CN102030209A - 记录介质支撑设备和记录设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种记录介质支撑设备和一种记录设备，所述支撑设备利用简单的构造支撑卷形记录介质并且提高了输送性能。一种用于支撑卷绕在芯管上的记录介质的记录介质支撑设备，包括：第一装配部，其装配到芯管的第一端部上；第二装配部，其装配到芯管的第二端部上；第一旋转轴，其由第一装配部经由轴承支撑，使得第一旋转轴可以相对于第一装配部旋转；第二旋转轴，其由第二装配部经由轴承支撑，使得第二旋转轴可以相对于第二装配部旋转；和支撑装置，其支撑第一和第二旋转轴。

Description

记录介质支撑设备和记录设备

技术领域

本发明涉及在两个端部支撑卷形记录介质的记录介质支撑设备和包括所述记录介质支撑设备的记录设备。

背景技术

根据图像信息在记录介质上记录图像的记录设备的实例包括打印机、复印机、传真机等。另外，记录设备的实例包括多功能外围设备和系统装置，所述多功能外围设备包括诸如打印机功能、传真功能、文件读取功能和图像捕获功能的其它功能，所述系统装置包括连接到诸如电脑的主装置上的记录设备。在这些设备中使用的示例性记录设备在例如记录介质或薄膜的片材卷起的状态下使用记录介质(下文称作“卷材”)。上述记录设备使用卷材输送设备，用于将卷材从保持卷材的卷材保持单元供给和输送到成像区域。本发明中的“片材”是指记录介质。“片材”的材料不局限于纸张或塑料片。

在传统的卷材保持单元的构造中，在两端具有凸缘的长轴(称作“卷轴”)穿过卷材和凸缘的中心并且由卷材保持单元的主体的轴承单元旋转支撑。凸缘之一构造为可根据卷材宽度在卷轴上滑动。

然而，上述构造在卷材宽度变宽时需要更长的卷轴，并且在卷轴插入卷材中时需要更宽的工作空间。因此，在上述构造中不能获得良好的可使用性。另外，当考虑卷材重量时，通常使用空心铁管或空心铝管作为卷轴材料。然而，当卷轴变长时，不仅卷轴成本变高，而且卷轴重量也变大。因此，可用性变差。

为了解决上述问题，日本专利申请公开No.11-322141和No.2007-261754公开了不带卷轴的卷支座的构造。

然而，日本专利申请公开No.11-322141中讨论的设备具有这样的结构，装配到卷材芯管上的凸缘构件只是悬置在主体的轴承单元上，使得凸缘易于因卷材的重量而发生倾斜。如果凸缘倾斜的话，卷材的旋转中心会发生移位，导致卷材歪斜进给。

日本专利申请公开No.2007-261754中讨论的设备具有这样的结构，凸缘构件由设备主体可旋转地支撑并且凸缘之一的轴承沿卷材的宽度方向可滑动地被支撑，使得轴承之间的宽度调节至卷材的宽度。在日本专利申请早期公开No.2007-261754中，使得凸缘倾斜的情况得到一些缓解。然而，当卷材安装到设备上时，在卷材芯管装配到其中一个凸缘构件上的同时，另一个凸缘构件滑动以装配到芯管上。利用日本专利申请公开No.2007-261754的结构，当更换卷材时，即使在卷材宽度不改变的情况下，也需要所述另一个凸缘构件沿宽度方向(即，沿打开方向)移动。

发明内容

本发明涉及能够减小卷材的旋转阻力和提高安装卷材的工作效率的记录介质支撑设备以及包括该记录介质支撑设备的记录设备。

根据本发明的方面，一种用于支撑记录介质的记录介质支撑设备，所述记录介质围绕芯管卷绕成卷形，所述记录介质支撑设备包括：第一装配部，其构造为装配到芯管的第一端部上；第二装配部，其构造为装配到芯管的第二端部上；第一旋转轴，其构造为由第一装配部经由轴承支撑，使得第一旋转轴能够相对于第一装配部旋转；第二旋转轴，其构造为由第二装配部经由轴承支撑，使得第二旋转轴能够相对于第二装配部旋转；和支撑装置，其构造为支撑第一旋转轴和第二旋转轴。

