JP4303615B2 - 再封止可能なカートリッジを開閉するシステム - Google Patents

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Description

本発明は一般的に再封止可能なカートリッジ、特に再封止可能なカートリッジを開閉するシステムに関するものである。
再封止可能なカートリッジは、品物を輸送するさまざまな用途に使用されてきた。そのような再封止可能なカートリッジは、輸送する品物の環境要素への露出の防止を含む好ましい特性を持つ。例えば、レーザーイメージング機器は、X線や他のタイプの医療イメージング写真フィルムなどの感光性媒体を輸送するのに再封止可能なカートリッジを使用する。なぜなら、異なるタイプや大きさの感光性メディアをレーザーイメージング機器に装着することが、時には必要だからである。そのようなレーザーイメージング機器は、変調されたレーザー光線が感光性媒体を走査することによりイメージを形成する技術分野でよく知られている。イメージの形成の前に、1つ以上の感光性媒体の入っているカートリッジがレーザーイメージング機器に装着される。上記カートリッジは、感光性媒体、媒体出し入れ開口部、およびトレーに接着して取り付けられた可撓性のあるカバーを含む供給エリアをもつトレーを含む。その可撓性のあるカバーは、カートリッジの遮光性封止を形成する媒体出し入れ開口部上に広がる。遮光性封止は、カートリッジを、遮光性封止が不可能な場合にカートリッジ内の感光性媒体が露出してしまう光の状態中を輸送可能にする。特許文献1(レムベルガー)、特許文献2(レムベルガー)、および特許文献3(ウェバー)は再封止可能なカートリッジの例を示していて、これら各々はこの参照により本明細書に組み込まれる。
レーザーイメージング機器の内部は遮光性環境を提供する。イメージング動作を実行するために、レーザーイメージング機器は、カートリッジの出し入れ口から1つ以上の感光性媒体を取り出す。それ故、レーザーイメージング機器は、レーザーイメージング機器内でカートリッジを開けられるシステムを必要として、出し入れ口からの感光性媒体の取り出しを可能にして、レーザーイメージング機器内でカートリッジを閉じて/再封止して、遮光性封止を有効にする。通常の使用過程ではカートリッジは数回開閉されなければならない。
特許文献1(レムベルガー)と特許文献3(ウェバー)とは、再封止可能な媒体カートリッジを開閉するメカニズムの例を示している。そのようなシステムは、特定の用途である程度の成功を達成しているかもしれないが、そのようなシステムは、製造するのに費用がかかり、他の不利点をもつ相対的に複雑なメカニズムを使用する。
よって、開閉機能を信頼性高く遂行可能であって、商業的に実行可能であって、大きさの点でより小さくて、よい封止を提供して、効率的に製造可能であるシステムの必要性が存在する。
本発明は、信頼性を備えて開閉する機能を遂行可能であって、商業的に実行可能であって、大きさの点でより小さくて、よい封止を提供して、効率的に製造可能である再封止可能なカートリッジを開閉するシステムを提供する。
加えて、カートリッジカバーのしわは閉じるときに発生することがあるが、そのようなしわはカートリッジの寿命を縮める。しわに加えて、強い封止の力を使用するイメージング機器は、カバーの接着性を無くしてしまう傾向がある。本発明は、しわとカバーの接着性を無くすこととの両方を減らす/無くすことにより、カートリッジの寿命を延ばす。
米国特許第5,132,724号 米国特許第5,473,400号 米国特許第5,480,134号
本発明の目的は、再封止可能なカートリッジを開閉するシステムを提供することである。
本発明のもう1つの目的は、信頼性高く開閉機能を遂行可能である再封止可能なカートリッジを開閉するシステムを提供することである。
本発明のさらにもう1つの目的は、商業的に実行可能であって、大きさの点でより小さくて、よい封止を提供して、効率的に製造可能である再封止可能なカートリッジを開閉するシステムを提供することである。
