CN101362399B - 喷墨记录设备 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨记录设备,其包括第一驱动源、第二驱动源和控制部。第一驱动源驱动盖单元。第二驱动源使盖和记录头沿与由第一驱动源使盖与记录头分离的方向不同的方向移动。控制部在由第一驱动源驱动盖单元的同时驱动第二驱动源。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨记录设备,更特别地,涉及包括安装在设备的主体中的喷墨记录头和用于保护记录头的盖构件的喷墨记录设备。
背景技术
作为图像形成设备,已公知喷墨记录设备,并且由于例如低噪音、低运行成本、容易减小设备尺寸、以及容易着色等原因,喷墨记录设备广泛用于打印机和复印机。
随着近年来数字式照相机的普及,为了满足在家里容易地打印照片图像数据的要求,已经提出了能够在不使用个人计算机的情况下从存储器直接打印或者从数字式照相机直接打印的照片打印机。
在生产工厂中,这种打印机作为包括预安装在记录设备的主体中的喷墨记录头的产品被运送,从而提高了使用者的宽范围的操作性。也就是说,由于所谓的“预置运送”形式,在接收打印机时,使用者不必安装作为精密部件的喷墨记录头。
在通常的预置运送时,由设置在记录设备的主体中的盖构件覆盖喷墨记录头的喷出面,从而保护记录头免于灰尘或干燥。
盖构件用作抽吸恢复单元的一部分,该抽吸恢复单元用于防止由通过从微细喷嘴排出墨来进行记录的喷墨记录头的排出不良引起的记录图像的品质的下降。通常,盖构件由如橡胶和弹性体等柔软材料构成,从而保持记录头的喷出口的密闭状态,特别地,盖构件通常由如氯化丁基橡胶等具有高阻气性的材料构成。
当使用具有高粘合性和密闭性的这种盖构件时,根据盖与记录头的喷出面的可接合性,或者根据在从生产工厂运送记录设备之后的物流过程中的存储环境的条件,盖有时被牢固地接合到记录头的喷出面。这使得当使用者接通(turn on)设备时,盖构件与记录头的分离困难,并且设备的操作不良。
为了避免由盖构件与记录头的接合引起的设备操作不良,日本特开2002-347234号公报和2004-90293号公报说明了在盖构件被分离之前,使其中安装有记录头的滑架往复移动少量的结构。
然而,当被接合到记录头的盖构件沿与记录头的喷出面垂直的方向与喷出面分离时,必须向盖构件的整个接触面施加均匀的力。从而,要求大的剥离力,这防止了盖构件与记录头的分离。
在日本特开2002-347234号公报和2004-90293号公报中,通过移动滑架使盖构件与记录头分离,也就是说,通过利用所谓的盖滑动机构使盖构件与记录头分离。在该机构中,盖构件在相对于滑架移动的状态下与记录头分离,这与盖构件沿与记录头的喷出面垂直的方向与喷出面分离相对应。结果,没有显著减小剥离力。
为了使牢固地接合到记录头的盖构件与记录头分离,要求大的驱动力和增强相关部件的强度。这导致成本增加和设备尺寸的增大。
发明内容
本发明提供一种能够以低成本有效地分离接合到记录头的盖构件且仅占很小的空间的具有高可靠性和高可用性的喷墨记录设备。
根据本发明的一方面,一种喷墨记录设备包括:记录头,其被构造成通过将墨排出到记录介质上来进行记录;盖单元,其被构造成保持覆盖记录头的喷出面的盖构件,并且包括用于使盖构件与记录头分离的机构;第一驱动源,其被构造成沿盖构件与记录头分离的第一方向驱动盖单元;滑架,其上安装有记录头;第二驱动源,其被构造成沿与第一方向不同的第二方向移动滑架;以及控制部,其被构造成驱动第一驱动源和第二驱动源,控制部在驱动第一驱动源的同时通过驱动第二驱动源使滑架沿第二方向移动而执行用于使盖构件与记录头分离的分离操作。
通过以下参照附图对典型实施例的说明,本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1A是示出根据本发明的第一典型实施例的喷墨记录设备的结构的示意性立体图,图1B是根据本发明的第一典型实施例的喷墨记录设备的控制方框图。
