JP4781102B2 - ヒンジ装置 - Google Patents

Description

本発明は、一つ以上のタンデム動作ロックおよびロック無効化を有するタンデム旋回構造に用いるためのヒンジアッセンブリに関する。ヒンジアッセンブリは、ピギ−パック方式で与えられた二つの別々の旋回ユニットを有する電子複写装置を用いるのに特に適している。

プリンタ、複写機、ファクシミリおよび他の電子複写製品は、典型的に、インクまたはトナーの補給、媒体の詰まり、等のためのような、内部構成要素へのアクセスを得るべく旋回されて開くカバーまたは構造的ハウジングを有している。複写機および多機能プリンタおよびプリント、スキャンおよび／または複写機能を有する装置は、旋回するカバーに付加的な要求を有している。プリント機構を有する他にもそのような多機能装置は、スキャン機構をも含んでいても良く、そして自動ドキュメント供給機構を備える供給ユニットを有していても良い。供給ユニットは、通常、水平位置近くに配向されている。そのような供給ユニットは、ドキュメント複写または媒体詰まり回復のためにスキャナプラテンガラスにアクセスすべく旋回されて開かなければならない。

供給ユニットは、スキャナおよび旋回軸も組み込んでいる下側構造にピギーパック方式でタンデムに結合されていても良い。この下側スキャナユニットも、通常はほぼ水平位置に配向されている。これの例は、図１〜図２に単純化された形態で示されている。プリンタ装置１００は、第一の結合ヒンジ１２０を介して回転可能下側スキャナユニット１３０に結合された上側回転可能供給ユニット１１０を含んでいる。回転可能下側スキャナユニット１３０は、第二の結合ヒンジ１４０を介してプリンタ１００からなる下側ベースに対して回転可能である。それゆえ、各々独立して回転され得る二つのタンデムヒンジが設けられる。しかしながら、下側スキャナユニット１３０が、プリンタ装置１００の内部へのアクセスを提供すべく旋回されて完全に開くとき、図２に示されるように問題が生じるかもしれない。すなわち、上側フィーダユニット１１０は、さらに旋回し、重力および／または下側スキャナユニットの開放による内部動作の影響に起因して、装置の陰に垂れ下がることが必要であるかもしれない。

下側スキャナユニットが、閉じられた上側フィーダユニットによって本に適応させることを意図されているならば、鉛直スライドすなわち上昇範囲は、スキャナユニット上の本の厚みに適応すべく設けられ得る。今、フィーダユニットが、制限されなければ、所望されない力および重力および運動量に起因する因果関係によって後方へ平行移動にて伸長され得るので、そのような上昇能力は、スキャナユニットが完全に開かれたときに付加的な問題を発生し得る。

抑制されていないフィーダユニット１１０が、第一の結合ヒンジ１２０によってまたは上昇スライドの抑制されていない平行移動によって許可される旋回動作によって後方に垂れ下がるとき、フィーダユニット１１０は、プリンタ装置１００の陰の壁部またはその陰を歩いている人を叩き得る。さらにまた、フィーダユニット１１０が、自由に後方に垂れ下がるとき、フィーダユニット１１０、第一の結合ヒンジ１２０および／またはヒンジ取り付けコンポーネントが、曲げられまたは損傷され得る。

全てのこれらの問題は、それらが多目的機能性を要求するときに、プリンタに対して付加される機能の統合に起因してもたらされる。ユーザインタフェースの予測不能性も問題の一部となり得る。装置のユーザは、それらが開いている種々のカバー機構の動作傾向は、無視するかもしれない。旋回される種々の装置ユニットの開放および取り扱い時に、不用意で且つ不注意となる傾向は、さらに他の問題を導き得る。ヒンジは、詰まり除去またはインク補充のような、所望されるタスクを最適に達成するのに充分に広く開放されないかもしれない。
米国特許第５５６４１６３号 米国特許第６０９２８４７号 米国特許第６１７５９９０号 米国特許第６４２７５００号 米国特許第４５５６３０８号 米国特許第５０６００１９号 米国特許第５２６５３１０号 米国特許第６４９９１８９号 米国特許第６６１５０１９号 米国特許第６２４３８８４号 米国特許第６５１０３０１号 米国特許第５１６２８４６号

したがって、タンデム旋回ユニットを適応させるための構造は、種々の問題を欠点として持っている。

本発明の第一の態様によれば、それが下側ユニットにタンデムに結合され且つ下側ユニットが非水平位置へ旋回されるとき、上側ユニットが下側ユニットから脱落するのを防止するために、少なくとも一つの動作ロックが、タンデムユニットの上側ピギーパック方式ユニット上に設けられている。

