連續捲筒片材保持裝置和列印設備的製作方法
2023-06-01 22:14:01
連續捲筒片材保持裝置和列印設備的製作方法
【專利摘要】一種片材保持裝置，用於保持圍繞芯體卷繞的連續片材，所述片材保持裝置包括：第一凸緣，具有能夠相對於第一凸緣旋轉的第一軸部，其中第一軸部要附連到所述芯體的一個端部；第二凸緣，具有能夠相對於第二凸緣旋轉的第二軸部，其中第二軸部要附連到所述芯體的另一端部；和保持裝置，其被構造成在第一軸部和第二軸部附連到所述芯體的同時保持第一凸緣和第二凸緣，其中，連續片材、第一軸部和第二軸部能夠一起相對於第一凸緣和第二凸緣旋轉。
【專利說明】連續捲筒片材保持裝置和列印設備
[0001]本申請是2011年4月19日申請的、申請號為201110097242.3、發明名稱為「連續捲筒片材保持裝置和列印設備」的申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種連續捲筒片材保持裝置和包括這種連續捲筒片材保持裝置的列印設備。
【背景技術】
[0003]日本專利申請特開N0.2002-46902描述了一種捲筒片材保持裝置，其被應用於列印設備並且被裝配到以捲筒形狀卷繞的片材的端部以可旋轉地保持所述片材。
[0004]為了將保持凸緣裝備到捲筒片材的兩端並且可旋轉地保持捲筒片材，捲筒片材保持裝置包括驅動力被傳遞到其上的從動齒輪、和將從動齒輪的旋轉力傳遞到保持凸緣中的一個的傳遞元件。捲筒片材保持裝置還包括由沿平行於捲筒片材的軸向方向來自捲筒片材保持裝置的驅動源的驅動力旋轉的旋轉軸、以及包括沿旋轉軸的軸向方向可滑動的驅動力傳遞齒輪的驅動力傳遞單元。驅動力傳遞齒輪可以停止在沿旋轉軸的軸向方向的預定位置，並且與保持凸緣的從動齒輪接合以傳遞驅動力。
[0005]捲筒片材容納單元包括被接合部分以固定裝配到捲筒片材的兩端的相應保持凸緣。保持凸緣包括可以與被接合部分接合的接合部分。
[0006]與將保持軸插入捲筒片材的芯體中以固定捲筒片材的常規方法相比，將長保持軸裝配到捲筒片材是不必要的。因此，這種構造可以改善捲筒片材更換工作。
[0007]在列印設備中，驅動被傳遞以旋轉捲筒片材並且將捲筒片材進給到列印單元。因此，在捲筒片材和保持凸緣的裝載位置，通常相對於卷繞方向進行位置管控。而且在將捲筒片材裝載到捲筒片材容納單元中時，在捲筒片材的卷繞方向和裝載方向之間產生相位。
[0008]當在保持凸緣已經裝配到捲筒片材之後才確定保持凸緣的裝載位置相對於卷繞方向錯誤時，保持凸緣必須從卷繞片材去除以再次裝配到正確位置。
[0009]當包括驅動力傳遞單元的保持凸緣未裝配到捲筒片材的確定端側，而是相對於捲筒片材的卷繞方向被裝載到捲筒片材容納單元中時，捲筒片材的卷繞方向被反向。當在卷繞方向被反向時將捲筒片材進給到列印單元時，墨被釋放到捲筒片材的後表面。墨因此未被片材充分吸收，並且捲筒片材被傳送到列印單元下遊側的傳送路徑。因此，墨可能被傳遞到傳送單元，汙染要傳送的下一片材。
[0010]常規地，當捲筒片材被裝載到捲筒片材容納單元中時連接驅動力傳遞單元。保持凸緣相對於捲筒片材容納單元的裝載方向因此被預先確定。因此，操作必須在檢查保持凸緣的接合位置和捲筒片材的被接合位置的同時執行，使得裝載困難。
【發明內容】
[0011]本發明的一個實施例涉及連續捲筒片材的裝載工作的改進。[0012]根據本發明的一個方面，一種連續捲筒片材保持裝置將旋轉軸裝配到以捲筒形狀卷繞的連續片材的兩端，並且可旋轉地支撐每個旋轉軸，由此支撐待抽出的連續片材，所述連續捲筒片材保持裝置包括:保持凸緣，其被構造成可旋轉地支撐所述旋轉軸；從動裝置，其一體地布置在所述旋轉軸中的一個中並且被構造成接收來自裝置主體的驅動；和凸緣保持裝置，其被構造成支撐保持凸緣中的每一個，並且抵接在保持凸緣上以沿旋轉軸的方向和正交於旋轉軸的方向管控保持凸緣的位置。
[0013]根據本發明的一個實施例，可以改善連續捲筒片材的裝載工作。
[0014]從參考附圖的典型實施例的以下詳細描述，本發明的更多特徵和方面將顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]包含在說明書中並且構成說明書的一部分的附圖示出了本發明的典型實施例、特徵和方面，並且與文字描述一起用於解釋本發明的原理。
[0016]圖1示意性地示出了列印設備的內部構造。
[0017]圖2是示出控制單元的框圖。
[0018]圖3示出了在單面列印模式下的操作。
[0019]圖4示出了在雙面列印模式下的操作。
[0020]圖5示出了在片材即將被切割並且開始被進給回去之前的狀態。
[0021]圖6A和6B示出了片材進給單元的構造和操作。
[0022]圖7A-7C示出了凸緣保持元件的構造和操作。
[0023]圖8A和8B示出了保持凸緣的構造。
[0024]圖9A和9B示出了凸緣元件的構造。
