CN1058564A - 送纸机构及具有该机构的墨水喷射记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种墨水喷射记录装置，其特征是 它具有记录头、输送记录材料的输送机构，以及能使 上述记录头设给定方向移动的滑架。而上述记录头 有能喷出墨水以便在记录材料上进行记录的喷出口； 而上述输送记录材料的输送机构具有输送滚筒，与该 输送滚筒相对设置的齿轮，以及呈弯曲状态设置的、 支撑着上述齿轮、且将该齿轮压在上述输送滚筒上的 弹性部件。

Description

本发明涉及送纸机构及具有该送纸机构的墨水喷射记录。

以往，用来输送纸的送纸机构，是用齿轮压在纸上，一边与纸接触，一边输送纸。而且，为了使该送纸机构能进行接触，而将该齿轮的轴作成弹性部件，才能将压力施加到纸上。然而这种结构难以获得与所输送的纸的厚度无关的稳定的压力。

本发明的目的是提供一种与所输送的纸的厚度无关而压力稳定的送纸机构。

可是，将上述以往的装有齿轮的送纸机构应用于墨水喷射记录装置时，存在以下问题。

当墨点大时，在像DHP纸等这样的纸本身不易吸墨的情况下，或者在普通纸等上墨水的固定性不好的情况下，如果齿轮对纸的压力过大时，墨水就会附着在齿轮上，该墨水又会再次附着于纸上，纸就被墨迹所污染。

再者，对于纸上被墨水弄湿而产生的凹凸部分来说，当该齿轮对纸的压力过大时，就不能实现纸的稳定输送。

因此本发明的另一个目的是提供这样一种具有送纸机构的墨水喷射记录装置，该装置对于尚存在墨点的未固定部分，以及存在纸被墨水弄湿而产生的凹凸部分，都能通过适当的压力实现纸的稳定输送。

本发明的再一个目的是提供这样一种输送纸用的送纸机构，其特征是它具有旋转体、与该旋转体相对设置的齿轮、以及呈弯曲状态设置的、支撑着上述齿轮、且使该齿轮压在上述旋转体上的弹性部件。

本发明的又一个目的是提供这样一种在纸上进行记录的记录装置，其特征是它具不送纸机构和在该纸上进行记录的记录机构，而该送纸机构具有旋转体，与该旋转体相对设置的齿轮，以及呈弯曲状态设置的、支撑着上述齿轮、且使该齿轮压在上述旋转体上的弹性部件。

本发明的又一个目的是提供这样一种墨水喷射记录装置，其特征是它具有记录头、输送记录材料的输送机构，以及能使上述记录头设给定方向移动的滑架。而上述记录头有能喷出墨水以便在记录材料上进行记录的喷出口;而上述输送记录材料的输送机构具有输送滚筒，与该输送滚筒相对设置的齿轮，以及呈弯曲状态设置的、支撑着上述齿轮、且将该齿轮压在上述输送滚筒上的弹性部件。

图1A是表示本发明的一个实施例的斜视图，而图1B是表示本发明的一个实施例的正视图。

图2是表示适用于本发明的一个实施例的墨水喷射记录装置的简略斜视图。

图3是表示本发明的一个实施例中的弹簧位移与负载的关系曲线图。

图4是图3中所示负载的施加方法的说明图。

图5A、图5B是本发明的其它实施形式的例图。

下面根据图示的实施例，说明与本发明有关的能适用于墨水喷射记录装置的送纸机构。图2表示应用本发明的墨水喷射打印机的简略结构。在该图中，记录头1根据记录信号喷出墨水，由墨水罐2供给墨水。装有上述记录头1和墨水罐2的滑架4在导向轴3上被导向，利用图中未示出的皮带传送机构和驱动马达，沿上述导向轴3往复运动。记录用纸5利用位于上述记录头1的相对位置的压纸卷筒6从内侧保持住。利用压纸板7使记录用纸5与该压纸卷筒6紧密接触。紧密接触的记录用纸5利用送纸滚筒8进行输送。记录完毕的记录用纸5，利用排出滚筒9排出。相对该排出滚筒9设有齿轮10，且压接在记录用纸5上。齿轮10利用后面所述的轴的挠曲产生的压接力而靠到记录用纸5上。上述滚筒8和滚筒9利用送纸马达12进行驱动。另外，往复系统装置13为了防止上述记录头1的喷出口被堵塞等而往复运动。再者，为了防止不进行记录时喷出口的干燥，而进行加盖动作。该驱动系统装置13由往复系统驱动马达14进行驱动。