根据本发明，可以提供能够减小卷材的旋转阻力和提高安装卷材的工作效率的记录介质支撑设备以及包括该记录介质支撑设备的记录设备。

在参考附图阅读示例性实施例的详细说明的情况下，本发明的其它特征和方面将变得显而易见。

附图说明

结合在说明书中并作为其一部分的附图显示了本发明的示例性实施例、特征和方法，并且与说明书一起起到解释本发明原理的作用。

图1是显示了图像记录设备的示例性实施例的剖视图。

图2是卷材输送设备的透视图。

图3显示了卷材输送设备的示意性构造。

图4是卷支座单元的剖视图。

图5显示了片簧。

图6显示了卷材的驱动力传递机构。

图7是卷支座锁定单元的透视图。

图8是显示了锁定杆的断开状态(即，自由状态)的侧视图。

图9是显示了锁定杆的接通状态(即，锁定状态)的侧视图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本发明的不同示例性实施例、特征和方面。

现在，将参考附图描述根据本发明的示例性实施例的记录介质支撑设备。

图1是显示了包括记录介质支撑设备的记录设备的示例性实施例的剖视图。下面参考附图1描述对记录介质的一系列操作，所述记录介质供应给图像记录设备1并且由切割单元切割。

在图1中，托架3由作为设置在图像记录设备1上的扫描导向件的主轨4支撑，托架3中安装有作为记录单元5的记录装置的记录头2。托架3由主轨4往复引导。记录介质Pr卷绕成卷形并且由卷材进给单元10保持。当工作人员将记录介质进给到记录单元5时，工作人员从卷材进给单元10拉出卷形记录介质Pr(即，卷材)，使得记录介质沿着一对片材进给导向件11和12拉出并且沿片材输送方向(即，沿Y方向)插入记录单元5中。随后，记录介质被夹在LF辊6和压紧辊之间以进一步输送。卷材Pr包括由形成为连续卷形的记录纸或者塑料薄膜制成的记录介质。也就是说，卷材Pr的材料不限于纸张。

卷材Pr由位于记录单元5的上游侧的作为输送单元的LF辊6输送。记录单元5设置有台板7，用于从记录介质的背面支撑记录介质。台板7构造为引导记录介质，使得在记录介质的记录面和记录头2之间形成间隙。

记录头2构造为在记录头2沿着主轨4移动时记录图像。每一次记录头2沿着主轨4沿向前方向或向后方向移动以记录与单行对应的图像时，记录介质就由LF辊6沿输送方向输送预定间距。当记录介质输送预定间距时，记录头2再次移动以记录下一行的图像。上述过程的重复进行使得能够记录整页的图像。记录介质的记录部分朝向片材排出导向件8之外输送。

记录介质在图像记录完成之后通过LF辊6输送到预定切割位置。随后，记录操作之后的记录介质根据用于切割操作的信号由切割单元9切割。

现在，将参考附图2-6描述根据本发明的示例性实施例的卷材输送设备10。

图2是卷材输送设备的透视图。图3显示了卷材输送设备的示意性构造。图4是卷支座单元的剖视图。图5显示了片簧。图6显示了卷材的驱动力传递机构。

用于支撑卷材Pr的两个端部的一对卷支座20R和20L分别包括装配部20Ra和20La。每个装配部20Ra和20La具有轴形。在某些情况下要装配到芯管的第一端部中的装配部称作第一装配部20Ra，而在某些情况下要装配到芯管的第二端部中的装配部20La称作第二装配部。装配部20Ra和20La插入卷材Pr的芯管Prp的相应端部中能够使装配部20Ra和20La装配到芯管Prp中。

卷支座20R和20L分别包括凸缘24。当装配部20Ra和20La分别装配到芯管Prp的相应端部中时，每个凸缘24接触或面向卷材Pr的相应端部。卷支座20R和20L分别包括可旋转的旋转轴21R和21L。旋转轴21R和21L分别从装配部20Ra和20La伸出。装配部20Ra和20La分别从凸缘24的其中一个侧部伸出。旋转轴21R和21L分别从凸缘24的另一侧部伸出。在某些情况下设置在第一装配部20Ra上的旋转轴21R称作第一旋转轴，而在某些情况下设置在第二装配部20La上的旋转轴21L称作第二旋转轴。

旋转轴21R和21L安装为由图2所示的滑动件单元30和轴承单元40支撑，使得卷材Pr相对于主体可旋转地悬置。卷支座20R的构造与卷支座20L相同。因此，在插入卷支座20R和20L时不存在左右错误。

卷支座20R经由用于接收卷支座20R的轴承22和23由旋转轴21R支撑在两个位置。轴承22和23可以是树脂制轴承或滚珠轴承。由于卷支座20L具有与卷支座20R相同的构造，因此根据卷支座20R对其构造描述如下。

卷支座20R可在两者之间没有间隙的情况下相对于旋转轴21R旋转。卷支座20R的装配部20Ra具有圆筒形状并且在其内侧设置有轴承22和23。轴承22和23利用形成在装配部20Ra的内周面上的台阶20Rb和20Rc和装配到旋转轴21R上的卡环21a和21b沿轴向方向(即，沿推力方向)固定到旋转轴21R上。

