CN101024349A - 记录设备 - Google Patents

Abstract

一种记录设备，其具有：一对轴承(38)，该对轴承具有支撑输送辊(40)的两个边缘部分的两个面(38a和38b)；从动辊(42)，其沿所述两个面(38a和38b)的延长线交叉的方向对输送辊(40)施压；以及中间轴承(47)，其沿所述两个面(38a和38b)的延长线交叉的点的方向对输送辊(40)施压。

Description

记录设备

技术领域

本发明涉及一种将图像记录到经由记录单元输送的记录薄片上的记录设备，尤其涉及输送记录薄片用输送辊和输送辊的轴承。

背景技术

通常，具有打印机、复印机、传真机等功能的记录设备被构造为通过使用记录头基于图像信息将图像(包括字符、符号等)形成到如纸、布、塑料薄片、OHP薄片等记录薄片上。作为记录设备中的扫描系统，存在串列式(serial type)和行式(line type)。串列式系统是在交替重复沿记录薄片移动记录头的主扫描和以预定间距输送记录薄片的副扫描的同时记录图像的系统。行式系统是仅通过输送记录薄片(副扫描)一次记录一行图像来记录图像的系统。根据记录头的种类，记录设备可以分为喷墨式、热转印式、激光束式、热敏式、针点式等。

近年来，在记录设备中，尤其在喷墨记录设备中，输出图像的图像质量提高，而且关于实现高图像质量的记录操作所需的精度也越来越高。例如，在喷墨记录设备中，提高记录图像的图像质量的一个手段是降低每点墨排出量和减少记录薄片上每点直径，以减小排出到图像上的墨点的粒度(granularity)。当点的尺寸减小时，点不得不重叠的区域进入点不会重叠的状态。换句话说，如果点的到达位置轻微变化，就会出现非重叠状态(即，点不必重叠的区域进入点重叠的状态)并且该区域的浓度或色调会偏离。这种浓度或色调的偏离变为白条、黑条或者不均匀颜色，引起图像质量劣化。这里提及的点间的位置偏离从几十微米到几微米的水平。需要一种手段来确保此精度。

一种关于提高图像质量的重要机构是通过多个输送辊输送记录薄片的机构。在此机构中，为了提高图像质量，首先，必需改善输送辊的偏心、圆柱度和直径公差以及齿轮等级。采用输送量与电动机或齿轮的整倍数旋转量一致的结构也是有效的。这使得电动机的停止误差和齿轮的偏心精度成分彼此抵消。

然而，在传统记录设备中，尽管考虑了关于输送记录薄片的输送辊的理论旋转量(输送面移动量)的精度，但限制输送辊位置的对策是不够的。尤其对布置在记录头下游侧的输送辊(例如，称作排出辊)，对这点的考虑和对策不充分。以排出辊为例，图8是示出传统记录设备中普通输送辊及其轴承的剖视图。在图8中，存在排出辊1001；排出辊的轴承1002；和从动辊1003。从动辊1003通过弹簧(未示出)用力Fs压排出辊1001，以产生输送记录薄片的力。

由于从动辊1003的压力Fs，轴承1002中的排出辊1001的松动使辊沿图中向下方向偏移。排出辊1001和轴承1002的截面形状都是圆形的。因此，此设备具有存在晃动(play)并且排出辊1001在轴承1002的内周上沿箭头Y和Y′表示的方向容易移动的结构。从而，如果施加一由干扰导致的外力，则排出辊1001将易于移动并且位置难以固定。由于排出辊的位置如上所述难以固定，所以难以维持记录薄片的高输送精度，并且也难以提高记录图像的图像质量。

发明内容

本发明的一个目的在于稳定使用中的输送辊的位置。本发明的另一个目的在于提供一种记录设备，其中，当记录薄片仅由输送辊输送时，或者当记录薄片的后缘从布置在记录头上游侧的另一输送辊出来时，抑制输送辊的移动，并能够以高精度输送记录薄片。

本发明的又一个目的在于提供一种记录设备，其用于将图像记录到记录薄片上，所述记录设备包括：输送辊，其输送使用中的记录薄片；一对第一轴承，其特征在于，每个第一轴承具有与所述输送辊接触并支撑所述输送辊的两个面，所述两个面在轴向上沿着所述辊间隔开；偏压部件，其在第一方向上朝向所述两个面对所述输送辊施压；以及中间轴承，其布置在所述一对第一轴承之间并支撑所述输送辊，其中，所述中间轴承也沿所述第一方向偏压所述输送辊。

