(57)【要約】【課題】部品数を減らした簡単な構造によって、信頼性の高い用紙サイズ検出を行う。【解決手段】カセットガイドの運動をサイズ検出に適合させる装置及び方法は、例示的な実施形態において、用紙の１端側に配置されたガイド部材の動きを、このガイド部材の位置を検出する用紙サイズ検出器に伝達して回転させる一体部材（コネクタ）を含み、コネクタの第１の端部がガイド部材に接続され、コネクタの第２の端部が用紙サイズ検出器に接続される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙カセットであって、
用紙の１端側に配置され、第１の位置と第２の位置とのあいだを移動可能なガイド部材と、
前記ガイド部材の位置を検出し、第３の位置と第４の位置とのあいだを移動可能な用紙サイズ検出器と、
２つの端部を有する一体型コネクタであって、前記コネクタの第１の端部がガイド部材に接続され、前記コネクタの第２の端部が用紙サイズ検出器に接続された、一体型コネクタと、を備えることを特徴とする用紙カセット。
【請求項２】
用紙カセットの組立て方法であって、
第１の位置と第２の位置とのあいだを移動できるように、用紙の１端側にガイド部材を前記カセットの本体に設置し、
第３の位置と第４の位置とのあいだを移動できるように、前記ガイド部材の位置を検出するために用紙サイズ検出器を前記カセットの本体に設置し、
一体型コネクタの第１の端部を前記ガイド部材に接続し、前記コネクタの第２の端部を前記用紙サイズ検出器に接続することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カセットガイドの運動を用紙サイズ検出に適合させる機構及びその組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
調整可能な用紙カセットは、再生装置、例えばコピー機、プリンタ、ファクシミリ装置などにスタックされた用紙を供給する。通常、これらの装置では、コピー用紙の１枚１枚が再生装置を通して給紙され、一度に１枚ずつ処理される。したがって、用紙が１枚ずつ給紙される用紙供給が便利である。
【０００３】
再生装置は、種々のサイズまたは形状のオリジナル文書を、種々のタイプのコピーストックに正確に再生できなければならない。このような操作上の柔軟性を促進するため、カセットタイプまたはカセット形状に、切断した用紙を提供するのが通例であった。これらの用紙カセットは固定された単一の用紙サイズに設計することができるが、その場合、そのサイズの用紙しか再生装置に保管することができない。あるいは、調整可能なカセットを、カスタマが種々の異なる用紙サイズに対して調整できるように設計することもできる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，００３，８６２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，３３３，８５２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，５１１，７７１号明細書
【特許文献４】米国特許第５，５９６，３９９号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
固定サイズのカセットでは、プリント動作を行って、そのカセット内の用紙サイズ以外のコピー用紙にプリントする場合、そのカセットを装置から取り外し、別の固定サイズのカセットと交換しなければならない。同様に、調整可能なカセットでも、カセット内の用紙サイズが特定のプリント動作に対して不適切であれば、その特定プリント動作のためにはコピー用紙を取り出して適当なサイズのコピー用紙に交換しなければならない。
【０００６】
カセットが再生装置に挿入されると、再生装置がカセット内の用紙サイズを認識できることが望ましい。これにより、装置は自動的にフィードバックを提供することができ、オペレータは、そのカセットの用紙サイズで特定ジョブを実行できるか、または用紙を交換すべきかを判断することができる。例えば、コピー機の場合、装置が、コピープラテンに置かれたオリジナルのサイズ再生、または自動縮小及び／または自動拡大のための用紙サイズを提供できるかどうかをオペレータが判断することができる。