[0025]圖10A-10D示出了將保持凸緣和捲筒固定在一起的構造。
[0026]圖11A-11C示出了將保持凸緣和捲筒固定在一起的操作單元的構造和操作。
[0027]圖12A和12B示出了保持凸緣裝配到以捲筒形狀卷繞的片材的狀態。
[0028]圖13A和13B示出了捲筒驅動單元的構造和操作。
[0029]圖14A和14B示出了片材進給輥驅動單元的構造和操作。
[0030]圖15A-15C示出了片材類型和片材寬度的檢測機構單元的構造和操作。
[0031]圖16示出了片材進給輥對附近的片材端部施壓機構的構造和操作。
【具體實施方式】
[0032]下面參考附圖詳細地描述本發明的各種典型實施例、特徵和方面。
[0033]將描述根據本發明的典型實施例的利用連續捲筒片材保持裝置的噴墨列印設備。根據本典型實施例的列印設備是使用沿傳送方向的長的連續片材(長於重複列印單位(被稱為一頁或單位圖像))並且支持單面列印和雙面列印的高速行式印表機。例如，列印設備適合於在列印室中列印許多片材。
[0034]在說明書中，即使多個小圖像、字符或空格被混合在一個列印單位(一頁)的區域中，包括在該區域中的這些項目也被統稱為一個單位圖像。換句話說，單位圖像表示當多頁圖像順序地列印在連續片材上時所列印圖像的一個單位(一頁)。單位圖像的長度根據待列印的圖像尺寸而變化。例如，L尺寸照片具有沿片材傳送方向的135毫米的長度。A4尺寸的片材具有沿片材傳送方向的297毫米的長度。
[0035]本發明廣泛適用於列印設備(例如印表機)、印表機多功能外圍設備、複印機、傳真設備和各種裝置的製造設備。列印方法可以利用諸如噴墨方法、電子照相方法、熱轉印方法、點陣撞擊方法和液體顯影方法的方法中的任何一種。本發明也適用於除了列印以外在捲筒片材上執行各種處理(記錄、處理、塗覆、輻照、讀取和檢查)的片材處理設備。
[0036]圖1是截面圖，示意性地示出了列印設備的內部構造。根據本典型實施例的列印設備可以通過使用以捲筒形狀卷繞的片材在片材的雙面(即，第一表面和第一表面的後表面側)上列印圖像。列印設備主要包括片材進給單元1、去捲曲單元2、偏斜校正單元3、列印單元4、檢查單元5、切割單元6、信息記錄單元7、乾燥單元8、翻轉單元9、排出傳送單元
10、分選單元11、排出單元12、加溼單元20和控制單元13。
[0037]片材在由圖1中所示的實線所指示的片材傳送路徑上由傳送機構傳送，所述傳送機構包括將在每個單元處進行處理的輥對和皮帶。在片材傳送路徑的任意位置，靠近片材進給單元I的一側被稱為「上遊側」，並且它的相反側被稱為「下遊側」。
[0038]片材進給單元I保持和進給以捲筒形狀卷繞的連續片材。片材進給單元I可以容納兩個捲筒Rl和R2，並且選擇性地抽出捲筒中的一個以進給它。片材進給單元I可以容納的捲筒的數量並不限於兩個。片材進給單元I可以容納僅僅一個或三個以上的捲筒。
[0039]去捲曲單元2減小從片材進給單元I進給的片材的捲曲(翹曲)。去捲曲單元2使用(針對一個驅動輥)兩個壓緊輥沿一個方向(預定方向)彎曲片材以用於施加捲曲相反方向的翹曲，並且使片材通過，由此施加去捲曲力。去捲曲單元2因此通過該去捲曲力減小捲曲。去捲曲單元2可以調節去捲曲力。
[0040]偏斜校正單元3校正通過去捲曲單元2的片材的偏斜(相對於正確前進方向的傾斜)。偏斜校正單元3通過將基準側的片材端部壓到導向元件來校正片材的偏斜。
[0041]列印單元4通過由列印頭14從上方在被傳送片材上執行列印而形成圖像。換句話說，列印單元4是在片材上執行預定處理的處理單元。列印單元4包括用於傳送片材的多個傳送輥。列印頭14包括行式列印頭，噴墨法的噴嘴陣列在覆蓋打算使用的片材的最大寬度的範圍內布置在所述列印頭上。
[0042]列印頭14包括沿傳送方向平行布陣的多個列印頭。在本典型實施例中，列印頭14包括七個列印頭，對應於青色(C)、品紅(M)、黃色(Y)、淺青色(LC)、淺品紅(LM)、灰色(G)和黑色(K)的七種顏色。顏色的數量和列印頭的數量並不限於七個。
[0043]對於噴墨方法，能夠採用使用加熱元件的方法、使用壓電元件的方法、使用靜電元件的方法或使用微機電系統(MEMS)的方法。每種顏色的墨從墨容器經由墨管進給到列印頭14。如下所述，在列印單元4中，列印頭14能夠從片材沿回縮方向移動。因此，可以調節列印頭14離片材的間隔。
[0044]檢查單元5通過掃描器光學地讀取由列印單元4列印在片材上的檢查圖案或圖像，並且檢查列印頭的噴嘴狀態、片材傳送狀態或圖像位置以確定圖像是否被正確列印。掃描器包括電荷耦合器件(CXD)圖像傳感器或互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器。