本発明の1つの実施の形態によれば、トレーと、そのトレーに再封止可能に係合した可撓性のあるカバーとを備え、再封止可能なカートリッジを開閉するシステムであって:カートリッジのトレーを受けるベース;カートリッジのカバーを係合させる手段を備えたローラーシャフト;ローラーシャフトに接続され、ローラーシャフトがカートリッジから離れた第1の位置と、ローラーシャフトがカートリッジから離れていない、第1の位置とは異なる第2の位置との間で、カートリッジに相対的にローラーシャフトを位置決めする、位置決め手段;および第1の回転方向へローラーシャフトを回転させて、ローラーシャフトのまわりにカバーを巻き、これによりトレーから少なくともカバーの一部を取り外すとともに、第2の回転方向へローラーシャフトを回転させ、これによりローラーシャフトからカバーをのばし、これにより再封止可能にカバーをトレーと係合させるモーターを備える。
以下、添付の図を参照して発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明による、1例のレーザーイメージング機器10は、再封止可能なカートリッジを用いて使用でき、開閉システムの統合に適している。レーザーイメージング機器10は蝶番で固定された装着ドア14を含み、その装着ドア14の中に、イメージング動作のために、再封止可能なカートリッジが装着可能である。他の適切なレーザーイメージング機器は、カートリッジを受け入れるために引き出す、装着用引き出しを使用可能である。他の装着装置も当業者に知られている。
本発明のカートリッジ開閉システムは、レーザーイメージング機器10内に取り付けられている。カートリッジがレーザーイメージング機器内に装着された後で、ドア/引き出しは閉じられて、レーザーイメージング機器10の遮光性環境内にカートリッジを封止する。
次に、カートリッジ開閉システムは、カートリッジを開ける動作をして、カートリッジ内の感光性媒体を取り扱うことを可能にする。感光性媒体は、レーザーイメージング機器10に備わったイメージングハードウェアにより、開けられたカートリッジから引き出される。次に、上記感光性媒体は、レーザーイメージング機器10の他のサブシステムによりイメージが記録される。カートリッジがレーザーイメージング機器10から外される前に、開閉システムはカートリッジを閉じる動作をする。カートリッジは再封止可能なので、カートリッジ内のすべての感光性媒体が露出される前にレーザーイメージング機械10から外せる。それ故、異なる大きさやタイプの媒体の入った複数のカートリッジが、必要に応じて、またカートリッジ内に残った未使用の媒体を無駄にすることなしに、レーザーイメージング機械10へ、簡便に、装着/再装着可能であって、また外すこともできる。
レーザーイメージング機器10は、1つ以上のカートリッジがレーザーイメージング機器10に装着可能なように、1つ以上の引き出しを含む。もし複数のカートリッジに異なる大きさの感光性媒体が入っているとすると、これは望ましい。したがって、開閉システムは、異なる大きさの感光性媒体の入った複数のカートリッジを動作させるよう構成される必要がある。
1例の再封止可能なカートリッジ12は、図2から図4を参照して説明される。他の構成は当業者に知られているかもしれない。再封止可能なカートリッジはよく知られているので、そのようなカートリッジは詳細に説明しない。
カートリッジ12は、光学的に不透明な媒体受けトレー20と、可撓性があり光学的に不透明なカバー22とを含む。可撓性のあるカバー22は、接着剤24や、磁気学的手段や、他の当業者に知られた方法により、トレー20に再封止可能なように取り付け可能である。本発明の説明を簡単にするために、カバー22は接着剤24により取り付けられているとする。トレー20は、底面壁26、前面壁28A、後面壁28B、向かい合う側壁28C、28D、および、トレーの周縁の周りを壁28A‐28Dの上端から外側へのびる部分30A‐30Dをもつへりを含む。接着剤24は、へり部分30A‐30Dに沿って間隔をおいて配置される接着の部分の形、または、へりに取り付けられた1つの接着ガスケットの形をとりうる。側壁28A‐28Dとへり部分30A‐30Dは出し入れ口を定義する。レーザーイメージングでは、図2に示されているように、出し入れ口は1つ以上の感光性媒体31を含んでもよい。感光性媒体は、例えば、イメージング用途のための、X線フィルム、感光性用紙、または、他の感光性基板物質からなる。
