CN110549732A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像形成装置。图像形成装置具有升降单元和升降机构。升降单元以能够升降的方式支承于壳体。升降机构使升降单元升降。升降机构具有固定轮、卷绕轮、可动轮、线材、驱动源、齿条和小齿轮。固定轮和卷绕轮设置于壳体。可动轮设置于升降单元。线材的一端固定在壳体上，另一端固定在卷绕轮上，线材架设在固定轮和可动轮上。驱动源产生旋转力。齿条沿着上下方向设置于壳体。小齿轮设置于升降单元，并与齿条啮合。当驱动源的旋转力传递到卷绕轮时，该卷绕轮旋转，而经由固定轮和可动轮卷绕或放出线材，小齿轮与齿条啮合的同时，升降单元相对于所述壳体升降。根据本发明，能够使升降单元保持着水平姿势升降。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种喷墨式图像形成装置。

背景技术

喷墨式图像形成装置具有：打印头单元，其具有喷墨头，该喷墨头具有朝下的喷出口；升降单元，其以能够从下方向接近和远离打印头单元的方向升降的方式被支承。

作为使输送单元等比较重的被升降物升降的机构，已知如下一种机构，该机构具有设置于支承输送单元的壳体的固定轮和卷绕轮、设置于输送单元的可动轮、一端固定于壳体，另一端固定于卷绕轮，并架设在可动轮和固定轮上的线材、和使卷绕轮旋转的马达。通过马达使卷绕轮旋转，经由两个轮卷绕或放出线材，从而使输送单元相对于壳体升降。与使用固定轮的情况相比，通过使用可动轮，能够以一半的力使被升降物升降。

但是，如果使用可动轮的话，在想要使被升降物以水平姿势升降的情况下，需要使被升降物的重心附近上升或下降。由于在上述输送单元的上方配置有打印头单元，因此，在布局上无法将可动轮支承在输送单元的重心、即升降单元的中央附近。因此，需要将可动轮支承在不与打印头单元干涉的位置，而难以使输送单元在保持水平的状态下升降。

发明内容

考虑到上述情况，本发明提供一种能够使升降单元保持着水平姿势升降的图像形成装置。

本发明的一技术方案所涉及的图像形成装置具有升降单元和升降机构。所述升降单元以能够升降的方式支承于壳体。所述升降机构使所述升降单元升降。所述升降机构具有固定轮、卷绕轮、可动轮、线材、驱动源、齿条和小齿轮。所述固定轮和所述卷绕轮设置于所述壳体。所述可动轮设置于所述升降单元。所述线材的一端固定在所述壳体上，另一端固定在所述卷绕轮上，并且所述线材架设在所述固定轮和所述可动轮上。所述驱动源产生旋转力。所述齿条沿着上下方向设置于所述壳体。所述小齿轮设置于所述升降单元，并与所述齿条啮合。当所述驱动源的旋转力被传递到所述卷绕轮时，该卷绕轮旋转，而经由所述固定轮和所述可动轮卷绕或放出所述线材，所述小齿轮与所述齿条啮合的同时，所述升降单元相对于所述壳体升降。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置(图像形成时)的内部结构的主视图。

图2是表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的输送单元组装体的立体图。

图3是表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的、第一实施方式所涉及的输送单元组装体的壳体的立体图。

图4是表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的、第一实施方式所涉及的输送单元组装体的升降单元的立体图。

图5是表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的、第一实施方式所涉及的输送单元组装体的输送单元的立体图。

图6是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的、第一实施方式所涉及的输送单元组装体的升降机构的各结构要素的位置关系的主视图。

图7是表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的、第一实施方式所涉及的输送单元组装体的壳体和升降单元的一部分的立体图。

图8是表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的、第一实施方式所涉及的输送单元组装体的变形例的俯视图。

图9A是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的、第二实施方式所涉及的输送单元组装体的升降机构的各结构要素的位置关系(升降单元下降时)的主视图。

图9B是示意性地表示本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置中的、第二实施方式所涉及的输送单元组装体的升降机构的各结构要素的位置关系(升降单元上升时)的主视图。