从以下参照附图对示例性实施例的说明中，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是应用本发明的记录设备的实施例的立体图。

图2是应用本发明的记录设备的实施例的内部结构的立体图。

图3是图2的记录设备的垂直剖视图。

图4是示出本发明第一个实施例中的下游输送辊周围结构的立体图。

图5是示出图4中的下游输送辊及其轴承的剖视图。

图6是示出图4中的下游输送辊的轴承部细节和施压方向及位置限制方向的局部立体图。

图7是示出本发明第二实施例中的下游输送辊周围结构的剖视图。

图8是示出传统记录设备中的排出辊及其轴承的剖视图。

具体实施方式

以下将参照附图具体说明本发明的实施例。所有图中，相同或对应的部分将用相同的附图标记表示。图1是应用本发明的记录设备的实施例的立体图。图2是应用本发明的记录设备的实施例的内部结构的立体图。图3是图2中的记录设备的垂直剖视图。图1、图2和图3示出记录设备是喷墨记录设备的情况的例子。在图1、图2和图3中，记录设备具有薄片给送单元2、薄片发送单元3、薄片排出单元4、记录单元5、恢复处理单元6、以及U形转弯输送单元8。记录单元5构造成在扫描记录介质的同时，通过安装在滑架50上的可往复移动的记录头7记录图像。以下将说明为本设备的外置部分设置的能够开闭的薄片给送盘和薄片排出盘。

首先，将说明薄片给送单元2。通过将堆叠记录薄片的压板21、给送记录薄片的给送辊28、分离记录薄片的分离辊241等安装到基座基座20上构成薄片给送单元2。用于保持堆叠在压板21上的每个记录薄片的后缘侧的薄片给送盘26安装到本设备后部的外置部分。给送辊28是通过切掉一部分圆得到的圆弧状辊。分离辊241设置在接近限制记录薄片的侧缘位置的基准面的位置。给送辊28由与恢复处理单元6共用的电动机69驱动。通过以转动速度的检测值为基础用于控制电功率的脉宽调制值控制来进行给送辊28的速度控制。

限制记录薄片的堆叠位置的可动侧导板(side guide)23可滑动地安装到压板21。压板21可绕对基座20设置的作为转动中心的轴心摆动，并且被压板弹簧212朝给送辊28施力。用于防止记录薄片重叠给送的分离片213设置在面对给送辊的压板21的位置处。分离片由大摩擦系数材料制成。压板21通过压板凸轮(未示出)在预定定时与给送辊28接触和分离。

具有用于逐一分离记录薄片的分离辊241的分离辊保持架24安装到基座20。分离辊保持架可以绕对基座20设置的作为旋转中心的旋转轴旋转，并且被分离辊弹簧(未示出)朝给送辊28施力。分离辊241通过离合器弹簧(转矩限制器)轴向支撑。当预定值或更大负载转矩作用时，分离辊241旋转。可使分离辊移动至与给送辊接触和分离。压板21和分离辊241等的位置由ASF(自动薄片给送器)传感器29检测。

现在说明薄片发送单元3。为薄片发送单元3设置输送记录薄片的上游输送辊36和PE(纸边缘)传感器32。上游输送辊36是金属轴的表面涂有陶瓷微粒的辊。上游输送辊36在金属轴部分的两端由为机架11设置的轴承38轴向支撑。多个压紧辊(pinch roller)37与上游输送辊36接触以从动旋转。每个压紧辊37都是与上游输送辊36相连动地从动旋转的辊。压紧辊37被压紧辊保持架30保持。当压紧辊弹簧31对压紧辊37向上游输送辊36施力时，产生输送力。

对上游输送辊36的轴设置皮带轮(pulley)361。通过同步带将输送电动机的旋转力传递至皮带轮361来驱动上游输送辊36。对上游输送辊36的轴设置用于检测输送量的码盘362。该码盘的记号被安装到相邻部分的编码器传感器363读取，从而检测出输送量。通过稍后说明的记录单元5，上游输送辊36可以正确输送记录薄片。通过交替重复由记录头7执行的图像记录和记录薄片输送，将图像记录到整个记录薄片上。