图2是示出根据本发明的第一典型实施例的喷墨记录设备的恢复单元的示例性结构的示意性立体图。
图3是示出根据本发明的第一典型实施例的用于相对于记录头驱动盖的系统的示意性立体图。
图4是示出利用驱动系统使盖密闭地密封记录头的盖住状态的示意性侧视图。
图5是示出由驱动系统使盖与记录头分离的盖打开状态的示意性侧视图。
图6是沿图5中的Y方向观察的示出滑架和盖的动作的示意性投影图。
图7是示出用于在根据本发明的第一典型实施例的喷墨记录设备中的盖分离(盖打开)操作的示例性控制的流程图。
图8是示出用于在根据本发明的第一典型实施例的喷墨记录设备中的盖分离(盖打开)操作的另一个示例性控制的流程图。
图9是示出根据本发明的第二典型实施例的喷墨记录设备的结构的示意性立体图。
图10是示出如何从由图9中示出的结构实现的盖住状态操作设备的示意性侧视图。
具体实施方式
现在将参照附图说明本发明的典型实施例。
图1A是示出根据第一典型实施例的喷墨记录设备的结构的示意性立体图。图1B是根据第一典型实施例的喷墨记录设备的控制方框图。
在本实施例中,第一驱动源指的是驱动包括使盖103和记录头1相对分离的机构的盖的驱动系统的驱动源。在该典型实施例中,PG电动机(清除电动机(purge motor))106用作第一驱动源。此外,在本实施例中,第二驱动源指的是使盖103和记录头1沿与由第一驱动源使盖构件与记录头1分离的方向不同的方向相对移动的驱动源。在该典型实施例中,CR电动机(滑架电动机)10用作第二驱动源,在下面说明的另一典型实施例中,LF电动机(换行电动机)13用作第二驱动源。
由导轴6和导轨7支撑和引导滑架2,以使滑架2在面对由机架(chassis)3保持的输送辊4和台板(platen)5的状态下往复移动,该滑架2具有安装在其中的作为记录单元的记录头1。通过经由带8传递的用于驱动滑架的CR电动机10的驱动力使滑架2沿着导轴6往复移动(主扫描)。
用作记录材料(记录介质)的记录薄片99被保持在面对记 录设备内部的输送辊4的夹送辊(未示出)和面对排出辊11的辅助排出辊12之间。在该状态下,通过由输送辊4的转动产生的摩擦力沿与输送辊4的轴线垂直的方向输送记录薄片99(副扫描),该输送辊4被用于驱动布置在如图1A所示的设备的下部的输送辊的LF电动机13的驱动力驱动。
对于记录,滑架2在通过CR电动机10的驱动从停止状态加速之后以一定的速度移动。在该状态下,根据发送到记录设备的记录数据,用作记录单元的记录头1被驱动,并且朝向记录薄片99排出墨。在完成记录头1的一行驱动之后,使滑架2减速并停止。
在完成一行记录之后,通过LF电动机13的驱动使输送辊4转动预定量,以将记录薄片99输送到记录薄片99的下一记录部分面对记录头1的位置。在该操作之后,重新开始滑架2的移动,并且在移动的同时驱动记录头1以进行下一记录。
通过重复一系列的操作来记录所有的预定记录数据,在完成记录之后,由排出辊11将记录薄片99排出到记录设备的外部。这样,完成了记录操作。
记录头1是利用热能排出墨的喷墨记录单元,并且包括用于产生热能的电热转换构件。此外,记录头1利用由电热转换构件施加的热能产生的膜沸腾导致的气泡的成长或收缩引起的压力变化(状态变化),从喷出口排出墨来进行记录。
在图1A中,恢复单元100被布置在记录设备的记录区域外的预定位置处,该恢复单元100通过防止例如记录头1的堵塞等来保持和恢复墨排出性能。该恢复单元包括覆盖(或盖住(cap))记录头1的喷出面的盖,该盖用于在非记录过程中保护记录头1并且减少墨从喷出口的蒸发。
此外,当在记录头被盖住很长一段时间之后重新开始记录 时,在记录之前必须通过除去记录头1的喷出口附近的半固化的墨(较厚的墨)来稳定墨排出。因此,从记录头1的喷出口抽吸排出墨(抽吸处理)。
