。一方、リブ６４の歯６６によって、歯止めの選択的移動前に曲げられた端部７６がリブ６４から滑り落ちることが防止されている。ソレノイド７２は必要に応じてパッド７８を含み、このパッドは、歯止めが第１の位置から歯止めの第２の位置に動くときに該歯止めに当接して、歯止めの第２の位置への移動に伴うあらゆるノイズを少なくする。このパッドは、Ｐｏｒｏｎ（登録商標）またはその他のミクロポーラスポリウレタンフォームなどの弾性材またはクッション材で作製される。
【００１４】
図５乃至８に示すように、印刷媒体および送出しシステム１８はさらに、ドア本体１４がドア閉位置に存在してトレイ２０がトレイ開位置に存在するときに、ピックロールギア５４の第１の方向（図６の左回りおよび図８の右回り）の回転を促す、ギアバイアスシステム８０を含む。ピックロールギア５４の第１の方向の回転促進を選択的に用いて、欠損歯部５６を駆動ギア５８を通して進行させ、それによりピックロールギア５４の歯６０と駆動ギア５８の歯６２との噛合および係合を可能にする。ギアバイアスシステム８０は、図示の実施形態では第１のスプリングと第２のスプリングとの一対のスプリングであるバイアス手段、選択的に移動可能な電機子または歯止め７４を含むクラッチ機構７０、カム２６，２８、および昇降板３０のカム従動子３６，３８を含む。
【００１５】
より具体的には、図５に特に示すように、第１および第２のスプリング８２，８４が昇降板３０とドア本体１４との間に延びている。スプリング８２，８４によってカム従動子３６，３８がカム２６，２８に押し付けられている。カム２６，２８の形状およびカムに対するカム従動子３６，３８の向きによって、欠損歯部５６が駆動ギア５８に位置整合した時の軸２２およびそれに固定されたギア５４の第１の方向の回転が促されるようになっている。スプリング８２，８４は、カム２６，２８およびカム従動子３６，３８間の係合の維持に加えて、トレイ２０がトレイ開位置に存在するときに昇降板３０の上昇位置への移動を促す働きをする。カム２６，２８は、ギア５４がホームポジションに位置するときには昇降板３０を下降位置に保持しているが、ギア５４が回転する際には、昇降板３０の上昇位置に向かう動きを許容して該昇降板を上昇位置に移動させ、これにより昇降板３０上の全印刷媒体シートをピックローラ２４に向けて上昇させる。このように、スプリング８２，８４が及ぼす力は、カム２６，２８とカム従動子３６，３８との間の係合を通じて作用する。図示の実施形態では、スプリング８２，８４が及ぼす力は、軸２２の第１の方向の回転を促進する力のみである。
【００１６】
より具体的には、カム２６，２８の有する形状により、スプリング８２，８４が及ぼす力が変換されてピックローラ２４を回転させるモーメントになる。図１１に示すように、従来のカムでは、多くの場合平坦領域または実質的に一定半径の領域Ａが存在する。ピックローラ２４がホームポジションに位置する場合、従来のカム形状では、カム従動子３６，３８はフラットスポットＡの略中央Ｂでカムに対して静止しており、モーメントは生じない、もしくはきわめてわずかなモーメントしか生じない。ここに述べた実施形態では、カム２６，２８は、Ｃ字形形状であってスプリング８２，８４が及ぼす力を変換してピックローラ２４にモーメントを与えるＣ字形形状を有している。より詳しくは、ピックローラ２４がホームポジションに位置するとき、カム従動子３６，３８は半径が短くされたカム２６，２８のＤ字部に接触し、それによってピックローラ２４の第１の方向への回転を促すモーメントが与えられる。
【００１７】
ギア５４がギアホームポジションに位置する時の軸２２の第１の方向への回転の促進は、ピックローラ２４を選択的に回転させるクラッチ機構７０との協働で行われる。より詳しくは図８に示すように、ギア５４がギアホームポジションに位置する時は、カムおよびカム従動子を通じて作用するスプリング８２，８４が第１の方向（図８の矢印Ａで示す）のギアの回転を促す。この回転促進にもかかわらず、ギア５４のリブ６４と係合した歯止めの第１の位置でのクラッチ機構７０の歯止め７４によってギア５４の回転が妨げられ、それによりギア５４が駆動ギア５８と係合して該駆動ギアにより駆動されることが防がれる。ソレノイド７２が作動すると、歯止めは歯止めの第２の位置に移動してギア５４の回転促進が許容され、ギアは回転して駆動ギア５８と係合する。このように、歯止め７４は、歯止め７４が歯止めの第１の位置に存在してギア５４がギアホームポジションに位置する場合はギア５４の第１の方向への回転を制限し、該歯止めが歯止めの第２の位置に存在する場合はギア５４の第１の方向への回転を許容する。既述したように、ギア５４が回転すると、同様にカム２６，２８は昇降板３０の上昇位置に向けての動きを許容する。
【００１８】
ソレノイド７２はフレーム１６に取り付けられ、ピックローラギア５４はドア本体１４に取り付けられているので、歯止め７４は、ドア本体１４がドア開位置に存在している時はギア５４をギアホームポジションに保持していない。より詳しくは、ドア本体１４がドア開位置に存在する時は、歯止め７４は、該歯止めが歯止めの第１の位置または歯止めの第２の位置のいずれの位置に存在するかにかかわらず、ギア５４との係合から解放される。ドア本体１４が開いている場合にピックローラギア５４がギアホームポジションから外れることを防ぐために、前記停止手段は、ドア本体１４がドア開位置に存在するときであっても、ピックローラギア５４をホームポジションにロックするロック機構を含む。より詳しくは図９に示すように、ピックローラギア５４は弾性アーム９０を含み、ドア本体１４は、Ｖ形ノッチ９６を含む縁端９４を有したノッチ構造９２を含む。