[0045]切割單元6包括用於將已列印圖像的片材切割為預定長度的機械切割器。切割單元6包括用於將片材傳送到下一步的多個傳送輥。[0046]信息記錄單元7記錄列印在被切割片材的非列印區域中的列印信息(獨特信息)，例如列印序列號或日期。信息記錄單元7通過由噴墨方法或熱轉印方法列印字符或代碼執行記錄。
[0047]傳感器23布置在信息記錄單元7的上遊側和切割單元6的下遊側以檢測被切割片材的前緣。更具體地，傳感器23檢測在切割單元6和信息記錄單元7的記錄位置之間的片材的端部。基於傳感器23的檢測定時控制信息記錄單元7的信息記錄的定時。
[0048]乾燥單元8加熱片材(圖像已經由列印單元4列印在其上)以在短時間內乾燥所加入的墨。在乾燥單元8中，熱空氣至少從底表面側施加於正經過的片材以乾燥加入墨的表面。乾燥方法並不限於熱空氣。也可以採用用電磁波(紫外線或紅外線)輻照片材表面的方法。
[0049]從片材進給單元I到乾燥單元8的片材傳送路徑被設置為第一路徑。第一路徑在列印單元4和乾燥單元8之間具有掉頭(U turn)形狀。切割單元6位於掉頭形狀的中途。
[0050]當執行雙面列印時，翻轉單元9暫時接收在其上已經完成表面列印的連續片材以翻轉前表面和後表面。翻轉單元9位於被設置為從驅動單元8經過去捲曲單元2到列印單元4的路徑(環形路徑)(被設置為第二路徑)的中途以將已經過乾燥單元8的片材再次進給到列印單元4。翻轉單元9包括用於接收片材的可旋轉接收馬達(鼓)。
[0051]已完成表面列印但是還未被切割的連續片材由接收馬達暫時接收。在連續片材被接收之後，接收馬達反向旋轉以將被接收片材進給到去捲曲單元2，並且然後將片材進給到列印單元4。該片材在前表面和後表面之間被翻轉，並且因此列印單元4可以在後表面上列印圖像。下面將描述雙面操作的更具體操作。
[0052]排出傳送單元10傳送由切割單元6切割並且由乾燥單元8乾燥的片材以將它傳遞到分選單元11。排出傳送單元10布置在不同於包括翻轉單元9的第二路徑的路徑(被設置為第三路徑)上。為了將在第一路徑上傳送的片材選擇性地引導到第二路徑和第三路徑中的一個，具有活動擋板的路徑切換機構布置在路徑分支位置。
[0053]分選單元11和排出單元12布置在片材進給單元I 一側和第三路徑的末端。必要時分選單元11將列印片材按組分選。被分選片材排出到包括多個託盤的排出單元12。因此，第三路徑如此布局使得片材可以在片材進給單元I下方通過，並且穿過片材進給單元I排出到與列印單元4和乾燥單元8相對的一側。
[0054]如上所述，從片材進給單元I到乾燥單元8的單元順序地布置在第一路徑上。在乾燥單元8之後的單元被分支到第二路徑和第三路徑。翻轉單元9布置在第二路徑的中途，並且在翻轉單元9之後的路徑接合第一路徑。排出單元12位於第三路徑的末端。
[0055]加溼單元20生成加溼氣體(空氣)以將其供給在列印單元4的列印頭14和片材之間。加溼氣體可以抑制列印頭14的噴嘴上的墨乾燥。對於加溼單元20的加溼方法，可以利用諸如蒸發、噴水或汽蒸的方法。除了本典型實施例的旋轉方法以外，蒸發包括可透溼氣薄膜方法、液滴滲透方法和毛細方法。噴水包括超聲方法、離心方法、高壓噴射方法和雙流體噴射方法。汽蒸包括蒸汽管方法、電熱方法和電極方法。
[0056]加溼單元20和列印單元4經由第一導管21互連，並且加溼單元20和乾燥單元8經由第二導管22互連。在乾燥單元8中生成高溼和高溫氣體以乾燥片材。氣體通過第二導管22引入到加溼單元20。加溼單元20使用所述氣體作為輔助能量以生成加溼氣體。由加溼單元20生成的加溼氣體通過第一導管21引入到列印單元4。
[0057]控制單元13控制整個列印設備的每個單元。控制單元13包括中央處理單元(CPU)、存儲裝置、包括各種控制單元的控制器、外部接口和由用戶操作以輸入和輸出數據的操作單元15。列印設備的操作基於來自控制器或主機設備16 (例如經由外部接口連接到控制器的主計算機)的指令被控制。
[0058]圖2是示出控制單元13的原理框圖。控制器(由虛線圍繞的範圍)包括CPU201、只讀存儲器(ROM) 202、隨機存取存儲器(RAM) 203、硬碟驅動器(HDD) 204、圖像處理單元207、引擎控制單元208和單獨單元控制單元209。
[0059]CPU201以集成方式控制列印設備的各個單元的操作。ROM 202存儲由CPU201執行的程序或列印設備的各種操作所需的固定數據。RAM203用作CPU201的工作區域、各種接收數據片段的臨時存儲區域、或用於存儲各種設置數據片段的區域。HDD204可以存儲或讀出由CPU201執行的程序、列印數據或列印設備的各種操作所需的設置信息。操作單元15是與用戶的輸入/輸出接口，並且包括輸入單元(例如硬鍵或觸摸板)和輸出單元(例如用於呈現信息的顯示器或音頻發生器)。