通过在盖住记录头的状态下操作连接到盖的抽吸泵进行该抽吸处理。
在图1B中,喷墨记录设备包括控制CR电动机10、LF电动机13和PG电动机106的驱动的控制部200。该喷墨记录设备还包括存储部201和计时器202,控制部200基于储存在存储部201中的信息或计时器202的信息来控制CR电动机10、LF电动机13和PG电动机106的驱动。
图2是示出喷墨记录设备的恢复单元的示例性结构的示意性立体图。
在图2中,恢复单元100包括盖103、擦拭器104以及滑架锁定单元105。盖103被安装在能够沿着形成在基座101中的引导部101a上下移动的盖保持件102中,以覆盖记录头的喷出面(图2中未示出)。擦拭器104可以在导螺杆(lead screw)121上往复移动,以擦拭记录头1的喷出面。滑架锁定单元105被可转动地布置在输送辊4上,使得在盖住喷出面的状态下,滑架(图2中未示出)不会不必要地移动。
通过经由变速齿轮107和108、惰轮109和110以及摆(pendulum)111传递用于驱动恢复单元的PG电动机106的驱动力转动主凸轮112来操作盖103和滑架锁定单元105。摆111包括太阳齿轮111a和行星齿轮111b。
通过形成在主凸轮112上的凸轮面和盖杆120将主凸轮112的转动转化成滑架锁定单元105和盖103的上下往复运动。
盖103包括彼此成为一体的两个盖室。连接到对应的盖室并且延伸到泵基座127的抽吸管122和123与例如布置在泵基座 127的内部的从动抽吸辊(未示出)一起构成用作抽吸单元的管泵。
通过转动从动抽吸辊(未示出)管泵产生负压(抽吸力),使得布置在泵基座的内部的抽吸管122和123被挤压。通过将由LF电动机13驱动的输送辊4的转动力经由输入齿轮113、变速齿轮114和116、以及惰轮115和117传递到泵齿轮118来转动从动抽吸辊,其中,该输入齿轮113一体地安装于输送辊4的轴上。
抽吸管122和123的第一端经由盖保持件102与盖103的对应盖室的内部连通。当在这些盖室与记录头1的喷出面紧密接触使得喷出口被密闭地密封的状态(盖住状态)下操作管泵时,墨可以和例如较厚的墨、气泡等一起从喷出口抽吸排出。
将从记录头1的喷出口抽吸出的废墨从抽吸管122和123的第二端排出到恢复单元100的外部。
图3是示出用于相对于记录头驱动盖的系统的示意性立体图。图4是示出利用该驱动系统使盖密闭地密封记录头的盖住状态的示意性侧视图。
在图3和图4中,PG电动机106的驱动力经由两个变速齿轮107和108、两个惰轮109和110、以及摆111传递到主凸轮112。盖杆120的第一端与主凸轮112的凸轮面接触,使得盖杆可摇动,盖杆120的第二端与安装盖103的盖保持件102连接,使得盖保持件可以降低。盖保持件102可沿着形成在基座101中的引导部101a上下移动,并且通常由盖弹簧131向上对盖保持件102施力。
滑架2具有安装在其中的记录头1,并且被导轴6和导轨7支撑和引导。
如图4所示,当向上对面对滑架2的盖103施力时,产生覆盖记录头1的喷出面的所谓盖住状态。
在通常的存储期间,盖住记录头1的喷出面,以保护记录头1免于异物或干燥。此外,在盖住状态下,通过驱动上述泵单元来进行用于稳定墨排出的抽吸处理。
图5是示出由驱动系统使盖与记录头分离的盖打开状态的示意性侧视图。
在图5中,通过驱动PG电动机106使主凸轮112沿箭头A的方向转动,使得盖杆120沿箭头B的方向转动。这样,盖保持件102克服了盖弹簧131施加的力,并且沿箭头C的方向移动。这样,与记录头1的喷出面紧密接触的盖103与喷出面分离。
在盖103与记录头1完全分离的状态下,如图1A和图1B所示,可以通过驱动CR电动机10使滑架2沿着导轴(沿主扫描方向)自由移动。在该状态下进行通常的记录。
