CN1550344A - 恒定浓度的打印机系统 - Google Patents

Abstract

一种恒定浓度的闭环式控制系统，用于击打式打印机色带，它具有一个由墨吸收材料形成的贮墨辊，该贮墨辊内具有至少一个或多个流路并与一泵和供墨源液体连接。一转送辊可接触贮墨辊以将墨转送至色带上。一传感器检测打印色带上的相对墨量，一电驱动器响应于该传感器驱动所述泵从而使墨流向一个或多个流路。该传感器可以检测色带的不同部分上的墨，并且根据所检测的色带特定部分的墨，贮墨辊内的两个或多个流路可将墨分配至贮墨辊的两个或多个区段中。本发明的进一步改进在于提供一种多粘度型墨来补偿环境温度条件的变化。

Description

恒定浓度的打印机系统

技术领域

本发明涉及一种击打式打印机，更具体地说，涉及这种打印机的打印色带上墨含量的保持。这是名为“恒定浓度的打印机系统”，申请日为2003年3月12日的美国专利申请NO.10/387,917的部分继续申请。

背景技术

在现有技术的行式点阵打印机中，当字锤的保持力被释放时可实现击打式打印。当色带横穿于字锤与打印媒体之间时促使其字锤头撞击色带。打印媒体的另一面支撑于一硬质压板上，这样来自字锤头的撞击将墨点留在打印媒体上。打印媒体可以是纸张、标签、多层形态、包括塑料以及塑料和纸张的组合物。

打印色带以一角度在单列或双列字锤与媒体之间横穿。每个字锤在打印色带长度上的专用区域撞击该色带。这样的色带宽度和倾角使得打印色带的边缘一般不被字锤撞击。这样提供了一种容限边界来容纳尺寸变化。

在某种行式点阵打印机中，打印色带在两卷轴之间往复。当任一卷轴上的色带放空时该色带就反转方向。另外，色带是连续的并且从带盒穿过打印字锤以环状形式旋转。

与单列字锤的行式点阵打印机相比，双列字锤的行式点阵打印机中的设置稍微复杂些。在这种情况下，双列字锤同时进行相邻列的打印。这使得整个打印机的速度有效地加倍。

为了容纳该双列字锤，打印色带比单列打印机中的打印色带稍微倾斜地穿过字锤。其结果就是色带每次通过时该色带的中间区域被撞击两次，而外边界仅被撞击一次。这对打印质量具有不利的影响。当色带上的墨被损耗时无论是双列字锤组还是单列字锤组，打印质量的缺陷都会变得很明显。

当色带中的墨供给逐渐减少时，它会产生不希望有的效果。首先，所打印的点的色度、或暗度随着墨的消耗不断降低。这样，在色带的寿命即将终止时所打印的页面比用新色带打印的页面要浅得多。

其次，预先涂有墨的色带随着墨的消耗而受损。这是因为墨由于润滑色带纤维而被损耗。受损的色带除了会导致某种机械故障例如卡纸以及字锤头堵塞外，还会导致不能在媒体的边缘处打印。

当字锤朝着色带的中心撞击时，该色带未用的边界保留有不成比例的大量墨。这些较大量的墨慢慢朝着色带中心扩散。这样在被打印的页面边缘上产生的点比其他地方的更深些。这种效应在本领域中称作扩散效应。

双列打印机中色带的中间部分被撞击两次的事实，意味着墨从该部分的消耗比从边缘更快。在进行相对小量的打印后，相邻打印行上呈现浅色和深色图案。被打印的两行中的一行，例如它是通过上列的字锤打印的，右侧的会比左侧的更深些。而通过下列的字锤打印的下一行，其左侧比右侧的更深些。这在本领域中称作条纹。

各种形式的和定向的不均匀打印需求表现为图案不均匀色带上的墨实际消耗。例如通过仅在媒体的左侧打印，或者通过在一页面的一个特定区域中打印深色图形，可导致跨过随后页面宽度的打印色度改变。这种缺陷在打印领域称作列效应。

另外要考虑的是击打式打印机的固有挠性。这种打印机可对范围广泛的打印媒体进行打印。这样产生伴随范围的吸墨率。因此，墨的消耗随着打印媒体、以及打印媒体上的打印位置而改变。