[0060]對於需要執行高速處理的單元，提供專用處理單元。圖像處理單元207執行在列印設備中操作的列印數據的圖像處理。圖像處理單元207將輸入圖像數據的色空間(例如，YCbCr)轉換為標準RGB色空間(例如，sRGB)。必要時圖像處理單元207執行圖像數據的各種類型的圖像處理，例如解析度轉換、圖像分析和圖像校正。由這樣的圖像處理獲得的列印數據片段被存儲在RAM203或HDD204中。
[0061]引擎控制單元208基於從CPU201接收的控制指令根據列印數據驅動和控制列印單元4的列印頭14。引擎控制單元208還控制列印設備中的每個單元的傳送機構。
[0062]單獨單元控制單元209是用於單獨控制片材進給單元1、去捲曲單元2、偏斜校正單元3、檢查單元5、切割單元6、信息記錄單元7、乾燥單元8、翻轉單元9、排出傳送單元10、分選單元11、排出單元12和加溼單元20的子控制器。單獨單元控制單元209基於來自CPU201的指令控制每個單元的操作。
[0063]外部接口 205是用於將控制器連接到主機設備16的接口( I/F)，即，本地I/F或網絡I/F。上述部件經由系統總線210互連。
[0064]主機設備16是用於導致列印設備執行列印的圖像數據的供應源。主機設備16可以是通用計算機或專用計算機或專用圖像設備，例如圖像捕捉單元、數位照相機或包括圖像讀取部分的照片存儲器。當主機設備16是計算機時，作業系統(OS)、用於生成圖像數據的應用軟體和用於列印設備的列印設備驅動器安裝到包括在計算機中的存儲裝置中。沒有必要通過軟體實現所有處理。一部分或所有處理可以通過硬體實現。
[0065]接著，將描述列印期間的基本操作。列印操作在單面列印模式和雙面列印模式之間是不同的，並且因此將分別進行描述。
[0066]圖3示出了單面列印模式下的操作。在圖3中，從片材進給單元I所進給的片材的列印開始到其排出到排出單元12的傳送路徑由粗實線指示。
[0067]列印單元4在從片材進給單元I進給並且在去捲曲單元2和偏斜校正單元3處被處理的片材的前表面(第一表面)上執行列印。列印單元4沿傳送方向在長的連續片材上順序地列印圖像(每個圖像具有預定單位長度(單位圖像))以布陣和形成多個圖像。已列印的片材通過檢查單元5，並且由切割單元6切割出每個單位圖像。必要時，信息記錄單元7在被切割片材的後表面上記錄列印信息。
[0068]被切割片材逐一被傳送到乾燥單元8以被乾燥。被切割片材然後通過排出傳送單元10，並且順序地被排出到分選單元11的排出單元12以被堆疊。另一方面，在最後的單位圖像的切割之後留在列印單元4側的片材被往回進給到片材進給單元I以接收在捲筒Rl或R2上。如下所述，當片材被往回進給時，去捲曲單元2的去捲曲力被調小，並且列印頭14從片材回縮。
[0069]因此，在單面列印中，片材通過第一路徑和第三路徑以被處理，但是不通過第二路徑。總之，在單面列印模式下，在控制單元13的控制下執行下面#1-6#的序列:
[0070]#1將片材從片材進給單元I進給到列印單元4 ；
[0071]#2列印單元4在所進給片材的第一表面上重複地列印單位圖像；
[0072]#3切割單元6針對第一表面上列印的各個單位圖像重複地切割片材；
[0073]#4針對各個單位圖像被切割的片材逐一通過乾燥單元8 ;
[0074]#5逐一通過乾燥單元8的片材通過第三路徑以排出到排出單元12 ;以及
[0075]#6在最後單位圖像的切割之後留在列印單元4側的片材往回進給到片材進給單元I。
[0076]圖4示出了雙面列印模式下的操作。在雙面列印模式下，在前表面(第一表面)列印序列之後執行後表面(第二表面)列印序列。在第一前表面列印序列中，從片材進給單元I到檢查單元5的這些單元的操作類似於單面列印模式的情況。
[0077]切割單元6不執行切割操作，並且片材作為連續片材被傳送到乾燥單元8。在乾燥單元8處進行前表面的墨乾燥之後，片材未被引導到排出傳送單元10 —側的路徑(第三路徑)，而是被引導到翻轉單元9 一側的路徑(第二路徑)。在第二路徑上，沿正向方向(圖4中的逆時針)旋轉的翻轉單元9的接收馬達接收片材。在列印單元4處，在完成所有計劃的前表面列印之後，切割單元6切割連續片材的列印區域的後端。
[0078]以切割位置作為基準，沿傳送方向在下遊側(已列印側)的連續片材通過乾燥單元8，並且由翻轉單元9完全接收到片材後端(切割位置)。另一方面，與翻轉單元9的接收同時地，沿傳送方向留在切割位置的上遊側(列印單元4側)的連續片材被往回進給到片材進給單元I而不是將片材前導端(切割位置)留在去捲曲單元2中，並且然後被接收在捲筒Rl或R2上。往回進給(回進給)可以防止與在下方的後表面列印序列中再次進給的片材衝突。如下所述，當片材被往回進給時，去捲曲單元2的去捲曲力被調小，並且列印頭14從片材回縮。
