CN1075447C - 喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

一种喷墨记录装置，包括：用于传送记录介质的一个传送装置，一个装有喷墨记录头的可面向记录介质运动的滑架，一个用于维护或者恢复喷墨记录头排放墨液功能的恢复装置，以及一个墨液检测装置用于检测从喷墨记录头所排放的墨液的有和无。该检测装置设置在与恢复装置相对的一侧，其间的传送通路，该墨液检测装置能够面向滑架。这种设置能够避免墨液检测装置受到来自恢复装置墨液飞溅的沾污，因而总能够保持墨液检测装置处于良好的状态。

Description

喷墨记录装置

本发明涉及一种喷墨记录装置。本发明特别涉及可以良好的准确性检测墨液余量的有和无的喷墨记录装置。

已经提出在纸张上，树脂片上，或者其它记录介质上进行记录的的各种记录装置。以往所提出的这些记录装置中，喷墨记录装置是从其记录头向记录介质直接排放墨液的。可以低的运行成本而带有较低的噪声操作喷墨记录装置。而还有其它一些优点，故该装置现在得到广泛的应用。

而且一般而言，喷墨记录装置装有用于保持和恢复装在它上面的喷墨记录头的墨液排放功能的恢复装置。这一恢复装置除了其它以外包括一个盖帽部件，以便覆盖喷墨记录头的墨液排放口，并接收来自墨液排放端口所排放的墨液；一个由弹性材料等物制成刮片通过在具有墨液排放口的记录头表面滑动而清除记录头表面；以及一个驱动源能够使得盖帽部件与记录头接触或者离开的以及使刮片滑动；一个泵送机构使已经排放到盖帽部件内部的废弃的墨液排出盖帽部件。

一个串型喷墨记录装置的设置是将一个喷墨记录头装在一个滑架上，该滑架往复运动以便在记录介质上进行记录。这一装置提供的记录区在滑架滑动范围内，其中喷墨记录能够在记录介质上进行(通常在这一记录区域设有一台板)，并且与该记录区域相邻的一个末端部分为非记录区域，其中安装有上述的恢复装置。

在这些喷墨记录装置中，有一些装设了用来检测墨液余量的检测装置。对于这种检测装置的结构，在诸多方法中所采用的有一种方法是提供带有标志的记录介质或者膜片用于检测墨液的有和无，并然后借助于光学传感器检测这种标志是否被记录，或者采用一种方法是在一个光学阻断器光发射元件与光检测元件之间排放墨液，然后当墨液穿过光学阻断器的光轴时通过变化的输出检测有墨和无墨。

然而，就上述墨液检测结构而言，需要一种结构，其中一个标志应当直接记录在记录介质或者膜片上以便检测墨液的有和无。虽然以这种方法能够实现高度准确的检测，但这是一种标志上的规定而不是执行任何常规记录的基本需要。

而且对于借助于当墨液穿过光学阻断器的光轴时输出的变化检测有墨和无墨的方法，仅因为为了进行这种检测要排放墨液，而需要设置一个收集作为废弃的墨液的排放的墨液系统。于是进行这一检测的位置通常安排在用于防止记录头被阻塞的抽吸泵附近。这样可以使得废弃墨液存放系统被这种检测和防护系统共用。但是，在墨液被抽吸泵抽吸之后，构成光学阻断器的光学组件会被来自用于擦除附在记录头喷嘴周围的废墨滴而装设的刮片的墨液的飞溅所沾污，以及还会被来自刮片周围其它一些部件的墨液飞溅沾污，因而恐怕会进行误检测。

本发明是为了解决有关上述常规技术的问题而设计的。本发明的一个目的是为了提供一种能够以良好的准确度进行墨液检测又不会沾污用于墨液检测的组件的喷墨记录装置。

本发明的另一个目的是提供一种喷墨记录装置装有使得喷墨式记录头在排放用于记录的墨液时能够沿记录介质行进的滑架；用于维护记录头功能的恢复装置；用于检测从记录头所排放的墨液有和无的墨液检测装置；以及用于传送记录介质的传送装置。对于这一装置，记录头恢复装置和墨液检测装置设置在它们之间的记录介质传送通路彼此相对的侧面。

