CN1321821C - 用于喷墨打印机的维护站系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于喷墨打印机的维护站系统，包括：打印头盖帽，在打印头的加盖位置与脱帽位置之间旋转；滑动件，相对于打印头盖帽滑动，并且具有安装在滑动件前端部上的擦拭器；滑动件移动单元，使滑动件进行滑动；转动单元，设置在打印头盖帽与滑动件之间，用来与滑动件相对于打印头盖帽的滑动相关联地使打印头盖帽转动。由此，可以在较小的空间中系统地对打印头进行维护，尤其是，提供了紧凑、小尺寸的维护站系统，从而使喷墨打印机的前后体积缩小。

Description

用于喷墨打印机的维护站系统

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印机，尤其涉及一种用于喷墨打印机的维护站系统，其能够将打印头的喷嘴表面维持在良好状态下。

背景技术

在打印机的外壳中通常安装有一维护站系统，用于清洁、保护打印头的喷嘴表面并将其维持在良好状态下。图1和图2示意性示出了传统维护站系统的操作。如图1和2所示，传统的维护站100设置有托架(pallet)113、以及移动托架113的小齿轮115和齿条117，该托架113位于打印头13下面并可沿水平移动。小齿轮115由电机(未示出)沿向前和向后方向转动。

不同的维护部分被安装在托架113上，例如打印头盖帽121、擦拭器131和喷吐盂(spittoon)141。打印头盖帽121由提升部件123支承并设置在托架113的上前端部分上。在垂直方向上相互平行的多个连杆部件127以及弹簧129插入提升部件123与托架113之间。利用连杆部件127和弹簧129，提升部件123可以与打印头盖帽121一体地相对于托架上升和下降。沿直立方向延伸的臂125安装在提升部件123的前端上。

喷吐盂141构造有在托架113的上表面下凹的喷吐孔(spitting hole)143、以及容纳在该喷吐孔143中的多孔吸收体145。擦拭器131沿直立方向安装在打印头盖帽121与喷吐盂141之间的托架113的上表面上。另外，在喷吐盂141的后侧上安装有刮片151，该刮片151固定地连接到额外的支承装置153上并且能与托架113的上表面接触。刮片151通过排泄孔155如下所述地将多孔吸收体145表面上的异物和残余墨水从打印头13排出，之后扫入收集器157中。

具有如上所述结构的、用于喷墨打印机的传统维护站系统100在打印任务中断或停止之后将打印头13固定地置于该系统100之上时，开始其操作。如图1所示，如果打印头13被固定定位在维护站系统100的上方，那么马达顺时针转动小齿轮115以使托架113相对于打印头13回退。当托架113回退时，擦拭器131在与打印头13的喷嘴表面接触时除去残余墨水和异物。

同时，如果托架113的回退接近完成时，提升部件123的臂125开始与打印头13接触。此时，托架113继续回退，但提升部件123由于臂125卡在打印头13上而停止移动，提升部件123由此在连杆部件127的作用下上升。

如果提升部件123上升，那么打印头盖帽121也与提升部件123一体上升。上升的打印头盖帽121逐渐密封打印头13的喷嘴表面，此后，如果打印头13的喷嘴被完全密封，小齿轮115停止其顺时针转动。此时，打印头13被打印头盖帽121密封的状态将会持续，直到输入下一个打印指令。

同时，如果打印指令已经输入，小齿轮115在打印头13移动到打印位置之前被电机逆时针转动。通过小齿轮115的旋转，托架113向前移动，提升件123下降，同时，打印头13不再被封盖。接下来，打印头13的喷嘴面被继续向前移动的、托架113的擦拭器131擦拭。

此后，如果向前移动的打印头13位于喷吐盂141的上方，则小齿轮141停止逆时针旋转。随后，在打印工作的中断或者停止过程中，进行喷吐操作来去除牢固粘在打印头13的喷嘴表面上的墨水或者异物。在喷吐操作之后，当托架113移动时，残余在多孔吸收体145的上表面上的残墨被刮片151扫除。接着，打印头13根据输入指令移动以进行打印工作。

