在處理紙張的設(shè)備中，諸如打印機(jī)中，能夠控制施加至紙輥的轉(zhuǎn)矩是很重要的。兩種主要系統(tǒng)可被用于驅(qū)動(dòng)介質(zhì)輸入輥，即有軸系統(tǒng)(spindle system)和無(wú)軸系統(tǒng)(spindleless system)。

附圖說(shuō)明

圖1(a)至(c)為例示輥模塊以及將介質(zhì)輥安裝在其中的示例的圖解。

圖2例示驅(qū)動(dòng)組件和細(xì)長(zhǎng)軸桿的示例。

圖3例示驅(qū)動(dòng)輪的示例。

圖4例示以剖視圖示出的驅(qū)動(dòng)組件的示例。

圖5(a)至(d)例示搖板(rocking plate)的示例。

圖6(a)至(d)例示搖板和將搖板安裝在驅(qū)動(dòng)輪中的示例。

圖7例示驅(qū)動(dòng)組件和軸桿，以及該驅(qū)動(dòng)組件相對(duì)于該軸桿的自由度的示例。

圖8例示安裝在打印機(jī)中的驅(qū)動(dòng)器的示例，該驅(qū)動(dòng)器對(duì)準(zhǔn)使得其能夠驅(qū)動(dòng)輥模塊的驅(qū)動(dòng)輪轂。

具體實(shí)施方式

有軸系統(tǒng)包括其上可安裝介質(zhì)輥的細(xì)長(zhǎng)心軸。心軸的長(zhǎng)度不必與輥的長(zhǎng)度相同。驅(qū)動(dòng)器可被提供以為心軸的端部中的一個(gè)提供轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)心軸并因而驅(qū)動(dòng)該輥。驅(qū)動(dòng)器通常由直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

為了簡(jiǎn)化紙輥向打印機(jī)中的安裝，已經(jīng)開發(fā)無(wú)軸輥并且已經(jīng)廣泛地被打印機(jī)制造商接受。使用無(wú)軸系統(tǒng)，輥被懸掛在輥模塊中或者在能夠沿輥軸線滑動(dòng)的兩個(gè)偏壓輥支撐部之間滑橇(sled)?；粮郊拥厝菁{驅(qū)動(dòng)元件以驅(qū)動(dòng)輥支撐部。

大多數(shù)使用者發(fā)現(xiàn)無(wú)軸系統(tǒng)簡(jiǎn)化了輥的安裝，因?yàn)椴恍枰獙⑤侇A(yù)先組裝到心軸上。不同長(zhǎng)度的輥也容易地被偏壓輥支撐部容納，并且輥支撐被布置為使得在輥已經(jīng)被設(shè)置在外殼中之后，輥在滑橇中居于中心。這通過(guò)使用相對(duì)的圓錐輥支撐部而實(shí)現(xiàn)，其進(jìn)一步簡(jiǎn)化了輥向外殼中的安裝。

改進(jìn)用于驅(qū)動(dòng)打印機(jī)中的介質(zhì)輥的驅(qū)動(dòng)器的對(duì)準(zhǔn)可通過(guò)在驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于介質(zhì)輥的對(duì)準(zhǔn)中提供附加的靈活性而實(shí)現(xiàn)。因此，驅(qū)動(dòng)器可在介質(zhì)輥上提供良好的轉(zhuǎn)矩控制，而不需要在打印機(jī)中仔細(xì)的對(duì)準(zhǔn)介質(zhì)輥。這提供優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橛捎谠诖蛴C(jī)的整個(gè)壽命期間介質(zhì)的頻繁更換導(dǎo)致打印機(jī)中介質(zhì)輥和驅(qū)動(dòng)器的對(duì)準(zhǔn)是個(gè)問(wèn)題。介質(zhì)輥的不理想的對(duì)準(zhǔn)可不利地影響打印質(zhì)量并且不利地影響介質(zhì)輸送的可靠性。這種能力形成本公開的基礎(chǔ)。