本发明的又一目的是通过把墨液检测装置与恢复装置设置在彼此相对的侧面而提供一种能够精确检测有墨和无墨但不会由于墨液的沾污结果发生墨液检测装置任何的失灵的喷墨记录装置。防止了这一装置的检测装置的光学组件受到来自构成恢复装置的抽吸泵、刮片等的墨液飞溅的沾污。

本发明的另一目的是提供通过向记录介质排放墨液而在记录介质上记录的喷墨记录装置，该装置包括以下部件：

用于在记录介质传送通路中传送记录介质的传送装置；

在其上装有喷墨记录头以便排放墨液的一个滑架，该滑架可在记录介质传送通路中包括供滑架面向记录介质的区域的一个区域中移动；

用于恢复或者维护喷墨记录头墨液排放功能的恢复装置，装设在记录介质传送通路之外的一个区域中：这一区域使得恢复装置能够面向滑架；以及

墨液检测装置用于从喷墨记录头所排放的墨液的有和无，该装置装设在相对于恢复装置安装位置的相对一侧记录介质传送通路位于它们之间：这一侧使得墨液检测装置面向滑架。

图1简略示出根据本发明的一个实施例的喷墨记录装置。

图2是表示检测墨液有和无的过程的流程图。

图3简略示出使用根据本发明的记录装置的传真设备的整体结构。

现在参照图1到图3具体说明根据本发明的一个实施例的喷墨记录装置。在这方面，图1是结构图，简略示出一个喷墨记录装置的基本部件。图2是一流程图，表示检测墨液有和无的过程。图3简略表示出使用该记录装置的传真设备的整体结构。

如图3所示，该传真设备装有源文件阅读装置A以便读取源文件上的信息，以及一个记录装置B以便记录由阅读装置A或者其它阅读装置所读取的信息。记录装置B为一个装有用于检测墨液有和无的装置的喷墨记录装置。以下说明每一单元的结构。

(源文件阅读装置的结构)

如图3所示，当装设在该装置的主体的上部分的源文件堆放盘1上有一张或者多张源文件时，源文件阅读装置A借助于检测源文件的有和无的检测传感器(未示出)检测源文件的存在。在这种状态下当操作者按下起动按钮(未示出)时，一个步进电机(未示出)被驱动而引起初级给进辊3转动。利用这一给进辊和初级压板4，原文件2被压紧而持住其前端。

然后，原文件2被送往包括由上述步进电机所驱动的分离辊5和摩擦部件单元6的一个分离单元。如果原文件叠在一起，则这些文件在这一分离单元中被一个个分开。然后每一个原文件由步进电机驱动的给进辊7和面对给进辊7的设置的辊8压紧并传送，并借助于检测原文件的前端和末端的传感器(未示出)检测原文件的前端。

在原文件上的图象信息借助于作为用于阅读原文件的装置的接触传感器9被阅读的同时，这样传送的原文件2的后端由上述读取前端和后端的传感器检测。然后根据检测原文件前端和后端的传感器的输出而引起由上述步进电机驱动的排出辊10转动一个给定的量。在面对这一辊10装设的排出辊11协同操作中，原文件被压紧传送到也用作为原文件排出盘的盖12之上。

该结构这样设置是为了把原文件上阅读的信息转变为电信号，如果该过程处于复制模式，则该电信号被传送到记录装置B，或者如果该过程处于传送模式，则传送到其它设备的记录装置上。

(记录装置的结构)

下面将说明记录装置B的结构。这一记录装置B在记录介质13由给进装置给进时通过记录装置进行记录。

(给进装置)

作为标准规格切割的页面的记录介质一张在另一张上放置形成多个页面的一迭，并存放在盒子14之中。然后给进装置根据记录操作从中一张张传送。盒子14是可拆卸地装设在装置的主体上的。根据使用本发明的这一模式，一个通用的盒子用来在其中存储各种规格的记录页面。

存储和堆放在盒子14中的上述每一记录介质13由给进辊和分离爪16拾取，并由托辊17以及与该托辊相对装设的辊18传送。然后记录介质通过翻转导轨19被进行U形翻转。

在这样传送的记录介质13上进行给定的记录，并在记录之后记录介质被排出辊20及与排出辊20相对装设的齿轮21压紧。这里齿轮21是由一种即使当齿轮接触到记录介质记录表面时也不允许墨液传送到它的材料形成的。然后记录介质通过由多个肋楞形成的后导轨22被导向，并由第二排出辊23和第二齿轮24排入到盒盖26，该盒盖同时作为排出肋楞25装设于装置的主体，以及排出托盘。