再者，记录用纸5沿送纸底板15插入。

其次，说明上述墨水喷射打印机的动作情况。沿送纸底板15插入的记录用纸5，利用滚筒8使插入的前端部分大致转变成U形状态，而被送给压纸卷筒6，利用压纸板7使之与压纸卷筒紧密接触。根据记录信号，墨水从记录头1中喷出，附着在记录用纸5上。由于这种附着而形成文字或图像。伴随这种记录动作的进行，记录用纸5的记录终了的部分，利用滚筒8依次被送到上方。而且当记录用纸5的前端部分到达齿轮10时，记录用纸5利用齿轮10从记录面将其背面压接在滚筒9上，利用滚筒9的旋转，再送到上方，排送到外部。

可是，上述前端尖的齿轮10的结构如图1A、B所示。

图中，10是齿轮，22是用紧密缠绕的拉伸圈簧制成的齿轮轴、9是用橡胶等制成的排出滚筒、24是支撑上述齿轮10及齿轮轴22用的齿轮架。为了在输送从齿轮10和齿轮滚筒9之间通过进行记录后的记录用纸5时，对该记录用纸5产生必要的适当的压接力，设定好排纸滚筒9、齿轮10及齿轮架24三者的位置，以便使齿轮轴22呈图1B所示的适当的弹性。这里图3所示为本实施例中使用的密绕拉伸圈簧的位移与负载关系曲线之一例。

图3中的曲线是表示如图4中所示的、在其两端支撑间距为l的密绕拉伸圈簧的中央，使负载垂直向下作用时的弹簧中内的挠度δ与该负载之间的关系。

这里如果用以往使用的作为弹性部件的拉伸弹簧代替密绕拉伸圈簧来作图4所示的实验时，可以弄清以下问题。

亦即，该拉伸弹簧的纵向弹性系数为E、断面惯性矩为I、间距为l、间距中央处的挠度为δ、作用于间距中央的负载为F，则下式（1）成立。

δ= (F·L³)/(4BEI) …（1）

式（1）表示在弹簧的弹性限度内δ与F的一次函数。若将该拉伸弹簧用作送纸机构的齿轮轴，则对应于所输送的纸的厚度，该轴产生由（1）式求得的挠度形成的齿轮对纸的压力。因此对应于所输送的纸的厚度的变化，压力也了生很大的变化（图3中的（C））。

但是，如果将与本发明有关的密绕拉伸圈簧作为齿轮轴时，挠度、即轴的位移δ即使为0，也能产生相当于初始张力F₀的压力，另一方面，输送纸时，轴即使在挠曲的情况下，也只是产生比初始张力稍微大一些的压力。

与本发明有关的送纸机构中所使用的密绕拉伸圈簧，其位移量在0.5mm至2.0mm范围内时，所产生的压力约为17g至21g，如图3中的（a）所示。再者，在安装密绕圈簧时，通过改变其扭转的程度，可以使初始张力F₀变为F₀′，如图3中的（b）所示，密绕拉伸圈簧的位移量在0.5mm至2.0mm范围内时，可使所产生的压力变为约7g至10g。

图5所示为与本发明有关的另一个实施例。这里所使用的密绕拉伸圈簧，是能产生图3中的（b）所示曲线弹簧之一例，其弹性常数为44g/mm，线径为0.2mm±0.1mm，簧圈的外径为ψ9±0.05mm，长为18.4±0.2mm，有效圈数为92圈，间距为16mm，使弹簧在间距中央产生δ＝1mm的位移时的负载F为9±1g。弹簧材料是所谓作为弹簧材料的不锈钢琴钢丝等。

