CN110315853B - 喷墨打印设备 - Google Patents

Abstract

喷墨打印设备包括：打印头，其喷出墨；储存器，其储存待供给到打印头的墨；以及结合单元，其能够使打印头和储存器彼此连接。结合单元具有用于将墨供给到打印头的连接部和能够通过驱动源而转动以在轴向上移动的轴。连接部与轴一起移动。打印头包括头结合部和接合部，其中头结合部能够连接到连接部，接合部能够与轴的一端接合。使轴转动以与接合部接合，使得头结合部和连接部彼此连接。

Description

喷墨打印设备

技术领域

本发明涉及用于喷出墨以打印图像的喷墨打印设备。

背景技术

提供了使用者能够更换打印头的喷墨打印设备。日本特开2017-47547号公报公开了打印头安装于打印设备的构造，并且在该状态下，使用者连接结合单元以将墨供给到打印头。

然而，在日本特开2017-47547号公报中公开的构造中，使用者需要在目视确认布置在结合单元处的引导销并且形成在打印头处的引导孔的情况下手动地使结合单元和打印头彼此连接。这给使用者带来沉重负担。

发明内容

作出了本发明以解决上述问题。因此，本发明的目的是提供一种喷墨打印设备，其能够在不给使用者带来负担的情况下将打印头确实地连接到打印设备。

根据本发明的第一方面，提供了一种喷墨打印设备，其包括：打印头，其被构造为喷出墨；储存器，其被构造为储存待供给到所述打印头的墨；以及结合单元，其被构造为使所述打印头和所述储存器彼此连接，其中，所述结合单元包括用于将墨供给到所述打印头的连接部和能够通过驱动源而转动以在轴向上移动的轴，所述连接部能够与所述轴一起移动，所述打印头包括头结合部和接合部，其中所述头结合部能够连接到所述连接部，所述接合部能够与所述轴的一端接合，并且使所述轴转动以与所述接合部接合，使得所述头结合部和所述连接部彼此连接。

根据本发明的第二方面，提供了一种喷墨打印设备，其包括：打印头，其被构造为喷出墨；储存器，其被构造为储存待供给到所述打印头的墨；以及结合单元，其被构造为使所述打印头和所述储存器彼此连接，其中，所述结合单元包括连接部和驱动源，所述连接部用于向能够通过所述驱动源移动的所述打印头供给墨，所述驱动源使所述连接部移动，并且所述打印头包括能够连接到所述连接部的头结合部。

从以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出处于待机状态的打印设备的图；

图2是打印设备的控制构造图；

图3是示出处于打印状态的打印设备的图；

图4A至图4C是从第一盒给送的打印介质的输送路径图；

图5A至图5C是从第二盒给送的打印介质的输送路径图；

图6A至图6D是在进行打印介质的背侧打印操作的情况下的输送路径图；

图7是示出处于维护状态的打印设备的图；

图8是示出头保持件的图；

图9A和图9B是示出待插入的打印头的图；

图10A和图10B是示出打印头与结合单元之间的连接部的图；

图11是示出在头保持件处的打印头和结合单元的图；

图12A和图12B是示出结合单元的上升和下降的图；

图13A至图13D是示出结合单元的位置和传感器的检测位置的图；

图14A和图14B是示出提升板和提升板盖的放大图；

图15是示出各构件在结合单元的对应位置处的状态的表；

图16是示出结合单元的上升/下降程序的流程图；

图17是示出打印头安装确认程序的流程图；并且

图18是示出头拆卸确认程序的流程图。

具体实施方式

图1是本实施方式中使用的喷墨打印设备1(下文中的“打印设备1”)的内部构造图。在附图中，x方向是水平方向，y方向(垂直于纸面的方向)是在后述的打印头80中喷出口排列的方向，z方向是与重力方向相反的竖直方向。

打印设备1是包括打印单元2和扫描器单元3的多功能打印机。打印设备1能够单独或同步使用打印单元2和扫描器单元3以进行与打印操作和扫描操作相关的各种处理。扫描器单元3包括自动输稿器(ADF)和平台扫描器(FBS)，并且能够扫描由ADF自动给送的原稿以及扫描由使用者放置在FBS的原稿台上的原稿。本实施方式涉及包括打印单元2和扫描器单元3两者的多功能打印机，但是也可以省略扫描器单元3。图1示出处于既不进行打印操作也不进行扫描操作的待机状态的打印设备1。

在打印单元2中，用于收纳打印介质(裁切薄片)S的第一盒5A和第二盒5B可拆装地设置于壳体4的竖直方向底部。最大为A4尺寸的相对小的打印介质堆叠并收纳在第一盒5A中，最大为A3尺寸的相对大的打印介质堆叠并收纳在第二盒5B中。在第一盒5A附近设置有用于逐张给送所收纳的打印介质的第一给送单元6A。同样地，第二盒5B附近设置有第二给送单元6B。在打印操作中，选择性地从任一个盒给送打印介质S。

输送辊7、排出辊12、夹送辊7a、棘轮7b、引导件18、内引导件19和挡板(flapper)11是用于沿预定方向引导打印介质S的输送机构。输送辊7是位于头单元8的上游和下游的驱动辊并且由输送马达(未示出)驱动。夹送辊7a是在与输送辊7一起夹持打印介质S时旋转的从动辊。排出辊12是位于输送辊7的下游的驱动辊并且由输送马达(未示出)驱动。棘轮7b与位于头单元8的下游的输送辊7和排出辊12一起夹持并输送打印介质S。