[0079]在前表面列印序列之後處理被切換到後表面列印序列。翻轉單元9的接收馬達沿與接收期間相反的方向(圖4中的順時針)旋轉。被接收片材的端部(接收期間的片材後端變為進給期間的片材前導端)在由圖4中的虛線指示的路徑上進給到去捲曲單元2中。去捲曲單元2校正由接收馬達增加的捲曲。更具體地，去捲曲單元2布置在第一路徑上的片材進給單元I和列印單元4之間和第二路徑上的翻轉單元9和列印單元4之間。在兩個路徑中，去捲曲單元2是執行去捲曲的公用單元。
[0080]在前表面和後表面之間翻轉的片材通過偏斜校正單元3，並且進給到列印單元4。圖像然後被列印在片材的後表面上。已列印片材通過檢查單元5，並且切割單元6針對事先設置的每個預定單位長度切割片材。圖像已經被列印在被切割片材的雙面上，並且因此信息記錄單元7不記錄數據。被切割片材逐一被傳送到乾燥單元8，並且通過排出傳送單元10順序地排出到分選單元11的排出單元12以被堆疊。
[0081]如上所述，在雙面列印中，片材順序地通過第一路徑、第二路徑、第一路徑和第三路徑以被處理。總之，在雙面列印模式下，在控制單元13的控制下執行下面的序列:
[0082]#1將片材從片材進給單元I進給到列印單元4 ；
[0083]#2列印單元4在所進給片材的第一表面上重複地列印單位圖像；
[0084]#3在第一表面上已經列印了單位圖像的片材通過乾燥單元8 ；
[0085]#4將通過乾燥單元8的片材引導通過第二路徑以由翻轉單元9的接收馬達接收；
[0086]#5在完成第一表面上的重複列印之後，切割單元6切割在最後列印的單位圖像後方的片材；
[0087]#6接收馬達接收片材直到被切割片材的端部通過乾燥單元8到達接收馬達，並且被切割和留在列印單元4側的片材被往回進給到片材進給單元I ;
[0088]#7在完成接收之後，接收馬達反向旋轉以再次通過第二路徑將片材進給到列印單元4 ；
[0089]#8列印單元4在通過第二路徑所進給的片材的第二表面上重複地列印單位圖像；
[0090]#9切割單元6針對列印在第二表面上的各個單位圖像重複地切割片材；
[0091]#10針對各個單位圖像被切割的片材逐一通過乾燥單元8 ;以及
[0092]#11使逐一通過乾燥單元8的片材通過第三路徑以排出到排出單元12。
[0093]圖6A和6B示出了片材進給單元I的構造和操作。片材進給單元I容納以捲筒形狀卷繞的連續片材，並且將片材進給到連接到列印單元4的片材傳送路徑101。圖6A是示出片材進給單元I的透視圖，並且圖6B是示出片材進給單元I的截面圖。片材容納單元102包括凸緣保持元件103、片材進給輥對104、將驅動傳遞到片材進給輥對104的片材進給輥驅動單元105、檢測片材類型和片材寬度的檢測機構單元106、和旋轉捲筒的捲筒驅動單元 107。
[0094]接著，將描述用於支撐片材容納單元中的連續捲筒片材Rl的構造。如圖12A中所示，保持凸緣110的軸118從連續捲筒片材Rl的芯管Rla的兩端插入，並且芯管Rla通過使用下述的捲筒芯管鎖定元件117固定到軸118。
[0095]圖8A和8B示出了保持凸緣110的構造。圖8A示出了保持凸緣110的內部構造。圖8B是保持凸緣110的截面圖。保持凸緣110包括固定到凸緣保持元件103的凸緣固定單元112、和相對於凸緣固定單元112可旋轉的凸緣旋轉單元111。凸緣旋轉單元111包括凸緣元件115，其具有裝配到以捲筒形狀卷繞的連續片材的芯管的軸118、和多個軸承113，所述軸承用於相對於凸緣固定單元112可旋轉地支撐凸緣元件115。
[0096]可以通過將以捲筒形狀卷繞的連續片材固定到充當凸緣旋轉單元111的旋轉軸的軸118並將來自捲筒驅動單元107的驅動傳遞到凸緣旋轉單元111來旋轉以捲筒形狀卷繞的連續片材。多個環狀軸承113由布置在凸緣元件115中的多個軸部分115a可旋轉地支撐。軸承蓋116防止所述多個軸承113被抽出。所述多個軸承113與凸緣固定單元112的內圓周滑動表面114滾動接觸。因此，當片材被進給時，連續捲筒片材平滑地旋轉。所述多個軸承113相對於凸緣固定單元112支撐捲筒，並且分散捲筒重量的負荷。
[0097]圖9A和9B示出了凸緣元件115的構造。圖9A示出了接收所傳遞驅動的接合側，並且圖9B示出了支撐捲筒片材的捲筒側。凸緣元件115的捲筒側包括插入捲筒的芯管中的軸118、和用於引導片材端部的導向表面108。接收所傳遞驅動的接合側包括:聯接器119，其充當來自捲筒驅動單元107的驅動被傳遞到其上的從動單元；軸承113和軸承蓋116的附連部分；捲筒芯管鎖定元件117的附連部分。
[0098]圖10A-10D示出了用於將保持凸緣110和捲筒固定在一起的構造。圖1OA示出了附連到凸緣元件115的捲筒芯管鎖定元件117的布局。捲筒芯管鎖定元件117包括由凸緣元件保持的保持部分117a、和可移動地支撐在保持部分117a上的片元件130。片元件130的兩側端部被彎曲和升高以形成鋸齒狀齒形部分130a。