另外，所使用的齿轮呈6mm、厚22mm的圆柱形，沿圆柱侧面、在厚度方向的中央设有前端锐的凸起。该齿轮的材料可以使用具有不沾水性能的材料，例如也可以是金属，而最好是氟树脂或聚缩醛等。

齿轮30通过由密绕拉伸圈簧制成的轴，并利用部件25、25，有弹性地安装在装置上。这时齿轮设置得比纸的输送面突出1mm。总之，弹簧将齿轮呈弯曲状态支撑在装置上。齿轮由部件25、25约束进行左右移动。

在这种情况下，输送纸（厚0.1mm-0.2mm）或文件袋（厚约0.5mm）时，弹簧的位移量为1.1mm-1.5mm，所得到的压力约为9.5g-10.5g，压力的大小几乎是一定的。因此且于墨水喷射记录装置上时，所输送的纸张的厚度即使有变化，所得到的压力也大致是一定的，可以稳定的输送纸张。

再者，如果使密绕拉伸圈簧的线材粗一些，使初始张力为50g-100g，可提供需要大压力来连续输送纸的送纸机构。

在本实施例中，能适用的密绕拉伸圈簧，其弹簧常数为10g/mm以上至100g/mm以下，较好的值为30g/mm以上至50g/mm以下，而最合适的值为40g/mm以上至45g/mm以下。

簧圈外径在0.5mm以上，2mm以下，较好的尺寸是在0.8mm以上、1.0mm以下。

所使用的线材粗细，大约以簧圈外径的1/5为标准，在0.1mm以上，0.4mm以下，较好的尺寸是在0.15mm以上，0.2mm以下。

间距的大小由弹簧材料的线径，所求得的位移量，以及压力的大小来决定，而好的尺寸为5mm以上，30mm以下，更好的尺寸为10mm以上、20mm以下。

另外，挠曲量（位移量）δ为1mm以上、2mm以下，纸张为普通纸时，1mm以上至1.5mm以下为好，纸张为连续的纸时，1mm以上至1.2mm以下为好。

本发明，特别是在墨水喷射记录方式中利用热能，形成飞溅的液滴进行记录的墨水喷射方式的记录头，在记录装置中具有优良的效果。

关于其具有代表性的结构或原理，最好是采用例如美国专利第4723129号说明书，以及美国专利第4740796号说明书中阐述的基本原理。这种方式无论是对所谓即时同答型，还是对连续作用型，都能适用，特别是在即时回答型的情况下，对应于记录信息，向对应于保持液体（墨水）的纸或液体流路设置的电热转换器，至少施加一个超过泡核沸腾的使温度急剧上升的驱动信号，使电热转铁器中产生热能，并使记录头的热作用面上产生膜状沸腾，结果在液体（墨水）内形成一该驱动信号一一对应的气泡，所以很有效。由于该气泡的生长、收缩，液体（墨水）通过喷出用的开口喷出，至少形成一个液滴。若该驱动信号呈脉冲形式，则气泡能即时恰当地进行生长、收缩，因此能喷出应答性特别好的液体（墨水），这就更好了。

作为这种脉冲式的驱动信号，适合采用美国专利第4463359号说明书及第4345262号说明书中所述的驱动信号。再者，如果采用有关上述热作用面的温度上升率的发明的美国专利第4313124号说明书中所述的条件，则能进行更加优越的记录。

作为记录头的结构，是采用上述各说明书中所述的喷出口、液体流路、电热转换器组合而成的结构（直线型液体或直角型液体流路），其它热作用部分是采用美国专利第4558333号说明书及美国专利第4459600号说明书所述的弯曲部位配置的结构，本发明中也包含了这些结构。

还有，对于若干个电热转换器，采用特开昭59-123670号公报所述的以公共加口作为电热转换器的喷出部分的结构，或者采用特开昭59-138461号公报所述的使吸收热能压力波的开口与喷出部分对应的结构。本发明对于这些结构也都有效。

再者，作为具有与记录装置所能记录的最大记录介质的宽度相对应的长度的全幅型记录头，无论是由上述说明书所述的许多记录头组合起来满足这一长度的结构也好，还是整体形成一个记录头的结构也好，本发明更能有效地发挥上述效果。