引导件18设置于打印介质S的输送路径中以沿预定方向引导打印介质S。内引导件19是沿y方向延伸的构件。内引导件19具有弯曲的侧面并且沿着该侧面引导打印介质S。挡板11是用于改变双面打印操作中打印介质S被输送的方向的构件。排出托盘13是用于堆叠和收纳已经经受过打印操作并由排出辊12排出的打印介质S的托盘。

通过在头保持件20处布置打印头80(在之后说明)构造本实施方式的头单元8。打印头80是全幅式(full line type)彩色喷墨打印头。在头单元8中，被构造为基于打印数据喷墨的多个喷出口以与打印介质S的宽度对应的方式沿图1中的y方向排列。如图1所示，当头单元8处于待机位置时，头单元8(打印头80)的喷出口面8a定向为竖直向下并且被盖单元10盖住。在打印操作中，头单元8的定向被后述的打印控制器202改变成喷出口面8a面对台板9。台板9包括沿y方向延伸的平板并且从背侧支撑正由头单元8进行打印操作的打印介质S。将在之后详细说明头单元8从待机位置到打印位置的移动。

墨储存器单元14分别储存待供给至头单元8的四种颜色的墨。供墨单元15设置在使墨储存器单元14连接至头单元8的流路的中游，以便将打印头80中的墨的压力和流量调节到适当的范围内。本实施方式采用循环型供墨系统，其中供墨单元15将待供给至打印头80的墨的压力和从打印头80回收的墨的流量调节到适当的范围内。

维护单元16包括盖单元10和擦拭单元17并且在预定时刻对盖单元10和擦拭单元17进行致动以对打印头80进行维护操作。

图2是示出打印设备1中的控制构造的方块图。控制构造主要包括对打印单元2进行统括控制的打印引擎单元200、对扫描器单元3进行统括控制的扫描器引擎单元300和对整个打印设备1进行统括控制的控制器单元100。打印控制器202在来自控制器单元100的主控制器101的指令下控制打印引擎单元200的各种机构。通过控制器单元100的主控制器101控制扫描器引擎单元300的各种机构。以下将详细说明控制构造。

在控制器单元100中，包括CPU的主控制器101根据存储在ROM 107中的各种参数和程序使用RAM 106作为工作区域来控制整个打印设备1。例如，当经由主机I/F 102或无线I/F 103从主机设备400输入打印作业时，图像处理单元108在来自主控制器101的指令下对接收到的图像数据执行预定图像处理。主控制器101经由打印引擎I/F 105将经过图像处理的图像数据传输至打印引擎单元200。

打印设备1可以经由无线或有线通信从主机设备400获取图像数据或者从连接至打印设备1的外部储存单元(诸如USB存储器等)获取图像数据。用于无线或有线通信的通信系统不受限制。例如，作为用于无线通信的通信系统，能够使用Wi-Fi(Wireless Fidelity，注册商标)和蓝牙(Bluetooth，注册商标)。作为用于有线通信的通信系统，能够使用USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)等。例如，当从主机设备400输入扫描命令时，主控制器101经由扫描器引擎I/F 109传输命令至扫描器单元3。

操作面板104是允许使用者对打印设备1进行输入和输出的机构。使用者能够经由操作面板104给出指令以进行诸如复印和扫描等的操作、设定打印模式以及识别关于打印设备1的信息。

在打印引擎单元200中，包括CPU的打印控制器202根据存储在ROM 203中的各种参数和程序使用RAM 204作为工作区域来控制打印单元2的各种机构。当经由控制器I/F 201接收到各种命令和图像数据时，打印控制器202暂时将这些命令和图像数据存储在RAM 204中。打印控制器202使图像处理控制器205将存储的图像数据转换成打印数据使得头单元8能够使用该打印数据进行打印操作。在生成打印数据之后，打印控制器202经由头I/F 206使头单元8基于打印数据进行打印操作。此时，打印控制器202经由输送控制单元207通过驱动图1所示的给送单元6A和6B、输送辊7、排出辊12和挡板11输送打印介质S。头单元8在来自打印控制器202的指令下与打印介质S的输送操作同步地进行打印操作，从而进行打印。

头托架控制单元208根据打印设备1的诸如维护状态或打印状态的操作状态来改变头单元8的定向和位置。头托架控制单元208还控制头单元8与结合单元30(图2中未示出)之间的连接以将墨连接到头单元8。更具体地，头托架控制单元208包括用于升降结合单元30的升降马达37以及适于确认结合单元30的竖直位置的第一传感器21和第二传感器22。基于这些传感器的检测结果驱动升降马达37。之后将具体说明头单元8与结合单元30之间的连接控制。

供墨控制单元209控制供墨单元15使得供给至头单元8的墨的压力在适当的范围内。在对头单元8进行维护操作时，维护控制单元210控制维护单元16中的盖单元10和擦拭单元17的操作。