这里在图1中，标号38表示设置在记录介质传送通路上的用于检测被传送的记录介质13的被夹持(卡纸)状态的夹持传感器。

而且，成为源文件排出部分的盖子12设置为对于装置的主体是可开闭的。当该盖子打开时，释放出将在稍后说明的用于更换记录头所需的空间，而且在后导轨22之上的空间同时被释放。

(记录装置)

作为用于在记录介质13上记录给定的图象的记录装置，对于实施本发明的这一模式采用一种串行记录方法。如图1和图3所示，采用一种盒式使得已经把墨盒结合在其中的喷墨记录头27可拆卸地装在滑架28上，当墨液完全耗尽时记录头27由一个新的记录头完全替换。

借助设置在由箭头H所指示的与记录介质13传送方向垂直的方向上的导轴29和止动件，滑架28可滑动地被支撑在图1中箭头E(主扫描方向)所示的方向上。滑架28与设置为无端头皮带的一个同步皮带相配合，该皮带张紧绕在设置在导轴29两端的滑轮上(仅示出一端的滑轮)。这样，当一端的滑轮由滑架电机(未示出)驱动时滑架可在主扫描方向上往复移动。

当滑架移动时，记录头27根据图象信号排放墨液以便在记录介质13上记录给定的图象。

用于实施本发明的这一实施方式的喷墨记录头27包括细液体排放口(喷嘴)；设置于液体通路和液体通路的一部分的能量激励部分；以及用于产生作用于能量激励部分中的液体的液滴形成能量的能量产生装置。

作为用于产生上述的能量的能量产生装置，在各种方法中，一种方法是使用诸如压电元件的机电转换的记录方法；一种记录方法是使用用于通过辐射电磁波诸如激光所产生的热作用而排放液滴的能量产生装置；或者一种记录方法是使用用于通过用诸如具有热电阻元件的热产生元件的电热转换元件加热液体而排放液滴。

这些方法中，为了以高分辨率进行记录，用于通过施加热能而排放墨液的喷墨记录方法所使用的记录头能够以高密度设置排放口(喷嘴)以便排放液体而形成液滴。在这些记录头中，使用电热转换元件作为能量产生装置的记录头易于制成小型化。而且对于这种记录头可以充分利用IC技术及微处理技术的先进性，这些技术的先进性和可靠性近年来在半导体领域是人所共知的。因而记录头高度密集的组合能够以低成本制造。

实施本发明的一种方式的记录头27的分辨率为360 DPI带有128个喷嘴。通过软电缆33电信号分别提供给设置在喷嘴中的电热转换元件，并根据这种信号选择地产生的热能的施加，通过这样产生的薄膜的沸腾而向墨液中施加压力。这时墨液从设置在喷嘴前端的各个排放端口被排放，在记录介质上形成墨液图象。

滑架28的复原位置在滑架28的移动范围的一端。当记录休止时，设置得使滑架28能够在复原位置处于备用。滑架的复原传感器34也设置在这一复原位置，同时一个遮光板35装在滑架28的下部。传感器34是光传输型的光学阻断器。当滑架28滑动到复原位置时，其遮光板35阻断了从传感器34的发光元件所发射的光。滑架28到达复原位置是由这一传感器设置所能够得到的信号的变化检测的。

在滑架28已经到达复原位置的状态，作为记录头27恢复装置的一个盖36设置并位于面向记录头27喷嘴的位置。盖36的结构使得能够上下移动。在记录时，盖在下面。当记录休止并且滑架28到达复原位置时，盖上移而与记录头27紧密接触并覆盖其喷嘴部分，因而防止了任何灰尘颗粒附着地喷嘴上，并且还防止了墨液的蒸发以便维护记录头27的功能。

