CN101837687B - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

一种图像形成设备，包括：底座构件，该底座构件设置有多个记录头，记录头被构造成用来将液滴喷射到记录介质上；被构造成用来可升高地支撑底座构件的托架；和被构造成用来相对于托架升高底座构件的升高部分。其中，升高部分是沿着水平方向可移动地设置的多个滑动凸轮构件。

Description

图像形成设备

相关申请的交互引用

本专利申请基于2009年3月12日提交的日本专利申请No.2009-58952，并且要求该在先申请为优先权，该在先申请的全部内容通过引用被结合在本文中。

技术领域

本发明普遍地涉及图像形成设备。更具体地说，本发明涉及一种包括具有记录头的托架(carriage)的图像形成设备，该记录头构造用来排出液滴。

背景技术

已知喷墨记录设备可以作为诸如打印机，传真机，复印机，绘图仪，或者包括打印机、传真机、复印机和绘图仪的多功能处理机的图像形成设备。该喷墨记录设备是使用记录头的液体喷射记录类型图像形成设备，记录头构造用来喷射墨水液滴。

在该液体喷射记录类型图像形成设备中，墨水液滴从记录头喷射到被传送的纸张上，以使得诸如记录或者打印的图像形成被执行。在该液体喷射记录类型图像形成设备中，有两种图像形成设备。一种是串联式图像形成设备，该串联式图像形成设备构造用来在记录头沿着主扫描方向移动的同时喷射液滴以形成图像。另一种是线式图像形成设备(line typeimage forming apparatus)，该线式图像形成设备使用线式头，从而在记录头不移动的同时液滴被喷射以形成图像。

在下文中，“图像形成设备”意指构造用来将液体喷射到诸如纸张、细线、纤维、革制品、皮革、金属、塑料、玻璃、木材、或者陶瓷等介质上以形成图像的设备。该图像形成设备包括仅仅是液体喷射设备。此外，“图像形成”不仅意指在介质上提供字符、数字等的图像，还包括在介质上提供诸如图案的没有任何含义的图像。“图像形成”包括液滴粘附到介质上。

此外，“墨水”不限于记录液体或者墨水，还包括在被喷射时能够作为液体被应用的任何流体，诸如定影液体。此外，“片状物”不局限于纸张，还包括OHP薄片或者皮革。换句话说，片状物意指墨滴所粘附的对象。片状物包括被记录的介质、记录介质、记录纸张和记录片状物。

在串联式喷墨记录设备中，具有记录头的托架由主引导构件和次引导构件可滑动地保持。该托架通过诸如驱动电机、定时带和滑轮的主扫描移动机构沿着主扫描方向移动。

在这样的喷墨记录设备中，必须在片状物和记录头的喷嘴表面之间保持不变的距离(间隙)。如果该间隙不是不变的，介质上液滴的粘附位置精确性由于例如往复打印而被降低。此外，因为片状物的厚度并不总是不变的，而是取决于各种片状物，必须调节片状物和记录头的喷嘴表面之间的间隙。

因此，已知设置有间隙调整机构的结构。作为间隙调整机构，例如，i)通过升高可移动地保持该托架的框架和引导构件来改变托架的高度位置的结构；ii)通过升高托架的引导构件来改变托架的高度位置的结构；iii)升高构造用来传送片状物的传送带的结构；iv)升高面对记录头并且构造用来引导片状物的压板构件的结构；或者其他已知的结构。

此外，以下的结构也被建议。多个轴、动力传输构件、及旋转构件设置在托架上。多个轴的每个具有相同的结构，其中用于设置保持记录头的头部保持器的部分是偏心的。动力传输构件设置在多个轴之间并且构造用来传输驱动力。驱动部分构造用来转动偏心轴。多个轴平行于彼此布置。通过转动该旋转部分，多个轴被旋转相同的角度，以使得头部保持器向上和向下移动。

如日本平开专利申请公布No.2007-223232和日本平开专利申请公布No.2007-152792所示，为每个主扫描引导构件或者框架升高托架以使得记录头和片状物传送表面之间的间隙被调节的结构，适于小型的喷墨记录设备。

然而，在用于在所谓的大尺寸和宽宽度的介质上形成图像的记录设备中，因为主要扫描方向中的长度大于1000mm并且等于或者大于1500mm，包括主扫描引导构件或者框架以及托架的整个托架的重量等于或者大于10kgf。因此，很难对于每个主扫描引导构件或者框架高精度地升高托架。

在日本专利No.3617626中提出以下结构。构造用来保持记录头的头保持器能够相对于托架被升高。头保持器由于弹簧的激励力悬挂在滑座。通过使用凸轮机构，头保持器相对于滑座被升高。具有这样的结构，尽管被升高的部分的重量能够变轻，如果设置在托架的头的数目增加，头保持器的重量被增加。因此，很难稳定地保持头。