【０００７】
用紙サイズの感知は通常、技術的にそれほど難しくはない。しかしながら、複数の用紙サイズを確実に検出する経済的な方法の開発は困難である。大型で高価な再生装置の場合、各用紙のサイズは、その用紙が再生装置を通して給紙される際に判断されることが多いが、このアプローチはかなり高コストである。小型で、より安価な再生装置では、通常、複数のサイズを検出する必要がない。ユーザは複数のサイズを使用することはできないか、異なる２種類のサイズだけが使用できる。したがって柔軟性が低下する。
【０００８】
さらに別の再生装置では、カセットガイド位置によってカセット内の用紙サイズを検出する。通常、ｎ個の個別ディジタルオンオフセンサまたはスイッチが２nの異なるガイド位置を検出する。これらの再生装置では精巧な電気機械システムを使用して、ガイド位置をサイズ検出に適合させている。すなわち、これらのシステムは、スライダ、ギア、レバー、カム、ディスク、さらにはプーリ、ベルト及びケーブルなどから構成される複雑な機構であるが、能力に限界があり、高価でかつユーザフレンドリーでない。
【０００９】
このように、用紙サイズの検出を簡素化し、用紙サイズ検出機構の開発に関する製造コストを低減しつつ用紙サイズ検出の信頼性を高め、かつ用紙サイズ検出をよりユーザフレンドリーにしたいという要望が常にある。
【００１０】
このため、機械部品の数を減らすことによって用紙サイズ検出機構のコストを低減できる装置及び方法が求められる。
【００１１】
さらに、用紙ガイドと、この用紙ガイドの位置を検出するセンサまたはスイッチとの間に形成される機械的遊びを低減することによって、用紙サイズ検出機構の信頼性を高める装置及び方法が求められる。
【００１２】
用紙サイズ検出機構の実際のカセット形状に対する依存を低減することで、用紙サイズ検出機構の順応性を高める装置及び方法がさらに求められる。
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の装置及び方法は、取外し可能なカセットの用紙ガイドの位置を、複数のディジタルオンオフセンサまたはスイッチを用いる従来の用紙サイズ検出に適合させる。
【００１４】
本発明の装置及び方法は、さらに、再生装置におけるコスト効率の良い用紙サイズ判定を可能にする。
【００１５】
本発明の装置及び方法は、さらに、再生装置におけるカセットガイド位置とサイズ検出センサまたはスイッチとの機械的インターフェースを定める。
【００１６】
本発明の装置及び方法は、さらに、単一の機械部品によって、サイドガイドからスライドプレートに運動を伝達する。
【００１７】
本発明の装置及び方法は、さらに、単一部品によって、ガイド部材からスライドプレートに運動を伝達することによって信頼性を高める。
【００１８】
本発明の装置及び方法は、さらに、多数の部品を使用することで生じる好ましくない部品公差（part tolerance）を実質的にすべて取り除くことにより精度を高める。
【００１９】
本発明の装置及び方法は、さらに、ガイド部材とスライドプレートとの相対運動を実質的にすべて取り除くことにより精度を高める。
【００２０】
本発明の装置及び方法は、さらに、ガイド部材のガイド運動を平行移動及び回転させる。
【００２１】
本発明の装置及び方法は、さらに、カセットのチャネルに支持されたロッドを用いてガイド部材のガイド運動を平行移動して回転させる。
【００２２】
本発明の装置及び方法は、さらに、センサまたはスイッチアレイと簡単に相互作用することができるスライダにカセットガイドを接続するロッドを用いて、ガイド部材のガイド運動を移動及び回転させる。
【００２３】
本発明の例示的なシステムは、用紙の１端側に配置され、第１の位置と第２の位置との間を移動可能なガイド部材と、このガイド部材の位置を検出し、第３の位置と第４の位置との間を移動可能な用紙サイズ検出器と、２つの端部を有する一体型コネクタであって、コネクタの第１の端部がガイド部材に接続され、コネクタの第２の端部が用紙サイズ検出器に接続された一体型コネクタと、を含む用紙カセットを含んでもよい。
【００２４】