通过利用沿轴向方向间隔定位的两个轴承22和23将卷支座20R支撑在旋转轴21R上，可以防止卷支座20R的旋转中心因卷材Pr的重量产生的力矩而相对于旋转轴21R发生倾斜。旋转轴21R通过下文描述的主体的轴承单元被牢固保持，因此，该构造有助于减少卷支座20R的倾斜。

由于卷支座20R相对于旋转轴21R没有间隙可以在防止发生旋转损失(即，可变旋转)的情况下提高对准精度，因此可以实现持续稳定的卷材输送，而与卷材Pr的重量或输送速度无关。通过使用滑动轴承或带法兰盘轴承单元代替使用滚珠轴承可以实现更经济的构造。然而，利用滑动轴承或带法兰盘轴承单元，由于因卷材Pr的重量产生的滑动阻力，可能产生预定间隙和旋转损失。因此，希望根据所需卷材Pr的输送性能和规格确定轴承。

装配部20Ra设置有多个肋部24a、24b、24c和24d。肋部24a、24b、24c和24d径向等角布置，以便接触卷材Pr的芯管Prp的内径

片簧25和26以这样的方式固定到凸缘24上，其中，作为弹簧构件的片簧25和26从要压靠芯管Prp的内周面的装配部20Ra向外辐射状伸展。图5显示了片簧25。片簧25(具有与片簧26相同的形状)利用穿过螺钉孔25a和25b的螺钉固定到凸缘24上。片簧25的叶片部25c和25d从装配部20Ra径向延伸。插入芯管Prp中的装配部20Ra通过这些肋部24a、24b、24c和24d以及片簧25和26沿旋转方向和推力方向固定。

因为给凸缘24设置有压靠芯管Prp的内周面的片簧25和26，即使卷材Pr的内径改变，内径的改变也会被片簧25和26所吸收。另外，因为片簧的边缘咬入芯管Prp，可以实现更好的夹紧。更进一步，片簧25和26沿插入和退出方向布置成一行，从而不需要大的可操作性。

卷齿轮27安装到形成于卷支座20R上的凸缘24上。卷材Pr的旋转通过卷齿轮27由下述卷驱动单元控制。因为卷齿轮27直接安装在用于保持卷材Pr的凸缘24上，可以减少传递损失并且可以有效地执行旋转控制。进一步，卷齿轮27可以可旋转地直接驱动凸缘24并且可以有效地控制旋转，同时减小间隙等等。

旋转轴21R和21L的端部分别设置有活动辊28R和28L，用于限制卷材Pr沿推力方向的运动。活动辊28R和28L、卷齿轮27和下述一对导向斜面41和31沿卷材宽度方向执行卷材Pr的定位。

将卷材Pr安装到设备主体中，使得卷支座20R的旋转轴21R和卷支座20L的旋转轴21L分别落入轴承单元40的导向斜面41和滑动件单元30的导向斜面31中。导向斜面41和31是主体侧的支撑单元。导向斜面41和31形成为U形凹槽。旋转轴21R和旋转轴21L分别沿着导向斜面41和导向斜面31滚到U形凹槽的底部，即，导向斜面41和31的接触部。因此，完成卷材Pr的设定。因为旋转轴21R和21L可相对于卷材Pr旋转，旋转轴21R和21L分别在沿导向斜面41和导向斜面31上平滑滚动的情况下安装，与卷材Pr的重量无关。

在设定同时，旋转轴21R自动锁定，其机构描述如下。

滑动件单元30包括滑动件滑动单元33。滑动件滑动单元33可以在安装于卷材供给导向件11上的滑动导轨34上沿卷材宽度方向X自由滑动。当工作人员安装卷材Pr时，工作人员握紧滑动件抓握部32以使滑动件单元30移动到与卷材Pr的卷材宽度相应的位置。滑动件单元30和卷支座20L沿卷材宽度方向设置有预定推力间隙(例如，在本示例性实施例中为10毫米)。由于如上所述地在卷支座20R侧进行卷材Pr沿卷材方向的定位，不必将滑动件单元30设定在精确位置。

当卷支座20R设定在主体的轴承单元40上时，卷齿轮27连接到输入齿轮42上。输入齿轮42通过齿轮轴43与空转齿轮44相联。空转齿轮44与驱动电动机47的齿轮啮合。卷齿轮27、输入齿轮42和空转齿轮44形成用于将驱动力从电动机47传递到凸缘24的旋转传递单元。空转齿轮44设置有编码器薄膜45以便附接于其上。空转齿轮44还设置有用于读取编码器薄膜45的编码器传感器46。驱动电动机47是直流(DC)电动机，其根据编码器传感器46的信号进行控制。