但是，传统用于喷墨打印机的维护站系统存在的问题如下，由于必须保证足够的空间供托架113进行往复运动，因此所述维护站系统的体积不可避免地较大。即，由于在于托架113移动路线相同的路线上顺序进行盖帽、脱帽、擦拭、扫除和喷吐操作，以将打印头保持在良好的状态下，因此传统维护站系统100其中不得不具有足够的空间以供托架113运动。这一问题特别对于具有这样的托架113的维护站系统是显著的，即所述托架113在沿垂直于打印头13的打印方向的方向上移动的同时在喷嘴表面上进行维护，在未来，所述维护站系统成为使喷墨打印机的体积在前侧和后侧增大的必然因素。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种用于喷墨打印机的紧凑、小尺寸维护站系统，该维护站系统能在小空间中以系统的、和谐的方式进行加盖、擦拭和喷吐。

本发明的另一方面是提供一种喷墨打印机中的紧凑、小尺寸维护站系统，从而减小喷墨打印机的前后体积。

本发明的另一方面和优点将在下面的描述中部分明了，或者通过实践本发明而习得。

本发明的前述和/或其它方面可通过提供一种用于喷墨打印机的维护站系统而实现，所述喷墨打印机的维护站系统包括：打印头盖帽，在打印头的加盖位置与脱帽位置之间旋转；滑动件，相对于打印头盖帽滑动，并且具有安装在滑动件前端部上的擦拭器；滑动件移动单元，使滑动件进行滑动；转动单元，设置在打印头盖帽与滑动件之间，用来根据滑动件相对打印头盖帽的滑动转动打印头盖帽。

根据本发明的一个方面，所述转动单元包括：在滑动件的滑动方向的横向方向上设置在打印头下面的轴；转动部件，在所述轴上方旋转，并在所述轴上与打印头盖帽相连；以及连杆，各连杆铰接连接到所述转动部件和滑动件上，以在与所述滑动件互锁的同时转动所述转动部件，从而具有简单的结构。

根据本发明的一个方面，所述滑动件移动单元包括：齿条，沿着滑动方向设置在滑动件的上表面上；小齿轮，设置在滑动件上方并与所述齿条啮合；以及电机，使所述小齿轮旋转。这样，滑动件移动单元具有简单的结构。

根据本发明的一个方面，所述维护站系统的滑动件沿着垂直于打印头的打印方向的方向滑动。

附图说明

结合附图，本发明的上述和/或其它方面和优点将从下文对优选实施例的描述中变得明了和更容易理解，其中：

图1和图2示意性示出了用于喷墨打印机的传统维护站系统的操作；

图3是局部剖切的透视图，示出了安装有根据本发明一实施例的维护站系统的喷墨打印机；

图4是图3局部放大的透视图，示出了所述维护站系统；

图5是图4的主要部件的放大视图，更详细地示出了所述维护站系统的结构；

图6是沿图5中的线VI-VI截取的视图；

图7是图5的侧视图，示出了打印头的喷嘴表面上盖有打印头盖帽的状态；

图8至图10为图7中的操作状态图，用于解释所述喷墨打印机的维护站的操作。

具体实施方式

现在详细参照本发明的优选实施例，其例子在附图中示出，其中全文中相同的附图标记指代相同的部件。下面将说明这些实施例，通过参照附图解释本发明。

图3是一装有根据本发明的维护站系统的喷墨打印机的局部剖切透视图。喷墨打印机1设置有外壳3和与外壳3可拆卸连接的载纸盒5，所述外壳3中装有打印单元10和维护站系统20。载纸盒5可拆卸地连接到所述外壳3上。载纸盒5包括其中装载有纸张的送纸托盘9和用于保持已打印纸张的排纸托盘。从送纸托盘9供送的纸张通过打印单元10得以打印并且被供送到排纸托盘7中。