本発明の上記及び他の特性及び効果については、以下に示す、本発明による装置及び方法の種々の例示的な実施形態の詳細な説明に記載され、またその詳細な記載から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の特性を組み込むことのできる、電子写真プリンタ、ソリッドインクプリンタ、コピー装置（すなわち、再生装置）を全体的に理解するために、その主要な種々の部品を概略的に示す図１を参照する。カセットを用紙サイズの検出に正確に適合させる本発明は、上記の装置における使用に対して特に良好に適合されるが、このような実施形態が単なる例示であることは明らかである。本発明の態様は、さまざまなタイプの基板または媒体を精密かつ正確に位置合わせして識別する必要がある任意のカセットにおいて実施が可能である。
【００２６】
図１には、本発明による、調節可能な用紙カセット１１０を含む自動電子写真プリント装置１００が示されている。本発明は、自動電子写真装置における使用に特に適しているが、切断された材料シートが給紙源から供給される任意数の他の装置での使用にも同様に適する。プリンタは、感光ドラム１２０を含む。感光ドラム１２０は、矢印で示される方向に回転して、一連の電子写真処理ステーション、すなわち、帯電ステーションＡ、像形成ステーションＢ、現像ステーションＣ、転写ステーションＤ及びクリーニングステーションＥを順次通過する。
【００２７】
再生すべき文書が撮像プラテン１６０に置かれ、ランプ１４２、ミラー１４４，１４６，１５０及びレンズ１４８を含む光学システム１４０の移動によりスキャンされて、帯電ステーションＡにおいて帯電されたドラム表面に流動的な光画像が生成される。この画像が現像ステーションＣにおいて現像され、可視トナー像が形成される。本発明による調整可能な用紙カセット１１０は、装置の前部から図１の面に沿って図２において矢印１０２で示される方向に挿入される。積み重ねた用紙が、用紙スタック支持プラットフォーム１１２によってカセット１１０内に支持されている。支持プラットフォーム１１２は、リフトモータまたはリフトスプリング１１４によって、給紙ロール１３０に向かい上方向に付勢されている。給紙はコントローラ１７０によって開始され、ドラム表面の画像が転写ステーションＤに移動するのに同期してカセット１１０から位置合わせロールに用紙が供給される。トナー像がコピー用紙に転写されると、コピー用紙はドラム表面から剥がされて、溶着ステーションＦに送られ、トナー像がコピー用紙に溶着される。その後、ドラム表面は続いてクリーニングステーションＥに進み、帯電ステーションＡにおいて再びドラム表面を帯電する前に、ドラム表面に残った残留トナーが除去される。溶着ステーションを離れると、トナー像が定着したコピー用紙は用紙収集カセット１８０に送られる。
【００２８】
図２から図５を参照し、自動用紙サイズ検出機構をより詳細に説明する。図２、図３及び図５に示されるカセット１１０では、カセットにおいて使用される自動用紙サイズ検出機構をより理解するために、用紙支持プラットフォーム１１２及びリフトモータ１１４は省略されている。一般に、カセットまたは引き出しの底部は一体型（one-piece）の成形プラスチック製であり、後部フレーム部材及びサイドフレーム部材１１６及び１１８を含むさらなるプラスチック要素がこれに組み込まれているか、追加されている。
【００２９】
積み重ねた用紙が用紙支持プラットフォーム１１２に置かれると、後部用紙端部ガイド２００が、用紙の後端部に接触するための位置に移動する。後部用紙端部ガイド２００は、装着スロット２０２及び２列のスロット２２４，２２６上を移動し、その内側端部には、積み重ねた用紙の後端部に抗してガイド２００を適所に保持するための圧力ロック部材２２８を有する。全文書の中心位置合わせは、カセット１１０の対向するサイドガイド２１２，２１４の周知のダブルラックアンドピニオン接続２１０によって従来のように行うことができる。よって、サイドガイド２１２，２１４は、互いに近づく方向にあるいは互いから遠ざかる方向に同量だけ自動的に共に動き、装填された用紙のサイズにかかわらず積み重ねた用紙を中心に配置する。後部用紙端部ガイド２００と同様に、対向するサイドガイド２１２，２１４は、さらに、これらの対向するサイドガイド２１２，２１４を適所に保持するロック部材を含むことができる。なお、中心位置合わせガイド２１２及び２１４のみが示されているが、非中心位置合わせガイドを使用することもできる。