轉(zhuǎn)矩的準(zhǔn)確傳遞對(duì)于從介質(zhì)輥朝向打印機(jī)中的打印引擎準(zhǔn)確地供給介質(zhì)，使得打印機(jī)可準(zhǔn)確地打印到介質(zhì)上是必需的。如圖1(a)中所示，輥模塊10包括兩個(gè)相對(duì)的偏壓輥支撐部12。輥支撐部12可使用彈簧被偏壓，使得輥支撐部12朝向彼此反彈。輥支撐部可使用諸如纜線的其他裝置被偏壓，以同時(shí)移動(dòng)兩個(gè)輥支撐部而保持兩者之間的中點(diǎn)恒定。至少一個(gè)輥支撐部12被連接至驅(qū)動(dòng)輪轂14，并且驅(qū)動(dòng)輪轂適于與驅(qū)動(dòng)器配合以驅(qū)動(dòng)介質(zhì)輥16。一個(gè)輥支撐部可以是被動(dòng)輥支撐部。為了將介質(zhì)輥16加載在輥模塊10中，輥支撐部12首先被拉開，并且介質(zhì)輥16被插入其間。輥支撐部12隨后被釋放并且將介質(zhì)輥16懸掛在輥支撐部12之間。輥支撐部為圓錐形，使得介質(zhì)輥16在輥支撐部12之間的插入自動(dòng)地使介質(zhì)輥16在輥模塊中居中，如圖1(b)和(c)中所示。

圖2中例示驅(qū)動(dòng)器20的一個(gè)示例。驅(qū)動(dòng)器20包括細(xì)長(zhǎng)軸桿22。軸桿22具有多邊形橫截面，并且包括至少兩個(gè)平行側(cè)邊。驅(qū)動(dòng)器20包括被提供有用于接收細(xì)長(zhǎng)軸桿的孔口的驅(qū)動(dòng)組件外殼24。

驅(qū)動(dòng)輪26至少部分地位于外殼內(nèi)。驅(qū)動(dòng)輪26具有孔27，孔27具有使得孔27的內(nèi)表面接觸細(xì)長(zhǎng)軸桿的外周的橫截面形狀，如例如圖3中所示。

孔27具有至少兩個(gè)支點(diǎn)表面29，如例如圖4中所示?？?7和支點(diǎn)表面29可與驅(qū)動(dòng)輪形成為一體。

如示出驅(qū)動(dòng)組件的剖視圖的圖4中例示的示例中所示，支點(diǎn)表面29被成形為使得驅(qū)動(dòng)輪26能夠關(guān)于軸桿22樞轉(zhuǎn)。細(xì)長(zhǎng)軸桿被插入通過(guò)驅(qū)動(dòng)組件外殼24并通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪26的孔。軸承28可被用于保持驅(qū)動(dòng)輪26至少部分地在驅(qū)動(dòng)組件外殼24內(nèi)。

驅(qū)動(dòng)組件能夠相對(duì)于軸桿22滑動(dòng)。以此方式，驅(qū)動(dòng)器可容納不同長(zhǎng)度的輥模塊，并且類似地，驅(qū)動(dòng)器可驅(qū)動(dòng)具有不同間隔的驅(qū)動(dòng)輪轂。

如圖4、圖5和圖6中所示，驅(qū)動(dòng)輪26的孔27可由可移除的搖板30中的孔31限定。搖板被定尺寸為其可被插入驅(qū)動(dòng)輪26內(nèi)的凹進(jìn)中。搖板30的孔31包括至少兩個(gè)支點(diǎn)表面32、33。可移除搖板的優(yōu)點(diǎn)在于驅(qū)動(dòng)輪可具有附加的自由度，因此驅(qū)動(dòng)器能夠容納驅(qū)動(dòng)輪轂14中更進(jìn)一步的未對(duì)準(zhǔn)。