打印单元10主要包括：导轨15，相对于进纸方向横向固定；滑架17，沿着导轨15往复运动；以及一对单色和彩色墨盒11和12，可更换地连接到滑架17上。滑架17可利用由进给马达(未示出)转动的滑轮和定时皮带往复运动。滑架17在打印机的打印工作中断或者停止的情况下，移动到导轨15的一侧并在该处等待。

单色和彩色墨盒11和12分别连接在滑架1 7的左侧和右侧上。滑架17将各墨盒11和12的打印头13的喷嘴表面通过其下侧暴露出来。因此，将要在下文中描述的维护站系统20的打印头盖帽31可从靠下的位置接近打印头13上暴露的喷嘴表面的一侧。

图4是透视图，示出了用于喷墨打印机1的维护站系统20。该维护站系统20设置有近似立方形的壳体21。在壳体21的上表面上设置有为打印头31敞开的入口23，并且如果滑架17在上表面上方等待，则所述入口23面对所述打印头13。维护站系统20的壳体21设置成与纸张进给方向平行。即，壳体21沿着垂直于滑架17的打印方向的方向设置，墨盒11和12的打印头13与滑架17相连。

图5是所述维护站系统20的局部放大视图，更详细地示出了安装在壳体21中的主要部件。参照图5，维护站系统20包括：打印头盖帽31，用于给打印头13加盖；滑动件61，具有用于擦拭打印头13的擦拭器51和用于喷吐的喷吐盂55；滑动件移动单元81，用于往复滑动所述滑动件61；以及转动单元41，用于将滑动件61的滑动运动转换为打印头盖帽31的上下转动运动。

转动单元41包括：转动部件45，打印头盖帽31连接于该转动部件上；轴43，其与所述转动部件45连接以在壳体21中上下移动；以及连杆71，连接所述转动部件45和滑动件61。轴43的两端分别可旋转地连接到壳体21的两侧的侧壁25上。轴43优选地安装在设置在壳体21的入口23的前面。

转动部件45可分为板44和设置在板44前端上的连接部分46，一对打印头盖帽31安装在该板44上。连接部分46上可简单地制有一对从板44的前端向前突伸并且相对设置的肋49。所述肋49均具有轴孔，从而使转动部件45与连接在壳体21的侧壁25上的轴43相连。因此，转动部件45可以在轴43上向上和向下转动，同时，板44从入口23的表面前后移动。

具有板44和包括一对肋49的连接部分46的转动部件45可简单地注模形成为一体。另外，轴43可与所述转动部件45分离，但轴43也可与转动部件45制为一体。即，所述轴可从各个肋49向外突伸并可旋转地连接到壳体21的侧壁25上，而不用在各个肋49中形成轴孔。

在板44的上表面上安装有所述成对的打印头盖帽31，以分别加盖所述单色墨盒11的打印头13和所述彩色墨盒13的打印头13。省略对打印头盖帽31的材料和结构的一般性描述、以及板44和打印头盖帽31的连接结构的描述。在板44的上表面上设置有肋42，用来分隔出预定的空间，从而将打印头盖帽31并排安装，还设置有肋47，用来增强强度。

由此，打印头盖帽31在通过壳体21的入口23的外部暴露位置与遮蔽位置之间转动，并且在转动部件45上下转动的同时移动。通过壳体21的入口露出的打印头盖帽31加盖所述打印头13的喷嘴表面，在遮蔽位置的打印头盖帽31使所述打印头13脱帽。将在下文中结合对滑动件61的描述来说明转动打印头盖帽31的连杆71。

滑动件61具有近似矩形的板形状，并且设置有擦拭器连接部63和喷吐盂连接部65，擦拭器51连接于该擦拭器连接部上，喷吐盂55连接到该喷吐盂连接部65上。在壳体21的内壁上设置有滑槽，用来分别可滑动地容纳滑动件61的滑动侧。滑槽在水平方向上相互平行相对，并且在壳体21的前壁27和后壁之间、沿着长度方向延伸。