还有，使用安装在装置主体上，与装置主体的电气连接或能从装置主体供给墨水的转换自如的触头式记录头，或者使用墨水罐与记录头本身设计成一个整体的夹头式记录头时，本发明也都有效。

另外，作为本发明的记录装置的结构，附加设置的相对于记录头往复移动的机构，予备的辅助机构等，会使本发明的效果更加稳定，是好的结构形式。具体举例来说，如记录头的压盖机构、清洗机构、加压或吸引机构、电热转换器或与其相似的其它加热元件或由它们组合而成的予热机构，以及进行不同于记录喷出的予喷出状态，对于进行稳定地记录也是有效的。

再者，作为记录装置的记录样式，不仅仅是只以黑色等为主色的记录样式，将记录头作成一个整体也好，收若干个记录头组合构成也好，装置中至少具备由不同颜色构成的彩色、或由混合色构成的全色两者中之一种，本发明极其有效。

在以上说明的本发明的实施例中，虽然是以墨水作为液体进行了说明，但在室温或室温以下固化的墨水，在室温下欠化的墨水或呈液态的墨水、或奢在上述的墨水喷射方式中，同般是在30℃以上、70℃以下的范围内，对墨水本身进行温度控制，通过温度调节，使墨水的粘度处于稳定喷出的范围内，当给予使用信号时，使墨水成为液态即可。

再者，作为与本发明有关的记录装置的形态，可以是作为文字处理机或计算机等的信息处理机的图像输出末端，设计成一个整体，或分开设置，此外，还可以采取与读出器等组合而成的复写装置，以及具有发送和接收机能的传真装置的形态。

由上所述，如果采用本发明，可以获得与所输送的纸张的厚度无关而且稳定的压力的送纸机构。

再者，如果采用本发明，可以获得这样一种墨水喷射记录装置，该装置具有在存在墨水滴未固定的部分，以及存在被墨水弄湿而产生的纸张的凹凸的情况下，能通过适当的压力实现稳定地输送纸的送纸机构。

Claims (12)

1、输送纸的送纸机构，包括：

旋转体；

与上述旋转体相对设置的齿轮；

用来使上述齿轮压在上述旋转体上、并支撑上述齿轮、呈弯曲状态设置的弹性部件。

2、权利要求1中所述的送纸机构，其中所述的弹性部件是密绕拉伸圈簧。

3、权利要求1中所述送纸机构，其中所述的旋转体是用来输送上述纸的滚筒。

4、在纸上进行记录的记录装置，含有以下部分：

送纸机构，以及在上述纸上进行记录的记录机构，

该送纸机构有旋转体、与上述旋转体相对设置的齿轮、以及用来支撑上述齿轮、并使该齿轮压在上述旋转体上、呈弯曲状态设置的弹性部件。

5、权利要求4中所述的记录装置，其中所述的旋转体是用来输送上述纸的滚筒。

6、权利要求4中所述的记录装置，其中所述的记录装置是打印机。

7、权利要求4中所述的记录装置，其中所述的弹性部件是密绕拉伸圈簧。

8、权利要求4中所述的记录机构，包括记录头，该记录头装有根据记录信号习生热能的电热转换器，利用上述热能喷出墨。

9、权利要求4中所述的记录机构，备有能产生使墨水产生膜状沸腾的热能的电热转换器。

10、墨水喷射记录装置含有以下部分：

有能喷出墨水、并在记录材料上进行记录用的喷出口的记录头;

输送上述记录材料的输送机构，该输送机构有输送滚筒、相对于上述输送滚筒设置的齿轮、以及用来支撑上术齿轮，并使上述齿轮压尖上述输送滚筒上，呈弯曲状态设置的弹性部件;

以及能使上述记录头沿给定方向移动的滑架。

11、权利要求10中所述的墨水喷射记录装置，其中所述的的弹性部件是密绕拉伸圈簧。

12、权利要求10中所述记录头有电热转换器，利用该电热转换器产生的热能产生膜状沸腾，利用所生长的气泡，从上述喷出口载出墨。

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