トレー20は、感光性媒体31の適切な位置決めのために、壁28A‐28D上に形成された内向きに突き出たガイド32を含む。足34A‐34Dは、突き出て形成されて、底面壁26から下へのびていて、本発明による開閉メカニズムのベース18内でカートリッジ12を支える。媒体の存在を検知するくぼみ35も底面壁26に形成される。レーザーイメージング機器10に付随する媒体の存在を検知するセンサは、すべての媒体がトレー20から取り出されたとき、底面壁26の表面の下のくぼみ35の中へのびる。それによって上記トレー20が空であることを検出する。底面壁26は、さらに足34Aと34Bに成形された位置決め用凹所36を含み、その凹所36は、底面壁の外側表面からトレー20へ上向きに伸ばされている。
前面壁28Aに隣接して形成された足34A、34Bは、傾斜表面38を含み、その傾斜表面38は、図4で示されるように、前面壁の下端から下方向へ傾いている。傾斜表面38は、カートリッジ12がベースに装着されたとき、ベース18に形成された任意の位置探索ピンの上で、足34A、34Bをガイドするために使用可能である。トレー20はさらに、底面壁26に形成された傾斜したエリア40を含み、底面壁26は底面壁の外側の表面上の台を提供する。傾斜したエリア40により形成された台は、カートリッジ12に含まれた媒体のタイプを識別するバーコードの印を備えてもよい。
図2および図3を参照すると、一連の等間隔の切り出された部分42が、前面壁28Aの上端の上のへり部分30Aに形成される。複数の切り出された部分42は、へり部分30Aの一連の空間の開いた複数の突起44を区画する。カバー22の1つの前方エリア45は、カバーがトレーの上に配置されたとき、トレー20の切り出された部分42に対して整列した一連の細長い穴46を含む。切り出された部分42は穴46とともに動作して、本発明の開閉メカニズムにより、カバー22との係合を容易にする。
カバー22は、好ましくは可撓性があり、光不活性で、光学的に不透明な物質のシートであって、トレー20の媒体出し入れ口の上に広がる大きさであって、また、へり部分30A‐30Dと結合する。カバー22は、カートリッジ12が動かされたとき、好ましくは十分伸縮可能であってトレー20から剥がされるのを防止し、十分堅くて開閉動作の最中の過度の伸縮に抗する物質からなる。カバー22はまた前方エリア45に強化帯(図には示されていない)を含んで、トレー20の切り出された部分の上のエリアのカバーの堅さを増してもよい。強化帯は、開閉メカニズムとの係合の間に、穴46の引き裂きに抗することを意図している。カバー22の抗伸縮性物質と強化帯とは、開閉動作の間、カバーに加わる一定の力により生じる被害に抗するよう設計されていて、それ故、そのような力の効果を、カートリッジの寿命を延ばす作用に向ける。
本発明の開閉システムは、カバー22を伸縮したり、穴46を引き裂いたりすることを引き起こす力が加わるのを減らす/無くすことを意図していて、それによってそのような問題の根源を解決するよう意図している。次に、本発明の開閉するメカニズムの1例の実施の形態は、図5‐図17を参照して詳細に記載される。
図5‐図8を参照すると、開閉システム50は、再封止可能なカートリッジ12を収容しかつ支えるベース52、カバー22に係合する手段を含むローラーシャフト54、ローラーシャフト54を回転するモーター56、および、スライド可能なようにベース52に結合され、ローラーシャフト54とモーター56とを支える台車58を含む。台車58は引き出しスライドに取り付け可能である。
一般的に、開閉システム50の目的は、カートリッジ12のカバー22を開閉することである。ローラーシャフト54上の突起/歯が、カバー22の穴46に係合するまでずっと、ローラーシャフト54はカートリッジ12の前端のまわりを回る。一度係合すると、ローラーシャフト54は、カートリッジ12の前面壁と後面壁の上へ巻き上がり(図5の矢印Aで示される方向へカートリッジ12の長さに沿って)、それによってローラーシャフト54の直径のまわりにカバー22を巻きつける。モーター駆動のローラーシャフトが回転するにつれ、ローラーシャフトは、メカニズムまたは他の装置がカートリッジ12から媒体を取り出すのに十分なだけカバー22が開くまで、カートリッジ12の中心方向へ移動する。ローラーシャフト54を反対方向へ動作させることは、カートリッジ12を再封止する。
さらに詳しくは、ローラーシャフト54の第1の(開ける)方向への回転は、ローラーシャフト54とカートリッジ12との間にけん引力を生成する。片寄せ手段は、ローラーシャフト54を片寄らせる垂直力をカートリッジ12に対して下方に加える。台車は、後で記載されるように、ローラーシャフト54とモーター56を支える手段を含む。けん引力は、台車をトレー20に沿ってスライドさせる平行移動の力となる。同様に閉じる動作の間にローラーシャフト54とカバー22の間に発生するけん引力は、台車をスライドさせる平行移動する力をもたらす。