種々の例示的実施の形態において、この態様は、重力依存ロック機構を用いることによって達成される。さらにまた、望ましい実施の形態において、ロックは、上側および下側ユニットの充分な旋回方式であると同時に自己作動および自己解放方式である。

種々の例示的実施の形態において、動作ロックは、下側ユニットに対する上側ユニットの回転動作を妨げる。他の種々の例示的実施の形態においては、動作ロックは、下側ユニットに対する上側ユニットの平行移動を妨げる。望ましい実施の形態においては、下側ユニットに対する上側ユニットの回転動作および平行移動の両方を妨げる動作ロックが設けられる。より望ましい実施の形態においては、動作ロックは、ヒンジを通常動作に戻すためにユーザの側に特別な知識または処置が要求されることがないように、自動的に有効または無効とされる。

種々の例示的実施の形態において、下側ユニットに上側ユニットをタンデムに結合するヒンジのためのヒンジ旋回動作ロックは、下側ユニットが、第一の位置（例えば閉じられた位置）と第二の位置との間の中間の範囲の位置内へ旋回されたときに、上側ユニットの旋回運動を自動的に抑制するであろう。さらにまた、実質的に水平位置に閉じられたように、下側ユニットが第一の位置にまたはその近傍に配向されたときに、動作ロックは、自動的に解除され且つ上側ユニットが自由に旋回することを許可するであろう。

この動作ロックの解決策は、しかしながら、他の問題に導くかもしれない。上側ユニットを形成する大きな幾何学形状の典型的な媒体フィード機構が、ユーザによって把持されたとき、ヒンジの旋回中心に近いロック位置に対向して適用され得るてこ（梃）の優位性およびトルクは、巨大なものとなり得る。ユーザは、過大な力でユニットを意図的に開こうとすることはあまりなさそうである。しかしながら、このてこのために、ユニットは、さもなければヒンジを鉛直位置にロックしているロック機構を損傷または破損してしまうかもしれない力によって不注意で開かれてしまうことがあり得る。これは、ヒンジ取付部または装置の他の構成要素を破損するかもしれない。

本発明の第二の態様によれば、上述の問題を低減または防止するためにロック無効化機構が設けられる。そのようなロック無効化機構は、損傷を引き起こすことなしに、ロックに過大な力を与えることを可能とする。望ましい実施の形態においては、ロック有効化条件は、ヒンジを通常操作に戻すために、ユーザの側において特別な知識または処置が要求されることがないように、無効化状態の後に自動的にリセットされる。

例示的な実施の形態においては、動作ロックは、シートフィーダユニットを形成する上側ユニット、スキャンハウジングを形成する下側ユニット、およびマーキングエンジンを収容し得る下側ユニットの下方の固定されたベースを具備する複写機、ファクシミリ、プリンタまたは多機能装置のような、電子複写装置に設けられる。

本発明のさらなる態様によれば、種々の動作ロックおよび／または無効化機構が、おおざっぱに一瞥しただけで、ヒンジアッセンブリが通常のヒンジの外部視覚的外観を有するように、ヒンジアッセンブリの外側ハウジングの内側に設けられる。改善された美観の他に、この外部連鎖、リリースキャッチ等の排除は、さもなければ装置の適正な操作を妨げる位置干渉の原因を除去することができ、そして製品安全性を改善することができる。

図３〜図５は、記述されるシステムおよび方法の種々の例示的な実施の形態において使用可能な例示的なタンデム旋回装置２００を図解している。例示的な実施の形態において、装置２００は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、または他の同様の装置のような、電子複写装置であっても良く、そして望ましくは、コピー、プリント、および／またはファクシミリ送信機能を提供するばかりでなく、スキャンすることの可能な多機能装置である。電子複写装置２００は、上側旋回ユニット２１０と、下側旋回ユニット２２０と、上側旋回ユニット２１０を下側旋回ユニット２２０に旋回軸で結合する第一の結合ヒンジアッセンブリ３００と、装置のベース２３０に対して下側ユニット２２０を旋回軸で結合する第二の結合ヒンジアッセンブリ４００とを含んでいる。

上側旋回ユニット２１０は、スキャンヘッドまたはスキャンプラテンを通り過ぎて紙のような、記録媒体を進める自動供給モジュールを有する上側フィーダユニットを形成していても良い。例示的な実施の形態において、下側旋回ユニット２２０は、スキャナプラテンを含む下側スキャンユニットを形成している。スキャンされた画像は、例えば、ベース２３０内に設けられるマーキングエンジンによって再現され得る。