为了解决上述问题，本领域的墨补充装置已经得到发展。但是，这些墨补充装置典型地只在整个色带上方均匀地补充墨，而其他的墨补充装置一般将墨再涂敷于色带上而不检测需要墨的区域。当所使用的色带的特定部分相对于该色带的其它部分较深或较浅时，这种类型的墨补充装置可能不会产生均匀的打印。

相应地，理想的是将墨应用于击打式打印机的色带上，这种应用克服了上面所述的缺陷。

发明内容

根据一方面，本发明采用一种闭环式(closed-loop)墨补充系统。采用与墨消耗和打印需求有关的信息来控制一个或多个泵以将适量的墨供给至色带上墨消耗最快的区域中。本发明所使用的墨可以是多粘度型墨或者高粘性型墨。多粘度型墨由两种或多种墨制成，每种墨在不同温度下具有不同的粘度。高粘性型墨，正如这里所使用的，指的是在大约25℃或更高的温度下具有1000cps或更高粘度的墨。本发明的另一方面，采用厚的具有闭环式系统的色带。正如这里所使用的，“厚”指的是具有至少0.0045″厚度的色带。根据本发明的另一方面，缺墨(ink-out)检测系统与闭环式墨补充系统一起使用。该缺墨检测系统监控驱动墨泵的螺线管或其它机电装置的电流。在一个周期时间内由于螺线管或其它装置的变化而产生的电流分布的变化，表明墨被消耗。这个系统不需要其它的构件或装置来测量缺墨状态。在接近消耗完的时候，墨囊或容器完全是空的以允许墨100％地被使用。判断墨使用率的系统可能将墨残留在未用的墨盒中。

本发明的一方面的主要目的是减少由于墨消耗而产生的变化。这有助于在色带寿命逼近或接近终止时保持打印的一致性或者恒定的打印色度，从而消除通常情况下所碰到的较浅打印。

本发明的另一个优点在于通过将墨保持于色带中以润滑色带纤维而减少色带的损耗。这除了有助于避免机械故障外还有助于避免媒体边缘处的打印失败。

本发明的其它改进在于整个色带的墨量是成比例的，从而消除中心区域与不被击打的边缘之间墨的比例失调问题。其最终结果是减少了被打印页面的边缘附近颜色较深的点。这有助于消除扩散效应。

本发明的另一方面是减少由于两次撞击色带的某些部分而使被打印材料颜色较深的特征。随之而来的是，上列字锤与下列字锤之间的差别相对于由字锤所打印的每一行减小了。这样，本领域周知的条纹减少了。

本发明的再一方面就是使各种类型的媒体上的打印效果一致。就这一点来说，本发明也用于改进浓缩区域，例如深色图形以及条形码定向中所进行的打印。本发明用于减少基于这类打印的墨消耗，以避免现有技术的列效应。

本发明还提供击打式或行式打印机处理各种类型的具有不同吸收率的媒体的能力。

另外要考虑的是其环境温度条件。本发明可通过提供多粘度型打印墨来补偿环境温度条件的变化，该多粘度型打印墨可比单一粘度型打印墨适应更宽范围的环境温度条件。

此外，多粘度型墨的使用提供其它的关于打印质量的改进。混合墨中的低粘度墨有助于在较低的操作温度下降低“表观粘度”，而高粘度墨有助于在较高的操作温度下保持足够的粘度用于打印应用。与单个或单一粘度型墨相比，其最终结果是在打印机的操作温度范围内，“表观粘度”保持得更接近恒定。采用多粘度型混合墨有助于减少或消除在高温下打印媒体被墨沾污以及墨迁移入打印机构的倾向。同时在较低温度下也可保持打印色度以及色带中的墨分布。

在另一实施例中，高粘度型墨与闭环式墨分配系统一起使用，这样可以延长色带的寿命，由于高粘度型墨作为色带纤维上的润滑剂，降低了摩擦力，该摩擦力产生于色带中且磨损色带路径中的导面。

闭环式墨分配系统将墨分配在厚的色带上，具有增加色带寿命的优点。这部分是由于从字锤至打印媒体下面的较小击打力。

总而言之，本发明包括一种恒定浓度的打印机，该打印机经由一传感器确定色带和一供墨辊上的墨量来保持整个色带中的墨含量、色带质量、以及在接近被字锤所击打的打印区的位置处相对成比例的墨量，所述供墨辊通过一变量泵将墨供给至闭环式色带的各个部分，其中可使用多粘度型或高粘性型墨，采用或不采用厚的色带。该恒定浓度的打印机也可具有缺墨检测系统。