在日本专利申请公布No.2005-271531中建议以下结构。构造用来保持头的保持器被设置在托架中。保持器被设置在多个偏心的凸轮上，该多个偏心的凸轮在托架中平行地设置。该偏心的凸轮被同时地旋转相同的角度，以使得具有保持器的头被升高。在这样的结构中，如果头的数目被增加，头保持器的重量被增加。因此，必须增加偏心凸轮的轴的直径。如果偏心凸轮的轴的直径变大，托架的宽度变大，使得很难执行托架的驱动控制。此外，托架的宽度变大，使得设备的尺寸变大。

发明内容

因此，本发明的各个实施例可以提供一种新颖的并且有用的图像形成设备，以解决上述讨论到的一个或多个问题。

更具体地说，本发明的各个实施例可以提供一种图像形成设备，多个记录头能够被保持以相对于托架稳定地升高，而不会使得托架的尺寸变大。本发明的各个实施例的一个方面可以提供一种图像形成设备，包括设置多个记录头的底座构件，记录头构造用来将液滴喷射到记录介质上；构造用来可升高地支撑底座构件的托架；和构造用来相对于托架升高底座构件的升高部分，其中升高部分是沿着水平方向可移动地设置的多个滑动凸轮构件。

根据本发明的实施例的图像形成设备，设置多个记录头的底座构件通过沿着水平方向可移动地设置的多个滑动凸轮构件被升高。因此，多个记录头能够被保持，从而相对于托架升高并且稳定，而不会使得托架的尺寸变大。

本发明的各个实施例另外的目的和优点部分地将在接下来的描述中进行说明，且部分可以从本描述中变得明显，或者可以从本发明的实践中得知。本发明的目的和优点通过后附的权利要求中具体指出的元件和组合来实现和获得。

应该理解的是之前的一般说明和随后的详细说明仅仅作为示例和说明，而不会作为后附权利要求所限定的本发明的限制。

附图说明

图1是作为本发明的实施例的图像形成设备的喷墨记录设备的整个结构的透视图；

图2是本发明的实施例的喷墨记录设备的机构部分的平面示意图；

图3是本发明的实施例的喷墨记录设备的机构部分处于起始位置状态时的平面示意图；

图4是当头向下移动时头升高机构的示意性侧视图；

图5是当头向上移动时头升高机构的示意性侧视图；

图6是头升高机构的正视图；

图7是头升高机构的驱动传输部分的立体图；

图8是头升高机构的滑动凸轮构件立体图；

图9是头升高机构的接头构件的立体图；

图10是头升高机构的联接构件的立体图；

图11是用于说明本发明的另一个实施例的局部平面图；和

图12是用于说明本发明的又一实施例的侧视图。

具体实施方式

参照本发明的实施例的图1到图12，给出下列说明。

首先，通过参照图1到图3讨论作为本发明的实施例的图像形成设备的喷墨记录设备。这里，图1是作为本发明的实施例的图像形成设备的喷墨记录设备的整个结构的透视图；图2是本发明的实施例的喷墨记录设备的机构部分的平面示意图。图3是本发明的实施例的喷墨记录设备的机构部分处于起始位置的平面示意图。

该喷墨记录设备是串联式喷墨记录设备，包括记录设备主单元1和构造用来支撑记录设备主单元1的支撑底座2。

导杆3和导轨4设置在记录设备主单元1内的侧板20和21之间。托架5保持在导杆3和导轨4，从而能够沿着通过箭头A表示的主扫描方向滑动。导轨4通过设置在托架5的后表面侧的辊19(19a，19a)夹持。

如图2所示，十个记录头6a到6j设置在托架5中。记录头6a到6j由构造用来喷射黑色(K)、黄色(Y)、洋红(M)、和青色(C)的墨水滴的液体喷头形成。每个颜色的记录头6被定位为在主扫描方向和与主扫描方向交叉的方向(片状物发送方向；副扫描方向)相对于彼此偏移。此外，副槽被设置在每个记录头6，以便提供墨水到对应的记录头6。

构造用来沿着主扫描方向移动托架5的主扫描机构包括驱动电机11，驱动滑轮12，惰轮13，和带构件14。驱动电机11在主扫描方向上排列在一侧。驱动滑轮12通过驱动电机11旋转。惰轮13在主扫描方向上排列在另一侧。带构件14设置在驱动滑轮12和惰轮13之间并且围绕着驱动滑轮12和惰轮13悬挂。通过在惰轮13上施加向外(沿着远离驱动滑轮12的方向)的力的挤压弹簧18，张力被施加于带构件14。