[0099]圖1OB是示出保持凸緣110的捲筒側的透視圖。沿軸向方向延伸的縫隙形成於凸緣元件115的軸118的外圓周中。片元件130的齒形部分130a通過縫隙突出到軸118的外圓周。
[0100]當軸118裝配到捲筒片材的芯管中，並且捲筒芯管鎖定元件117從未鎖定位置移動到鎖定位置時，芯管被固定到軸118。圖1OC示出了捲筒芯管鎖定元件117位於未鎖定位置的狀態。圖1OD示出了捲筒芯管鎖定元件117位於鎖定位置的狀態。
[0101]捲筒芯管鎖定元件117的片元件130可移動地支撐在由凸緣元件保持的保持部分117a上。片元件130布置在軸118內側，並且凸輪132布置在片元件130內側。彈簧131推動片元件130使得在軸118的中心側上的片元件130的表面可以對凸輪132施壓。當軸118在圖1OC中所示的未鎖定位置插入捲筒片材的芯管中時，軸118和芯管有遊隙地裝配在一起。
[0102]當凸輪132的操作單元133沿圖1OC中所示的箭頭方向旋轉凸輪132時，凸輪132的大直徑部分抵抗彈簧131的推力沿圖1OD中所示的箭頭方向使三個片元件130徑向擴張。具有尖銳前緣的齒形部分130a進一步從軸118的縫隙突出，並且咬合到捲筒片材的芯管的內圓周表面中，由此設置芯管固定到軸118的鎖定狀態。
[0103]圖11A-11C示出了使凸輪132旋轉的操作單元133的構造和操作。圖1lA示出了操作單元133的構造。圖1lB示出了操作單元133固定到凸緣元件115的狀態。圖1lC是示出這樣一種狀態的截面圖，其中操作單元133未固定到凸緣元件155，並且因此可以使凸輪132旋轉。
[0104]凸輪132包括形成為沿軸118的徑向方向延伸的槓桿132a。第一抓握元件135固定到槓桿132a。形成於第二抓握元件134中的爪134a與形成於槓桿132a中的凹槽132b接合以將第二抓握元件134可滑動地附連到槓桿132a。鎖定元件138可以從槓桿132a突出到凸緣元件115側或從其回縮。
[0105]圖1lB示出了鎖定元件138從槓桿132a突出以位於鎖定位置的狀態。突出的鎖定元件138與凸緣元件115的凹槽115a接合，使得槓桿132a固定到凸緣元件115。鎖定彈簧139沿突出方向推動鎖定元件138。布置在第一抓握元件135和鎖定滑塊136之間的鎖定滑塊彈簧137沿一個方向推動鎖定滑塊136以用於維持其位置(如圖1lB中所示)。[0106]圖1lC示出了鎖定元件138回縮到未鎖定位置以允許槓桿132a旋轉的狀態。鎖定元件138由形成於鎖定滑塊136中的凸輪136a移動到未鎖定位置。鎖定滑塊136由槓桿132a可滑動地保持，並且使凸輪136a通過鎖定元件138的孔138a。當第二抓握元件134朝著第一抓握兀件135移動時,鎖定滑塊136與第二抓握兀件134 —體地移動。
[0107]朝著第一抓握元件135移動第二抓握元件134允許鎖定滑塊136抵抗鎖定滑塊彈簧137的推力從圖1lB中所示的位置向左移動。在鎖定滑塊136向左移動之後，如圖1lC中所示，凸輪136a向上推動鎖定元件138的孔138a的上表面，並且鎖定元件138移動到回縮未鎖定位置。
[0108]當第一抓握元件135和第二抓握元件134由手指捏緊時，第二抓握元件134和鎖定滑塊136被移動，使得鎖定元件138可以移動到未鎖定位置。在該狀態下，槓桿132被旋轉。當鎖定元件138移動到能夠與另一凹槽接合的位置時，第一抓握元件135和第二抓握元件134被釋放。鎖定滑塊136因此由鎖定滑塊彈簧137返回。鎖定元件138由鎖定彈簧139移動到鎖定位置以裝配在凹槽中。
[0109]圖12B示出了一種狀態，其中保持凸緣110的軸118從連續捲筒片材Rl的芯管Rla的兩端插入，並且芯管Rla使用捲筒芯管鎖定元件117固定到軸118。用於保持連續捲筒片材Rl的兩端的兩個保持凸緣110類似地被構造，並且可以與捲筒卷繞方向無關地裝配到連續捲筒片材Rl。
[0110]保持凸緣110具有圓形外徑形狀，並且可以在相對於捲筒的相位或相對於凸緣保持元件103在任意相位下裝載。保持凸緣110可以具有多邊形外徑形狀。甚至在該情況下，可以在不調節任何相位的情況下裝載保持凸緣110，並且當在其上裝載有保持凸緣110的連續捲筒片材被放置在列印設備外部時，可以防止滾動或掉落。
[0111]在兩端裝載有保持凸緣110的連續捲筒片材Rl由布置在片材進給單元I中的凸緣保持元件103保持。
[0112]圖7A-7C示出了凸緣保持元件103的構造和操作。在圖7A中，凸緣保持器121保持連續捲筒片材Rl以及保持凸緣110。凸緣保持器121包括在截面上形成為圓弧的凹槽121a，連續捲筒片材Rl與保持凸緣110 —起落入所述凹槽中。在凸緣保持器121的一端形成位置管控表面121b，所述位置管控表面抵接在一個保持凸緣110上以管控其位置。