与盖36所设置的一侧相对于处于其之间的记录介质13的传送通路的盖36的相对的一侧，即滑架28的滑动范围相反的一侧，设置了用于检测墨液的装置以便检测从记录头所排放的墨滴的有和无。这一墨滴检测器在实施本发明的方式中是由光学阻断器37形成的。当检测墨液的有和无时，滑架28移动到光发射元件37a到光检测元件37b的光轴37c之上。这里虽然在图1中没有示出，设置了与检测滑架28在其复原位置出现的传感器34的结构类似的结构的一个传感器以便检测滑架28到达这一墨液检测位置的运动。这样，能够检测滑架28已经移动到那些位置。而且在墨液检测位置，可接收墨液的一个部件37d与记录头27相对设置。用于墨液检测所排放的墨液通过墨液接收部件37d中的一个废弃墨液吸取管被抽吸到废弃墨液容器(未示出)。

检测记录头27的墨盒中是否有足够的墨液余留继续进行墨液排放由图2所示的流程图描述的过程进行。换言之，首先进行第一页的记录(步骤S1)。然后使滑架移动到光学阻断器37所在的墨液检测位置。这是与滑架的复原位置相对的一侧，并且滑架可在这一侧可排放墨液(步骤S2)。在这一点，如果墨液余量仍然足够进行墨液排放，则墨液被排放。所排放的墨滴经过光轴37c，这样引起光阻断器37的输出的变化。另一方面，如果墨液余量不够继续墨液排放，则没有墨液排放。没有墨滴经过光轴37c。因而，光阻断器不会改变其输出。通过施加这种输出的变化，能够检测墨盒中的具体墨液量的有和无(步骤S3)。

这时如果墨盒中的墨液余量不够继续进行墨液排放，则指示缺墨的一个出错信号显示在指示单元中(步骤S4)。这里，如果有墨，则引起滑架28移动到复原位置(步骤S5)确定是否要求下一页记录(步骤S6)。如果是肯定的，则过程返回步骤S1继续进行记录。

由以上的所述的结构，用于检测墨液的装置设置在与用于恢复记录头的功能的装置所在的一侧是在它们之间的记录介质13的传送通路相对的一侧。结果，在由盖36进行盖罩时，光学阻断器37是不可能受到墨液飞溅等的沾污的。这样可以防止因为光发射和光检测元件表面沾污所引起的光阻断器的输出降低而可能导致错误检测的任何原因。(实施本发明的其它方式)

现在说明实施本发明的其它方式。对于上述根据本发明的模式，覆盖记录头27的盖36示例为恢复记录头功能的装置，但是除了盖装置之外，恢复装置可以是使用刮片等等的清洁装置；压力或者抽吸装置；使用电热转换型元件或者非电热转换型加热元件，或者使用它们的组合的预热装置；或者对于的稳定记录实际性能进行非正规记录的排放的预先排放方式。

现在说明作为实施上述本发明的这一方式中记录装置的喷墨记录方法的较佳结构。根据这种模式，该结构设置是通过施加由电热转换元件所产生的热能在墨液中所生成的薄膜沸腾而在墨液中形成气泡的胀缩进行墨液排放的。关于这种方法的典型结构和操作原理，最好采用应用U.S.PatentNo.4,723,129及4,740,796中所透露的基本原理可实现的方法。这一方法适用于所谓按需型记录系统也适用于连续型记录系统。特别地，对于按需型，向设置在液体(墨)保留片或者液体通路上的电热转换元件可施加至少一种驱动信号，该信号响应记录信息提供超过偏离集聚沸点的快速温升，从而引起电热转换元件产生热能在记录头的加热部分产生薄膜沸腾，这样响应每一个驱动信号有效地导致记录液体中的气泡一个接一个地最后形成。通过气泡的胀缩，液体通过排放口排放而产生至少一个墨滴。驱动信号最好为脉冲形式，因为气泡的胀缩可以即时实现，因而液体以较快的响应排放。

脉冲形式的驱动信号如同U.S.Patent No.4,463,359及4,345,262中所透露的脉冲。在这方面，加热表面的温升速率最好为U.S.Patent No.4,313,124的说明书所透露的对于较好的条件下的较好记录的速率。

记录头的结构可以如同上述说明书中的每一个，其中结构的设置结合了排放口，液体通路，以及电热转换元件(线型液体通路或者直角的液体通路)。此外，诸如在U.S.Patent No.4,558,333以及4,459,600说明书中所透露的结构，其中热作用部分设置为弯曲的区域，也包含在本发明中。