如圖5和圖6中所示，驅(qū)動(dòng)輪26中的凹進(jìn)可另外地包括凸耳44，其被配置為插入形成在搖板30中的配合槽40。凸耳和槽從而形成用于搖板30的樞軸，使得搖板30能夠關(guān)于驅(qū)動(dòng)輪26樞轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)輪26因此經(jīng)受關(guān)于軸桿22的附加的自由度，進(jìn)一步提高驅(qū)動(dòng)輪以準(zhǔn)確性和精確性驅(qū)動(dòng)未對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)輪轂的能力。

在替代的示例中，搖板可包括被配置為插入驅(qū)動(dòng)輪中的凹進(jìn)內(nèi)的槽中的凸耳。凸耳和槽形成用于驅(qū)動(dòng)輪的樞軸，使得驅(qū)動(dòng)輪能夠關(guān)于搖板樞轉(zhuǎn)。

孔27、31的支點(diǎn)表面32、33提供與細(xì)長(zhǎng)軸桿22的一些接觸，并且因此孔以支點(diǎn)表面32、33接觸細(xì)長(zhǎng)軸桿22?？?7、31在細(xì)長(zhǎng)軸桿22的至少另外的兩個(gè)表面上接觸軸桿。由于孔27、31在軸桿22的至少四個(gè)側(cè)面上提供軸桿22和孔27、31之間的機(jī)械接觸，所以軸桿22和驅(qū)動(dòng)輪26之間的空轉(zhuǎn)被最小化。

軸桿22和驅(qū)動(dòng)輪26之間的空轉(zhuǎn)減少的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，施加至軸桿22并從軸桿22傳遞至驅(qū)動(dòng)輪26的轉(zhuǎn)矩被更好地控制，并因此對(duì)輥模塊10的驅(qū)動(dòng)輪轂14和介質(zhì)輥16的轉(zhuǎn)矩的控制被更好地控制，從而能夠使介質(zhì)輥16的控制更準(zhǔn)確。

軸桿22和驅(qū)動(dòng)輪26之間的空轉(zhuǎn)減少的另一優(yōu)點(diǎn)在于，能夠被傳輸至驅(qū)動(dòng)輪26的轉(zhuǎn)矩更高，因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪26和軸桿22之間的接觸面積更大。驅(qū)動(dòng)輪26和軸桿22之間的接觸壓力被減小。

支點(diǎn)表面32、33的橫截面大致為凸?fàn)睢⑷切位蛘咄箞A形狀的表面。在圖4、圖5和圖6中所示的示例中，支點(diǎn)表面被形成為兩個(gè)有角度的表面32、33，從而導(dǎo)致大致為三角形的橫截面。支點(diǎn)表面的頂端接觸軸桿22。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在本公開中可以設(shè)想導(dǎo)致支點(diǎn)表面的任意橫截面。

支點(diǎn)表面32、33提供驅(qū)動(dòng)輪相對(duì)于軸桿的附加的自由度，這使驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪轂，即使如圖7的簡(jiǎn)圖中所示，驅(qū)動(dòng)輪轂被不理想地對(duì)準(zhǔn)。驅(qū)動(dòng)組件外殼24可沿軸桿22滑動(dòng)，以容納不同長(zhǎng)度的介質(zhì)輥16。另外，驅(qū)動(dòng)輪可在支點(diǎn)表面32、33上關(guān)于軸桿22樞轉(zhuǎn)。

孔27、31可具有從孔27、31的中點(diǎn)向孔27、31的外側(cè)邊緣增大的橫截面面積。

如圖8中所示，驅(qū)動(dòng)器適于連接至打印機(jī)的外殼。驅(qū)動(dòng)器可經(jīng)由驅(qū)動(dòng)組件外殼24中的固定裝置連接至打印機(jī)的靜態(tài)(非移動(dòng))側(cè)。電動(dòng)機(jī)60連接至驅(qū)動(dòng)器20并驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器20。用于將驅(qū)動(dòng)器20連接至電動(dòng)機(jī)60的任何纜線不必靠近輥模塊10被布線，并且因此使用者在將輥模塊10插入打印機(jī)中時(shí)沒(méi)有影響纜線的風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)60不位于可移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪轂10上，并且纜線的布線被簡(jiǎn)化。