[0113]使保持凸緣110落入圓弧形凹槽121 a中沿與作為保持凸緣110的旋轉軸的軸118交叉的方向管控保持凸緣110的運動。另一保持凸緣110的位置由凸緣定位保持器122管控。凸緣定位保持器122沿著平行於保持在凸緣保持器121上的連續捲筒片材的軸線的軸123可滑動地布置。
[0114]圖7B示出了在平行於連續捲筒片材的軸線的平面上截取的凸緣定位保持器122的截面圖。凸緣定位保持器122包括由肋120b形成的凹槽120。凹槽120的內表面是抵接在保持凸緣110上以管控保持凸緣的位置的可移動側位置管控表面120a。凸緣保持器121包括顯示片材寬度的顯示單元124。凸緣定位保持器122可以停止在由顯示單元124顯示的片材寬度的位置。
[0115]凸緣保持器121和凸緣定位保持器122具有凹陷為圓弧形狀的凹槽形狀，並且抵接在保持凸緣110的外圓周部分上以支撐保持凸緣。凸緣定位保持器122包括沿正交於以捲筒形狀卷繞的連續片材的軸向方向的方向形成的凹槽120。當壓力沿所述軸向方向施加於所裝載的保持凸緣110時，凹槽120對保持凸緣110施壓以防止保持凸緣移動。
[0116]凹槽120的深度小於保持凸緣110的外徑與以捲筒形狀卷繞的連續片材的最大外徑之間的差值。凹槽120在可移動側位置管控表面120a和肋120b之間壓緊保持凸緣110以防止保持凸緣110旋轉。保持凸緣110沿軸118 (即，旋轉軸)的方向的位置由位置管控表面121b、可移動側位置管控表面120a和肋120b管控。
[0117]凸緣保持元件103和片材進給輥對104 —體地構成片材進給單元102a。片材進給單元102a支撐在導向軌道102b上使得片材進給單元可以從裝置主體被抽出。由圖6A中所示的箭頭指示的抽出方向與所容納的連續捲筒片材的旋轉軸的方向相同。
[0118]當連續捲筒片材Rl被裝載到片材進給單元I上時，將保持凸緣110裝載到連續捲筒片材Rl的兩端上。從列印設備抽出片材進給單元102a，並且將凸緣保持器121的凸緣定位保持器122移動到匹配片材尺寸的位置。連續捲筒片材Rl與保持凸緣110 —起落入凸緣保持器121的凹槽121a中。片材進給單元102a在導向軌道102b上滑動以返回到裝置主體中。在該情況下，如下所述，裝置主體側的驅動源、片材進給輥對104和連續捲筒片材的旋轉軸連接在一起。
[0119]當片材進給到列印單元104時，片材進給輥對104由從片材進給輥驅動單元105傳遞的驅動旋轉，並且由片材進給輥對104壓緊的片材被進給到片材傳送路徑101。當片材往回卷繞到片材容納單元102時，捲筒由從捲筒驅動單元107傳遞的驅動旋轉以往回卷繞片材。在該情況下，片材進給輥對104被分離或與傳送方向的旋轉反向地旋轉以傳送片材。
[0120]在往回卷繞期間片材進給輥驅動單元105和捲筒驅動單元107之間的速度的關係被控制使得捲筒驅動單元107的速度可以總是更高以對片材進給輥對104和捲筒之間的片材施加張力。通過滑動布置在捲筒驅動單元107中的離合器(未示出)消除片材進給輥驅動單元105和捲筒驅動單元107之間的片材傳送速度差。
[0121]圖13A-13C示出了捲筒驅動單元107的構造和操作。圖13A示出了捲筒驅動單元107的透視圖。圖13B是示出這樣一種狀態的截面圖，其中當捲筒容納在裝置主體中時驅動傳遞機構被連接。
[0122]捲筒驅動單元107包括充當用於旋轉捲筒的驅動源的馬達140、和用於傳遞來自馬達140的驅動的齒輪組141。在往回卷繞期間離合器142在捲筒和片材進給輥對104之間施加張力。連接到作為保持凸緣110的從動單元的聯接器119的裝置主體側聯接器143由旋轉軸145可滑動地支撐，並且由聯接器彈簧144推動到保持凸緣110側。裝置主體側聯接器143包括相對於旋轉軸145的軸向方向傾斜的引入部分146，並且沿旋轉軸145的旋轉方向產生間隙147。對於連接，裝置主體側聯接器143在一定範圍內旋轉使得它可以平滑地連接到保持凸緣側聯接器119。
[0123]當保持其上已經裝載有保持凸緣110的連續捲筒片材Rl的凸緣保持器121在導向軌道102b上被推動到裝置主體中時，保持凸緣側聯接器119和裝置主體側聯接器143彼此接合。當凸緣保持器121進一步移動到裝置主體中的預定位置時，裝置主體側聯接器143抵抗聯接器彈簧144的推力沿著旋轉軸145移動。
[0124]圖14A和14B示出了片材進給輥驅動單元105的構造和操作。圖14A是片材進給輥驅動單元105的透視圖。圖14B示出了這樣一種狀態，其中當捲筒容納在裝置主體中時驅動傳遞機構被連接。[0125]片材進給輥驅動單元105包括用於使片材進給輥對104旋轉的驅動源150、用於傳遞來自驅動源150的驅動的齒輪組151、和用於連接所述驅動的裝置主體側聯接器152。裝置主體側聯接器152包括相對於片材進給輥對104的軸向方向傾斜的引入部分154。在捲筒更換期間片材進給輥對104與捲筒一起被抽出，並且在捲筒的前導端被壓緊在片材進給輥對之間的狀態下容納在裝置主體中。片材進給輥對側的連接部分包括具有相對於片材進給輥對104的軸向方向傾斜的引入部分155的片材進給輥對側聯接器153，並且便於與裝置主體側聯接器152接合。