具体实施方式

下面，边参照附图边对本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置进行说明。

参照图1对图像形成装置1进行说明。图1是示意性地表示图像形成装置(图像形成时)的内部结构的主视图。以图1的纸面近前侧为图像形成装置的正面侧(近前侧)。各图的Fr、Rr、L、R分别表示图像形成装置的前侧、后侧、左侧和右侧。

在图像形成装置1的装置主体3中具有供纸部5和喷墨方式的图像形成部7。供纸部5设置在装置主体3的下部，具有收容纸张S的多个供纸盒11、和从各供纸盒11送出纸张S的供纸装置13。图像形成部7设置在装置主体3的上部，具有打印头单元15、输送单元组装体17和处置单元19。

打印头单元15具有与四种颜色(黄色、品红色、青色、黑色)的墨水对应的四个行式打印头21。四个行式打印头21在左右方向上排列配置。四个行式打印头21分别具有三个喷墨头23。三个喷墨头23在前后方向上交错状排列，与贮存所对应的墨水的墨盒连接。各喷墨头23具有：多个喷嘴，其具有喷出口；和压电元件，其设置于各喷嘴。多个喷嘴被支承为喷出口朝向下方的姿势。压电元件通过被施加电压而变形，从而将喷嘴内的墨水挤出并从喷出口喷出。

接着，参照图1～图7对输送单元组装体17的第一实施方式进行说明。图2是表示输送单元组装体的立体图，图3是表示壳体的立体图，图4是表示升降单元的立体图，图5是表示输送单元的立体图，图6是示意性地表示升降机构的各结构要素的位置关系的主视图，图7是表示壳体和升降单元的一部分的立体图。

如图2所示，输送单元组装体17具有壳体31、以能够升降的方式支承于壳体31的升降单元33、载置于升降单元33的输送单元35、和使载置输送单元35的升降单元33升降的升降机构37(参照图6)。如图1所示，输送单元组装体17在打印头单元15的下方，以沿前后方向能够拆装的方式支承于装置主体3。

首先，参照图3和图6对壳体31进行说明。壳体31具有在前后方向上相向的横长的前侧板31a和后侧板31b、以及在左右方向上相向的左侧板31c和右侧板31d，并形成有规定深度的收容部31e。在左侧板31c上形成有从上缘起具有规定深度的缺口31f。

左前侧固定轮41FL和右前侧固定轮41FR以能够旋转的方式支承在前侧板31a的后侧面的左上角和右端部的上部。另外，左后侧固定轮41RL和右后侧固定轮41RR以能够旋转的方式支承在后侧板31b的前侧面的左上角和右端部的上部。

并且，前侧卷绕轮43F以能够旋转的方式支承在前侧板31a的后侧面的右端部的中央部。后侧卷绕轮43R以能够旋转的方式支承在后侧板31b的前侧面的右端部的中央部。前侧卷绕轮43F和后侧卷绕轮43R配置在比右前侧固定轮41FR和右后侧固定轮41RR靠外侧(右侧)的位置。前侧卷绕轮43F和后侧卷绕轮43R固定在卷绕轴44上。卷绕轴44以能够旋转的方式支承在前侧板31a和后侧板31b上。卷绕轴44的后端部从后侧板31b向后方突出。在卷绕轴44的后端部固定有驱动齿轮。

在后侧板31b上支承有作为驱动源的马达81。在马达81的输出轴上固定有输出齿轮。输出齿轮经由惰轮、蜗杆、蜗轮而与卷绕轴44的驱动齿轮啮合。据此，马达81的旋转力被传递到卷绕轴44，前侧卷绕轮43F和后侧卷绕轮43R与卷绕轴44一起向一个方向和另一个方向旋转。

并且，在前侧板31a的后侧面的左右端部，沿上下方向设置有左前侧齿条45FL和右前侧齿条45FR。在后侧板31b的前侧面的左右端部，沿上下方向设置有左后侧齿条45RL和右后侧齿条45RR。