第一の結合ヒンジアッセンブリ３００は、実質的に水平の閉じられた位置（図３）と実質的に鉛直の完全に開いた位置（図４）との間における上側旋回ユニット２１０の回転動作を可能とする。しかしながら、ユニット２１０は、一つ以上の中間位置に位置させられても良い。第二の結合ヒンジアッセンブリ４００は、同様に、閉じられた実質的に水平の位置（図３）と、完全に開いた実質的に鉛直の位置であってもよいが、望ましくは鉛直よりも小さいが下側ベース装置２３０へのアクセスを可能とするのに充分な、開いた位置（図５）との間における下側旋回ユニット２２０の回転を可能とする。ユニット２２０も、一つ以上の中間位置まで開かれていても良い。第二の結合ヒンジアッセンブリ４００は、第一の結合ヒンジアッセンブリ３００の動作とは独立に動作し得るけれども、第一の結合ヒンジアッセンブリ３００は、下側旋回ユニット２２０の配向または動作に少なくとも部分的に依存する運動動作を有している。

この一つの重要な特徴は、図５に示されており、そこでは下側旋回ユニット２２０の非水平位置への開動作の間、第一の結合ヒンジアッセンブリ３００は、図１２および図１４に関連して後により詳細に説明される、第一の動作ロック５００によって抑圧されるその動作を有している。例示的な実施の形態におけるこの第一の動作ロック５００は、下側旋回ユニット２２０に対する上側フィーダユニット２１０のさらなる回転を抑圧し、且つ望ましくは、重力作動ロックである。従って、下側スキャンユニット２２０が開かれているとき、上側フィーダユニットは、スキャンユニットから不注意に脱落することはないであろう。

図６〜図７を参照すると、例示的なタンデム旋回電子複写装置２００は、
上側ユニット２１０を矢印の方向に下側ユニット２２０に対して実質的に垂直に自由に平行移動させることが可能なエレベータスライド機構６００をさらに含んでいる。この例においては、移動は実質的に鉛直である。電子複写装置２００のこのような関係において、上側ユニット２１０は、下側スキャンユニット２２０に設けられたスキャン用プラテンをカバーするカバーまたはフィーダユニットであっても良い。個々のシートをコピーするとき、上側ユニット２１０は、下側スキャンユニット２２０の非常に近くに配置され得る。しかしながら、本または他の厚いドキュメントに適応させるために、上側ユニット２１０が閉じられたままの状態で本に適応させるべく上側ユニット２１０が、延長可能となることが必要である。

下側ユニットの開動作（すなわち、非水平位置への移動）の間に、エレベータスライド機構６００が、重力、慣性などに起因して不注意に平行移動されるかもしれないという問題が発生する。これが発生するのを防止するために、本発明の他の態様は、下側スキャンユニット２２０が非水平位置へ移動するときに、エレベータスライド６００の平行移動を抑圧する（すなわち、矢印の方向についての拘束を受けていない移動を実質的に制限または防止する）第二の動作ロック７００を提供する。第二の動作ロックは、係合の前にいくつかの程度が制限された動作を可能としても良い。第二の動作ロック７００は、後に、図１３および図１４に関連してより詳細に説明されるであろうし、そして望ましくは重力依存ロックである。

図８を参照すると、ヒンジの他の態様は、少なくとも第一の動作ロック５００によって第一の結合ヒンジアッセンブリ３００への抑圧作用を無効化する無効化機構８００の提供である。例えば、下側ユニットの開動作の間に上側ユニット２１０に直接的に力Ｆが全くまたはわずかも、印加されないときに、図５に図解されるように装置は動作する。しかしながら、充分な強さの付勢力Ｆが、上側ユニット２１０それ自体に、第一の動作ロック５００による抑制と反対の方向に作用するとき、そのような力が一つ以上のヒンジアッセンブリ構成要素または上側ユニット２１０それ自体を破壊または損傷することが可能となる。これは、特に、上側ユニット２１０が、典型的な媒体フィード機構におけるように、大きな幾何学的形態を有している場合である。そのような大きな幾何学的形態によれば、旋回軸中心の近傍に提供される、ロック機能に抗して印加され得るてこの優位性およびトルクは、非常に大きくそして充分に大きな力が不注意に印加されることがまさに可能である。そのような損傷についての可能性を低減するために、無効化機構８００は、第二のユニット２２０に対する上側ユニット２１０の動作および第一の動作ロック５００の解放を可能とする。望ましくは、付勢力Ｆの低減または除去によって、無効化機構８００は、所望された通りに動きを再度抑制すべく第一の動作ロック５００を有効として、自動的に解除するであろう。