更具体地说，本发明提供从液体墨供给源被泵送至卷轴或墨辊的墨，该卷轴或墨辊构成具有一集流部的贮墨辊。该贮墨辊将墨供给至一转送辊，而该转送辊又将墨沉积于色带上。该贮墨辊具有多重区段，该多重区段可将墨供给至打印色带的不同部分。打印色带的不同部分具有不同的墨消耗比率，这是可估计和检测出来的。色带的一部分中的墨由贮墨辊来补充，该贮墨辊具有一个区段为色带的一特定部分服务并补充所述部分中的墨。

根据一个实施例，墨消耗是通过缺墨检测系统来检测的。该墨检测系统监控泵的螺线管电流，所述泵将墨从供墨源或盒体泵送至色带。当盒体内的墨消耗时电流发生变化。通过监控电流分布随着时间而发生的变化来检测由缺墨状态所引起的机械载荷变化。这样，当子系统检测出螺线管电流在一段周期时间内的变化时，“缺墨”被检测和显示出，从而允许用户替换或补充空的墨盒。在一个实施例中，将线性螺线管用作为泵驱动机构。但是，其它的用于激励墨泵(例如回转马达)的机电装置可能适合于其它实施例。这种类型的系统在泵激励过程中不需要附加的机构来测量缺墨状态，除了电流测量。当被检测时，墨囊中充满墨，以允许100％的墨被使用。

色带着墨通过将适量的墨经由卷轴或集流部供给至贮墨辊来进行。这通过一传感器来控制，该传感器检测该色带多个部分中的墨量。然后传感器向一泵发信号以将一定量的墨提供至一些应用中的与色带多个部分对应的辊特定区段上。

在一个实施例中，色带在已完全缠绕在接受卷轴上之后反转方向。当色带反转方向时，它在被击打后穿过着墨台然后缠绕在最初供给的卷轴上。这样，色带的每个部分会遇到两个打印周期，当色带从一个卷轴转换到其它卷轴时通过两个墨补充周期进行交替。同时传感器检测色带的墨量，从而控制泵以在色带的不同部分提供适量墨。

在另一实施例中，色带为连续的并且从一盒体横穿打印字锤。当色带穿过该盒体时，它还穿过一块连续基底上的着墨台以进行适量的墨供给。

为了进一步改进本发明，对字锤在打印色带的特定位置处的撞击进行统计。这样，色带的特定部分或区段上的工作周期或撞击周期被记录并且在重击区进行着墨以对任何被消耗的墨进行补充。

环境温度条件的检测容许校准传感器。

进一步的改进是采用多粘度型墨来补偿环境温度条件的变化。

这样，墨补充装置通过保持色带的墨量和分配常量而将色带保持在改进的可用的状态。墨被与消耗比率成比例地并且与墨被从色带上除去的位置接近地进行补充，从而产生均匀的打印甚至当色带的某部分比其它部分被更猛烈地撞击时。