擦拭器连接部63在其左右两侧包括沿着滑动件61的前侧凹入的一对凹槽64。每个凹槽64优选地设置成与各墨盒11和12的打印头13匹配，并且由弹性材料制成的擦拭器51分别固定连接到凹槽64上。由于擦拭器51的材料和结构对于本领域的技术人员来说是公知的，因此对其不作说明。

喷吐盂连接部65在滑动件61的左右侧设置有一对喷吐孔66。喷吐孔66优选地设置成与擦拭器连接部63的各凹槽64匹配。而且，喷吐盂55分别在喷吐孔66中连接，并且与滑动件61一起一体地滑动。多孔吸收体(图1中的附图标记145)被分别安装在喷吐盂55中，由此可吸收从打印头13的喷嘴中喷吐出的液体墨水。

连接滑动件61和转动部件45的连杆71均包括驱动铰链部分77和移动铰链部分75，分别设置在一主体73的两端。在移动铰链部分75与主体73之间设置有台阶部分74，该台阶部分朝向移动铰链部分75向下倾斜。主体73、驱动铰链部分77和移动铰链部分75可简单地一体注模制成。

铰链孔78和76沿着水平方向分别设置在驱动铰链部分77和移动铰链部分75中。由于移动铰链部分75的结构，设置在驱动铰链部分77中的第一铰链孔78位于比设置在移动铰链部分75中的第二铰链孔76高的位置。移动铰链部分75的第二铰链孔76在连杆71的长度方向上为延伸孔的形式。

第一铰链孔78可旋转地连接到在滑动件61的一侧突出的第一铰链轴68上，第二铰链孔76可旋转地连接到在转动部件45的一侧突出的第二铰链轴48。第二铰链轴48优选地在滑动件61和转动部件45平行的状态下，设置在比第一铰链轴68低的位置上。

铰链轴48和68以及铰链孔76和78的结构有利于相对于打印头13的喷嘴表面向上和向下旋转转动部件45。即，如果滑动件61接近转动部件45，则连杆71在滑动件61的第一铰链轴68上旋转，从而在轴43上旋转转动部件45。连杆71的转动由引导件93引导(参见图7)，所述引导件在转动部件45与滑动件61之间从壳体21的底部突伸出来。

引导件93和连杆71接触的上端部弯曲。同时，连杆71、即台阶部分74接触引导件93的弯曲上端部的底面也弯曲。弯曲部分79和95平稳引导转动部件45向上和向下旋转，同时随着连杆71的转动，所述弯曲部分相互接触。转动部件45的平稳上下旋转也是在压缩螺旋弹簧91的作用下进行。

压缩螺旋弹簧91的一端连接到转动部件45的后侧中心区域，另一端连接到从壳体21的底面向上突伸出的固定肋97上。固定肋97和引导件93间隔开一定间隔。压缩螺旋弹簧91在转动部件45进行脱帽旋转时具有弹性回复力，并且防止转动部件45进行过度的加盖旋转。

滑动件移动单元81包括：安装在滑动件61的上侧上的齿条85；可转动地安装在滑动件61上方的固定位置上的小齿轮83，该小齿轮与齿条85啮合；以及使小齿轮83转动的马达(未示出)。还可进一步包括齿轮88和旋转轴87，用来将马达的驱动力传送给小齿轮83。马达可被安装在壳体21外面。在这种情况下，连接在旋转轴87穿过壳体21外露的一端上的齿轮88与连接到马达上的传动机构(未示出)啮合，这样可将马达的驱动力传递给小齿轮83。

具有上述结构的打印机1的维护站系统20在打印工作被打断或者停止时进行擦拭和加盖操作，并且滑架17停止在等待位置，即在壳体21的上部位置。另外，在滑架17根据打印开始指令移动以进行打印工作之前，维护站系统20连续完成脱帽、擦拭和喷吐。

下文中将参照图7至图10说明维护站系统20的操作。

图7是图5的侧视图，示出了打印头13的喷嘴表面加盖有打印头盖帽31的状态。在图7中，在输入打印指令之前，滑架17位于等待位置，并且同时打印头13保持加盖状态。加盖可以密封和保护打印头13的喷嘴，使之免于接触外来污染物或者干燥大气。在这样的状态下，压缩螺旋弹簧91也被拉伸，从而在向下移动转动部件45的方向上施加回复力。