驱动滑轮12和惰轮13被排列为驱动滑轮12的滑轮轴轴向和惰轮13沿着墨滴喷射方向。带构件14设置在驱动滑轮12和惰轮13之间并且围绕着驱动滑轮12和惰轮13悬挂。带构件14的一部分被固定并且保持在设置在托架5的后表面侧的带固定部分17，从而带构件14在垂直于主扫描方向的方向中排列在托架5的一侧。

此外，线性标尺7沿着托架5的主扫描方向排列。线性标尺7构造用来检测托架5的主扫描位置。线性标尺7通过设置在托架5的编码传感器16读取。

在托架5的主扫描区域中的记录区域中，片状物10通过片状物发送机构(未显示)沿着垂直于托架5的主扫描方向的副扫描方向(箭头B方向)被断续地传送。此外，构造用来执行保持和恢复记录头6的保持和恢复机构8设置在主扫描区域的一个端部侧区域中。此外，墨水盒9相对于记录设备主单元1可拆卸地设置，沿着主扫描方向在托架移动区域外侧或者在托架移动区域的另一个端部侧下方。墨水盒9构造用来存储和提供每个颜色墨水到记录头6的对应的副槽。

在该喷墨记录设备中，在托架5沿着主扫描方向移动并且片状物10被沿着副扫描方向断续地发送的同时，记录头6基于图像形成被驱动，以使得液滴被喷射，并且从而图像被形成在片状物10上。

这里，头底座15被设置在托架5中，以便向上并且向下移动(升高)。.头底座15是构造用来保持十个记录头6的底座构件。因此，可以调节(控制)记录头6的墨滴喷射部分(喷嘴表面)和作为记录介质的片状物10的表面之间的间隙，以达到适当的距离。

参照图4到图10解释头升高机构(间隙调整机构)。图4是当头6向下移动时头升高机构的示意性侧视图。图5是当头6向上移动时头升高机构的示意性侧视图。图6是头升高机构的正视图。图7是头升高机构的驱动传输部分的立体图。图8是头升高机构的滑动凸轮构件的立体图。图9是头升高机构的接头构件的立体图。图10是头升高机构的联接构件的立体图。

在托架5中，头底座15设置为可升高的。头单元29，头单元30a，和头单元30b设置在头底座15上。在头单元29中，构造用来喷射黑色液滴的记录头6a和6b及记录头6c和6d定位为沿着副扫描方向在一个头记录区域相对于彼此偏移。构造用来喷射黄色、洋红、及青色液滴的喷嘴线以对称方式被排列的记录头6e、6f、及6g被排列在头单元30a中。构造用来喷射黄色、洋红、及青色液滴的喷嘴线以对称方式被排列的记录头6h、6i、及6j被排列在头单元30b中。头单元30a及30b被排列为沿着副扫描方向在一个头记录区域相对于彼此偏移。

在托架5的沿着主扫描方向的两端部，对应的滑动凸轮26(26A，26B)被排列为沿着片状物发送方向(副扫描方向)移动，作为构造用来升高头底座15的升高部分。此外，头底座15设置在滑动凸轮26上。头底座15由设置在头底座15和固定部分27a及27b之间的挤压弹簧31推动到滑动凸轮26，头底座15和固定部分27a及27b设置在托架5，以使得当托架5被移动时防止头底座15在托架5内的移动和振动。

在宽的记录设备中，如图1所示，因为记录纸的尺寸较大，托架在主扫描方向上的长度(设备的宽度)非常大。因此，需要尽可能地缩短主扫描方向上的宽度。设备的宽度由记录区域宽度(片状物尺寸)及托架在主扫描方向上的宽度的总和限定(在维修区设置在记录区域两端记录区域情况下，在主扫描方向上记录区域的宽度和托架的两个宽度的总和)。因此，优选地，托架在主扫描方向上的宽度尽可能地小。因此，通过使得滑动凸轮26的移动方向为副扫描方向，由于将升高机构设置在托架5中，托架5在主扫描方向上的宽度的增加能够限于滑动凸轮26的厚度。因此，可以抑制整个设备在主扫描方向上的宽度增加。

凸轮表面41和41及定位部分26a形成在滑动凸轮26中。在头底座15的下表面，形成具有倾斜表面51和51的突出部分50及50。倾斜表面51和51与滑动凸轮26的对应凸轮面41接合。滑动凸轮26沿着图4中箭头C表示的方向移动。如图5所示，凸轮表面41接触对应的倾斜表面51，以使得整个头底座15被上推并且从而突出部分50被安装在定位部分26a上。这样，片状物10和头底座15的记录头6的喷嘴表面之间的间隙能够被调节。