【００３０】
プリント機構１００を複数の用紙サイズに適合させるためには、用紙サイズを検出しなければならない。用紙サイズの検出は、意図されるプリント領域外へのプリントを避けるため、または全プリント領域を利用するために必要である。ソリッドインクプリンタに関して理解されるように、用紙に転写されないインクはプリント機構１００に残留する。これにより、プリント機構１００または以後のプリントが損傷を受ける可能性ある。したがって、用紙サイズ検出装置によって用紙のサイズを判断し、アクチュエータによって用紙サイズ検出装置を正確に位置決めする。
【００３１】
プリント機構１００のサイズ検出センサまたはスイッチを作動させるために、用紙サイズ検出装置は、対向するサイドガイド２１２，２１４の位置を利用する。サイドガイド２１２と２１４はラックアンドピニオン接続２１０によって互いに接続され、対称的に移動するので、対向するサイドガイド２１２，２１４の一方のみをサイズ検出に使用すればよい。なお、後部用紙端部ガイド２００の位置を使用することができる。図２に示されるように、用紙サイズ検出装置は、スライドプレート２０２、穴２０４、アーム２０６及びカム２０８を含む。スライドプレート２０２は、サイドフレーム部材１１６に一体形成された、あるいはこれに取り付けられた装着スロットによって、矢印１０２及び１０４で示される方向に移動する。
【００３２】
サイドフレーム部材１１６の外側表面にカム２０８が取り付けられ、あるいは一体形成されている。カム２０８の外側表面には、各カムに対して１つずつアーム２０６が取り付けられ、または一体形成されている。カム２０８とアーム２０６は、矢印１０２，１０４で示される方向において、サイドフレーム部材１１６に対して固定した状態を維持する。しかしながら、アーム２０６が穴２０４に近接して配置されると、カム２０８はスライドプレート２０２の異なる穴２０４を通過させてアーム２０６を矢印１０６で示される方向に動かし、アーム２０６を伸長状態に維持する。こうして、図５に示すように、例えば、穴２０４を通過するアーム２０６によって実線２１０で示されるような機械的パタンが生成され、サイドガイド２１２，２１４の位置を示す。逆に、アーム２０６が穴２０４に近接して配置されない場合には、アーム２０６は、スライドプレート２０２の異なる穴２０４の外側に矢印１０８によって示される方向にカム２０８を動かし、カム２０８を後退位置に維持する。
【００３３】
その他のさまざまな例示的な実施形態では、穴２０４を通過して延びるアーム２０６を湾曲させ、カセット１１０の挿入及び引き出し操作中にアーム２０６が連続的に穴の内外に移動できるようにすべきである。個々のアーム２０６にこのような丸みをつけることで、挿入及び引き出し時の個々のアーム２０６に対する損傷を避けることができる。
【００３４】
図５に示されるように、アーム２０６及びカム２０８が、プリント装置１００の本体に恒久的に固定された回路（図示せず）のセンサまたはスイッチを作動させるフラグに対して選択的に作用できるように、穴２０４がスライドプレート２０２に形成されている。なお、カム／アクチュエータばねアセンブリを説明したが、光学アレイ、ホール効果センサアレイまたは他のセンサシステムを使用して、ガイド部材２１２の位置に関するデータを送信することもできる。スライドプレート２０２が適当な位置に置かれ、適当なアーム２０６が適当なフラグに接触すると、このフラグが回路板のセンサまたはスイッチを作動させる。
【００３５】
所与の数及び順序のセンサまたはスイッチを作動させることにより、コントローラ１７０は、複数の用紙サイズから正しい用紙サイズを判断することができる。このように、コントローラ１７０は、連続的なサイズ検出ではなく、センサまたはスイッチの順序に基づき、カセット１１０に装填された用紙のサイズを把握することができる。センサ及びスイッチの順序にもとづくカセット１００に装填された用紙のサイズ判断は周知であり、例えば、その記載内容全体が本願明細書の一部としてここに援用される、Ｄｅｍｐｓｅｙ他による米国特許第５，５９６，３９９号及びＭｉｌｉｌｌｏ他による米国特許第５，３３３，８５２号で論じられている。