现在说明记录单元5。对沿上游输送辊36的输送方向位于下游侧的记录单元设置用于基于图像信息将图像记录到记录薄片上的记录头7。记录头7安装在可以沿记录薄片的宽度方向来回移动的滑架50上。本实施例的记录头是喷墨记录头。图4是图2中安装在滑架50上的记录头7的立体图。在图4中，记录头7具有墨排出单元，该墨排出单元包括多个基于图像信息排出墨滴的排出口。形成有包括排出口阵列的多个排出口列的排出面形成在墨排出单元中。每种颜色的墨盒70可更换地安装到墨排出单元。墨排出单元可以是例如使用电热转换系统的墨排出单元，在该电热转换系统中，通过加热器将热能施加到墨排出口中的墨并通过热使该墨膜沸腾。也就是说，通过由膜沸腾形成的气泡的变大或缩小引起的压力变化使墨滴从记录头7的排出口排出。通过基于图像信息选择性地从每个排出口排出墨滴，可以将图像记录到记录薄片上。

滑架50由导轴52和导轨53引导和支撑，使得其可以沿记录薄片的宽度方向往复移动。导轴52安装到机架11。导轨53与机架形成为一体。滑架50由滑架电动机54经由张设在电动机皮带轮和惰轮(idle pulley)542之间的同步带541驱动。与导轴52平行地设置码带561。记号例如以150lpi至300lpi的间距形成在码带561上。通过安装在滑架50上的编码器传感器读取这些记号，可以检测出滑架50的位置和速度。对滑架50设置用于向记录头7传送记录头信号的挠性板57。在记录单元5中，通过上游输送辊36和压紧辊37将记录薄片输送通过图像形成位置。通过将滑架50移动至记录薄片，记录头7基于图像信息记录一行图像。通过交替重复输送操作和一行图像的记录，将图像记录到整个记录薄片上。

现在说明薄片排出单元4。薄片排出单元4具有两个下游输送辊40和41。这些下游输送辊经由齿轮系等与上游输送辊36相连，并且与上游输送辊36同步地被驱动。从动辊42被向每个下游输送辊施力使得辊可以从动旋转。在本实施例中，下游输送辊40和41安装到台板34。上游输送辊36的驱动力传递至第一下游输送辊40，第一下游输送辊40的驱动力通过惰轮传递至第二下游输送辊41。与下游输送辊40和41连动的从动旋转的每个从动辊42具有以下构造：用树脂部一体成型围绕圆周有多个凸形状的由SUS等制成的薄板。每个从动辊42通过螺旋弹簧形成的轴被从动辊保持架43可旋转地支撑。从动辊42被螺旋弹簧压向下游输送辊40和41。记录薄片被下游输送辊40、41和从动辊42之间的辊隙部夹持、输送并排出到本设备主体外。

现在说明恢复处理单元6。喷墨记录设备设有用于防止记录头的排出口阻塞并维持和恢复墨排出性能的恢复处理单元6。恢复处理单元6包括抽吸泵60、盖61和擦拭器62。盖61附到记录头7的排出面并覆盖排出口，由此减少记录头中的墨的干燥。抽吸泵60在盖61密封排出口的状态下操作，由此从排出口吸取墨并更新排出口中的墨。擦拭器62清扫记录头的排出面。作为抽吸泵60，除活塞气缸式泵之外，可使用使管中产生的负压作用于排出口等的称为管泵(tube pump)等的泵。

现在说明U形转弯输送单元8。对U形转弯输送单元8设置能够双面打印的U形转弯输送路径。装有记录薄片的薄片给送盒81安装到本设备主体的下部前侧附近位置。在薄片给送盒81中设置用于使堆叠的记录薄片与给送辊821接触的压板。通过给送辊821、分离辊831和分离片协作将最上面一个记录薄片分离并输送至U形转弯输送路径。通过设置在U形转弯输送路径的两个位置处的第一中间辊86和第二中间辊87以及被向中间辊86和87施力的压紧辊861和871，将记录薄片向记录单元5输送。