先行する図面を参照すれば、第一の結合ヒンジアッセンブリ３００および／またはヒンジアッセンブリ４００は、重量および幾何学的形態に関連するスプリングの力の設計されたカウンタバランスによって、ユニットを中間位置に開いたまま維持することを可能とするカウンタバランス方式のスプリング負荷ヒンジであっても良い。ユニット２１０か２２０のいずれかは、当該ユニットが、開位置に充分に近付いて配置されるとき、開位置に向けての自己バイアスが可能であっても良い（自動開）。付加的な特徴は、図１６に関連して説明されるであろう。

図９〜図１１は、本発明の実施の形態に従った例示的結合ヒンジアッセンブリ３００を図解している。ヒンジ３００は、下側ヒンジハウジング３０５および上側ヒンジハウジング３１０を含んでいる。上側ハウジング３１０は、上側ハウジングカムフォロワ張力スプリング３１５およびカムフォロワプランジャ３２０を含んでいる。上側ハウジング３１０は、ギアセクタシャフト３３０上に取り付けられたギアセクタ３２５およびトリプルギアシャフト３４０に取り付けられたトリプルギア３３５を含むギアアッセンブリを通して下側ハウジング３０５に結合されている。

下側ハウジング３０５は、カムフォロワ３２０をガイドし、且つ下側ハウジング３０５に対するヒンジアッセンブリ３００の上側ハウジング３１０の動作を制御するための適切なカム曲線によってカムプロファイル３５０を形成する上側表面を含んでいる。カムプロファイルの付加的な詳細は、図１６に関連して後に述べるであろう。

下側ハウジング３０５は、望ましくは中空であり、且つ実質的にその内側の範囲内に制限する第一の動作ロック５００を含んでいる。第一の動作ロック５００は、ロックハウジング５１０の下側半分に設けられる旋回シャフト５５０によって下側ハウジング３０５内に旋回可能に取り付けられる動作ロックハウジング５１０を含んでいる。第一の動作ロック５００は、下側ハウジング３０５が実質的に垂直に配向されているときにギアアッセンブリから離間した第一の位置に配向されるべく設計されている。しかしながら、下側ハウジングが第一の方向に傾いたとき、動作ロックアッセンブリは、下においてさらに詳細に説明されるであろうように、下側ハウジング３０５に対する回転によって上側ハウジング３１０をロックすべくギアアッセンブリ３３５の一つ以上の構成要素に係合する第二の位置へ旋回する。

第二の動作ロック７００も、下側ハウジング３０５内に設けられ、且つ旋回シャフト７２０上に旋回するように取り付けられた下側ボディ部分７１０および上側ボディ部分７３０から構成されるボディエレメントを含んでいる。下側ボディは、上側ボディよりも重くなるように形づくられ、重み付けされまたはさもなければ形成される。

ヒンジアッセンブリ３００のより詳細な説明は、図１２〜図１５を参照して説明されるであろう。図１２において、ヒンジアッセンブリ３００は、下側ユニット２２０が（例えば、実質的に水平位置に）閉じられ、下側ハウジング３０５が実質的に鉛直位置にあり、そして上側ユニット２１０に付設された上側ハウジング３１０が矢印の方向に上向きに旋回し、または閉位置に戻ることが自由にできる基準動作位置にて示されている。この図示された配向にあるときに、第一の動作ロック５００は、旋回ロック５４０がギアアッセンブリから係合を解かれる垂直位置にその重心によって配置され、そして特にギア３３５に関連して変位される（すなわち、図示のように横方向に変位される）。それゆえ、ギアアッセンブリ（ギア３３５およびギアセグメント３２５）は、力が上側ユニット２１０に印加されたときに、自由に回転させることができる。また、ロック機能は、下側ユニットが閉じられたときに自動的に抑制される。

望ましい実施の形態は、ヒンジが、図１４において最もよく見える上昇角度にて旋回されるときに、スプリング負荷旋回アーム５２０の旋回ロック５４０によって係合されるヒンジ旋回シャフト３４０上に設けられたギア３３５を使用する。旋回ロック５４０が、ギア３３５に係合するとき、旋回動作は抑制され、意図されたロック機能を達成する。所望される機械的拡大率または強さを達成すべく複合またはタンデムギアの使用のような、他の構成が可能である。その代わりとして、回転構成要素の機能セグメントのみの上方にギア状歯が設けられても良い。

上側ユニットは、カムプロファイル３５０およびカムフォロワ面３２２を含んでいても良く、それに関連するカムフォロワ３２０の形状によって規定され得る閉じられたおよび完全に開かれた位置の間で回転可能である。加えて、スプリング３１５についての適切なスプリングの力の範囲の選択によって、ヒンジアッセンブリは、図１２に示される位置のような、中間位置に配置されるアッセンブリを保持し得るカウンタバランスタイプからなることができる。もちろん、スプリングのサイズおよび力は、上側ユニット２１０によって印加される重量およびてこに依存するであろう。