在扫描器引擎单元300中，主控制器101根据存储在ROM 107中的各种参数和程序使用RAM 106作为工作区域来控制扫描器控制器302的硬件资源，从而控制扫描器单元3的各种机构。例如，主控制器101经由控制器I/F 301控制扫描器控制器302中的硬件资源以使输送控制单元304输送使用者放置在ADF上的原稿并且使传感器305扫描原稿。扫描器控制器302将扫描的图像数据存储在RAM 303中。打印控制器202能够将如上所述获取的图像数据转换为打印数据以使头单元8能够基于通过扫描器控制器302扫描的图像数据进行打印操作。

图3示出了处于打印状态的打印设备1。与图1所示的待机状态相比，盖单元10与头单元8的喷出口面8a分离并且喷出口面8a面对台板9。在本实施方式中，台板9的平面相对于水平面倾斜大约45°。处于打印位置的头单元8的喷出口面8a也相对于水平面倾斜大约45°以便保持与台板9的恒定距离。

在使头单元8从图1所示的待机位置移动到图3所示的打印位置的情况下，打印控制器202使用维护控制单元210将盖单元10向下移动到图3所示的退避位置，从而使盖构件与头单元8的喷出口面8a分离。然后，打印控制器202使用头托架控制单元208使头单元8旋转45°，同时调整头单元8的竖直方向高度，使得喷出口面8a面对台板9。在完成打印操作之后，打印控制器202逆向进行以上过程以使头单元8从打印位置移动到待机位置。

接下来，将说明打印单元2中的打印介质S的输送路径。当输入打印命令时，打印控制器202首先使用维护控制单元210和头托架控制单元208将头单元8移动到图3所示的打印位置。然后打印控制器202使用输送控制单元207根据打印命令驱动第一给送单元6A或第二给送单元6B并且给送打印介质S。

图4A至图4C是示出给送来自第一盒5A的A4尺寸的打印介质S的情况中的输送路径的图。位于第一盒5A中的打印介质堆的顶部的打印介质S通过第一给送单元6A与该堆的其余部分分离，并且在被夹持在输送辊7和夹送辊7a之间的情况下朝向台板9和头单元8之间的打印区域P输送。图4A示出了打印介质S的前端将要到达打印区域P的输送状态。当打印介质被第一给送单元6A给送以到达打印区域P时，打印介质S的移动方向从水平方向(x方向)变成相对于水平方向倾斜大约45°的方向。

在打印区域P中，设置在打印头80中的多个喷出口朝向打印介质S喷墨。在墨被涂布至打印介质S的区域中，打印介质S的背侧由台板9支撑以便保持喷出口面8a和打印介质S之间的恒定距离。在墨被涂布至打印介质S之后，输送辊7和棘轮7b引导打印介质S，使得打印介质S通过顶端向右倾斜的挡板11的左侧并在打印设备1的竖直向上方向上沿着引导件18被输送。图4B示出了打印介质S的前端已经通过打印区域P并且打印介质S被竖直向上地输送的状态。输送辊7和棘轮7b使打印介质S的移动方向从打印区域P中相对于水平方向倾斜大约45°的方向改变为竖直向上的方向。

在被竖直向上输送之后，打印介质S被排出辊12和棘轮7b排出至排出托盘13。图4C示出了打印介质S的前端已经通过排出辊12并且打印介质S被排出至排出托盘13的状态。排出的打印介质S以通过头单元8打印了图像的那侧向下的方式被保持在排出托盘13中。

图5A至图5C是示出给送来自第二盒5B的A3尺寸的打印介质S的情况中的输送路径的图。位于第二盒5B中的打印介质堆的顶部的打印介质S通过第二给送单元6B与该堆的其余部分分离，并且在被夹持在输送辊7和夹送辊7a之间的情况下朝向台板9和头单元8之间的打印区域P输送。

图5A示出了打印介质S的前端将要到达打印区域P的输送状态。在通过第二给送单元6B朝向打印区域P给送打印介质S的输送路径的一部分中，设置有多个输送辊7、多个夹送辊7a和内引导件19，使得打印介质S在被弯曲成S字形状的情况下被输送至台板9。

输送路径的其余部分与图4B和图4C中所示的A4尺寸的打印介质S的情况中的相同。图5B示出了打印介质S的前端已经通过打印区域P并且打印介质S被竖直向上地输送的状态。图5C示出了打印介质S的前端已经通过排出辊12并且打印介质S被排出至排出托盘13的状态。

图6A至图6D示出了对A4尺寸的打印介质S的背侧(第二侧)进行打印操作(双面打印)的情况下的输送路径。在双面打印的情况下，首先进行第一侧(正侧)的打印操作，然后进行第二侧(背侧)的打印操作。在第一侧的打印操作期间的输送过程与图4A至图4C中所示的相同并且因此将省略说明。以下将说明图4C之后的输送过程。

在头单元8完成第一侧的打印操作且打印介质S的后端通过挡板11之后，打印控制器202使输送辊7反向旋转以将打印介质S输送到打印设备1中。此时，因为挡板11由致动器(未示出)控制成挡板11的顶端向左倾斜，所以打印介质S的前端(对应于第一侧的打印操作期间的后端)通过挡板11的右侧并且被竖直向下地输送。图6A示出了打印介质S的前端(对应于第一侧的打印操作期间的后端)正在通过挡板11的右侧的状态。