切换挡板883被布置在薄片给送单元2的输送路径与U形转弯输送单元8的输送路径的汇合点。从U形转弯输送单元8输送的记录薄片被正反颠倒，之后，经由切换挡板883被给送到上游输送辊36和压紧辊37之间的部分。其后的操作与从薄片给送单元2给送的记录薄片的操作基本一样。也就是说，记录薄片被薄片发送单元3输送，图像被记录单元5记录到记录薄片上，薄片被从薄片排出单元4排出到外部。

图4是示出应用本发明的记录设备的第一实施例中的下游输送辊周围结构的立体图。图5是图4中的下游输送辊及其轴承的剖视图。图6是示出图4中的下游输送辊的轴承部细节的局部立体图，并且示出施压方向和位置限制方向。现在将参照图4、5和6说明本实施例中稳定输送辊位置的结构和操作。以稳定位置的输送辊是下游输送辊40的情况为例进行说明。也就是说，通过稳定下游输送辊40的位置，防止由下游输送辊40的移动引起的记录薄片的输送量误差发生。例如，当记录薄片的后缘离开上游输送辊36或者当记录薄片仅被下游输送辊40和41输送时，下游输送辊40易于发生移动。

如图4所示，下游输送辊40的两边缘被轴承38支撑。在两轴承38之间(内侧)设置具有与下游输送辊40的周面接触的内径面(bore surface)的中间轴承47。下游输送辊40的一个端部被机架11和衬套(bushing)49支撑，另一端部被配合安装到机架11的台板34的轴承支撑。也可以采用机架11或者台板34支撑下游输送辊40的两个边缘的结构。在本实施例中，轴向支撑排出辊40的中间轴承47的内径部是圆形的，并且将下游输送辊40的外直径和中间轴承47的内径(内直径)设定成使下游输送辊40和中间轴承47以允许10和90μm之间的晃动的状态配合。

只要中间轴承47处在两个轴承38之间以及可输送的记录薄片的最大宽度的外侧的区域，可以选择任何期望位置作为中间轴承47的位置。在机架11的前表面上设置压制成型为U形截面形状的部分。为了确保机架11的强度，平行于下游输送辊40对前表面设置由金属片制成的作为另一部件的前机架12。中间轴承47如图6中的箭头A所示被中间轴承弹簧48向下施压。在中间轴承弹簧48的一个端部，弹簧48被中间轴承47的钩状部钩住并保持。在另一端部，弹簧48被前机架12的钩状部钩住并保持。因此，下游输送辊40与中间轴承47的圆形轴承面的上部压力接触，并且在下部中出现必要的松动。

图5示出下游输送辊40的两个端部的轴承38的结构。如图3所示，从动辊42被弹簧44分别压向下游输送辊40和41。从动辊42经由弹簧44安装到从动辊保持架43。在图5中，从动辊42的压力和中间轴承弹簧48产生的中间轴承47的压力作用于下游输送辊40。

两个从动辊42安装到位于保持架43的一个位置处的从动辊安装部。对两个从动辊42施压的弹簧44的力被设定为例如30至60gf。因此，被下游输送辊40施压的多个从动辊42的总压力等于例如300至600gf。另一方面，通过中间轴承弹簧48从中间轴承47作用于下游输送辊40的压力设定为例如200至400gf。

为了确保通过下游输送辊40获得的输送力，优选增大弹簧44的力。然而，如果将弹簧44的力设定得太大，则从动辊42的突起前缘会引起擦伤。因此，为了不引起擦伤地输送记录薄片，将从动辊42对下游输送辊40的压力适当地设定为总计300至600gf。然而，如果仅采用从动辊42的压力，则对下游输送辊40的位置限制就不充分。因此，在本实施例中，为了补充通过从动辊42获得的压力，采用使上述中间轴承47的压力作用于排出辊40的结构。

用于可旋转地支撑下游输送辊40的端部的每一对轴承38具有两个面38a和38b，所述两个面38a和38b用于与下游输送辊40的圆周上的两个点或区域(40a、40b)接触地支撑该下游输送辊40。连接两个接触点40a和40b的线段的垂直平分线(bisector)40c的方向与从动辊42被弹簧44压向下游输送辊40的方向一致。

