CN1265353A - 喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

为了使用与大气的接触最少、挥发性高、和油墨成分容易分离的油墨完成高质量的打印,在Y轴滑架40一侧安装喷墨型记录头52和分墨盒54,并且在打印机主体一侧安装主墨盒60。在完成打印的状态或在准备打印的状态,分墨盒54中的油墨回收到主墨盒60一侧,记录头52中的油墨回收到废液盒118一侧。在分墨盒54中的油墨回收到主墨盒60一侧之后,并且在主墨盒60中的油墨提供到分墨盒54中之前,要搅拌主墨盒60中的油墨。

Description

喷墨打印机

本发明涉及喷墨打印机，具体来说本发明涉及这样一种喷墨打印机，其中的分墨盒装在记录头一侧，主墨盒装在打印机主体一侧，并且将填充在主墨盒中的油墨提供给分墨盒，并由喷墨型记录头实现记录。

在日本专利公开出版物No.H 10-86395中以及其它的一些出版物中公开的喷墨打印机中，分墨盒装在记录头一侧，主墨盒装在打印机主体一侧，并且从主墨盒向分墨盒提供油墨，并且再从分墨盒向记录头提供油墨，油墨再从记录头排放到纸上，从而完成一次制图。还有，在日本专利公开出版物No.H 05-294528公开的喷墨打印机中，把纸引向一个大直径的稿台辊，并且通过喷墨头在这个底稿辊上实现制图。

对于在纸上进行记录的油墨，溶剂油墨早已公知。这种溶剂油墨有一个优点，记录表面可保持在它上面的油墨粘结在表面上，因为这种油墨能在这里完全溶解。出于这一原因，在要用溶剂油墨进行记录的记录表面上不必涂以保护膜，如一叠层。

然而，溶剂油墨具有高挥发性的酒精成分，和水性油墨相比易于干燥，但在另一方面，溶剂油墨瞬间就可变为固体。还有，它还存在一个质量问题，即如果溶剂油墨保持原样不动，色素成分也要分离。因此，为了在喷墨打印机中使用这样的溶剂油墨和其它容易挥发的油墨，在整个油墨通道中要求密封高质量，并且要从根本上尽最大可能地防止油墨和大气接触，并且必须防止油墨蒸发。为此目的，需要长时期地保持油墨在记录头、管道、分墨盒中。进而，如果不能定期地搅拌和混合油墨，那些就总需担心油墨成分的分离趋势。

本发明的一个目的是解决上述这些难点。

本发明是为了用油墨提供高质量的打印，所说的油墨与大气的接触最少并有高的挥发性，并且它的油墨成分有分离的趋势。

在Y形滑架一侧安装喷墨型记录头和分墨盒，而主墨盒设置在打印机主体一侧。当打印完成或准备打印时，分墨盒中的油墨回收到主墨盒一侧，并且在记录头中的油墨回收到废液盒的一侧。在分墨盒中的油墨回收到主墨盒一侧之后，并且在主墨盒中的油墨提供给分墨盒之前，要搅拌主墨盒中的油墨。在记录头中的油墨回收到废液盒一侧之后，要用清洁液清洗记录头的内部，并且在清洗之后，将空气提供到记录头内，并且烘干记录头中的内部。为分墨盒提供一个大气释放阀，并且在记录头内填充油墨后，除了打印时间以及油墨进入分墨盒的供应/排放操作外，排气阀都关闭，因此可防止分墨盒中的油墨蒸发。