如上所述,取决于例如在从生产工厂运送预安装了记录头的记录设备之后的物流过程中的存储环境的条件,盖103可能被牢固地接合到记录头1的喷出面。当产生该状态时,仅由PG电动机106的驱动力不能使盖保持件102下降到图5中示出的位置,当在设备已经到达使用者之后第一次接通设备时,可能产生操作不良。
因此,在本发明的第一典型实施例中,例如,当使用者接收设备时,在预期盖103被牢固地接合到记录头1时,进行以下操作。
在通过驱动PG电动机(第一驱动源)106使驱动盖103与记录头1分离的同时驱动CR电动机(第二驱动源)10(分离过程)。这样,记录头1与滑架2一起沿与盖103从记录头1分离的方向(向下)交叉的方向(在该典型实施例中是沿着导轴6并且与盖103从记录头1分离的方向正交的方向)相对移动。
图6是沿图5中的Y方向观察的示出滑架2和盖103的动作的 示意性投影图。
如上所述,在该典型实施例中,驱动PG电动机106以沿盖分离方向(箭头C的方向)降低其中安装有盖103的盖保持件102。在盖保持件开始降低的同时,驱动CR电动机10以使其中安装有记录头1的滑架2在主扫描方向(箭头D的方向)上沿着导轴6移动少量。
这样,在由PG电动机106使盖103与记录头1的喷出面沿与喷出面垂直的方向分离的同时,由CR电动机10使记录头1沿与箭头C的方向正交的主扫描方向移动。在图6中,由箭头C表示“与记录头1的喷出面垂直的方向”,由箭头D表示“与箭头C的方向正交的主扫描方向”。
结果,倾斜(沿箭头C和箭头D的方向的力的合力的方向)的分离力作用在盖103与记录头1的接触面上。
当盖103与记录头1的喷出面沿与喷出面垂直的方向分离时,由于必须向记录头1和盖103的整个接触面施加均匀的力,因此要求大的剥离力。相反,利用上述操作,如上所述,分离力沿倾斜方向(以不均匀的方式)非常有利地作用在接触面上。
由于这里产生的分离力是两个驱动源的驱动力的合力,因此,与由两个驱动源中的任一方产生力的情况相比,该力可以较大。因此,即使当盖103的接触面被牢固地接合到记录头1的喷出面时,盖103也可以可靠地与记录头1的喷出面分离。
图7是示出用于根据本实施例的喷墨记录设备中的盖分离(盖打开)操作的示例性控制的流程图。
在图7中,如按下电源ON按钮等使用者操作或者例如记录开始命令触发盖打开操作(步骤S100)。
当使用者接收设备时,首先进行该盖打开操作,使得盖103与记录头1分离,并且滑架2可以自由移动到设备的大致中央, 从而使用者可以安装储墨器。在通常使用过程中,在记录开始时进行该盖打开操作,使得滑架2可以沿主扫描方向往复移动。
首先,控制部200判断在使用者接收设备时是否进行操作(步骤S101),以及即使当通常使用设备时,该设备是否是很长一段时间不使用(步骤S102)。这样,判断盖103是否被牢固地接合到记录头1的喷出面。当判断为设备不处于上述状态时,进行通常的盖分离操作(步骤S103)。此时,控制部200判断是否适当地进行盖分离操作(步骤S104)。当不能适当地进行该操作(在步骤S104中是“否”)时,判断为盖103被牢固地接合到记录头1。
基于例如储存在EEPROM(存储部201)中的在从生产工厂运送设备之前写入的信息、或者来自内置计时器202的信息来进行由控制部200进行的步骤S101、S102的判断。例如,用作预置产品的喷墨记录设备的工厂运送日期和基准时间段被储存在存储部201中作为时间信息。当从运送作为预置产品的喷墨记录设备到使用者在购买之后(在接收设备时)首次使用时接通设备的电源的时间段比基准时间段长时,控制部200进行分离过程。
此外,通过例如检测传递用于分离盖103的驱动力的机构中的部件(例如,主凸轮112)的位置来进行由控制部200进行的步骤S104的判断。作为可选方案,通过将用于分离盖103的驱动源(例如,PG电动机106)的操作极限值(例如,PWM(脉冲宽度调制)值)设定为阈值来进行由控制部200进行的步骤S104的判断。