図１２にも示されるように、エレベータスライド機構６００は、第一の実質的に鉛直な配向に配置されている。スライド機構６００は、その少なくとも一つの壁部が一連の歯またはラッチエレメント６２０を含んでいる鉛直側壁６１０を含んでいる。この垂直配向において、第二の動作ロック７００は、歯エレメント６２０との係合が外れた第一の位置へ重力およびロック形状によって自然に配向されている。この位置において、エレベータスライド機構６００は、下側スキャンユニット２２０のプラテン面上への本等の配置に適応させるべく図１３に示されるように少なくとも制限された鉛直移動が可能である。しかしながら、通常動作の間に上側ユニットが不注意に取り外し可能でないように、ラッチ６２０の最も上側の一つまたは他の上側キャッチの特徴に少なくとも係合する解放可能な係合ラッチエレメント６３０を提供することが望まれていても良い。しかしながら、そのようなラッチエレメント６３０は、保守または交換の目的のために、完全取り外しを可能とする手動操作にて解放可能であっても良い。それゆえ、下側ユニット２２０が閉じられているときに、上側ユニット２１０は、回転および平行移動について自由に動作可能である。

しかしながら、下側ユニット２２０が、図１４に示されるように、非水平配向に配置されているとき、第一および第二の動作ロック５００、７００が係合する。すなわち、この配向において、重力は、第二の動作ロック７００を歯６２０のいずれか一つに係合させる位置まで回転させる。これはエレベータスライド機構６００をさらなる平行移動に対して一時的にロックする。それから、下側スキャンユニット２２０の閉位置（すなわち、実質的に水平）への復帰時に、重力は、第二の動作ロック７００を、非係合位置へ自動的に戻すであろう。

それゆえ、上側フィーダユニット２１０は、下側スキャンユニット２２０が第二の動作ロック７００として役立つ旋回重み付け爪の使用を介して起こされるとき、外側にスライドしまたは伸びるのを防止され得る。しかしながら、下側スキャンユニット２２０が、重力作動旋回軸によって閉じられたときに、エレベータ動作を保持するために、旋回ロックが、単に下側スキャンユニット２２０の閉位置への復帰によって抑制される。スキャナユニット２２０が上昇されたときに、多重キャッチまたは歯６２０は、望ましくは、さらなる上昇動作がフィーダユニット２１０を部分的に上昇されるはずであるのを防止すべく設けられている。

加えて、下側スキャンユニット２２０が非水平配向にある間に、第一の動作ロック５００が、自動的に係合する。また、下側スキャンユニット２２０が回転されたときに、作動は、自動的に第一の動作ロックをギア３３５に係合させるべく自動的に移動する旋回軸の重力の中心による重力が与えても良い。望ましい実施の形態においては、ギア３３５の隣接する歯の間に受け入れられるように旋回ロック５４０が形成されている。これは、上側フィーダユニット２１０を回転からロックするさらなる回転から、ギア３３５をロックするであろう。スプリング５６０は、重力および不用意なユーザが上側旋回ユニット２１０に誘起した回転力に対抗して旋回ロック５４０をギア３３５に係合して旋回アーム５２０を抑制するのに充分な力を提供する。

それゆえ、下側スキャンユニット２２０が回転されるときはいつでも、上側フィーダユニット２１０は、独立の回転から自動的にロックされ得る。したがって、上側ユニットは、下側ユニットの配向性に、少なくとも部分的に依存している。

付加的な特徴が、図１５を参照して説明されるであろう。先に述べられたように、フィーダユニットの典型的な大きな幾何学的形態に起因して、大きなてこの優位性およびトルクが、上側ユニット２１０に印加され得る。これは、ロック、ヒンジまたは他の関連する構成要素を不注意に損傷しまたは破壊するかもしれない。これを克服するために、いかなる損傷をも生じることなしに過大な力を許容するロック無効化機能が提供されている。許容条件は、旋回ロック５４０とギア３３５の間でギア歯が外れるのを妨げるために、最初に予め蓄勢された力を提供するスプリング５６０によって有効とされる。特に、過大な力Ｆが上側ユニット２１０に印加されたときで、下側ユニット２２０が非水平位置にあるときに、ギア３２５および３３５は、ギア３３５とのスプリング５４０の干渉によって印加される抑制力に対抗して回転しようとする。いくらかの力のレベルにおいて、スプリング５６０は、回転ロック５４０が脱離するのを許し且つ許容し、そしてそれから次の歯に再係合する。それゆえ、無効化の間、ユーザに過大な力の印加をやめるべく警告し得る、歯をスキップするノイズが存在するであろう。さらにまた、例示的無効化が、損傷する力の除去時には自動的にリセットされる。加えて、下側スキャンユニット２２０が実質的に水平位置にあるときに、無効化が抑止されることが望ましい。このことは、上側装置２１０の自由な旋回を保証する。