然后，沿着内引导件19的弯曲的外侧表面输送打印介质S并且随后将打印介质S再次输送至头单元8和台板9之间的打印区域P。此时，打印介质S的第二侧面对头单元8的喷出口面8a。图6B示出了打印介质S的前端将要到达打印区域P以便进行第二侧的打印操作的输送状态。

输送路径的其余部分与图4B至图4C中示出的第一侧的打印操作的情况中的相同。图6C示出了打印介质S的前端已经通过打印区域P并且打印介质S被竖直向上地输送的状态。此时，挡板11由致动器(未示出)控制成挡板11的顶端向右倾斜。图6D示出了打印介质S的前端已经通过排出辊12并且打印介质S被排出至排出托盘13的状态。

接下来，将说明头单元8的维护操作。如参照图1说明的，本实施方式的维护单元16包括盖单元10和擦拭单元17并且在预定时刻对盖单元10和擦拭单元17进行致动以进行维护操作。

图7是示出处于维护状态的打印设备1的图。在使头单元8从图1所示的待机位置移动到图7所示的维护位置的情况中，打印控制器202使头单元8竖直向上地移动并且使盖单元10竖直向下地移动。打印控制器202然后使擦拭单元17从退避位置移动到图7中的右侧。之后，打印控制器202使头单元8竖直向下地移动到能够进行维护操作的维护位置。

另一方面，在使头单元8从图3所示的打印位置移动到图7所示的维护位置的情况中，打印控制器202在使头单元8旋转45°的同时使头单元8竖直向上地移动。打印控制器202然后使擦拭单元17从退避位置移动到右侧。随后，打印控制器202使头单元8竖直向下地移动到能够通过维护单元16进行维护操作的维护位置。

接下来，将给出用于将打印头80安装于打印设备1的构造的说明。当打印头80安装于打印设备1或从打印设备1拆卸时，头单元8移动到比图7中示出的维护位置高大约数厘米的位置。

图8是示出设置在打印设备1中的用于安装打印头80的头保持件20的图。头保持件20是在y方向上延伸的中空壳体。打印头80沿+y方向从侧向插入到头保持件20中，因而被安装于设备主体。在头保持件20的背侧布置有结合单元30和在图8中未示出的连接部，该连接部用于与待插入的打印头80建立电连接，该结合单元30用于与打印头80建立流体连接。

图9A和图9B是示出待插入头保持件20的打印头80的图。当将新打印头80安装于打印设备1时，使用者将打印头80沿+y方向插入空的头保持件20。位于头侧的电连接部84布置在打印头80的插入方向上的顶端处，此外，位于保持件侧的电连接部23布置在头保持件20的内侧并且在与位于头侧的电连接部84相对的位置处。结果，当使用者将打印头80插入头保持件20、然后使打印头80在y方向上滑动时，这些电连接部彼此结合，使得打印头80电连接到打印设备1。与此同时，用于使打印头80和供墨单元15彼此连接的结合单元30在+z方向上从打印头80滑动的区域退避。因此，结合单元30从不阻碍打印头80滑动。

图10A和图10B是示出打印头80与结合单元30之间的连接的图。图10A示出结合单元30，而图10B示出打印头80的待连接到结合单元30的连接区域。打印头80的连接区域被定位在形成有喷出口面8a的表面的相反侧并且位于打印头80的插入方向(+y方向)上的远侧。

结合单元30包括用于将墨供给到打印头80的供给结合部32和用于从打印头80回收墨的回收结合部33。结合单元30固定到用作支撑件的保持板31(参照图11)。在保持板31的大致中央处形成有孔31a，供在连接到打印头80时使用的轴插入。

与此同时，如图10B所示，打印头80包括用于供给和接收墨的头结合部(在下文中称为针82)和定位销83。待连接到供给结合部32的针82和待连接到回收结合部33的针82都被设置为用于四种颜色，即，青色、品红色、黄色和黑色。此外，为供给结合部32和回收结合部33均设置两个定位销33。

在结合单元30的连接到打印头80的连接面处，在与针82对应的位置配置了针结合部34，此外，在与定位销83对应的位置配置了销引导件35。在定位销83插入销引导件35的引导下，八个针82分别连接到八个针结合部34，由此实现打印设备1(供墨单元15)与打印头80之间的连接。以该方式，打印头80与结合单元30之间的连接方向(即，z方向)被设计为与打印头80安装于打印设备1的方向(即，y方向)交叉。这里，尽管图10A示出了供给结合部32和回收结合部33均连接有管39的状态，但是为了方便而在其它附图中省略了管39。

图11是示出打印头80和结合单元30在头保持件20中彼此连接的状态的截面图。保持板31可转动地支撑螺杆轴36，其中螺杆轴36穿过在保持板31的大致中央处形成的孔31a。螺杆轴36包括形成在其上部的第一螺纹部36a和形成在其下部的第二螺纹部36b。第一螺纹部36a能够与在提升板40处形成的螺母孔40a接合，而第二螺纹部36b能够与用作打印头80侧接合部的头螺母81接合。图11示出第一螺纹部36a未与螺母孔40a接合而第二螺纹部36b与头螺母81接合的状态。

在保持板31上，除了上述供给结合部32和回收结合部33之外还安装有用作驱动源的升降马达37和用于将升降马达37的驱动力传递到螺杆轴36的齿轮系38。通过头托架控制单元208根据图2中示出的打印控制器202的指令控制升降马达37。换言之，头托架控制单元208切换升降马达37的转动方向，从而使整个结合单元30能够沿螺杆轴36的轴向上升和下降以便控制打印头80与结合单元30之间的连接和分离。