当控制部200判断为盖103可能被牢固地接合到记录头1时,进行以下控制。以比通常使用过程中的速度、即比仅由PG电动机106的驱动力使盖保持件102下降到图5中示出的位置的 速度低的速度驱动PG电动机106,使得盖103从记录头1下降(步骤S105)。随后,在驱动PG电动机106的同时,通过从停止状态驱动CR电动机10,停止CR电动机10来使滑架2移动少量(步骤S106)。利用这些操作,用作两个驱动源的驱动力的合力的倾斜的分离力可以作用在记录头1的喷出面和盖103的接触面上。接着,暂时停止PG电动机(步骤S107),并且等待等候(停止)时间(步骤S108)。这样,可以保持倾斜的分离力作用在接触面上的状态。这种剥离方法比向弹性盖103施加瞬时的力更有效。
接着,重新开始PG电动机106的驱动(步骤S109),在使盖103进一步下降的同时,通过从停止状态反向驱动CR电动机10,停止CR电动机10来使滑架2沿相反方向移动少量(步骤S110)。随后,停止PG电动机106(步骤S111),并且等待等候时间(步骤S112)。这样,倾斜的分离力可以作用在接触面的相反侧。
从而,在分离过程中,由PG电动机106以分步的方式使盖103与记录头1分离。
这一系列的操作触发了盖103的接触面与记录头1的接触面的分离。之后,进行通常的操作,也就是说,PG电动机106可以被驱动预定量,使得盖103下降到预定位置(盖打开位置),并且可以停止PG电动机106(步骤S113)。这样,完成盖打开操作(步骤S114)。
用于分离盖的一系列操作(步骤S105~S112)不限于该典型实施例,也可以根据适用的设备特征(例如,盖的预期的接合力和驱动源的功率)适当地使用这一系列操作。例如,可以通过例如重复进行上述一系列步骤多次或者增大等待时间来解除较牢固的接合状态。
图8是示出用于根据本实施例的喷墨记录设备中的盖分离(盖打开)操作的另一个示例性控制的流程图。
在图8中,从用于开始盖打开操作的命令到一系列判断过程的步骤(步骤S201~S204)与参照图7说明的步骤类似。
当控制部200判断为盖103可能牢固地接合到记录头1时,进行以下控制,使得盖103与记录头1分离。以比通常使用过程中的速度、即比仅由PG电动机106的驱动力使盖保持件102下降到图5中示出的位置的速度低的速度驱动PG电动机106,使得盖103从记录头1下降(步骤S205)。
随后,在驱动PG电动机106的同时,通过从停止状态驱动CR电动机10,停止CR电动机10来使滑架2移动少量(步骤S206)。在等候时间(步骤S207)之后,通过从停止状态反向驱动CR电动机10,停止CR电动机10来使滑架2沿相反方向移动少量(步骤S208),CR电动机10等待等候时间(步骤S209)。进一步重复这些操作(步骤S210~S213)。
这样,在由第一驱动源逐渐降低盖103的同时,通过第二驱动源使盖103沿与安装在滑架2中的记录头1正交的方向(左右)摆动。该动作触发了盖103的接触面与记录头1的接触面的分离,并且有利于盖103的分离。之后,进行通常的操作,也就是说,驱动PG电动机106,使得盖103下降到预定位置(盖打开位置),停止PG电动机106(步骤S214)。这样,完成盖打开操作(步骤S215)。
用于分离盖的一系列操作(步骤S205~S213)不限于该典型实施例,也可以根据适用的设备特征(例如,盖的预期的接合力和驱动源的功率)适当地使用这一系列操作。例如,可以通过例如重复进行上述一系列步骤多次或者增大等待时间来解除较牢固的接合状态。
图9是示出根据本发明的第二典型实施例的喷墨记录设备的结构的示意性立体图。图10是示出如何从由图9中示出的结构实现的盖住状态操作设备的示意性侧视图。