【００３６】
しかしながら、従来は、アームを適当な穴に正確に配置するために、サイドガイドの位置を利用していた。用紙がカセットに置かれると、サイドガイドはその用紙の幅に合うように調節される。サイドガイドの調節に際しては、複数のスライダ、ギア、カム、レバー、ベルト及びケーブルを使用して、対向するサイドガイド部材の動きに一致するようにスライドプレートを移動させる。このような複数の部品を使用するために製造費が増大する。また、多数の部品を使用するために遊びが大きくなる。よって、アームに対する穴の位置決め精度が低下する。
【００３７】
この問題を解決するために、本発明は、図２から図４に示されるような、サイドガイド２１２，２１４の位置とスライドプレート２０２との機械的インターフェースに焦点を合わせたアクチュエータを提供する。特に、アクチュエータは、サイドガイド２１２の位置を、回路基板のセンサまたはスイッチを作動させるフラグと相互作用する多数のアーム２０６による従来の用紙サイズ検出に適合させる。したがって、アクチュエータは、複数の用紙を検出するために任意のカセットまたは装置に適用が可能である。
【００３８】
本発明の例示的な実施形態によれば、アクチュエータは、スナップ嵌め部３０２、ロッド３０４及びチャネル３０６を含む。アクチュエータを使用することにより、ガイド部材２１２は、このガイド部材２１２とスライドプレート２０２のいずれにも接続された単一部品（すなわち、ロッド３０４）によってスライドプレート２０２を直接移動させる。
【００３９】
図３及び図４に示されるように、スナップ嵌め部３０２は、フック３１２と位置決め部材３１４との組み合わせを含む。フック３１２と位置決め部材３１４とが一緒にスナップ嵌め部３０２をガイド部材２１２に接続し、アクチュエータがガイド部材２１２に対して独立して移動しないようにする。なお、アクチュエータをガイド部材２１２に接続し、アクチュエータがガイド部材２１２に対して独立して移動しないようにするために、現在利用可能な、または最近開発された任意の単一装置または組み合わせを使用することが可能である。例えば、スナップ嵌め部３０２の代わりにねじとねじ穴を使用することもできる。
【００４０】
ロッド３０４は、その一端がスナップ嵌め部３０２に一体形成または接続されている。ロッド３０４の他端は、スライドプレート２０２に一体形成または接続されている。ロッド３０４は、ガイド部材２１２が矢印１０６で示される方向に所与の量だけ移動すると、スライドプレート２０２も同じ量だけ矢印１０４の方向に移動するように、ガイド部材２１２とスライドプレート２０２のいずれにも直接接続されている。逆に、ガイド部材２１２が矢印１０８で示される方向に所与の量だけ移動すると、スライドプレート２０２も同じ量だけ矢印１０２で示される方向に移動する。
【００４１】
このような直接的な運動の移動によって、スライドプレート２０２のガイド部材２１２に対する位置決め精度が高まる。スナップ嵌め部３０２とロッド３０４のみを使用することで、用紙サイズの判断に関するコストも低減する。ロッド３０４とガイドチャネル３０６とを使用することで、ガイド部材２１２とスライドプレート２０２との機械的界面により着目することができる。なお、サイドガイド２１２の移動のみを説明してきたが、もう一方のサイドガイド２１４の移動を利用することもできる。
【００４２】
カセット１１０の底部にはガイドチャネル３０６が設けられ、そこに配置されたロッド３０４をガイドする。他の例示的な実施形態においては、ガイドチャネル３０６がさらに突出部を含み、これによりロッド３０４をガイドチャネル３０６内に維持する。ガイドチャネル３０６の一端は、サイドガイド２１２がサイドフレーム１１８に近接しているときのサイドガイド２１２に近い位置から始まり、図２に示すように矢印１０６で示される方向に延び、矢印１０４で示される方向に、サイドプレート２０２に沿った位置で終端している。ロッド３０４をガイドチャネル３０６内に配置することにより、ロッド３０４の動きがチャネル３０６によって制限されるため、遊びを減らすことができる。単一部品（すなわちロッド）のみを制御すればよいことによっても、遊びは低減する。すなわち、サイドガイド２１２の動きは、スライドプレート２０２に直接伝達され、回転される。アクチュエータは可撓性でもあり、ガイドチャネル３０６の形状に一致することができるため、実際のカセット形状に対する依存がより小さくなる。