驅(qū)動(dòng)器20的驅(qū)動(dòng)輪26與輥模塊10的驅(qū)動(dòng)輪轂14配合，以控制施加至輥模塊10的轉(zhuǎn)矩。驅(qū)動(dòng)器提供簡(jiǎn)化的驅(qū)動(dòng)器組件構(gòu)造，其簡(jiǎn)化在兩個(gè)元件之間傳遞轉(zhuǎn)矩，而不需要輸入軸桿和輸出軸桿被高度對(duì)準(zhǔn)。此外，不同長(zhǎng)度的輸入軸桿和輸出軸桿容易地被可滑動(dòng)的驅(qū)動(dòng)組件容納。

介質(zhì)輥的安裝被簡(jiǎn)化，因?yàn)檩佒尾?2能夠相對(duì)于輥16的中心軸線旋轉(zhuǎn)，輥支撐部12形成驅(qū)動(dòng)輪轂14。

位于打印機(jī)的靜態(tài)側(cè)上的電動(dòng)機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器20，驅(qū)動(dòng)器20反過(guò)來(lái)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪轂14，以使介質(zhì)輥保持受控。

驅(qū)動(dòng)器20可控制施加在介質(zhì)輥16上的反張力。這對(duì)于確保對(duì)紙張歪斜(即紙張?jiān)跈M斷紙卷的方向上的移動(dòng))的良好控制以及確保前進(jìn)距離的量被正確地傳遞至紙張來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵的。

驅(qū)動(dòng)器還可被操作為在將介質(zhì)向后移動(dòng)時(shí)回卷介質(zhì)。當(dāng)輥模塊10的下游的驅(qū)動(dòng)輥反向移動(dòng)時(shí)，回卷紙張的唯一方式是通過(guò)向輥模塊10施加轉(zhuǎn)矩以確保紙張的良好對(duì)準(zhǔn)被保持。這是因?yàn)橹T如紙張的介質(zhì)不能傳輸壓力。

驅(qū)動(dòng)器20還可被提供有傳感器，以感測(cè)介質(zhì)輥16的速度，例如通過(guò)在輥模塊10和/或驅(qū)動(dòng)器20上加上傳感器(即編碼器(encoder))。使用傳感器，驅(qū)動(dòng)器20可被控制以確定輥速度和輥直徑，從而估計(jì)或者檢測(cè)介質(zhì)輥16何時(shí)結(jié)束。這也可將信息反饋至控制系統(tǒng)，以便驅(qū)動(dòng)器可向紙張施加所需的反張力。

驅(qū)動(dòng)輪26可以是任意適合的驅(qū)動(dòng)裝置，諸如皮帶輪、鏈輪、摩擦輪或者齒輪。

細(xì)長(zhǎng)軸桿22可具有大致正方形的橫截面。在另一示例中，細(xì)長(zhǎng)軸桿22的橫截面可以是八邊形的。

驅(qū)動(dòng)組件外殼的孔口可以大于軸桿22的橫截面，使得當(dāng)軸桿22被插入外殼中時(shí)，孔口不必與軸桿接觸。

圍繞軸桿22的孔可以是寬松的，使得孔的內(nèi)表面不在所有側(cè)上接觸軸桿22的邊界。這樣的示例將在驅(qū)動(dòng)輪26中提供相對(duì)于軸桿22的一定程度的間隙，該間隙將容納驅(qū)動(dòng)輪轂16的未對(duì)準(zhǔn)。然而，這種布置可減少對(duì)驅(qū)動(dòng)輪轂16上的轉(zhuǎn)矩的控制。

輥模塊10的驅(qū)動(dòng)輪轂14可以與輥支撐部12形成為一體。