驱动电动机47主要执行下列操作，情况(1)在设定卷材时施加空载(即，激励关闭)，情况(2)在沿向前方向输送卷材时由预定作用力激励，情况(3)在重绕卷材Pr时反向驱动卷材Pr。在情况(2)下，在沿向前方向输送卷材时由预定作用力激励被称作卷的反向张紧。更具体地，可以使用沿与LF辊6的输送力相反的方向产生的作用力校正歪斜进给或者在设定卷材时消除卷材松弛，从而可以实现非常精确的卷材输送。希望根据卷的尺寸或物理性质将作用力设定在适当数值。在本示例性实施例中，卷材Pr的轴上的作用力设定为9.8Ncm(1kgfcm)。

在情况(3)下，重绕卷材Pr时的转速Vb设定为比LF辊6输送卷材时的速度V大的值。然而，因为卷材Pr的驱动转矩设定为小于LF辊6的驱动单元(未显示)的转矩的值，卷材以相同的速度被卷绕同时卷材被施加有预张力(例如，在本示例性实施例中为9.8Ncm)。

现在，参考图7-9描述锁定机构。

图7是卷支座锁定单元的透视图。图8是锁定杆的侧视图，显示了锁定杆断开的状态(即，自由状态)。图9是锁定杆的侧视图，显示了锁定杆接通的状态(即，锁定状态)。

旋转轴21R保持在导向斜面41的U形装配部41a和41b中能够使卷支座20R定位。

由杠杆轴49可旋转地支撑的作为锁定构件的锁定杆48设置在U形装配部41a和41b之间。杠杆弹簧50(即，弹簧)以作用力f(例如，在本示例性实施例中为9.8N)推动锁定杆48。锁定杆48具有与作为其旋转中心的杠杆轴49和杠杆弹簧50(即，双稳态弹簧)的动作方向相应的两个稳定位置。换句话说，锁定杆48可以在旋转轴21R设置在与U形装配部41a和41b的U形凹槽接合的状态的限制位置和旋转轴21R与U形装配部41a和41b的U形凹槽脱离的开放位置之间移动。当锁定杆48处于限制位置时，杠杆弹簧50朝向将锁定杆48保持在限制位置的方向推动锁定杆48。当锁定杆48处于开放位置时，杠杆弹簧50朝向将锁定杆48保持在开放位置的方向推动锁定杆48。

由于作为旋转中心的旋转轴21R和21L以及卷材Pr由凸缘24可旋转地保持，将旋转轴21R和21L锁定在主体的一侧可以防止凸缘24因卷材Pr的自重而发生倾斜并且可以减小上述旋转阻力。因此，可以实现精确输送。通过在凸缘24和旋转轴21R之间设置轴承22和23，可以使旋转阻力最小。进一步，因为在凸缘24和旋转轴21R之间没有间隙，可以实现卷材Pr的轴的中心精度，可以进一步提高输送精度。

下面对此进行详细描述。图8显示了卷支座20设定之前的锁定自由状态(即，开放状态)。在图8中，锁定杆48由杠杆弹簧50(即，弹簧)的作用力推向开放侧。这时，锁定杆48的伸出部48a到达沿旋转轴21R插入的方向关闭导向斜面41的开口部的状态。

当卷支座20R的旋转轴21R插入时，旋转轴21R向下推动伸出部48a以使锁定杆48旋转。因此，锁定杆48到达如图9所示的锁定(关闭)状态。这时，锁定杆48由杠杆弹簧50的作用力f沿关闭方向推动，并且分力fa(即，推动力)始终由锁定杆48的按压表面48b施加给旋转轴21R。

分力fa和自重反作用力w的沿插入方向(取出方向)的分力wa设定如下，所述自重反作用力w由具有最大重力的卷材在U形装配部41b处产生。

fa＞wa

因此，消除了旋转轴21R的间隙并且可以防止旋转轴21R倾斜，从而在旋转驱动力传递时不仅能够保持卷材Pr的定位精度，而且可以保持齿轮节距精度。因此，可以避免产生例如齿轮磨损和齿轮跳动的故障。设置在U形装配部41a和41b之间的锁定杆48能够使推力作用在两个导向斜面上。因此，可以有效产生抑制间隙的效果。