如果输入打印指令，那么小齿轮83顺时针旋转以朝向转动部件45移动滑动件61。由此连杆71向前移动，转动部件45的第二铰链轴48沿着在连杆71的移动铰链部分75中形成为延伸孔形式的第二铰链孔76朝向滑动件61相对移动。

如在图8中所示出的，如果第二铰链轴48不能继续移动，连杆71开始在第一铰链轴68处向下旋转。与连杆71相连的转动部件45也在轴43处向下旋转。然后加盖到打印头13上的打印头盖帽31与转动部件45一体向下旋转，由此解除加盖状态。图8示出了与转动部件45一体转动的打印头盖帽31逐渐打开打印头13的状态。连杆71由导杆93与压缩螺旋弹簧91引导以向下旋转。

这以后，滑动件61保持向前移动，从而使连杆71与引导件93分离，如图9所示。连接到滑动件61上的擦拭器51将打印头13的喷嘴表面擦拭干净。即使在进行清洁之后，滑动件61继续向前移动。如图10所示，小齿轮83的向前和反向旋转停止，打印头13完全脱帽。

而且，如图10所示，在打印头13被完全脱帽的状态下，喷吐盂连接部65垂直地位于打印头13的下面。于是打印头13进行喷吐，从而除去牢固地粘附在其喷嘴表面上的墨水以及异物。如果喷吐完成，则滑架17将墨盒11和12移动到进行打印工作的打印位置。

如果在打印工作被打断或者停止之后，滑架17停止在打印等待位置，即，滑架17移动到维护站系统20上方，因此滑架的位置固定，则小齿轮83开始逆时针转动。然后以与上述顺序相反的顺序进行擦拭和加盖操作，这成为对打印头13进行擦拭和保护的一系列维护工作。

另外，虽然在如上所述和所示的实施例的维护站系统20中没有描述，但优选地在滑动件61的上侧设置有如参照现有技术的附图1所述的排泄孔155及刮片151。在喷吐完成之后，刮片151可去除在多孔吸收体143上留有的异物。

如上所述，由于安装有打印头盖帽的转动部件在滑动件的滑动空间中旋转，因此本发明可缩小工作空间，对打印头进行清洗和保护，从而为喷墨打印机提供更小尺寸和紧凑的维护站系统。

另外，通过采用根据本发明的小尺寸、紧凑维护站系统，可获得的一个优良效果是极大地缩小了打印机的前后体积。

尽管已经示出和描述了本发明的一些优选实施例，但本领域的技术人员将会明白，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可对这些实施例进行修改，本发明的原理和实质的范围在权利要求书及其等同物中加以限定。

Claims (21)