而且，本发明特别适用于Japanese Patent Application Laid-OpenNo.59-123670，其中共用一个缝隙用作为多个电热转换器，并适用于Japanese Patent Application Laid-Open No.59-138461，其中对应于排放口形成用于吸收热能压力波的缝隙。

此外，本发明可使用可拆卸片型记录头，该记录头在安装到装置的主体时与装置的主体可以电连接，或者墨液可从装置主体提供给该记录头，或者为盒式记录头，其中墨盒与记录头本身整体形成。

而且，对于安装到滑架上的记录头的类型和数量，可提供多个记录头用于具有不同颜色或者密度的墨液的多种类型，此外单个记录头仅适用于单色墨液。换言之，本发明不仅适用于使用诸如黑色这种单一主颜色的记录模式，而且适用于具有带有不同颜色墨液的至少一种多颜色模式，或者使用颜色混合的全彩色模式，不论记录头为整体结构还是由单个记录头组合的结构。

而且，在上述实施本发明的方式中，墨液被称为液体，但是它也可是在室温以下为固化的但是在室温时是液化的，或者是一种由施加的记录信号所液化而排放之。

此外，本发明适用于这种情形，其中由于使得墨从固态变为液态要消耗热能而能够可靠地防止由于热能而产生温升，或者为了防止墨蒸发使用在保持原样时将为固化的墨，还可以采用具有只能通过加热能才能变为液态这样性质的墨，诸如根据记录信号热能使得它能够被液化时这种墨能够作为墨液排放，以及在其到达记录介质时本身开始固化的墨。

在这种情形下，可以保持墨在闲置时或者通过多孔的薄片的孔为液态或者固态，诸如Japanese Patent Application Laid-Open No.54-56847或者60-71260所透露，于是使得墨适应电热转换器。本发明中，适用于上述各种墨的最有效的方法是如上所述的薄膜沸腾方法。

而且，作为根据本发明的记录装置的一种方式，不必限制装有传送和接收功能的传真设备的方式。本发明能够适用于使用复制装置结合阅读器的方式，还有用于计算机的图形输出终端，或其它信息处理装置。

根据本实施例，如上所述用于检测墨液的装置设置在与恢复装置所设置的一侧相对的一侧，记录介质传送通路在它们之间。因而可以防止墨液检测装置的光学组件被来自抽吸泵，刮片或者组成恢复装置的其它部件墨液的飞溅所沾污。结果，不会引起墨液检测装置受到沾污而发生任何功能恶化。可以准确检测墨液的有和无。例如当本发明的记录装置用于传真设备时，可将差错的出现降低到最小，于是能够更为可靠地进行通信。

Claims (4)

1．用于通过向记录介质排放墨液在记录介质上进行记录的记录装置，包括：

用于在一个记录介质传送通路上传送所述记录介质的传送装置；

一个滑架，在其上装有排放墨液的喷墨记录头，可在包括对于所述滑架在所述记录介质传送通路中面向所述记录介质的区域的一个区域中运动；

用于恢复或者维护所述记录头的墨液排放功能的恢复装置，设置在所述记录介质传送通路以外的区域中，所述区域能够使得所述恢复装置面向所述滑架；以及

用于检测从所述喷墨记录头所排放的墨液的有和无的墨液检测装置，设置在与所述恢复装置的安装位置相对的一侧，它们之间是所述记录介质传送通路，所述的一侧能够使得所述墨液检测装置面向所述滑架。

2．根据权利要求1的喷墨记录装置，其中所述墨液检测装置由光学阻断器构成。

3．根据权利要求1的喷墨记录装置，其中所述喷墨记录头装有电热转换元件，并同时，通过使用所述电热转换元件所产生的热能，所述喷墨记录头从墨液排放口排放墨液以便在所述记录介质上记录。

4．根据权利要求1的喷墨记录装置，其中所述喷墨记录头装有电热转换元件，并同时，通过使用所述电热转换元件所产生的热能而造成的薄膜沸腾，所述喷墨记录头从墨液排放口排放墨液以便在所述记录介质上记录。