【００１９】
ピックローラギア５４がギアホームポジションに位置するとき、（図９に示すように）弾性アーム９０はノッチ９６内に静止しており、それによって、ドア本体１４がドア開位置に存在するときであっても欠損歯部５６と駆動ギア５８との位置整合状態が保たれる。ノッチ９６のＶ形状が、特にピックローラギアがホームポジションから離れて回転を開始するときにピックローラギア５４のギアホームポジションに向けての回転を促すと共に、ピックローラギアをギアホームポジションに保持する働きをする。弾性アーム９０は、十分な力がピックローラギア５４に印加されると、ノッチ９６から外れ、さらにノッチ構造を越えて動く。例えば、ドア本体１４がドア閉位置に存在してスプリング８２，８４がギア５４の第１の方向の回転を促すと、歯止め７４が歯止めの第２の位置に存在するならば、スプリングによって生じた回転促進力は、弾性アーム９０をノッチ９６から外してノッチ構造９２を通過させて動かし、かつピックローラの歯と駆動軸との係合をもたらす上で十分なものである。一般に、ソレノイド７２の作動時はスプリング８２，８４の力以外は弾性アーム９０に力は加わらず、このことがアームの耐用年数を高めている。
【００２０】
ドア本体取り付け式のソレノイドを要することなくピックローラ２４をピックローラホームポジションに保持する停止手段を備えることによって、プリンタ装置１０全体の製造コストが低下し、設計の複雑さが減少すると共に、全体の安全性が向上する。また、同一のスプリング８２，８４を用いて昇降板３０の移動促進およびピックローラ軸の回転促進を行うことにより製造コストはさらに低下する。印刷媒体の詰りが生じた場合は、ドア本体１４を開けることで、ピックローラ２４がセパレータ４０から分離され、これにより、ピックローラ２４をそのホームポジションから動かすことなく詰りを除去するための比較的簡単なアクセスが可能になる。
【００２１】
動作時には、ピックローラ２４がピックローラホームポジションに位置してその位置に保持されているときは、駆動ギア５８に関連した駆動軸（図示せず）を他の関連のない機能に用いることができる。トレイ２０からシートを採取することが所望されると、ソレノイドが作動して、歯止め７４が歯止めの第２の位置に動かされる。スプリング８２，８４からカム２６，２８およびカム従動子３６，３８を通じて作用するバイアス力が、軸２２を回転させて、駆動ギア５８をピックロールギア５４と係合させる。Ｄ字部４２は一回の回転を行い、その回転路上で歯止め７４に捕獲される（歯止めは通常は歯止めの第１の位置に向かう動きを促されているので、作動後は直に歯止めの第１の位置に戻る）。このように、ピックローラ２４は、ドア本体１４がドア開位置に存在するときであっても、作動が所望されるまでそのホームポジションに選択的に保持される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】ドアアセンブリを有したプリンタ装置の透視図である。
【図２】トレイ開位置におけるドアアセンブリの多目的トレイを示す、図１のプリンタ装置の断面図である。
【図３】図１のプリンタ装置の拡大部分断面図である。
【図４】カムおよびピックローラを備えたピックローラ軸を示すと共にカム従動子を備えた多目的トレイの昇降板を示す、図１のドアアセンブリの部分透視図である。
【図５】昇降板スプリングを示すためにプリンタ装置の大半の部品を除いた状態で表した、昇降板およびピックローラ軸の部分透視図である。
【図６】プリンタ装置の大半の部品を除いた状態で表した、昇降板およびピックローラ軸であって、関連する駆動ギアに隣接した欠損歯ギアを有するピックローラ軸の部分透視図である。
【図７】プリンタ装置のフレームに取り付けられたピックローラ、昇降板および摩擦パッドの正面図である。
【図８】欠損歯ギア、駆動ギアおよびソレノイド駆動式ラッチポールの側面模式図である。
【図９】ドアアセンブリ中のノッチ構造により画定されたノッチに係合した、欠損歯ギアに形成された弾性アームを示す、欠損歯ギアの部分透視図である。
【図１０】欠損歯ギアのリブ上の歯、巻かれた電機子の末端、およびソレノイド上のパッドを示す、欠損歯ギアおよびソレノイド駆動式ラッチポールの正面図である。
【図１１】従来のカム形状と一実施形態によるカム形状とを比較したグラフである。
【符号の説明】
【００２３】
１０  プリンタ装置、  １２  ドアアセンブリ、  １４  ドア本体、  １６  フレーム、１８  送出しシステム、  ２０  トレイ、２４  ピックローラ、３０  昇降板、４０  セパレータパッド、  ５４  ピックロールギア、５８  駆動ギア、６０  歯、７０  クラッチ機構、７４  歯止め、８０  ギアバイアスシステム、９０  弾性アーム、９２  ノッチ構造。
【図１】
0004657730.tif 000002
【図２】
0004657730.tif 000003
【図３】
0004657730.tif 000004
【図４】
0004657730.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004657730.tif 000008
【図８】
0004657730.tif 000009
【図９】
0004657730.tif 000010
【図１０】
0004657730.tif 000011
【図１１】
0004657730.tif 000012