当按照以下结合附图所进行的详细描述时，本发明将会完全被理解。

附图说明

图1为结合本发明的一个实施例的行式打印机透视图，该打印机具有多个安装于字锤组上的字锤；

图1A为沿着图1的方向线1A-1A的字锤组的部分透视图；

图1B为仅具有构架和墨补充器的本发明的一个实施例的透视图；

图1C为沿着图1A的方向线1C-1C的剖视图；

图2为从构架的其它方向看的分解透视图，该构架具有墨补充器和墨容器；

图3是图1B和2的一部分的详图，示出了提供恒定浓度打印的本发明的墨补充器部分；

图4为墨补充器的俯视剖视图；

图5为根据本发明的一个实施例的部分墨补充器的部分透视图，该墨补充器形成恒定浓度的打印机；

图5A为图5所示的墨补充器的侧视图，其中具有独立的流向墨泵的流路导管；

图6为墨补充器卷轴和墨补充器贮墨辊的分解透视图，该贮墨辊接收来自该卷轴内部的墨；

图7为墨补充器卷轴和贮墨辊的装配透视图；

图8为墨补充器卷轴和贮墨辊的剖视图，其被剖开示出流向该辊的两特定部分或区段的流路；

图9为类似于图8的剖视图，其示出了独立轴以示出流向容器卷轴内部的流路；

图10为一泵的剖视图，该泵将墨供给至特定的贮墨辊中；

图10A为沿着图10所示的相反方向的泵的详细剖视图；

图10B为根据一个实施例的缺墨检测系统的框图；

图10C为满墨盒和空墨盒时的螺线管电流和状态作为时间函数的曲线图；

图11为本发明供墨盒的剖视图；

图12为图11的圆圈12内所包含部分的详细剖视图；

图13为在墨补充过程中压力辊向色带移动的剖视图；

图14为用于实现本发明的一个实施例的控制和处理的方块示意图；

图15为墨补充器卷轴和墨补充器贮墨辊的另一实施例的剖视图；

图16为弹性偏压压力辊的另一实施例的透视图；

图17为利用本发明的一个实施例的连续打印色带盒的平面图；

图18为采用mobius环路以进行双面墨转送的色带剖视图；

图19为根据一个实施例将单一粘度型墨与多粘度型墨所进行的比较作为温度函数的曲线图；

不同的附图中采用相同或类似的参考数字来表示相同或类似的元件。

具体实施方式

图1所示为本发明作为击打式行式打印机10的透视图。该击打式行式打印机10可安装在一架台、一基底上，或可独立于一壳体内。在这种特定的情况下，行式打印机10以具有操作元件的构造被示出且没有附属支架材料或装置。

行式打印机10具有一基底12，该基底上安装有一对色带卷轴14和16。色带卷轴14和16被安置于轮毂或心轴18和19上。轮毂18和19具有被弹性偏压的制动器(catch)，该制动器易于将色带卷轴紧固于其上以用于驱动。

色带卷轴14和16具有虚线表示的色带20的行径。为了允许色带在穿过以下将要描述的字锤组上方时通过且在其不同部分被撞击，色带20以微小的角度横穿。

通过行式打印机10内部的用虚线表示的色带20经由色带导轨22而被使用。导轨22具有两个电触点，当色带即将到达端部时该电触点进行检测。该触点检测色带20的导体，该导体可以是金属丝、导电塑料部分、或其它的像导电塑料导杆这样的设备，以在色带20即将到达该端部时进行判定，正如本领域所周知的。

作为一种选择，可以采用图17和17A所示的下面将要详细描述的连续色带盒。

采用一对输送器26和28来驱动即将在其上打印的媒体，例如纸张、标签、或其他媒体。该输送器26和28具有本领域周知的齿轮以驱动媒体。输送器26和28可通过一输送驱动器被驱动并通过一旋钮30被调节以手动增加媒体。所示的压板调节杆31在行式打印机10的狭口(throat)处打开和关闭压板。

支撑各个输送器的是一支撑杆32，用于提供输送器的支撑和调节。

图1A所示为与其它部分分离的部分。下文将要描述的是，不仅墨补充部分还有用于行式打印机10的墨补充和提供恒定打印色度的各种系统。墨补充器(re-inker)具有一多孔贮墨辊36，该贮墨辊具有下文将要描述的三个独立的部分或区段。辊36随着色带20的移动而转动并具有集流部(manifold)38。

图1B所示为具有各种元件的行式打印机10的构架。这些元件包括色带卷轴14及其轮毂18，其用于保持所示的沿着色带导轨22被供给的色带20。

在所示的端部框架40中，电动机被固定于其开口42内。输送器用的轴作为轴29在各个输送器26和28之间穿过并被开口44支撑。

墨补充器的基本设计、操作和主要部件是这样的，即墨最初被从墨盒、容器、或其它容纳装置124内的一液体墨盒中泵送。该墨盒容纳即将从一内部容器通过螺线管41所驱动的一个或多个机械泵而泵送的墨。每个螺线管41通过各自的泵将墨从墨盒驱动至集流部38，该集流部允许墨流入多孔的贮墨辊36中。安装在心轴和万向支架上的压力辊160在其自身与下文将要描述的转送辊156之间挤压色带20。

最后，当色带20穿缺墨补充系统时脱墨辊162除去色带20上过量的墨。根据墨的粘度以及流动特性，脱墨辊可以用多个辊来代替以除去过量的墨。

更具体地参照图1A来说明本发明的打印字锤，该图为沿着图1的1A-1A方向线的部分透视图。在该具体的视图中，压板60已经被示出具有一压板表面62，该压板表面可通过可旋转且可移动的压板支架64被调节。该压板是这样的，其中多个字锤击打色带20以允许媒体66上的打印，该媒体66可以是以下的形式，即纸张、折叠形式、标签、安装在托架结构下的塑料或任何其它合适的一般由媒体66表示的媒体形式。