图1是表示一个绘图仪的供墨系统的管路的说明性附图；

图2是绘图仪的主要部分的外观说明性附图；

图3是一个油墨搅拌机构的外观说明性附图；

图4是一个供墨系统的整体流程图；

图5是油墨填充操作的流程图；

图6是供墨操作的流程图；

图7是清洗操作的流程图；

图8是油墨回收操作的流程图；

图9是记录头清洗操作的流程图；

图10是记录头清洗操作的流程图；

图11是油墨压力输入操作的流程图；

图12是加盖吸附操作的流程图。

下面参照附图详细描述本发明的结构。

在图2中，标号22代表设在喷墨打印机24的一个底板26的右侧和左侧的支柱(图中省略了另一个)，底板26固定到支柱的上端。支柱22和底板26构成了喷墨打印机24的打印机主体。在支柱22的上部，固定一个轴夹持器28，并且一个卷筒纸夹持器32的轴部按可转动和可拆卸方式轴颈支承在轴夹持器28上，卷筒纸30的一个卷筒部分30a按可拆卸方式固定到卷筒纸夹持器32上。底板26固定有一个稿台34(纸引导板)，并且在稿台34的上部流动端的附近，设置一个导向辊36，导向辊36的长度几乎和沿Y轴方向延伸的卷筒纸30的宽度相同。导向辊36设置在卷筒纸30的卷筒部分39a的上部，导向辊36的两个端部通过一个托架可转动地轴颈支承在底板26上。数字38代表一Y轴轨道，它水平设置在稿台34的上部，它的两端通过该托架轴颈支承在底板26上。一个Y轴滑架40(车架)可移动地安装在Y轴轨道38上，并且Y轴滑架40与一个Y轴传动装置(未示出)相互连接，这个传动装置通过一个钢带42安置在底板26上。在稿台34上沿Y轴方向形成一个槽，传动辊44就安置在这个槽内。传动辊44的两端通过托架可转动地轴颈支承在底板26上，传动辊44与设在底板26上的一个X轴传动装置(未示出)相互连接。

在Y轴轨道38上通过一个弹簧机构(未示出)可升高地安装一个压紧辊轴46，压紧辊48可转动地固定到压紧辊轴46上，所说的压紧辊或设定在它和传动辊44的表面分开的状态，或设定在它在一个高度并弹性地接触这个表面的状态。

记录头底座50固定到Y轴滑架40的一侧，在记录头底座50上安装4套喷墨型记录头52，每一套都有多个记录头。在Y轴滑架40的另一侧，安装4套分墨盒54，用于4种颜色的溶剂油墨(黑色K、青色C、品红色M、黄色Y)，它的数量等于记录头52的数量，并且在分墨盒54的上盖上，安装一个电磁阀56。在每个分墨盒54上安装一个传感器，用于检测油黑的水平。为了在供墨通道中(即在记录头52和相应的分墨盒54之间的一个管53中)保持负压，要使分墨盒54的溶液上表面低于相应的记录头52的油墨排出口。数字58代表在底板26上设置的一个主墨盒架，并且可拆卸地安装用于4种颜色溶剂油墨的4套主墨盒60和清洗溶液盒62，主墨盒60的数量等于分墨盒54的数量。每个盒60、62的结构应使油墨的剩余量可由传感器136、138检测到，传感器136、138由设在通过弹簧支撑的每个盒60、62下方的限位开关构成。标号64代表安装在底板26上的一个供墨控制器，其中泵66和电磁阀68、70、72、74、76、78、80、82、84、86、88、90、92、94、96、98、100、101都设在它的内部，而且还设置有一个电控电路单元，用于控制这些电设备。还有，在打印机24的底板26上还安装有用于控制XY轴传动装置和记录头52等的控制器(未示出)。标号102代表一个刮板电机，标号104代表一个刮板，用于清洁记录头52的排放口。标号106代表一个清洗箱，它有一个橡胶盖108，用于交替地关闭记录头52的排放口和废墨口110，所说的清洗箱106设在底板26的打印范围外边的侧部，并且可借助于一个电机112抬高。

清洗箱106的每个盖108和废墨口110都通过管道和电磁阀92、94、96、98、100连接到一个总管120，总管120固定到底板26上。标号114代表搅拌主墨盒60中的油墨的一个用于搅拌的电机，标号116代表安装在支柱主体22上的一个废液盒架，标号118代表一个废液盒。废液盒118是由容纳在架116中的弹簧支撑的，并且将油墨量设置成可由传感器134检测，传感器134由设在盒118的底部和架116的上表面之间的限位开关构成。

如图3所示，在每个主墨盒60的底部，可转动地轴颈支承由磁性材料构成的转子2。在底板26上，对于每个主墨盒60，可转动地轴颈支承滑轮4，并将一个磁铁8固定到每个滑轮4上。在4套滑轮4中，一个滑轮4的轴6连到电机114的输出。在每个滑轮4之间，绕过环形线绳10、12、14，相互锁紧每个滑轮4。