1、一种用于喷墨打印机的维护站系统，包括：

打印头盖帽，在打印头的加盖位置与脱帽位置之间旋转；

滑动件，相对于打印头盖帽滑动，并且具有安装在滑动件前端部上的擦拭器；

滑动件移动单元，使滑动件进行滑动；以及

转动单元，设置在打印头盖帽与滑动件之间，用来根据滑动件相对于打印头盖帽的滑动转动打印头盖帽。

2、如权利要求1所述的维护站系统，其中，所述转动单元包括：

在滑动件的滑动方向的横向上设置在打印头下面的轴；

转动部件，在所述轴上旋转，并在所述轴上与打印头盖帽相连；以及

连杆，各连杆铰接连接到所述转动部件和滑动件上，以在与所述滑动件互锁的同时转动所述转动部件。

3、如权利要求2所述的维护站系统，还包括：

第一铰链轴，在滑动件的一侧上突伸出；以及

第二铰链轴，在转动部件的一侧上突伸出，其中，在所述滑动件和转动部件相互平行时，所述第二铰链轴位于低于第一铰链轴的位置。

4、如权利要求3所述的维护站系统，其中，各连杆包括：

主体；

驱动铰链部分，在其一端部上具有第一铰链孔，以与滑动件的第一铰链轴相接合；以及

移动铰链部分，在其另一端部上具有位于比所述第一铰链孔低的位置上的第二铰链孔，以与转动部件的第二铰链轴接合。

5、如权利要求4所述的维护站系统，还包括：

引导件，用于引导所述主体旋转，并且位于所述滑动件与所述转动部件之间。

6、如权利要求4所述的维护站系统，其中，在所述主体在滑动件的第一铰链轴上旋转的同时，所述主体使所述转动部件在所述轴上向上和向下旋转，所述移动铰链部分的第二铰链孔是在主体方向上延长的长孔。

7、如权利要求2所述的维护站系统，还包括：

弹簧，用于使转动部件返回到加盖位置，弹簧的一端固定到转动部件上，弹簧的另一端固定到与转动部件间隔一定间隔的固定肋上。

8、如权利要求6所述的维护站系统，还包括：

弹簧，用于使转动部件返回到加盖位置，弹簧的一端固定到转动部件上，弹簧的另一端固定到与转动部件间隔一定间隔的固定肋上。

9、如权利要求1所述的维护站系统，其中，所述滑动件移动单元包括：

齿条，沿着滑动方向设置在滑动件的上表面上；

小齿轮，设置在滑动件上方并与所述齿条啮合；以及

电机，使所述小齿轮旋转。

10、如权利要求2所述的维护站系统，其中，所述滑动件沿着垂直于打印头的打印方向的方向滑动。

11、如权利要求1所述的维护站系统，具有沿垂直于打印机的滑架的打印方向的方向设置的壳体，所述维护站系统还包括：

入口，设置在所述壳体的一表面上，以面向所述打印头。

12、如权利要求11所述的维护站系统，其中，所述转动单元包括：

转动部件，连接到所述打印头盖帽上；

连接到所述转动部件上以便在壳体中上下移动的轴，其安装在所述壳体入口的前面；以及

连杆，连接所述转动部件和滑动件。

13、如权利要求12所述的维护站系统，其中，所述转动部件被分成其上安装有打印头盖帽的板和设置在该板上的连接部。

14、如权利要求13所述的维护站系统，其中，所述连接部包括从所述板的一端突伸出的一对相互对置的肋。

15、如权利要求14所述的维护站系统，其中，所述肋各包括一轴开口，由此使转动部件与转动单元的轴相连。

16、如权利要求11所述的维护站系统，其中，所述滑动件包括：

擦拭器连接部，其连接到所述擦拭器，并且具有沿着滑动件的侧面凹入的一对凹槽；

喷吐盂连接部，在滑动件的相对侧设置有一对喷吐孔，

其中，所述喷吐盂连接部的喷吐孔与擦拭连接部的凹槽对准。

17、如权利要求10所述的维护站系统，还包括：

第一铰链轴，在滑动件的一侧上突伸出；以及

第二铰链轴，在转动部件的一侧上突伸出，其中，在所述滑动件和转动部件相互平行时，所述第二铰链轴位于低于第一铰链轴的位置上。

18、如权利要求17所述的维护站系统，其中，各连杆包括：

主体；

驱动铰链部分，在其一端部上具有第一铰链孔，以与滑动件的第一铰链轴配合；以及

移动铰链部分，在其另一端部上具有位于比所述第一铰链孔低的位置上的第二铰链孔，以与转动部件的第二铰链轴配合。

19、如权利要求18所述的维护站系统，还包括：

台阶部分，设置在移动铰链部分与所述主体之间，并且相对于所述移动铰链部分向下倾斜。

20、如权利要求19所述的维护站系统，还包括：

引导件，用于引导所述主体旋转，并且位于所述滑动件与所述转动部件之间，其中，引导件的一部分弯曲。

21、如权利要求20所述的维护站系统，其中，所述台阶部分包括一弯曲部分，以与所述引导件的弯曲部分接触，从而平稳地引导转动部件向上和向下运动。

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