图12A和图12B是示出结合单元30在头保持件20中上升和下降的图，其中，图12A示出结合单元30与打印头80分离的状态，图12B示出结合单元30连接到打印头80的状态。

在图12A中示出的分离状态下，螺杆轴36被保持在上方，并且其上端从提升板40突出。第一螺纹部36a与提升板40处形成的螺母孔40a接合。第二螺纹部36b与头螺母81分离。结果，供给结合部32和回收结合部33的各针结合部34与打印头80的针82分离，使得打印头80不连接到打印设备1。在本实施方式中，在分离状态下，使用者将打印头80安装到头保持件20或从头保持件20拆卸打印头80。

在图12B中示出的连接状态下，螺杆轴36被保持在下方，并且第一螺纹部36a从提升板40向下退回。换言之，第一螺纹部36a未与在提升板40处形成的螺母孔40a接合，而仅第二螺纹部36b突入头螺母81并与头螺母81接合。此时，针结合部34与打印头80的针82结合，因而将打印头80连接到打印设备1。

在本实施方式中，升降马达37自动切换上述分离状态和连接状态。结果，不像传统那样，能够在不给使用者添任何麻烦的情况下顺利实现打印头80与打印设备1之间的连接和分离。

在从分离状态到连接状态的转变中，打印控制器202确认位于头侧的电连接部84与位于保持件侧的电连接部23之间通电，然后进行转变。这里，如果电接触受到静电等的不利影响，则尽管并未安装打印头80但打印控制器202可能会不正确地检测到安装有打印头80。在该状态下，如果结合单元30下降，则螺杆轴36在第一螺纹部36a从螺母孔40a退回的时刻落到头保持件20的底部，从而招致头保持件破损的风险。

或者，如果在错误地检测到安装有打印头80的状态下开始从供给结合部32供给墨，则所供给的墨会污染设备内部。特别地，在全幅式喷墨打印设备中，可能会供给受到压力的墨，以便将墨稳定地供给到具有以高密度排列的喷出口的打印头。本实施方式中的打印设备1还采用这样的模式：未示出的泵从布置在供墨单元15中的副储存器向打印头80供给受到压力的墨。与使用墨头差(ink head difference)的供给模式相比，这会引起更多关于墨的泄漏和污染的担心。

更具体地，考虑到静电等引起的不利效果，从可靠性的观点看，仅基于通电来确实地确定是否实际安装有打印头80是不利的。鉴于此，在本实施方式中，额外准备传感器以检测结合单元30的上下位置，以便可控制地防止结合单元30不必要地上升和下降。

图13A至图13D是分步说明结合单元30的位置与头保持件20内部的传感器的检测位置之间的关系的图。在竖直方向上具有预定宽度的提升标记31b以突出到保持板31外部的方式固定到保持板31的侧面。结果，提升标记31b能够根据螺杆轴36的转动而与保持板31一起在竖直方向上移动。与此同时，在头保持件20内部且在提升标记31b通过的路径的途中，在竖直方向上以预定间隔配置第一传感器21和第二传感器22。

第一传感器21和第二传感器22均是包括发光部和受光部的光学传感器。当提升标记31被定位成与传感器间隔开时，从发光部发射的光束被受光部接收。当提升标记31b位于与传感器对应的位置时，从发光部发射的光束被提升标记31b遮断并因此而不被受光部接收。头托架控制单元208基于第一传感器是否接收到光束(开(Open)/闭(Close))和第二传感器是否接受到光束(开/闭)的组合来确定结合单元30的竖直位置。

用于覆盖提升板40的提升板盖41置于提升板40的上表面，并且被旋入头保持件20。这里，提升板40和提升板盖41未彼此固定。在xy方向和z方向上都能够相对于头保持件20稍微移动提升板40。正常状态下，在提升板40与提升板盖41之间限定微小间隙G(参见图14A)。

图13A示出与图12A中类似的分离状态。螺杆轴36的下端位于头螺母81上方并与头螺母81分离，此外，针结合部34和销引导件35分别与打印头80处的针82和定位销83分离。提升标记31b位于第一传感器21上方。第一传感器21和第二传感器22的检测结果都是开(未遮断)。

当头托架控制单元208正向驱动升降马达37时，螺杆轴36在其第一螺纹部36a与螺母孔40a接合的情况下下降，因此，整个结合单元30逐渐下降。随着该下降持续一段时间，螺杆轴36的第二螺纹部36b将突入头螺母81。

当第二螺纹部36b与头螺母81接合时，螺杆轴36与提升板40和打印头80两者都接合。第二螺纹部36b在位于xy平面内的情况下与头螺母81接合并且接收来自头螺母81的向上牵拉(drag)直到第一螺纹部36a与螺母孔40a的螺纹连接的相位(phase)与第二螺纹部36b与头螺母81的螺纹连接的相位一致。由于螺杆轴36接收该向上的牵拉，所以力发挥作用使得提升板40提升。