通过如图1所示的由管道构成的管路连接每个部件和装置。通过沿Y轴轨道38移动Y轴滑架40，记录头52可以在离开打印范围的清洗箱112的上方移动。

下面描述本发明的实施的操作。

为了在稿台34上设定卷筒纸30的一个供料单元，抬高压紧辊48以便从卷筒单元30a输入卷筒纸，并且在传动辊44和压紧辊48之间插入从中输入的卷筒纸30，并且在此之后，使压紧辊48下降以便将压紧辊48安排成通过卷筒纸30的顶部和传动辊44呈弹性接触的状态。按此安排，已经完成了纸的设定。在完成纸的设定并且打印机进入打印模式时，控制器完成如图4流程图所示的油墨填充操作，在此之后转到打印操作。在打印开始时，通过传动辊44在一个方向的间歇式的转动，在稿台34上沿箭头所指的方向(A)带动卷筒纸30的输入部分。还有，通过控制器的控制并且根据图像信息来驱动记录头52，排放油墨，并且通过Y轴滑架40沿Y轴轨道38的往复移动沿Y方向扫描卷筒纸30的输入部分，并且从卷筒纸30的表面就可以看见在控制器的存储器中传播的图像信息。

当记录头52的一个压电元件排放油墨时，压电元件自动地从分墨盒54吸附油墨，压电元件吸附的油墨和吸附量成正比。在这种情况下，如果分墨盒54没有设定在负压，记录头52吸附的油墨过多，并且油墨从记录头52的喷咀的排放口溢出。为使分墨盒54处在负压下，本发明的这个实施例将分墨盒54的底表面的位置高度设定在记录头52的排放口之下。

当完成打印操作时，要通过传感器的信号进行判断：分墨盒54是否有油墨；当作出无油墨判断时，转到供墨操作。在供墨后，或者如果作出分墨盒有油墨的判断，判断是否在打印后已经过去了一个固定的时间，并且如果判断的结果是肯定的，则转到清洗操作。如果在清洗或打印后设定时间未过，判断从打印完成开始设定时间是否已过或处在准备状态中的设定时间是否已过，并且如果判断的结果是否定的，则返回到打印操作。还有，如果判断结果是肯定的，则依次转到油墨回收操作和记录头清洗操作。

下面，参照附图5的流程图描述油墨填充操作。

在转到油墨填充操作后，控制器将依次完成下面将要描述的油墨加压供给和加盖吸附操作。通过前述操作，在分墨盒54中填充了油墨，并且记录头56的内部和连接记录头与分墨盒的管道53都变为空的。接下来，在电磁阀68、70、72、101切换到吸附侧的状态下，电磁阀56转变到吸附油墨的方向，以驱动泵66。

按这一操作，废液盒118的内部变为负压，并且记录头52从分墨盒54吸附油墨。控制器检测在分墨盒54中的油墨量，并且当从分墨盒54向记录头52提供了预定数量油墨时，泵66的吸附停止。按此操作，完成了记录头52中的油墨填充操作。这时，关闭用于废液口110的电磁阀92。

在泵66停止吸附后，电机112驱动以降低清洗箱106，并且盖108自记录头52上除去，而且Y轴滑架沿Y轴轨道38移动到打印位置。接下去，废液盒电磁阀101和盖电磁阀92、94、96、98、100释放到大气。按此操作，盖108中的油墨自由落到总管120中。

下面，参照附图6的流程图描述图4中所示的供墨操作。

驱动记录头52并从喷咀排放油墨，并且完成打印。接下去，判断打印是否已经完成，并且如果判断结果是否定的，则判断分墨盒54是否没有油墨。如果判断分墨盒54是没有油墨，则操作转到如下面将要描述的加压输入操作，并且在向分墨盒54提供油墨后返回到打印操作。

下面，参照附图7的流程图描述图4中所示的清洁操作。

在下面将要描述的加盖吸附操作之后，清洗箱106下降，以将记录头52从盖108上分离，并且记录头52移动到打印位置。接下来，废液盒电磁阀101和电磁阀92、94、96、98、100向大气释放，使盖108中的油墨自由地落在总管120中。

接下去，参照附图8的流程图描述图4中所示的油墨回收操作。

首先，控制器使泵电磁阀68、70转换到吸附方向，并且使分墨盒大气释放电磁阀90转换到大气。进而，控制器打开在主墨盒和分墨盒之间的电磁阀80、82、84、86，并驱动泵66，并且将分墨盒54中的油墨吸附到主墨盒60中。然后，控制器在设定时间过后判断在分墨盒54中是否有油墨。当判断出在分墨盒54中有油墨时，控制器的显示单元显示这种错误，并转到错误校正。