ローラーシャフト54は細長い構成部材であって、鋼鉄で形成可能である。切り出されて曲がった部分78は、中央の縦軸に沿ってのびていて、カートリッジ12を開閉するカバー22の穴46に係合する手段を含む。図6に示されているように、曲がった部分78は、実質的に半円の断面をもつ。図に示された実施の形態では、ローラーシャフト54に係合する手段を持つカバーは、曲がった歯のような突起84を定義する複数のインデント82をもつ細長い長方形のプレート80を備える。突起84は、ローラーシャフト54がベース18に向かって下方に回転されたとき、切り出された部分42と同様にカバー22の穴46に係合するように、大きさが調整され間隔が空けられることが好ましい。プレート80と突起84は、金属のシートから一片を打ち抜き加工することにより、また、ほぼ直径の半分を切り落とされた曲がった部分78の一部にねじ86でしめつけることにより製造できる。突起84の湾曲の半径は、金属型のまわりでプレート80を曲げることにより成形可能である。
バネ組立品60は、封止の力を提供するためローラーシャフト54の両端に配置される。図8に示されているように、バネ組立品60は、ローラーリンク68に取り付けられたシャフト66のまわりを回転する取り付け金具64に取り付けられたピンチローラー62を含む。ねじれバネ70は、適切な封止の力を加えるトルクを与える。本発明の1つの実施の形態では、0.01152144[kgf−m]のトルクが、0.63504[kg]の適切な封止の力を作用することが発見されている。
また、カバー22に係合する間、ローラーシャフト54の両端に配置されているのは、ローラーシャフトの動きの制御を提供して、ローラーシャフト54の指数付けを提供するカム72である。ローラーシャフト54の両端に配置された一対のねじれバネ74が、以下でさらに詳しく記載されているように、ローラーシャフト54を一対のカム収容77のカム表面76に沿うように向ける。回転メカニズム75は、ねじれバネ74をローラーシャフト54とつなぐ。モーター56は1つの直流モーターであってもよい。
カバー22の高いローラー圧力としわは、カートリッジ12の寿命を縮めることがある。カートリッジが長い期間(例えば一晩)開けられたとき、高いローラー圧力はカバーの接着性をなくして、封止の特性を劣化させる。しわは、開閉システム50がカートリッジ12を閉じるときに発生する。図9aと図9bはしわにつながる要因を示している。図9aは、カバー22を開くように動作する(開ける方向Dへ移動する)ローラーシャフト54を示していて、カバー22の一部79’はローラーシャフト54に適合しない。図9bは次の閉める動作(閉じる方向Eへ移動する)の間のローラーシャフト54を示していて、カバー22の不適合部分79’がカートリッジ上でしわ79”として形成される。
閉じる方向へ力を加えること(すなわち、閉める動作の間)は、ローラーシャフト54に対してカバー22を隙間なく維持することが決定された。これにより、カバーの不適合部分、したがってしわをなくす。図10を参照すると、一対の一定の力のバネ81が、閉じられたカバー22を引っ張ることなしに、しわをなくすのに十分な力を供給する。一定の力のバネは、フレーム83に対して閉める方向に台車を引っ張る。この追加の力は、強い封止の力の必要性(強い力が従来の開閉システムで使用されてきた)をなくして、接着性劣化をなくす。各々一定の力のバネの0.2268[kg]の力(あわせて0.4536[kg])が適切であると発見されている。
次に図11を参照すると、動作中、装着引き出し/ドア14が開けられて、矢印Bで示される方向へベース52の上にカートリッジ12をスライドさせることにより、レーザーイメージング機器10に装着される。1つ以上のスライド85が、引き出し/ドア14の中のカートリッジ12の装着/脱着のために使用可能である。
カートリッジ12の装着の方向に関連して、開閉システム50の位置決定に注意せよ。すなわち、カートリッジ12が、開閉システム50の方向に装着される。したがって、装着時にユーザは、突起84に当たらないような状態である。