图9和图10中示出的结构与图3和图4中示出的结构基本上相同,在该结构中,通过盖杆120使恢复单元100中的盖103摇动,其中,经由主凸轮112将用作第一驱动源的PG电动机106的驱动传递到该盖杆120。然而,图9和图10中示出的结构的不同之处在于,用于输送记录材料的(副扫描)的记录介质输送机构的电动机(LF电动机)被用作第二驱动源。
如图9所示,LF电动机13的驱动力经由带14、惰轮15和变速齿轮16传递到与输送辊4成一体的输送齿轮17,从而使输送辊转动并且输送记录材料。辅助盖103的分离的盖打开支撑杆150一体地布置在恢复单元附近的输送辊4的轴上,并且当由LF电动机13驱动输送辊4时,该盖打开支撑杆150转动。
如图10所示,通过驱动用作第一驱动源的PG电动机106使其中安装有盖103的盖保持件102沿盖打开方向(箭头C的方向)移动。同时,驱动用作第二驱动源的LF电动机13,使得盖打开支撑杆150沿箭头E的方向转动,并且对形成在盖保持件102上的凸轮面102a施压。这样,可以使盖保持件102沿与箭头C的方向正交的箭头F的方向移动少量。结果,倾斜的分离力作用在记录头1和盖103的接触面上,这产生与上述典型实施例的效果类似的效果。
此外,可以使用根据本实施例的结构进行参照图7和图8说明的盖分离操作。这也可以产生类似的效果。
参照图3~图6以及图9~图10说明的典型实施例可以分别产生上述效果。然而,可以适当地组合这些结构和分离过程。
也就是说,可以同时进行PG电动机106的用于降低盖保持 件102的驱动、CR电动机10的用于左右移动滑架2的驱动、以及LF电动机13的用于前后移动盖保持件102的驱动。作为可选方案,可以交替进行这些驱动。在任一种情况下,三维倾斜的分离力作用在记录头1和盖103的接触面上,并且可以预期额外的效果。
如上所述,本发明提供一种能够以低成本有效地分离接合到记录头的盖构件且仅占很小的空间的具有高可靠性和高可用性的喷墨记录设备。
虽然已经参照典型实施例说明了本发明,但是,应该理解,本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围将符合最宽的解释,以包含所有变型和等同结构及功能。
Claims (6)
1.一种喷墨记录设备,其包括:
记录头,其被构造成通过将墨排出到记录介质上来进行记录;
盖单元,其被构造成保持覆盖所述记录头的喷出面的盖构件,并且包括用于使所述盖构件与所述记录头分离的机构;
第一驱动源,其被构造成沿所述盖构件与所述记录头分离的第一方向驱动所述盖单元;
滑架,其上安装有所述记录头;
第二驱动源,其被构造成沿与所述第一方向不同的第二方向移动所述滑架;以及
控制部,其被构造成驱动所述第一驱动源和所述第二驱动源,所述控制部在驱动所述第一驱动源的同时通过驱动所述第二驱动源使所述滑架沿所述第二方向移动而执行用于使所述盖构件与所述记录头分离的分离操作。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录设备,其特征在于,所述第二方向与所述第一方向正交。
3.根据权利要求2所述的喷墨记录设备,其特征在于,由所述第一驱动源和所述第二驱动源以分步的方式使所述盖构件与所述记录头分离。
4.根据权利要求1所述的喷墨记录设备,其特征在于,当所述控制部基于计时器的信息判断为在预定时间段内未进行所述盖构件与所述记录头的分离时,进行所述分离操作。
5.根据权利要求1所述的喷墨记录设备,其特征在于,当所述控制部基于将所述第一驱动源的驱动力传递到所述盖构件的机构的位置判断为未适当地进行仅由所述第一驱动源进行的所述盖构件的分离时,进行所述分离操作。
6.根据权利要求1所述的喷墨记录设备,其特征在于,当所述控制部判断为所述第一驱动源的驱动操作到达操作极限值并且未适当地进行仅由所述第一驱动源进行的所述盖构件的分离时,进行所述分离操作。
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