接着，参照图4和图6说明升降单元33。升降单元33具有底板33a、前立起部33b、后立起部33c、左立起部33d和右立起部33e，其中，底板33a为矩形，具有能够收容于壳体31的收容部31e的尺寸；前立起部33b和后立起部33c从底板33a的前侧缘和后侧缘立起；左立起部33d和右立起部33e从底板33a的左侧缘和右侧缘立起。在底板33a的中央开设有矩形的开口33f。升降单元33以能够升降的方式支承于壳体31的收容部31e。

左前侧可动轮47FL和右前侧可动轮47FR分别以能够旋转的方式支承在前立起部33b的前侧面的左下角和右下角。另外，左后侧可动轮47RL和右后侧可动轮47RR分别以能够旋转的方式支承在后立起部33c的后侧面的左下角和右下角。

另外，左前侧小齿轮49FL和右前侧小齿轮49FR分别以能够以沿着左右方向的旋转轴为中心旋转的方式支承在前立起部33b的前侧面的左端部和右端部。左后侧小齿轮49RL和右后侧小齿轮49RR分别以能够以沿着左右方向的旋转轴为中心旋转的方式支承在后立起部33c的后侧面的左端部和右端部。左右的前侧小齿轮49FL、49FR和左右的后侧小齿轮49RL、49RR配置在比左右的前侧可动轮47FL、47FR和左右的后侧可动轮47RL、47RR靠内侧(升降单元33的左右方向上的中心侧)的位置。

如图6、图7所示，左右的前侧小齿轮49FL、49FR和左右的后侧小齿轮49RL、49RR分别能够与左右的前侧齿条45FL、45FR和左右的后侧齿条45RL、45RR啮合。

接着，参照图5对输送单元35进行说明。输送单元35具有前后一对侧板51、循环行进的输送带53和吸气装置55(参照图1)。驱动辊57a和从动辊57b(参照图1)分别以能够旋转的方式支承在前后一对侧板51的左右两端部之间。驱动辊57a由马达(图示省略)驱动而旋转。输送带53卷绕在驱动辊57a和从动辊57b上。当驱动辊57a通过马达而旋转时，输送带53向图1和图5的逆时针方向循环行进。输送带53的上侧导轨沿水平方向形成，从图1和图5的右侧向左侧行进。如图1所示，吸气装置55配置在输送带53的中空部，并且与输送带53的上侧导轨相向。吸气装置55使输送带53的上侧导轨上方的空间处于负压状态。

输送单元35载置于升降单元33的底板33a。当升降单元33通过升降机构37而上升时(参照图1的实线)，载置于升降单元33的输送单元35的输送带53的上侧导轨接近打印头单元15的喷墨头23的喷出口，从而在输送带53的上侧导轨和喷墨头23的喷出口之间形成图像形成路径P(参照图1)。另一方面，当升降单元33通过升降机构37而下降时(参照图1的虚线)，在输送单元35与打印头单元15之间形成有规定的空间。

如图1所示，处置单元19具有与打印头单元15的各喷墨头23对应的端帽59。端帽59形成为尺寸比各喷墨头23大的长圆形的壁状。

处置单元19以能够在打印头单元15下方的处置位置和比处置位置靠左侧的避让位置之间沿左右方向移动的方式被支承。在处置位置，端帽59分别与打印头单元15的喷墨头23相向。处置单元穿过输送单元组装体17的壳体31的左侧板31c的缺口31f移动到处置位置和避让位置。

参照图1，在装置主体3的右侧面设置有出纸盘61和手动送纸盘63。出纸盘61设置在右侧面的上端部，手动送纸盘63设置在比出纸盘靠下方的位置。

并且，在装置主体3的内部形成有纸张S的输送路径65。输送路径65从供纸部5的供纸装置13经由图像形成路径P朝向出纸盘61。在输送路径65上设置有转向(switchback)路径65a，该转向路径65a在输送方向上在图像形成路径P的下游侧分支，并在图像形成路径P的上游侧合流。并且，在转向路径65a和输送路径65的合流部的上游侧，从手动送纸盘63延伸的手动送纸路径65b与输送路径65合流。

接着，对图像形成动作进行说明。在图1所示的图像形成时，输送单元35上升，从而在输送带53的上侧导轨和喷墨头23的喷出口之间形成图像形成路径P。处置单元19移动到避让位置。