【００４３】
ラックアンドピニオン接続２１０の中心とサイドフレーム部材１１６との間で、ガイドチャネル３０６は湾曲している。図２に示されるように、ガイドチャネル３０６は湾曲部３１０において湾曲し、サイドガイド２１２の運動がスライドプレート２０２に線形に移動する。ガイドチャネル３０６が湾曲する半径は、ロッド３０４のガイドチャネル３０６内の移動が簡単であり、カセット内の空間を、効果的に利用できるように選択される。特に、湾曲３１０の半径は、ロッド３０４が湾曲３１０において簡単に移動でき、ロッド３０４がガイドチャネル３０６内でひっかからない範囲で最小値に設定される。逆に、湾曲３１０の半径は、カセット内部の空間を効果的に利用できる範囲で最大値に設定される。図２では、ほぼ直角としているが、任意の角度とすることができる。
【００４４】
なお、ロッド３０４は、ロッド３０４がチャネル３０６内部で屈曲しないが、十分な可撓性を有してガイドチャネル３０６内部を自由に移動できるように、現在利用できる及び最近開発された任意の材料で製造できる。ロッド３０４は、図４に示されるような「Ｉ」字の断面を含む、任意の形状または断面を有することができる。さらに、ロッド３０４は、ロッド３０４とガイドチャネル３０６とのあいだの遊びが最小化されるとともにロッド３０４が簡単に移動できるように、任意の材料で製造でき、任意の形状または断面を有することができる。
【００４５】
このように、本発明によれば、単一部品（すなわち、ロッド）のみが使用されるため、用紙サイズの検出が大幅に改善され、信頼性が高まる。さらに、複数の部品の使用による好ましくない公差が実質的にすべて解消するので、全体的なサイズ検出も向上する。さらに、全体的なサイズ検出は、ガイド部材とスライドプレートとの相対運動が実質的になくなることによっても向上する。
【００４６】
さまざまな例示的な実施形態に関連して本発明を発明したが、上記の説明にもとづき、多くの代替、修正及び変更が可能であることが理解される。したがって、上述した、本発明の例示的な実施形態は例示を意図するものであり、本発明を制限するものではない。本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の例示的な実施形態による用紙カセットを有する自動プリント装置の概略図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態による用紙カセットを詳細に示す３次元図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態による、スナップ嵌め部及び可撓性プッシュロッドを備える用紙カセットを詳細に示す３次元図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、スナップ嵌め部及び可撓性プッシュロッドを詳細に示す図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態によるスライドプレートを備える用紙カセットを詳細に示す３次元図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  自動電子写真プリント装置、１１０  調節可能な用紙カセット、１１２  用紙支持プラットフォーム、１１４  リフトミラー、１１６  サイドフレーム部材、１７０  コントローラ、２００  後部用紙端部ガイド、２０２  スライドプレート、２０４  穴、２０６  アーム、２０８  カム、２１０  ラックアンドピニオン接続、２１２，２１４  サイドガイド（ガイド部材）、３０２  スナップ嵌め部、３０４  ロッド、３０６  チャネル、３１２  フック、３１４  位置決め部材。
【図１】
2005179060.tif 000003
【図２】
2005179060.tif 000004
【図３】
2005179060.tif 000005
【図４】
2005179060.tif 000006
【図５】
2005179060.tif 000007