图14A和图14B是详细说明上述状态的放大图。在正常状态下，图14A中示出的间隙G被限定在提升板40与提升板盖41之间。另一方面，在螺杆轴36接收来自头螺母81的牵拉的情况下，提升板40被提升，从而使间隙G变窄。如图14B所示，可以使提升板40与提升板盖41接触。以该方式，在提升板40与提升板盖41之间限定间隙G能够抑制从头螺母81向其它构件施加的牵拉的任何意外施加。

此后，当第二螺纹部36b与头螺母81之间的螺纹连接的相位和第一螺纹部36a与螺母孔40a之间的螺纹连接的相位一致时，螺杆轴36开始再次下降。此时，由于螺杆轴36不接收任何来自头螺母81的牵拉，所以提升板40返回到图14A中示出的位置。此外，当螺杆轴36进一步下降时，第一螺纹部36a从螺母孔40a向下退回，因而将第一螺纹部36a和螺母孔40a从与彼此的接合中释放。更具体地，将螺杆轴36从与提升板40的接合中释放，因而螺杆轴36仅与打印头80接合。

如上所述，第一螺纹部36a和第二螺纹部36b以分离预定距离的位置关系布置于螺杆轴36，以便使得螺杆轴36b能够与提升板40和打印头80两者都接合。以该方式，能够将结合单元30与头保持件20接合的状态顺利地改变为结合单元30与打印头80接合的状态。这里，以使间隙G的尺寸与如下区域(即，长度)对应的方式预先确定间隙G的尺寸：在该区域中，螺杆轴36能够与提升板40和打印头80两者都接合。

附带地，另外，当结合单元30与打印头80分离时，螺杆轴36接收来自头螺母81的牵拉。更具体地，螺杆轴36接收来自头螺母81的牵拉从而使提升板40提升直到第一螺纹部36a与螺母孔40a之间的螺纹连接的相位和第二螺纹部36b与头螺母81之间的螺纹连接的相位一致。无论如何，预先限定提升板40与提升板盖41之间的具有合适尺寸的间隙G能够使接合单元30顺利上升和下降。

如已经说明的，提升板40具有如下区域：在该区域中，提升板40还能够在xy方向上相对于头保持件20移动。结果，整个结合单元30能够根据上升和下降的螺杆轴36的定位而移动。

以下将参照回图13A至图13D继续进行说明。图13B示出结合单元30进一步下降使得提升标记31b的下端遮断第一传感器21的状态。此时，第一传感器21的检测值表示闭(遮断)，而第二传感器22的检测值表示开(未遮断)。螺杆轴36的第二螺纹部36b与头螺母81接合，此外，第一螺纹部36a与提升板40的螺母孔40a接合。

图13C示出结合单元30进一步下降使得第一传感器21和第二传感器22都被提升标记31b遮断的状态。从图13B示出的状态到图13C示出的状态，打印头80的定位销83逐渐突入结合单元30的销引导件35，此外，打印头80的针82逐渐突入结合单元30的针结合部34。在图13C示出的状态下，定位销83完全连接到销引导件35，此外，针82完全连接到针结合部34。

此时，第一传感器21和第二传感器22的检测值都表示闭(遮断)。打印控制器202能够基于这些传感器的检测值确定打印头80连接到打印设备1。

图13D示出在打印头80未被保持在头保持件20中时结合单元30下降并且行进通过的状态。由于提升标记31b的上端经过了第一传感器21，所以第一传感器21的检测值的结果是开(未遮断)。换言之，打印控制器202能够基于这些传感器的检测结果推测打印头80未正常地保持在头保持件20中。

图15是示出结合单元30与打印头80的相对位置、螺杆轴36的与位置对应的相应接合状态以及传感器的与位置对应的相应检测结果的表。打印控制器202能够基于第一传感器21和第二传感器22的检测结果的结合来确定结合单元30的位置或打印头80与结合单元30之间的连接状态。此外，在第一传感器21的检测值是开而第二传感器22的检测值是闭的情况下，打印控制器202能够推测打印头80未正常布置。

图16是示出结合单元30的上升/下降程序的流程图，在使用头托架控制单元208的情况下通过打印控制器202执行结合单元30的上升/下降程序。在打印头80和结合单元30需要彼此连接或彼此分离、例如更换打印头80的情况下，基于使用者的指令或者打印控制器202的确定开始该处理。

在开始该处理时，在S101中，打印控制器202首先确定结合标记(FLG)的值。该结合标记适于标出结合单元30与打印头80之间的连接趋势。当进行连接操作时，FLG＝1；并且当进行分离操作时，FLG＝2。当既不进行连接操作，又不进行分离操作时，FLG＝0。例如，当打印设备1被运输时，FLG＝0。

在S101中FLG＝1的情况下，打印控制器202进行S102以便执行使结合单元30与打印头80彼此连接的操作。在FLG＝2的情况下，打印控制器202进行S108以便执行使结合单元30与打印头80彼此分离的操作。在FLG＝0的情况下，打印控制器202确定结合单元30不需要上升或下降、在S114中执行预定的错误处理并且结束该处理。

在使结合单元30与打印头80彼此连接时，打印控制器202在S102中确认第二传感器22的检测结果。当第二传感器22的检测结果指示开时，打印控制器202确定结合单元30能够以当前状态下降，然后进行S105。