図11は代わりの装着配置を提供する。この配置では、カートリッジ12は、スライド85に沿う矢印Cにより示される方向へ、ベース52の上にカートリッジ12をスライドさせることにより、レーザーイメージング機器10に装着される。この装着する配置とともに、カートリッジ12は、ローラーシャフト54の軸に沿った(すなわち、平行な)方向へ装着される。開閉システム50は、カートリッジ12の装着を妨害しないように配置される。
1つ以上のセンサが、レーザーイメージング機器10内の、カートリッジ12のカートリッジ状態(例えば、存在、存在しない、および/または正しい方向)を確認するのに使用可能である。これらのセンサは機械センサまたは電気センサであってもよくて、当業者にはよく知られている。例えば、図12を参照すると、機械的部材である3つのセンサS1、S2、S3が使用可能である。これらの3つのセンサを用いて、3つの状態(カートリッジが存在しない、カートリッジの装着が正常である、およびカートリッジの装着が異常である)が定義できて。これらの状態は各センサの状態により決定される。例えば以下のように定義可能である:



Figure 0004303615
他の関係も当業者には知られている。
再度図11を参照すると、1つのセンサS4が、カートリッジ12の存在および/またはカートリッジ12の適切な方向を確認するために使用されている。図11の配置を用いて以下のカートリッジ状態が定義できる。
Figure 0004303615
開閉システム50は、1つの直流モーター(すなわち、モーター56)と2つの位置センサを使用して動作可能である。図13‐図17は、カートリッジ12を開閉する開閉システム50の動作を示している。
図13は、ホーム位置として参照される第1の位置における開閉システム50の部分的側面図を示す。これは、カートリッジ12がレーザーイメージング機器10に装着されたときの、開閉システム50の位置である。この位置では、システム50の部材は、カートリッジ12の装着エリア内に配置されない。この位置では、カム72は、ローラーシャフト54が定位置にあることを示すセンサ88を作動させる。この位置では、ローラーシャフト54が、カバー22の穴を開けられた端89から離れて配置されていて、突起84はベース52へ向かって下方に配置される。
図14は、カムが持ち上がった位置として参照される第2の位置における開閉システム50の部分的側面図を示す。この位置では、各カム72が、カム収容77の表面と接して、ローラーシャフト54をカバー22の穴を開けられた端89の方向へ持ち上がっている。
図15は、カム休止位置として参照される第3の位置における開閉システム50の部分的側面図を示す。この位置では、各カム72は休止状態のカム収容77の表面に接している。
図16は、カバーが係合した位置として参照される第4の位置における開閉システム50の部分的側面図を示す。この位置では、ローラーシャフト54が回転し続けて、突起84がカバー22の穴46に係合する。
図17は、開いた位置として参照される第5の位置における開閉システム50の部分的側面図を示す。この位置では、移動終了センサ91が遮断されて、開閉システム50の移動の終了を示す。
図13‐図17で示される位置を反対にすると、カートリッジ12上のカバー22の閉鎖/封止をもたらす。
再封止可能なカートリッジとの使用用に構成されて、本発明に従って開閉システムの混合に適した1例のレーザーイメージング機器を示す図 従来技術のカバーが取り外された再封止可能なカートリッジの等角図 カバーの一部が取り外された図2の従来技術のカートリッジの上面図 図2で示されるカートリッジの側面図 図2で示された開閉するカートリッジのための本発明による開閉システムの等角図 本発明に従って図5の開閉システムの一部を形成するローラーシャフトの図 図5に示される開閉システムの側面図 封止する力を提供するバネ組立部品の部分的後面図 本発明による開閉システムの動作中に発生するカバーのしわの形成を示す図 本発明による開閉システムの動作中に発生するカバーのしわの形成を示す図 図5に示されたしわを減らす/なくすために使用される一定の力のバネを示す開閉システムの底面等角図 第1の装着配置を示すレーザーイメージング機器の引き出し内に配置された本発明による開閉システムの等角図 第2の装着位置を示す本発明による開閉システムの等角図 定位置として参照される第1の位置の本発明による開閉システムの部分的側面図 カムが持ち上がった位置として参照される第2の位置の本発明による開閉システムの部分的側面図 カム休止位置として参照される第3の位置の本発明による開閉システムの部分的側面図 カバーが係合した位置として参照される第4の位置の本発明による開閉システムの部分的側面図 開いた位置として参照される第5の位置の本発明による開閉システムの部分的側面図