在判断出在分墨盒54中没有油墨的情况下，控制器驱动泵66一个预定的时间，并且把分墨盒54中的油墨吸入主墨盒60中，在此之后停止泵66。在这种状态下，分墨盒54中的油墨以及在分墨盒和主墨盒之间的管道122内的油墨都回收到主墨盒60中。接下来，电磁阀56和分墨盒大气释放阀90都关闭。然后，控制器驱动电机114并转动磁铁8，并且通过驱动电机114和转动磁铁8以借助于磁力的惯性转动转子2来搅拌主墨盒60中的油墨一个预定的时间。

接下去，完成下面将要描述的加盖吸附操作。然后，从记录头52上除去盖108，并且使废液电磁阀101和盖电磁阀92、94、96、98、100释放到大气。在这一操作中，盖108中的油墨自由落进入总管120中。

接下去，参照附图9和10的流程图描述图4中所示的记录头清洁操作。

首先，根据传感器138的信号判断在清洗箱62中是否有剩余量，从而完成错误校正，并且如果其中没有所说的剩余量，则在显示单元上显示在清洗箱中不存在剩余量。

在判断出其中有所说的剩余量的情况下，记录头52移动到清洗箱52的废墨口110紧上方。接下去，泵电磁阀68、70转换到加压输入方向。然后，内泵和主墨盒电磁阀72、76、74以及记录头电磁阀56和清洗箱电磁阀78、88都转换到清洗箱方向。接下去，控制器驱动泵66，并且将清洁液加压输送到记录头52中一个预定的时间(约30秒)。

接下去，记录头空气电磁阀74、88转换到供气方向。然后，它驱动驱动泵66，并且将空气加入记录头52内一个预定的时间(约5秒)，烘干记录头52的内部。下面，控制器判断加气烘干操作已经完成了多少次，并且判断已经达到预定次数(约5次)，并且停止泵66的驱动。

接下去，通过移动记录头52到一个刮擦位置来实现刮擦。使用一块刮板104进行5次刮擦。刮板电机102在反时针方向转动时要碰到止块。如果在开始处有电，则通过用向下的电流的反时针方向转动就可确定起始位置。因为刮板104处在碰不到记录头52的位置，所以要维持这个位置。

在一个刮擦操作中，发生下述的ABCDE操作。

A、确认刮板电机102在开始点。

B、沿扫描方向移动Y轴滑架40到要刮擦的记录头52的位置。

C、反时针方向转动刮板电机102共72度。

D、沿盖108的方向移动Y轴滑架40。

E、反时针方向转动刮板电机102共72度。

在完成刮擦时，记录头52在盖108的上方移动，并且推动记录头52靠紧盖108。

接下来，清洗箱电磁阀78、88转换到清洗箱方向，在泵和清洗箱之间的电磁阀76释放到大气。接下来，驱动记录头52一个预定的时间，并从喷咀排放清洁液。接下去是将要描述的加盖吸附操作。使盖108从记录头52上脱开。然后，使废液盒电磁阀101和盖电磁阀92、94、96、98、100释放到大气。按此操作，在盖108中的清洁液自由落在总管102中。

接下去，通过参照附图11的流程图描述图5和图6所示的加压输入操作。

首先，控制器根据传感器136的信号判断在主墨盒60中是否有油墨的剩余量，在判断的结果是否定的情况下，显示单元显示：在主墨盒中无剩余量，并且转到错误校正。当判断的结果是肯定时，将泵电磁阀68、70转换到加压输入操作方向，并且将泵和主墨盒之间的电磁阀72、76、74转换到加压输入操作方向。还有，控制器打开在主墨盒和分墨盒之间的电磁阀80、82、84、86，并且驱动泵66，把油墨加压输入给分墨盒54。

下面，控制器判断：通过油墨高度传感器的信号是否检测到分墨盒54的下限高度，或者判断：预定时间是否已过(约为10秒)，并且判断结果为肯定的，停止泵66的驱动，并且释放泵和主墨盒之间的电磁阀76到大气。在此操作中，油墨从主墨盒60自由落到分墨盒54共30秒。在分墨盒54中的上限高度传感器如果在这时没有进行检测，则要产生一个差错。