ロックおよび無効化を達成する多数の方法が、使用され得る。一つの解決策は、一方の板を他方に対してスプリング畜勢によって接触させて保持されている一連の放射状の傾斜された「歯」を有する対向板を用いることである。充分な回転力が、旋回板に印加されるとき、所望される無効化の結果として、固定板との接触が外れる。しかしながら、このことは、下側スキャンハウジング２２０が作動のために上昇された距離を旋回するまで、板の係合が生じないように、固定フレームとヒンジの旋回構造との間に連係を必要とする。

他の方法は、構造が上方に旋回するにつれて重量的に機構を付勢するヒンジアッセンブリ３００の内部の旋回質量を用いることによるヒンジの外側での結合のための必要性を排除する。これは、図１５に示されている。ロックおよび重力アクチュエータを作り出す一つの方法は、中心旋回シャフトを把持するが、そのときより大きな力が印加されると高摩擦に対してスリップによって無効化機能を可能とする巻き付けスプリングを使用することである。旋回質量は、スキャナユニットが閉じているときにフィーダユニットの自由な旋回運動を可能とすべく、若干の巻き付け張力変化を解放する。この解決策は、非常に厳しい許容差制御を必要とする。

他の解決策は、無効化を達成すべく充分に高い力の負荷を同様に許容するトグルおよびスライドフリクションロックを使用することである。トグルは、ロックを係合しまたは解放すべく旋回質量によってスライダに接触させまたは接触から離れて保持される。これは、無効化スリップのための特定の力窓を提供すべくスライドの力を制限する高力スプリング畜勢バックアップ板の包含によってさらに洗練され得る。

理想的には、コピーまたは「原稿」ドキュメントの配置のような、さもなければ装置の操作と干渉するかもしれない外部結合、マニュアル解放ラッチおよびキャッチが支障なしに行えるように、種々のロックおよび無効化構造が、ヒンジそれ自体に組み込まれる。したがって、種々の動作ロックが内部的にヒンジにそして種々のヒンジ構成要素ハウジングから形成される「エンベロープ」内に組み込まれることが望ましい。

例示的なヒンジアッセンブリ３００は、図１６により良く示されているように、戻り止め、カウンタバランスおよび動作／質量制御機能を提供する戻り止めおよびカウンタバランス方式からなっている。同様の機能性は、下側ヒンジアッセンブリ４００にも設けられ得る。この機能性は、多年にわたって提供され得る。図１１の実施の形態からのヒンジアッセンブリ３００を用いる図解された実施の形態において、プロファイルされたカム面３５０に対してスプリング３１５を用いるスプリング蓄勢プランジャ３２０は、必要な戻り止めおよびカウンタバランス機能性を提供する。図示のように、カムプロファイル３５０は、閉じられた位置３５２、移行範囲３５４、カウンタバランス範囲３５６、自動開放範囲３５８、および開いた位置３６０を含んでいても良い。戻り止め位置３５２および３６０は、予め決定された角度位置に設定され得て、そしてこれらの第一および第二の端部位置からヒンジアッセンブリを除去するのには顕著により高い力を必要とするオーバトラベルプロファイル輪郭線３５１を有している。これらの戻り止め位置３５２、３６０は、それゆえ、付加的な動作またはオーバトラベルが顕著に高い力を供給することによってのみ生じ得る条件を生じさせる。オーバトラベルの力およびトラベル範囲は、意図的に組み込まれ且つ「ハード」ストップに対するシステム湾曲を除いている。さらにまた、プロファイルは、望ましくはこれらの位置におけるヒンジアッセンブリをしっかりと抑圧する。これは、例えば、顕著に高い力を供給することによってのみ、戻り止め、付加的な動作またはオーバトラベルが生じ得る条件と共にカムプロファイルを提供することによって達成されるかもしれない。

カウンタバランス範囲３５６として規定される中間位置は、望ましくは、ユニットが保持のためのユーザの力を必要とすることなく、中間位置に残されうるように、カムプロファイルと、上側ユニットの重量およびてこをカウンタバランスするスプリングの力とが提供される。すなわち、ヒンジアッセンブリは、外部安定化または動作力がなければ、ユニットは静止したままであろう、重力の強さを近似的に中和すべくこの位置にて設計される。