首先，纸张通过供纸装置13从规定的供纸盒11被送出到输送路径65。被送出的纸张沿着输送路径65被输送到图像形成路径P。在图像形成路径P中，通过输送单元35的吸气装置55使输送带53的上侧导轨上的空间处于负压状态，从而使纸张边被输送带53吸引边被输送。然后，由各行式打印头21从与图像数据对应的喷出口喷出墨水，从而在纸张上形成图像。形成有图像的纸张沿着输送路径65被输送，并被排出到出纸盘61。在双面打印时，在单面形成图像的纸张被输送到转向路径65a而使正反面颠倒，在另一面形成图像之后，被排出到出纸盘61。

当图像形成动作结束时，输送单元35下降，使处置单元19移动到处置位置。之后，处置单元19上升，用所对应的端帽59堵塞打印头单元15的喷墨头23，防止喷嘴的喷出口干燥。

接着，参照图6对升降机构37进行说明。升降机构37由前侧升降部37F、后侧升降部37R、彼此啮合的四个小齿轮49FL、49FR、49RL、49RR、和四个齿条45FL、45FR、45RL、45RR构成。

前侧升降部37F由前侧线材75F、左前侧固定轮41FL、左前侧可动轮47FL、右前侧可动轮47FR、右前侧固定轮41FR和前侧卷绕轮43F构成。前侧线材75F的一端固定于壳体31的前侧板31a的后侧面的左下角，另一端固定于前侧卷绕轮43F。前侧线材75F从一端侧向另一端侧依次卷绕在左前侧固定轮41FL、左前侧可动轮47FL、右前侧可动轮47FR和右前侧固定轮41FR上。

后侧升降部37R由后侧线材75R、左后侧固定轮41RL、左后侧可动轮47RL、右后侧可动轮47RR、右后侧固定轮41RR和后侧卷绕轮43R构成。后侧线材75R的一端固定于壳体31的后侧板31b的前侧面的左下角，另一端固定于后侧卷绕轮43R。后侧线材75R从一端侧向另一端侧依次卷绕在左后侧固定轮41RL、左后侧可动轮47RL、右后侧可动轮47RR和右后侧固定轮41RR上。

通过卷绕轴44向一个方向和另一方向旋转，前侧线材75F和后侧线材75R分别经由固定轮和可动轮被卷绕在前侧卷绕轮43F和后侧卷绕轮43R上或者从前侧卷绕轮43F和后侧卷绕轮43R被放出，从而使升降单元33相对于壳体31升降。

参照图6等对具有上述结构的图像形成装置中的、利用升降机构37进行的升降单元33(输送单元35)的升降动作进行说明。

在使升降单元33上升时，驱动马达81而使输出轴向一个方向旋转。输出轴的旋转经由惰轮、蜗杆、蜗轮被传递到卷绕轴44的驱动齿轮，使驱动齿轮旋转。据此，卷绕轴44向一个方向旋转，使前侧线材75F和后侧线材75R经由升降单元33的可动轮和壳体31的固定轮被卷绕在前侧卷绕轮43F和后侧卷绕轮43R上，而使升降单元33上升。此时，升降单元33由于四个小齿轮49FL、49FR、49RL、49RR分别与四个齿条45FL、45FR、45RL、45RR啮合的同时上升而维持水平姿势。在使升降单元33下降时，驱动马达81而使输出轴向另一个方向旋转。此时，升降单元33也由于四个小齿轮49FL、49FR、49RL、49RR分别与四个齿条45FL、45FR、45RL、45RR啮合的同时下降而维持水平姿势。

如上所述，根据本发明的图像形成装置1，升降机构37在重心以外的部位(升降单元33的四角附近)支承升降单元33。但是，在四个小齿轮49FL、49FR、49RL、49RR与所对应的四个齿条45FL、45FR、45RL、45RR啮合的同时，升降单元33相对于壳体31升降，因此，能够将升降中的升降单元33维持在水平姿势。即，即使在重心以外的部位支承被升降物、即升降单元33来使其升降的情况下，也能够使升降单元33以水平姿势升降。因此，升降单元33与壳体31的位置关系保持固定，能够使升降单元33顺畅地升降。