[0126]圖15A-15C示出了檢測片材類型和片材寬度的檢測機構單元106的構造和操作。圖15A示出了檢測單元位於操作基準位置的狀態。圖15B示出了檢測用於單面列印的捲筒的狀態。圖15C示出了檢測用於雙面列印的捲筒的狀態。
[0127]片材類型和片材寬度的檢測機構單元106包括滑架160、滑架軸167、驅動傳遞帶168、驅動傳遞齒輪組169、和驅動源170。傳感器A161、B162和C163以及傳感器標記A164、B165和C166安裝在其上的滑架160沿滑架軸167的軸向方向往復移動。對於滑架160的操作基準位置，傳感器C163檢測到傳感器標記C166，並且滑架160停止。
[0128]基於從滑架160的操作基準位置到傳感器A161檢測到傳感器標記A164的驅動量確定片材寬度。傳感器標記A164抵接在被裝載在凸緣保持元件103上的捲筒的保持凸緣110上,並且繞旋轉軸(未示出)旋轉。
[0129]關於識別單面列印捲筒或雙面列印捲筒的方法，當傳感器A161檢測到保持凸緣110時基於傳感器B162的輸出狀態確定捲筒。在本典型實施例中，傳感器標記B165抵接在其上的保持凸緣110的形狀是變化的，從而識別單面列印或雙面列印。
[0130]圖16示出了靠近片材進給輥對104的片材端部施壓機構171的構造和操作。片材端部施壓機構171包括相對於片材傳送方向的左施壓兀件172和右施壓兀件173、用於互連左右施壓元件的齒條元件174和齒輪175、以及在其上刻有片材寬度的傳送導向器176。
[0131]左右施壓兀件可以沿正交於片材傳送方向的方向在傳送導向器176上滑動並停止。在片材傳送期間，施壓元件抵接被傳送片材的相應端部以抑制偏斜。片材端部施壓機構171可以與凸緣保持元件103協同操作。當捲筒被裝載到凸緣保持元件103上時，片材端部施壓機構171可以停止在被裝載捲筒的片材寬度位置。
[0132]如上所述，根據本典型實施例，在連續捲筒片材和保持凸緣之間的裝載關係中，保持凸緣可以與連續捲筒片材的卷繞方向無關地裝配到捲筒片材。即使其上已經裝配有保持凸緣的連續捲筒片材以它的錯誤卷繞方向被裝載到片材容納單元中，也可以在不必將保持凸緣重新裝載到捲筒片材上的情況下校正卷繞方向。此外，可以通過消除保持凸緣裝載方法的相位改善捲筒片材更換工作。
[0133]儘管參考典型實施例描述了本發明，但是應當理解本發明並不限於公開的典型實施例。以下權利要求的範圍應當與最廣義的解釋一致，從而涵蓋所有修改、等效結構和功倉泛。
【權利要求】
1.一種片材保持裝置，用於保持圍繞芯體卷繞的連續片材，所述片材保持裝置包括: 第一凸緣，具有能夠相對於第一凸緣旋轉的第一軸部，其中第一軸部要附連到所述芯體的一個端部； 第二凸緣，具有能夠相對於第二凸緣旋轉的第二軸部，其中第二軸部要附連到所述芯體的另一端部；和 保持裝置，其被構造成在第一軸部和第二軸部附連到所述芯體的同時保持第一凸緣和第二凸緣，其中，連續片材、第一軸部和第二軸部能夠一起相對於第一凸緣和第二凸緣旋轉。
2.根據權利要求1的片材保持裝置，其中保持裝置保持第一凸緣和第二凸緣中的每一個的外圓周部分；所述第一凸緣和第二凸緣中的每一個的外圓周部分具有圓形或多邊形的形狀。
3.根據權利要求2的片材保持裝置，其中保持裝置具有圓弧形凹槽，以接收第一凸緣和第二凸緣中的每一個的外圓周部分。
4.根據權利要求1的片材保持裝置，還包括搖擺元件，所述搖擺元件被構造成將第一軸部和第二軸部固定到所述芯體。
5.根據權利要求1的片材保持裝置，其中第一軸部具有被構造成接觸連續片材的一個端部的第一表面；第二軸部具有被構造成接觸連續片材的另一端部的第二表面。
6.一種列印設備，包括: 根據權利要求2的片材保持裝置；和 列印單元，其被構造成在從由所述片材保持裝置保持的連續片材抽出的片材上執行列印。
7.一種用於保持圍繞芯體卷繞的連續片材的方法，包括: 將第一凸緣的第一軸部附連到芯體的一個端部，第一軸部利用第一凸緣被可旋轉地支撐； 將第二凸緣的第二軸部附連到芯體的另一端部，第二軸部利用第二凸緣被可旋轉地支撐；以及 在第一軸部和第二軸部附連到芯體的同時保持第一凸緣和第二凸緣，其中連續片材、第一軸部和第二軸部能夠一起相對於第一凸緣和第二凸緣旋轉。
【文檔編號】B41J15/04GK103640343SQ201310518394
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年4月19日 優先權日:2010年4月23日
【發明者】和泉真人 申請人:佳能株式會社