上側旋回ユニットを全開位置３６０へバイアスする付勢力を提供するスプリングの力に対して相補的なカムプロファイルによって自動開放範囲３５８を提供することはさらに望ましい。これは、オペレータに全体の意図された開位置３６０に旋回ユニットの配置を助ける触覚フィードバックを提供する。付勢力は、さらなるユーザの助けなしに全開を達成するほど機能的に強い必要はないが、結果として、オペレータによってユニットを開くのに必要とされる付勢力を少なくとも減少する。

種々の位置のための数値範囲は、ユーザ選択および装置固有の制約に基づいて決定され得る。全ての機能または上述された機能のいかなる数の組み合わせが、ヒンジに採用されまたは含まれるユニットの量および所望される機能に依存して割愛されても良い。

本発明の態様が、上述に概略された、例示的実施の形態に関連して説明されてきたと同時に、既知であるかまたはそうであるか、あるいは、おそらく、現在予見できなかった、種々の代替、変更、変形、および／または改善が、明らかになった。したがって、上述されたような本発明の例示的実施の形態は、限定するのではなく実例となることが意図されている。本発明の精神および範囲から逸脱することなしに、種々の変形がなされ得る。したがって、上述されたシステムおよび方法は、全ての既知のまたは後に開発された、代替、変更、変形および／または改善を包含しようとしている。

二つの別々の旋回ユニットがタンデムに結合され且つ独立に回転し得るタンデム旋回構造を備える在来の電子複写装置を示している。 最も下側の旋回可能ユニットが実質的に鉛直位置まで完全に起立され且つ最も上側のユニットが、最も下側の旋回可能ユニットの移動の結果として、間接的に望ましくない位置へ移動されているときの図１の従来の電子複写装置を示している。 上側ヒンジは、下側ユニットの作動の配向に依存する少なくとも一つの動作ロックが設けられている二つの別々の旋回ユニットがタンデムに結合され且つ回転し得るタンデム旋回構造を備える本発明の一つの実施の形態に従った例示的な電子複写装置を示している。 最も下側の旋回可能ユニットが閉じられたままで且つ最も上側の旋回可能ユニットが開位置に独立に配置されているときの図３の例示的な電子複写装置を示している。 最も下側の旋回可能ユニットが、実質的に鉛直位置まで完全に起立され且つ最も上側のユニットが少なくとも一つの動作ロックによって不注意な旋回動作および／または平行移動に対して抑制されているときの図３の電子複写装置を示している。 上側ユニットは鉛直の平行移動が可能であり、そして、下側ユニットの配向に依存する、少なくとも一つの動作ロックが設けられている二つの別々の旋回ユニットがタンデムに結合され、且つ回転し得るタンデム旋回構造を備える本発明の一つの実施の形態に従った例示的な電子複写装置を図解している。 最も下側の旋回可能ユニットが旋回された非水平位置まで起こされ且つ最も上側のユニットが少なくとも一つの動作ロックにより不注意な平行移動に対して抑制されるときの図６の電子複写装置を示している。 タンデム旋回構造は、上側ユニットが、充分な力を受けたときに下側ユニットから旋回的に逃げることを可能とすべく動作ロックを無効化する無効化の特徴がさらに設けられている本発明の一つの実施の形態に従った例示的な電子複写装置を示している。 閉じた位置における望ましい上側ヒンジアッセンブリの一つの例示的な実施の形態を示している。 完全に開いた位置における図９の上側ヒンジアッセンブリの一つの例示的な実施の形態を示している。 図９〜図１０のヒンジアッセンブリの分解組み立て図を示している。 起こされた位置における望ましい実施の形態に従った上側ヒンジアッセンブリおよび実質的に水平位置にある電子複写装置の下側ユニットの一部切欠断面図を示している。 閉じられた水平位置における望ましい実施の形態に従った上側ヒンジアッセンブリおよび鉛直移動から抑制されていないが、意図されていない取り外しからは抑制されている上昇されたスライドの一部切欠断面図を示している。 第一の動作ロック機構は、下側ユニットに対する上側ユニットの回転を妨げ且つ第二の動作ロック機構は、下側ユニットに対する上側ユニットの平行移動を妨げる、下側ユニットに対して起こされていない位置における望ましい実施の形態に従った上側ヒンジアッセンブリおよび起こされた非水平位置にある電子複写装置の下側ユニットの一部切欠断面図を示している。 第一の動作ロック機構を無効化し且つ下側ユニットに対する上側ユニットの回転を許可する上側ユニットに作用する充分なてこの力を受けたときに付勢される無効化機構を有する図１４の上側ヒンジアッセンブリの一部切欠断面図を示している。 例示的なヒンジアッセンブリによって達成される主要なヒンジカム位置を示している。