在本示例性实施例中，为了利用小分力(即推动力)fa抑制因卷材W的自重引起的自重反作用力沿取出方向的分力wa的不利影响，假定U形装配部41a和轴承22之间的跨度设定为L1，U形装配部41a和41b之间的跨度设定为L2(参见图3或图7)，L1和L2设定为具有下列关系。

L1≤L2

在本示例性实施例中，卷材Pr的重量相对较小(即，等于或小于10kg)，因此，卷材Pr的自重反作用力w很小。因此，锁定机构只设置在具有驱动力传递机构的右侧(即，R侧)。然而，如果卷材Pr的重量由于卷材Pr的更宽的宽度或更大的直径的缘故变大的话，锁定机构还可以根据需要设置在滑动件一侧。

在本示例性实施例中，使用具有双稳态弹簧的自动锁定打开和关闭机构作为锁定机构以提高可操作性。然而，锁定机构可以如此配置，使得锁定位置和自由位置通过单击切换。进一步，如果卷材Pr的自重小，或者如果卷材Pr的宽度窄，则不必设置锁定杆48。

不管卷材Pr的宽度或直径如何，都可以使用根据本示例性实施例的构造。

进一步，由于本构造是设定方法(即，插入方法)，其中，旋转轴21R的锁定仅通过将卷材保持单元20R插入主体的轴承单元40中完成，因此在安装卷材Pr中可以实现简单的操作。进一步，可以通过一次动作实现卷材Pr的移除操作。此外，在更换具有与前一个卷材相同尺寸的卷材Pr时，不需要接收卷材保持单元21L的一侧的滑动件操作，从而实现优异的更换操作性。

因为在滑动件单元30的构造中不限制与卷材Pr相关的位置，记录设备中的卷材可以自由布置。

尽管已经参考示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不局限于所公开的示例性实施例。下列权利要求的范围与最广义的解释一致，从而涵盖所有改进、等效结构和功能。

Claims (10)

1.一种用于支撑记录介质的记录介质支撑设备，所述记录介质围绕芯管卷绕成卷形，所述记录介质支撑设备包括：

第一装配部，其构造为装配到芯管的第一端部上；

第二装配部，其构造为装配到芯管的第二端部上；

第一旋转轴，其构造为由第一装配部经由轴承支撑，使得第一旋转轴能够相对于第一装配部旋转；

第二旋转轴，其构造为由第二装配部经由轴承支撑，使得第二旋转轴能够相对于第二装配部旋转；和

支撑装置，其构造为支撑第一旋转轴和第二旋转轴。

2.如权利要求1所述的记录介质支撑设备，其中，第一装配部和第二装配部分别设置有肋部，所述肋部接触芯管内侧的表面。

3.如权利要求1所述的记录介质支撑设备，其中，第一装配部和第二装配部分别设置有弹簧构件，所述弹簧构件推压接触芯管内侧的表面。

4.如权利要求1所述的记录介质支撑设备，其中，每个第一装配部和第二装配部设置有凸缘，所述凸缘在装配到芯管上时面向卷形记录介质的相应端面，并且每个第一旋转轴和第二旋转轴在与相应装配部相反的一侧的从相应凸缘伸出。

5.如权利要求4所述的记录介质支撑设备，其中，所述凸缘中的一个设置有构造为传递驱动力的旋转力传递装置。

6.如权利要求1所述的记录介质支撑设备，其中，所述支撑装置包括支撑相应的第一或第二旋转轴的U形凹槽。

7.如权利要求6所述的记录介质支撑设备，还包括锁定构件，所述锁定构件构造为将第一和第二旋转轴中的每个限制在与U形凹槽接合的位置。

8.如权利要求7所述的记录介质支撑设备，其中，所述锁定构件被能旋转地支撑以便能在限制位置和开放位置之间移动，所述限制位置用于将第一和第二旋转轴中的每个限制在第一或第二旋转轴与U形凹槽接合的接合位置，所述开放位置用于使第一或第二旋转轴的所述接合位置解除，并且所述记录介质支撑设备还包括弹簧，所述弹簧沿将锁定构件保持在限制位置的方向推动锁定构件以及沿将锁定构件保持在开放位置的方向推动锁定构件。

9.如权利要求8所述的记录介质支撑设备，其中，如果第一或第二旋转轴中的一个旋转轴在锁定构件处于开放位置时被插入U形凹槽，则锁定构件由第一或第二旋转轴中的所述一个旋转轴推动并且移动到限制位置。

10.一种记录设备，包括：

根据权利要求1所述的记录介质支撑设备；

输送装置，其构造为输送由记录介质支撑设备支撑的记录介质；和

记录装置，其构造为执行在由输送装置输送的记录介质上记录图像。

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