为了在向分墨盒54正常提供油墨时停止主墨盒60向大气的释放，要关闭电磁阀76，并且还要闭合在主墨盒和分墨盒之间的电磁阀80、82、84、86。

如果在这时未进行打印，要关闭分墨盒54的大气释放阀90，防止分墨盒54中油墨成分的蒸发。换言之，这个分墨盒54的大气释放阀90在加盖吸附和清洁操作期间以及在记录头52动作期间都要保持关闭，只有正在进行打印的情况例外。

接下去，通过参照附图12的流程图描述图5、图8、和图10中所示的加盖操作。

首先，控制器根据传感器134的信号判断废液盒118是否已满，并且在判断结果是肯定时，则显示：废液盒已满，并且转到差错校正。若结果为否定的，则移动记录头52，使其在盖108的紧上方移动。接下去，将泵电磁阀68、70转换到吸附方向，并且将泵和废液盒之间的电磁阀72、101转换到吸附方向。

接下去，控制器驱动电机112升高清洗箱106，并且推动盖108靠紧记录头52，用盖108关闭记录头52的喷咀。在此状态，电磁阀56保持关闭。还有，盖电磁阀94、96、98、100依然打开，废墨口电磁阀92依然关闭。

接下来，控制器驱动泵66以使废液盒118的内部保持为负压，并且在记录头52中吸附油墨，其中包括跨在记录头52和电磁阀56之间的一直到废液盒118一侧的管道中的油墨。

在一个预定的时间过后，控制器停止驱动泵66，并且中止从记录头52的油墨吸附操作。在中止操作时，记录头52和管道53的内部都是空的。

如以上所述已经构成了本发明，因而本发明可以完成高质量的制图，即使本发明使用了高挥发性油墨并且油墨的成分容易分离亦是如此。

Claims (8)

1、一种喷墨打印机，其中在一个Y轴滑架一侧安装喷墨型记录头和分墨盒，Y轴滑架能够在一个稿台上沿Y轴方向往复移动，在打印机主体一侧提供主墨盒，主墨盒中的油墨提供给分墨盒，分墨盒中的油墨提供给记录头，一种改进的喷墨打印机其中分墨盒中的油墨在完成了打印的状态下或在准备打印的状态下回收到主墨盒一侧。

2、一种喷墨打印机，其中在一个Y轴滑架一侧安装喷墨型记录头和分墨盒，Y轴滑架能够在一个稿台上沿Y轴方向往复移动，在打印机主体一侧提供主墨盒，主墨盒中的油墨提供给分墨盒，分墨盒中的油墨提供给记录头，一种改进的喷墨打印机其中记录头中的油墨在完成了打印的状态下或在准备打印的状态下回收到废液盒一侧。

3、一种喷墨打印机，其中在一个Y轴滑架一侧安装喷墨型记录头和分墨盒，Y轴滑架能够在一个稿台上沿Y轴方向往复移动，在打印机主体一侧提供主墨盒，主墨盒中的油墨提供给分墨盒，分墨盒中的油墨提供给记录头，一种改进的喷墨打印机其中分墨盒中的油墨回收到主墨盒一侧，并且记录头中的油墨回收到废液盒一侧。

4、权利要求3的喷墨打印机，其特征在于：在回收分墨盒中的油墨到主墨盒一侧的情况下，在连接到分墨盒的油墨管道中的油墨回收到主墨盒一侧，在记录头中的油墨回收到废液盒一侧的情况下，在连接到记录头的油墨管道中的油墨回收到废液盒一侧。

5、权利要求3或4的喷墨打印机，其特征在于：在回收分墨盒中的油墨到主墨盒一侧之后，并且在向分墨盒提供主墨盒中的油墨之前，搅拌主墨盒中的油墨。

6、权利要求3或4的喷墨打印机，其特征在于：在回收记录头中的油墨到废液盒一侧之后，用清洁液清洗记录头的内侧。

7、权利要求6的喷墨打印机，其特征在于：在清洗记录头后，向记录头提供空气，并且烘干记录头的内侧。

8、一种喷墨打印机，其中在一个Y轴滑架一侧安装喷墨型记录头和分墨盒，Y轴滑架能够在一个稿台上沿Y轴方向往复移动，在打印机主体一侧提供主墨盒，主墨盒中的油墨提供给分墨盒，分墨盒中的油墨提供给记录头，一种改进的喷墨打印机其中分墨盒内设置有大气释放阀，并且在记录头中填充油墨后除打印时间和在分墨盒中油墨的供给和排放操作以外都关闭大气释放阀。

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