符号の説明

２００ タンデム旋回電子複写装置
２１０ 上側旋回ユニット
２２０ 下側旋回ユニット
２３０ ベース
３００ 第一の結合ヒンジアッセンブリ
３０５ 下側ヒンジアッセンブリ
３１０ 上側ヒンジアッセンブリ
３１５ 上側ハウジングカムフォロワ張力スプリング
３２０ カムフォロワプランジャ
３２２ カムフォロワ面
３２５ ギアセクタ
３３０ セクタシャフト
３３５ トリプルギア
３４０ トリプルギアシャフト
３５０ カムプロファイル
４００ 第二の結合ヒンジアッセンブリ
５００ 第一の動作ロック
５１０ ロックハウジング
５２０ スプリング負荷旋回アーム
５４０ 旋回ロック
５６０ スプリング
６００ エレベータスライド機構
６１０ 鉛直側壁
６２０ ラッチ（歯）エレメント
７００ 第二の動作ロック
７１０ 下側ボディ部分
７２０ 旋回シャフト
７３０ 上側ボディ部分
８００ 無効化機構

Claims (5)

1. タンデムに結合される上側旋回機能ユニット及び下側旋回機能ユニットの各々を、実質的に水平な第１の位置と非水平な第２の位置との間で旋回させるためのヒンジ装置であって、
   前記下側旋回機能ユニットを、前記第１の位置と前記第２の位置との間で旋回可能に旋回軸に結合する下側ヒンジアッセンブリと、
   前記下側旋回機能ユニットに設けられたスライド機構であって、実質的に鉛直な方向に沿って複数の歯を有するラッチエレメントを備えたスライド機構と、
   前記スライド機構にスライド可能に取り付けられた下側ハウジング、該下側ハウジングの先端部が収容されると共に前記上側旋回機能ユニットに付設された上側ハウジング、及び該上側ハウジングと前記先端部とを旋回可能に軸着すると共に外周面にギア状歯が形成されたヒンジ旋回シャフトを有する上側ヒンジアッセンブリと、
   前記下側ハウジングに旋回可能に取り付けられ、前記下側旋回機能ユニットが前記第２の位置にあるときに前記下側旋回機能ユニットに対する前記上側旋回機能ユニットの動作を抑制すべく前記ギア状歯に係合し、且つ前記下側旋回機能ユニットが前記第１の位置に配置されているときに前記ギア状歯に係合された状態を解く第１動作ロックと、
   前記下側ハウジングに旋回可能に取り付けられた本体部及び該本体部に形成された係合部を有し、前記下側旋回機能ユニットが前記第１の位置に配置された場合に前記係合部が前記スライド機構の前記ラッチエレメントから離脱することによって前記上側旋回機能ユニットを前記下側旋回機能ユニットに対してスライド可能とし、前記下側旋回機能ユニットが前記第２の位置に配置された場合に前記係合部が前記スライド機構の前記ラッチエレメントと係合することによって前記下側旋回機能ユニットに対する前記上側旋回機能ユニットのスライドを抑制する第２動作ロックと、
   を含むヒンジ装置。
2. 前記下側旋回機能ユニットが前記第１の位置から前記第２の位置に変移したときに前記第２動作ロックが自重で旋回することによって前記係合部が前記ラッチエレメントに係合する請求項１に記載のヒンジ装置。
3. 前記第１動作ロックは、前記下側旋回機能ユニットが前記第１の位置から前記第２の位置に変移したときに自重で旋回することによって前記ギア状歯に係合する請求項１又は請求項２に記載のヒンジ装置。
4. 前記下側ハウジングに収容されたスプリングであって、前記下側旋回機能ユニットが前記第２の位置において前記下側旋回機能ユニットから離れるように前記上側旋回機能ユニットに対して外力を付与することによって前記第１動作ロックが前記ギア状歯から離脱することを許容するように前記第１動作ロックを付勢するスプリングを更に含む請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のヒンジ装置。
5. 前記先端部の表面を、前記上側ハウジングの動作を制御するためのカム面とし、
   前記上側ハウジングは、前記カム面に対してカムフォロア張力スプリングによって付勢されたプランジャを収容し、
   前記カム面を、前記上側旋回機能ユニットをカウンタバランスするカウンタバランス範囲及び前記上側旋回機能ユニットを前記下側旋回機能ユニットに対する全開位置に付勢することによって全開位置への移動を補助する自動開放範囲を含むカムプロファイルに従って形成した請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のヒンジ装置。

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