齿条42被形成在滑动凸轮26中，以移动滑动凸轮26。另一方面，在托架5侧，驱动力传输部分25被设置为在沿着主扫描方向设置的轴43的两端部分提供驱动力。构造用来啮合齿条42的小齿轮45被设置在驱动力传输部分25。在头底座15的每个端部设置一个的滑动凸轮26A和26B能够同时地移动相同的距离，以便在头底座15保持水平的同时被升高。

构造用来移动滑动凸轮26的驱动部分25设置在托架5外侧。托架5被移到起始位置或者指定位置，以使得在设置于托架5中的驱动力传输部分25设置的接头构件24连接到在设置于右侧板21的驱动部分25设置的联接构件23。因此，驱动力通过驱动力传输部分25被传输到滑动凸轮26，从而头底座15能够被升高。因此，驱动部分25设置在托架外侧并且头底座15通过直立式机构被升高，从而抑制了托架5的重量及体积的增加。

此外，如图6所示，定位部分32设置在托架5中。头底座15的底表面在头底座15最大下降的位置直接地和定位部分32接触，而没有使用升高机构。因此记录头6和片状物10的表面之间的打印间隙的误差能够小于当头底座15升起时的打印间隙。

因此，在本实施例中，设置多个记录头的底座构件通过沿着水平方向可移动地设置的多个滑动凸轮构件被升高。因此，可以保持多个记录头，从而记录头能够相对于托架被稳定地升高。因此，可以升高记录头而没有使得托架的尺寸变大。

接下来，参照图11介绍本发明的另一个实施例。图11是用于说明本发明的另一个实施例的部分俯视图。

在本实施例中，滑动凸轮26的移动方向是主扫描方向。在这种情况下，由于在托架5中设置升高机构使得托架5在副扫描方向上的宽度的增加能够仅限于滑动凸轮26的厚度。因此，可以抑制整个设备在副扫描方向上的宽度增加。

例如，蜗杆34和蜗轮33被用作构造用来沿着主扫描方向移动滑动凸轮26的驱动力传输部分。此外，在该实施例中，如第一实施例，当托架5移到起始位置或者指定位置时，滑动凸轮26能够通过排列在托架5外侧的驱动部分移动。

参照图12介绍本发明的另一实施例。图12是用于说明本发明的另一个实施例的侧视图。

在本实施例中，作为滑动凸轮，使用多级滑动凸轮35，该多级滑动凸轮35具有这样的结构，其中多级定位部分35a和35b的多个台阶及凸轮表面41a及41b被形成为台阶方式。头底座15的突出部分50安装在定位部分35a及35b和凸轮表面41a及41b上。利用这样的结构，头底座15的升高量能够以多级的方式被调节(控制)。因此，考虑到各种片状物10的厚度，可以调节(控制)记录头6和片状物10的表面之间的间隙到适当的距离。

在这里叙述的所有示例和条件性语言都是为了给出教导性的启示，以帮助阅读者理解发明人提出的本发明的原理和概念，从而进一步增进本领域技术，并且这样的具体叙述示例和假定都不能认为是本发明的限定，而且这些示例在说明书的排列也并不表示本发明较佳示例或者较差示例。尽管已经详细描述了本发明的各个实施例，应该很容易理解能够在不脱离本发明的精神和范围的基础上作出各种改变、替换和变更。

Claims (6)

1.一种图像形成设备，其特征在于，包括：

底座构件，该底座构件设置有多个记录头，该记录头被构造成用来将液滴喷射到记录介质上；

托架，该托架被构造成用来可升高地支撑底座构件；及

升高部分，该升高部分位于托架上，被构造成用来相对于托架升高底座构件，

其中，升高部分是沿着水平方向可移动地设置的多个滑动凸轮构件，底座构件设置在滑动凸轮构件上，随着滑动凸轮构件沿着水平方向移动，滑动凸轮构件朝托架方向上推底座构件。

2.如权利要求1所要保护的图像形成设备，其特征在于，

底座构件在底座构件向下最大移动的位置处直接与设置在托架的定位部分接触。

3.如权利要求1所要保护的图像形成设备，其特征在于，

齿条整体地设置于多个滑动凸轮构件；

具有轴的驱动力传输部分设置于托架，所述轴具有多个齿轮；

驱动力传输部分的齿轮与滑动凸轮构件的齿条啮合；并且

通过向驱动力传输部分施加驱动力，多个滑动凸轮构件同时被移动。

4.如权利要求3所要保护的图像形成设备，其特征在于，

在托架处于起始位置的情况下，驱动力传输部分接收从设备主单元中施加的驱动力。

5.如权利要求1所要保护的图像形成设备，其特征在于，

定位部分以台阶方式设置于滑动凸轮构件，从而底座构件的升高量能够以多级方式改变。

6.如权利要求1所要保护的图像形成设备，其特征在于，

滑动凸轮构件可移动地设置在托架的扫描方向或者沿着记录介质的发送方向上。

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