也就是说，用于支撑下游输送辊40的两个平面38a和38b形成在轴承38的内径面上。在本实施例中，关于通过轴承38中心的铅垂线对称地形成平面38a和38b。如图5所示，两个平面38a和38b的中心位置处的垂线通过轴承38的中心。

两个平面38a和38b布置成其间有45°至135°的角度。连接与下游输送辊40接触的两个点的线段的垂直平分线40c与从动辊42的施压方向一致。

通过这样的结构，只要下游输送辊40不从轴承38向上浮动，下游输送辊40的位置就不会偏离输送方向(如图5中箭头Y和Y′所示方向)。中间轴承47通过中间轴承弹簧48沿轴承38的两个平面38a和38b的延长线交叉的点的方向对下游输送辊40施压。

中间轴承47以其外周与台板34配合，并且在下游输送辊40的输送方向上限制中间轴承47的位置。在本实施例中，通过螺旋拉伸弹簧对中间轴承47向下游输送辊40施力。代替螺旋拉伸弹簧，可以采用其它偏压部件如螺旋扭转弹簧、板簧等。

根据上述实施例，可以稳定下游输送辊40沿输送方向的位置。因此，当记录薄片的后缘离开上游输送辊36时或者当记录薄片仅由下游输送辊40和41输送时，可以防止下游输送辊40沿输送方向的移动。通过这样的结构，通过防止由下游输送辊相对于轴承移动引起的记录薄片的输送量误差的发生，能够记录良好、稳定的图像。尤其在喷墨记录设备的情况下，通过提高微小墨滴的到达精度，防止点位置偏移引起的浓度或色调偏移，从而能够提高记录图像的图像质量。

在本实施例中，尽管以下游输送辊40的结构为例进行了说明，但本发明还可类似地体现为上游输送辊36，并且可获得类似的作用效果。

图7是示出本发明第二实施例中的下游输送辊周围结构的剖视图。在图7中，中间轴承47的内径面与下游输送辊40的圆周上的两个点40d和40e接触。将接触点40d和40e选定为中间轴承47与下游输送辊40的周面接触的平面47a和47b的中点。连接两个接触点40d和40e的线段的垂直平分线40f的方向与连接下游输送辊40的两个点40a和40b的线段的垂直平分线一致，所述两个点40a和40b与轴承38接触。

根据第二实施例，获得以下作用效果：在下游输送辊40的中间部分，也可以防止由于记录薄片引起的沿输送方向的移动。因此，可以防止下游输送辊的移动，并且可以提高记录图像的图像质量。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但可以理解的是本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围是与最宽的解释一致以覆盖所有这种改变、等同结构和功能。

Claims (9)

1.一种记录设备，其用于将图像记录到记录薄片上，所述记录设备包括：

输送辊，其输送使用中的记录薄片；

一对第一轴承，其特征在于，每个第一轴承具有与所述输送辊接触并支撑所述输送辊的两个面，所述两个面在轴向上沿着所述辊间隔开；

偏压部件，其在第一方向上朝向所述两个面对所述输送辊施压；以及

中间轴承，其布置在所述一对第一轴承之间并支撑所述输送辊，

其中，所述中间轴承也沿所述第一方向偏压所述输送辊。

2.根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，还包括记录头和台板，所述台板用于在其与所述记录头面对的位置引导所述记录薄片，

其中，所述中间轴承沿所述记录薄片输送方向定位到所述台板。

3.根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，所述中间轴承布置在可输送的记录薄片的最大宽度的外侧。

4.根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，支撑所述输送辊的所述中间轴承的内径面是圆形的。

5.根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，所述中间轴承通过两个面支撑所述输送辊。

6.根据权利要求5所述的记录设备，其特征在于，与所述中间轴承的所述两个面接触的所述输送辊的两个点间的线段的垂直平分线基本平行于与每个第一轴承的所述两个面接触的所述输送辊的两个点间的线段的垂直平分线。

7.根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，所述记录设备包括记录头，所述输送辊是在所述记录薄片的输送方向上布置在所述记录头的下游侧的辊。

8.根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，所述记录设备包括记录头，所述输送辊是在所述记录薄片的输送方向上布置在所述记录头的上游侧的辊。

9.根据权利要求7或8所述的记录设备，其特征在于，所述记录头是通过排出墨进行记录的喷墨记录头。

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