符号の説明
10 レーザーイメージング機器
12 再封止可能なカートリッジ
14 蝶番で固定された装着ドア
18 ベース
20 媒体受けトレー
22 可撓性のあるカバー
24 接着剤
26 底面壁
28A 前面壁
28B 後面壁
28C 向かい合う側壁
28D 向かい合う側壁
30A へり部分
30B へり部分
30C へり部分
30D へり部分
31 感光性媒体
32 突き出たガイド
34A 足
34B 足
34C 足
34D 足
35 検知するくぼみ
36 位置決めする凹所
38 傾斜表面
40 傾斜したエリア
42 切り出された部分
44 空間の開いた複数の突起
45 前方エリア
46 細長い穴
50 開閉システム
52 ベース
54 ローラーシャフト
56 モーター
58 台車
60 バネ組立品
62 ピンチローラー
64 取り付け金具
66 シャフト
68 ローラーリンク
70 ねじれバネ
72 カム
74 ねじれバネ
75 回転メカニズム
76 カム表面
77 カム収容
78 曲がった部分
79’ 部分
79” しわ
80 長方形のプレート
81 バネ
82 複数のインデント
83 フレーム
84 突起
85 スライド
86 ねじ
88 センサ
89 穴を開けられた端
91 移動終了センサ
S1 センサ
S2 センサ
S3 センサ
S4 センサ

Claims (3)

  1. トレーと、そのトレーに再封止可能に係合した可撓性のあるカバーとを備えている再封止可能なカートリッジを開閉するシステムであって:
    カートリッジのトレーを受けるベース;
    カートリッジのカバー係合る手段を備えたローラーシャフト;
    ローラーシャフトに接続され、ローラーシャフトがカートリッジから離れている第1の位置と、ローラーシャフトがカートリッジから離れていない、第1の位置とは異なる第2の位置との間で、カートリッジに相対的にローラーシャフトを位置決めする、位置決め手段
    第1の回転方向へローラーシャフトを回転させて、ローラーシャフトのまわりにカバーを巻き、これによりトレーから少なくともカバーの一部を取り外すとともに、第2の回転方向へローラーシャフトを回転させ、これによりローラーシャフトからカバーをのばし、これにより再封止可能にカバーをトレーと係合させるモーター;および
    ベースに取り付けられ、ローラーシャフトが上記第2の回転方向へ回転するときに、カバーをローラーシャフトに対して隙間なく維持する方向にローラーシャフトを引っ張る力を供給し、これによりカバーのしわを除去する少なくとも1つの一定の力のバネ
    を備えるシステム。
  2. カートリッジから離れているローラーシャフトの上記の第1の位置を感知する第1の場所に位置する第1の感知手段;および
    トレーからカバーの少なくとも一部を取り外されたことを示すローラーシャフトの上記の第2の位置を感知する、第1の場所とは異なる第2の場所に位置する第2の感知手段
    をさらに備える請求項1に記載のシステム。
  3. トレーと、そのトレーと再封止可能なように係合した可撓性のあるカバーを備えている再封止可能なカートリッジを開閉するシステムであって:
    カートリッジのトレーを受けるベース;
    カートリッジのカバーと係合する手段を持ったローラーシャフト;
    第1の回転方向へローラーシャフトを回転させて、ローラーシャフトのまわりにカバーを巻き、これによりトレーからカバーの少なくとも一部を取り外すとともに、第2の回転方向へローラーシャフトを回転させ、これによりローラーシャフトからカバーをのばし、再封止可能にカバーをトレーと係合させるモーター;および
    ローラーシャフトに接続されたカムを有し、カートリッジから離されベースとカバーの中間に配置された第1の位置と、カバーの少なくとも一部を除去する前においてカバーと係合する第2の位置とにローラーシャフトを位置決めする位置決め手段
    を備えるシステム。
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