图示为构成多个字锤70的字锤基质片(fret)68。字锤70可通过任何包括激光和电磨铣的加工工艺形成于该基质片68上。

每个字锤70具有一个打印尖头72，该打印尖头撞击色带20以促使点被打印于媒体66上形成点阵图案。

基质片68上的字锤70被安装于字锤组上，该字锤组包括多个字锤70。字锤组具有根据延长的杆浇铸或磨铣的底基74。字锤组底基74的背面内部是一间隙、凹槽、或槽76，在该槽内除了给字锤70提供保持力的永磁体外还可安装印刷电路板。槽76内的印刷电路板经由槽76基底中的一构造78而被容纳，这样永磁体也可以延长的方式被安装。这可从下文将描述的图1C中看得更清楚。

具有基质片68的字锤70通过螺旋部件80被安装，该螺旋部件将该基质片68紧固于字锤组的基底74上。为了提供一刚性的、起支撑作用的盖体，提供一带肋的字锤组盖体82。为了防止色带20上墨沾污和抹污媒体66，采用一掩模84。

在字锤组盖体82和掩模84内有多个开口86，该开口容许字锤70的头72撞击色带20。在掩模84中该开口86被标引(indexed)以提供字锤头72穿过掩模和字锤组盖82的通道。

更具体地看图1C，可以看出其中字锤组基底74已经被示出具有凹槽或槽78。凹槽或槽78中具有一个或多个永磁体90。永磁体90与附近的具有线圈96和98的极片92和94相连接。线圈96和98用来克服永磁体90的磁力，而该磁力保持字锤70靠着所述极片。

极片92和94以极片端100和102为端部。这些极片端100和102与永磁体90一起产生一磁路，这样可维持字锤70的保持力。为了具有适当的撞击效应，字锤70具有以任何特定方式焊接、硬焊或成形加工于字锤70上的头72。

一般地，字锤被保持在极片端100和102上直到电流作用于线圈96和98上。这样克服了穿过极片92和94的永磁力。这是经由与槽78内的电路板相连接的终端110和112提供的。

可以理解的是，当字锤头72撞击色带20时，该字锤头72以非常集中的且强有力的方式来撞击。结果，除了色带20发生强有力的撞击回弹和纤维特征外，还发生墨移位。这种特定发明通过适当涂墨有助于保持色带20的纤维特性。从而能够以一致的、恒定的、以及通常均匀的方式进行打印。然而，附带的优点就是色带20被墨润滑以延长寿命。

更具体地参看图2，可以看出其中已经示出轮毂18位于打印机10的构架上。轮毂18接受色带组件，该色带组件被一锁杆116锁定在适当位置处。该锁杆116用于将打印组件紧固并保持于下面的平台118上的适当位置处。

从图2的分解图可以看出，涂有墨的卷轴14封装于一盒体121内。该涂有墨的卷轴14具有与其相连接并叠加于盒体121上的接受卷轴。从根本上，该涂有墨的卷轴与接受卷轴对应于先前所示的卷轴14和16。这些特定的卷轴被安置并互连以穿过打印机10的狭口。这样，最终结果就是以卷轴14和16设置在图1所示的适当位置而告终。

打印机组件具有一盒体或墨盒容器124。该墨盒容器124接受一墨盒126。墨盒126具有将墨密封于该墨盒内的橡皮膜或隔膜400。膜或隔膜400提供多层密封效应以防止墨流动直到墨盒126已被安置在墨盒容器124中。

具有触点132的印刷电路板与墨盒126相连接。该电路板搁置在墨盒容器124中以准许传递墨盒126位于适当位置处的信息。触点与印刷电路板132之间的电干扰提供墨盒存在和操作控制的信息以允许进行适当的墨补充。

全部的墨补充组件121可装配平台118上并具有多个由螺线管41激励的泵。这些泵安装在位于螺线管41上方的壳体136内。下文将详细描述关于这些泵的螺线管41和泵功能的全部方面，这些泵通过贮墨辊集流部38(图1所示)将墨提供至贮墨辊36。

图2示出了涂有墨的卷轴14用的盖体120，该卷轴14被密封于轮毂或心轴18上。当被密封时，接受卷轴16通过穿过轮毂18上的打印机狭口被设置，从而可激励该系统。为了紧固全部的组件121，只需要将其安置于平台118上然后用形成于锁杆116上的锁将其锁定。该锁杆可弹性偏压在任一方向上，并且可容许移动以及锁定在一手动的基底上或一偏离中心弹性偏压的锁结构上，该锁结构已经通过手动撞击锁杆116而被释放。