在本实施方式中，设置了四个小齿轮和四个齿条，但小齿轮和齿条的数量不限于四个。

接着，参照图8，对第一实施方式的变形例进行说明。图8是示意性地表示壳体的卡合片与卡合销的俯视图。

在左右的前侧齿条45FL、45FR和左右的后侧齿条45RL、45RR上，沿上下方向形成有卡合片91。卡合片91与前侧板31a或后侧板31b之间隔开规定的空间，从各齿条向内方向(朝向升降单元33的左右方向上的中央的方向)突出。

另一方面，在升降单元33的前立起部33b的前侧面和后立起部33c的后侧面上固定有能够与各卡合片91卡合的卡合销93。卡合销93具有沿着前后方向的基部、和从基部的顶端向外方向(升降单元33的左右方向上的外侧)大致直角地弯曲的弯曲部。各卡合销93的弯曲部被***到各卡合片91与前侧板31a或后侧板31b之间的空间中。据此，各卡合片91与各卡合销93在前后方向上卡合。

在该变形例中，固定在壳体31上的各齿条的卡合片91与固定在升降单元33上的各卡合销93在前后方向上卡合，因此，限制了升降单元33向前后方向的移动。因此，能够使升降单元33更稳定地升降。此外，也考虑通过齿条与小齿轮的卡合来限制前后方向上的晃动，但由于齿条与小齿轮的前后方向上的尺寸公差比较大，因此，仅通过齿条与小齿轮难以可靠地限制前后方向上的晃动。

接着，参照图9A和图9B对输送单元组装体17的第二实施方式进行说明。图9A是示意性地表示输送单元下降时的升降机构的各结构要素的位置关系的主视图，图9B是示意性地表示输送单元上升时的升降机构的各结构要素的位置关系的主视图。

第二实施方式的输送单元组装体17的升降机构37的结构与第一实施方式不同。

升降机构37具有前后一对连杆机构101F、101R、和作为使前后一对连杆机构101F、101R伸缩的驱动源的马达103。

前侧连杆机构101F具有一对上臂105、一对下臂106和连杆臂107。

一对上臂105具有相同的长度，其各自的上端分别以能够转动的方式连结于升降单元33的前立起部33b的左右端部。另外，一对上臂105的上端以能够移动的方式卡合于形成在壳体31的前侧板31a的后侧面上的沿着上下方向的导轨109F。一对下臂106具有相同的长度，其各自的上端以能够转动的方式连结于一对上臂105的下端。一对下臂106的下端以能够转动的方式连结于壳体31的前侧板31a的后侧面的下端部。

连杆臂107分别以能够转动的方式连结于一方的上臂105与一方的下臂106的连结部、和另一方的上臂105与另一方的下臂106的连结部。

后侧连杆机构101R具有一对上臂105、一对下臂106和连杆臂107。

一对上臂105具有相同的长度，其各自的上端分别以能够转动的方式连结于升降单元33的后立起部33c的左右端部。另外，一对上臂105的上端以能够滑动的方式卡合于形成在壳体31的后侧板31b的前侧面上的沿着上下方向的导轨109F。一对下臂106具有相同的长度，其各自的上端以能够转动的方式连结于一对上臂105的下端。一对下臂106的下端以能够转动的方式连结于壳体31的后侧板31b的前侧面的下端部。

连杆臂107分别以能够转动的方式连结于一方的上臂105与一方的下臂106的连结部、和另一方的上臂105与另一方的下臂106的连结部。

前侧连杆机构101F的连杆臂107和后侧连杆机构101R的连杆臂107由马达103同步地驱动，而在保持水平姿势的状态下沿着倾斜方向上升或下降。

对升降机构37进行的升降单元33的升降动作进行说明。如图9A所示，当升降单元33下降时，前后的连杆机构101F、101R的连杆臂107下降，使一对上臂105和一对下臂106向彼此靠近的方向转动。在使升降单元33上升时，驱动马达103，使前后一对的连杆机构101F、101R的连杆臂107同步上升。于是，如图9B所示，一对上臂105同时向上转动的同时沿着导轨109上升，使一对下臂106同时向上转动。据此，前后的连杆机构101F、101R伸长，从而使升降单元33上升。这样，通过驱动马达103使前后的连杆臂107升降，据此，前后的连杆机构101F、101R伸缩，而使升降单元33升降。