另一方面，在S102中，尽管在S101中FLG＝1(即，标出连接操作)，当第二传感器22的检测结果指示闭时，存在这样的理解：之前的操作未正确执行，例如在之前的连接或分离操作期间电力被切断。鉴于此，打印控制器202使结合单元30上升一次，以便重置状态。更具体地，打印控制器202进行S103，然后反向转动升降马达37以便使结合单元30上升预定量。此后，当在S104中打印控制器202确定第二传感器22的检测结果指示开时，打印控制器202进行S105，以便使结合单元30下降。

在S105中，打印控制器202使升降马达37正向转动，以便使结合单元30下降预定量。在S106中，当打印控制器202确认第一传感器21和第二传感器22的检测结果都指示闭时，打印控制器202进行S107、然后设定指示打印头80和结合单元30连接至彼此的连接标记。

另一方面，在S104中第二传感器22的检测结果指示Clsoe并且在S106中第一传感器21和第二传感器22的检测结果中的至少任一者指示开时，这意味着结合单元30未正常上升或下降。因而，在S114中打印控制器202执行预定的错误处理，然后结束该处理。

接下来，将说明当在S101中确认FLG＝2时的分离操作。在分离操作中，在S108中，头托架控制单元208确认第一传感器21的检测结果。在第一传感器21的检测结果指示闭的情况下，打印控制器202基于当前状态确定结合单元30能够上升，然后进行到S111。

另一方面，存在这样的理解：尽管FLG＝2(即，标出分离操作)，在S108中第一传感器21的检测结果指示开的情况下，之前的连接或分离操作未正确进行或者螺杆轴36落下。鉴于此，打印控制器202使结合单元30下降一次，以便重置状态。更具体地，在S109中，头托架控制单元208使升降马达37正向转动，以便使结合单元30下降预定量。此后，当在S110中打印控制器202确认第一传感器21的检测结果指示闭时，打印控制器202进行S111，以便使结合单元30上升。

在S111中，打印控制器202使升降马达37反向转动以便使结合单元30上升预定量。在S112中，当打印控制器202确认第一传感器21和第二传感器22的检测结果都指示开时，打印控制器202设定指示打印头80和结合单元30彼此分离的分离标记。

相反地，在S110中第一传感器21的检测结果指示开并且在S112中第一传感器21和第二传感器22的检测结果中的至少任一者指示闭的情况下，这意味着结合单元30未正确地上升或下降。因而，在S114中打印控制器202执行预定的错误处理，然后结束该处理。

如上所述，在本实施方式中打印控制器202在确认第一传感器21和第二传感器22的检测结果的情况下控制升降马达37的转动方向和转动量。因而，能够在不给使用者添任何麻烦的情况下确实地实现打印头80和结合单元30之间的连接和分离。

图17是示出在使用者将打印头80保持在头保持件20中之后，待由打印控制器202执行的打印头安装确认程序。在使用者根据图9A和图9B中示出的过程将打印头80布置在头保持件20中之后，该过程响应于使用者的指令或者打印控制器202的确定而开始。

该过程一开始，在S11中，打印控制器202就确认位于保持件侧的电连接部23与位于头侧的电连接部84之间经由头托架控制单元208通电。在通电的情况下，打印控制器202确定打印头80电连接到打印设备1，然后进行S12。

在S12中，打印控制器202将结合标记设定为1(FLG＝1)，然后在随后的步骤S13中执行参照图16说明的接合单元上升/下降程序。由于结合标记被设定为1，所以在图16中示出的结合单元上升/下降程序中打印控制器202进行S102，然后在以流体方式(fluidmanner)正常执行连接操作的情况下在S107中设定连接标记。

一完成结合单元上升/下降程序，打印控制器202就进行S14，在S14中，确认是否设定了连接标记(S107)。在确认了连接标记的情况下，打印头80和打印设备1被认为是彼此电连接且机械连接。因此，打印控制器202进行S15，然后允许墨在打印头80中循环。更具体地，打印控制器202允许墨从供墨单元15供给到打印头80并且从打印头80朝向供墨单元15回收墨。

相反地，在S11中未确认通电或者在S14中未确认连接标记的情况下，打印控制器202进行S16，然后进行预定的错误处理，例如通知使用者打印头80未能够被成功安装。以该方式，本处理结束。

图18是示出待由打印控制器202执行的头分离确认程序。在从打印设备1拆卸当前安装的打印头80的情况下，该处理响应于使用者的指令或打印控制器202的确定而开始。

该处理一开始，在S21中，打印控制器202就将结合标记设定为2(FLG＝2)。随后，打印控制器202进行S22，然后，打印控制器202执行参照图16说明的结合单元上升/下降程序。由于结合标记被设定为2，所以在图16中示出的结合单元上升/下降程序中，打印控制器202进行S108。在正常执行分离操作的情况下，在S113中，打印控制器202设定分离标记。

一完成结合单元上升/下降程序，打印控制器202就进行S23，然后，打印控制器202确认是否设定了分离标记(S113)。在确认了分离标记的情况下，在S24中打印控制器202进行允许打印头被拆卸的预定处理，然后结束该处理。

相反地，在S23中未确认分离标记的情况下，打印控制器202进行S25，然后执行预定的错误处理以通知使用者打印头80未能够成功解除连接。因而，本处理结束。

如上所述，在本实施方式中，能够在不给使用者添负担的情况下确实地进行打印设备与打印头之间的连接和分离。

顺便提及，尽管以上例示了使用循环型供墨系统的喷墨打印设备，但是本发明不限于此。由于仅需要打印设备设置有结合单元以从墨储存器向打印头供给墨，所以从打印头回收墨不是必须的。

此外，尽管说明了结合单元30从上方竖直连接到保持在头保持件20中的打印头80的模式，但是本发明不限于此。例如，结合单元30可以水平连接到打印头80。

在该情况下，螺杆轴36水平移动，并且第一传感器和第二传感器彼此在水平方向上并列。附加地，由于在螺杆轴的前进方向上无重力作用，所以优选的是应当准备用于朝向打印头对提升保持件施力的弹簧单元等。

另外，尽管对全幅式的彩色喷墨打印头作出了说明，但是本发明不限于此。打印头可以为串行式。可选地，打印头可以是仅使用黑墨的单色头或者可以是能够喷出诸如浅青色墨和浅品红色墨的各种墨的头。

无论如何，能够使打印头独立于墨储存器地安装的喷墨打印设备在每次安装打印头时需要打印头与打印设备之间连接，因此，本发明能够有效地发挥作用。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (17)

1.一种喷墨打印设备，其包括：

打印头，其被构造为喷出墨；

储存器，其被构造为储存待供给到所述打印头的墨；以及

结合单元，其被构造为使所述打印头和所述储存器彼此连接，

其特征在于，

所述结合单元包括用于将墨供给到所述打印头的连接部和能够通过驱动源而转动以在绕着自身的轴向转动的同时在所述轴向上移动的轴，所述连接部能够与所述轴一起在所述轴向上移动，

所述打印头包括头结合部和接合部，其中所述头结合部能够连接到所述连接部，所述接合部能够与所述轴的一端接合，并且

根据所述轴绕着自身的所述轴向的转动，使所述轴与所述接合部在所述轴向上彼此接合，并且使所述头结合部和所述连接部在所述轴向上彼此连接。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述头结合部和所述连接部彼此连接，使得能够从所述储存器向所述打印头供给墨。

3.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述结合单元还包括支撑件，所述支撑件支撑所述连接部并且可转动地支撑所述轴，

所述支撑件能够与所述轴一起移动。

4.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述喷墨打印设备还包括：

头保持件，其能够保持所述打印头；和

提升板，其被保持在所述头保持件中并且能够与所述轴的不与所述接合部接合的一部分接合，

在所述轴的所述一端与所述接合部接合的情况下，所述轴与所述提升板之间的接合被释放。

5.根据权利要求4所述的喷墨打印设备，其中，在所述轴的一端与所述接合部接合或者从所述接合部释放的情况下，通过从所述接合部施加的牵拉使所述提升板在所述轴向上移动。

6.根据权利要求5所述的喷墨打印设备，其中，所述提升板受到朝向所述打印头的施力。

7.根据权利要求4所述的喷墨打印设备，其中，在所述轴的一端与所述接合部接合或者从所述接合部分离的情况下，通过从所述接合部施加的牵拉使所述提升板在与所述轴向垂直的平面的方向上移动。

8.根据权利要求7所述的喷墨打印设备，其中，所述提升板受到朝向所述打印头的施力。

9.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，

所述结合单元还包括用于从所述打印头回收墨的第二连接部，

所述打印头还包括能够连接到所述第二连接部的第二头结合部，并且

所述轴与所述接合部可转动地接合，使得所述第二头结合部和所述第二连接部彼此连接。

10.根据权利要求9所述的喷墨打印设备，其中，所述第二头结合部与所述第二连接部彼此连接，使得能够将墨从所述打印头回收到所述储存器。

11.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述打印头是行式头，在所述行式头中，用于喷出墨的喷出口以与打印介质的宽度对应的方式排列。

12.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述轴向与所述打印头可拆卸地安装于所述喷墨打印设备的方向交叉。

13.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述结合单元还包括所述驱动源和传递从所述驱动源向所述轴施加的驱动力的齿轮系。

14.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述喷墨打印设备还包括检测单元，所述检测单元被构造为检测所述结合单元的移动方向上的位置。

15.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述轴向是重力方向，并且所述连接部从上方连接到所述头结合部。

16.根据权利要求1所述的喷墨打印设备，其中，所述轴向以及所述连接部与所述头结合部彼此连接的方向是水平方向，并且所述结合单元受到在该连接的方向上的施力。

17.一种喷墨打印设备，其包括：

打印头，其被构造为喷出墨；

储存器，其被构造为储存待供给到所述打印头的墨；以及

结合单元，其被构造为使所述打印头和所述储存器彼此连接，

其特征在于，

所述结合单元包括：连接部，所述连接部用于向能够通过第一驱动源移动的所述打印头供给墨；第二驱动源，所述第二驱动源使所述连接部移动；和轴，所述轴能够通过所述第二驱动源而转动以在绕着所述轴自身的轴向转动的同时在所述轴向上移动，

所述打印头包括头结合部和接合部，所述头结合部能够连接到所述连接部，所述接合部能够与所述轴的一端接合，并且

根据所述轴绕着自身的所述轴向的转动，使所述轴与所述接合部在所述轴向上彼此接合，并且使所述头结合部和所述连接部在所述轴向上彼此连接。

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