第二实施方式中的前后的连杆机构101F、101R以能够转动的方式连结于升降单元33的前立起部33b和后立起部33c。如果这样由升降单元33的侧方的部分(前立起部33b和后立起部33c)支承连杆机构101F、101R的话，则与由升降单元33的下侧的部分(底板)支承连杆机构101F、101R的情况相比，能够降低收缩的连杆机构101F、101R的高度，从而能够降低壳体31的高度。然而，在这种情况下，升降单元33被支承在重心以外的部位。但是，通过使前后的连杆机构101F、101R的连杆臂107同步上升或下降，前后一对的连杆机构101F、101R伸缩相同的距离，因此，能够使升降单元33在保持水平姿势的状态下升降。

Claims (7)

1.一种图像形成装置，其特征在于，

具有升降单元和升降机构，其中，所述升降单元以能够升降的方式支承于壳体；所述升降机构使所述升降单元升降，

所述升降机构具有固定轮、卷绕轮、可动轮、线材、驱动源、齿条和小齿轮，其中，所述固定轮和所述卷绕轮设置于所述壳体；所述可动轮设置于所述升降单元；所述线材的一端固定在所述壳体上，另一端固定在所述卷绕轮上，并且所述线材架设在所述固定轮和所述可动轮上；所述驱动源产生旋转力；所述齿条沿着上下方向设置于所述壳体；所述小齿轮设置于所述升降单元，并与所述齿条啮合，

当所述驱动源的旋转力被传递到所述卷绕轮时，该卷绕轮旋转，而经由所述固定轮和所述可动轮卷绕或放出所述线材，所述小齿轮与所述齿条啮合的同时，所述升降单元相对于所述壳体升降。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

在所述升降单元和所述齿条上分别形成有卡合销和卡合片，所述卡合销和卡合片在水平方向上彼此卡合，以限制所述升降单元向水平方向的移动。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述壳体具有底板、前侧板和后侧板，

所述固定轮分别设置于所述前侧板和所述后侧板的左上角和右上角附近，

所述升降单元具有底板、以及从所述底板的前缘和后缘立起的前立起部和后立起部，

所述可动轮分别设置于所述前立起部和所述后立起部的左下角和右下角。

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于，

所述齿条分别设置于所述前侧板和所述后侧板的左端部和右端部，

所述小齿轮分别设置于所述前立起部和所述后立起部的左端部和右端部。

5.一种图像形成装置，其特征在于，

具有升降单元和升降机构，其中，所述升降单元以能够升降的方式支承于壳体；所述升降机构使所述升降单元升降，

所述升降机构具有连杆机构和驱动源，其中，所述连杆机构设置于所述升降单元和所述壳体之间；所述驱动源使所述连杆机构伸缩。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于，

所述连杆机构具有一对上臂、一对下臂、连杆臂和导轨，其中，所述一对上臂的上端以能够转动的方式连结于所述升降单元；所述一对下臂的上端以能够转动的方式连结于所述一对上臂的下端，并且，所述一对下臂的下端以能够转动的方式连结于所述壳体；所述连杆臂以能够转动的方式连结于所述一对上臂与所述一对下臂的连结部；所述导轨沿着上下方向引导所述一对上臂的上端，

当通过所述驱动源使所述连杆臂升降时，所述一对上臂的上端沿着所述导轨移动的同时，所述一对上臂和所述一对下臂转动，从而使所述升降单元升降。

7.根据权利要求6所述的图像形成装置，其特征在于，

所述升降单元具有底板、以及从所述底板的前缘和后缘立起的前立起部和后立起部，

所述连杆机构分别设置于所述前立起部及所述后立起部与所述壳体之间，所述一对上臂的上端分别以能够转动的方式连结于所述前立起部和所述后立起部的左端部和右端部。