图3更具体地示出了色带导轨22。色带导轨22具有一个由导杆140和142组成的色带传感器。导杆140和142容许色带20中的导电体将其桥接。这样当到达色带20的端部时产生一个判定用的信号。如上文所述，在打印色带的端部它可以是色带内的导电塑料导杆或嵌入导杆的金属丝形式。

用于接受墨盒126的墨盒容器或壳体124被示出是分离的。另外，已示出的卷轴14没有妨碍它的墨盒。促使墨被泵送的下文将描述的螺线管41也已经被示出。

壳体146覆盖下文将描述的泵。位于该壳体下面的是墨补充元件用的多个支架。这些支架支撑贮墨辊36以及集流部和盖体38，该集流部和盖体38通过密封于管子载体或槽148内的管子供给。该管子载体148允许管子自泵被向上供给。在独立的三个位置也就是区位、开口、或管道150、152和154中，该管子将墨输送至集流部38内。

为了将墨转送至色带20上，基本被隐在图3中的转送辊156已被示出。被置入两销子或轴杆194内的压力辊160用来挤压色带20。过量墨的去除是借助于脱墨辊162来完成的。如果需要更多的脱墨辊，可将脱墨辊162增加成多个辊。在这个意义上，可控制更多的脱墨辊以与色带接合或脱离从而进行更多量的脱墨或较少量的脱墨。

更具体地参看图4，可以看出所安置的墨盒和全部的墨补充组件121以平面剖视图的方式示出。组件121包括位于轮毂18上面的卷轴14。由壁164形成的围绕各种部件的有壁围绕物和壳体被剖视地示出。

平台118被示出具有先前所描述的安装于其上的部件。

具有墨位于其中间部分的墨盒126被示出位于墨盒支架或壳体124内的适当位置处，该支架或壳体124可将一囊状容器保持于其内。实际上，装有墨的囊状容器可安装在墨盒内部168。

贮墨辊36被示出其上面具有集流部和盖体38。为了将贮墨辊36放置于接触位置内，采用转送辊156、塑料框架和支架170。为了将该贮墨辊36移向与其相邻的转送辊156，通过扭簧174驱动的轴172来保持该塑料框架和支架170。轴172通过扭簧174有效地转动，这样按照图4中看来，可实现抵靠着相邻辊156的逆时针移动。

为了提供墨的传送，多个管子导管或支架148被示出。

用于移动卷轴14和16之间色带的色带马达驱动墨补充的处理量(throughput)，该卷轴14和16由轮毂18和19驱动。这样促使全部辊移动以可应用墨。当这些辊彼此抵靠着滚动时，墨从贮墨辊36被基本传送至转送辊156。然后墨在色带转送辊156处被传送至色带20上。

更具体地参看图4，可以看出转送辊156已经被示出。该转送辊156具有一轴，该轴在用于支撑塑料基底184的销186上转动。辊156转动并特别地提供从贮墨辊36至色带20的墨传送。

贮墨辊36具有成层状的多重区段，该多重区段由能吸收的弹性材料例如PORELON^、或其它发泡聚醚、聚氨酯、聚酯型聚氨酯(polyesterurethane)型多孔材料组成。贮墨辊的多重区段由不渗透的粘合剂或聚合物膜层粘结在一起。这样，在一实施例中，液体不会从贮墨辊的一个区段流向其它区段。辊的多重区段的孔径大小、孔隙度、吸收性和密度可独立进行确定，这样每个区段可获得特定的流动特性。这将在下文的附图中详述。

转送辊156包括发泡聚氨酯或其它多孔型的弹性圆筒。其表面被粗糙磨削以提供多孔或纹理表面。然后墨可保持在多孔或纹理表面内的表面附近。具有内部气泡的转送辊156材料可采用闭孔发泡过程制成。通过粗糙地磨削辊156的表面，其表面附近的气泡被用来提供更多的纹理和吸收表面。这种设计提供具有足够刚性的改良的吸收性从而当转送辊被下文将描述的压力辊挤压时迫使墨进入色带。可以采用任何纹理或任何程度的表面改变以在辊156表面上保持更多量的墨。

应该理解的是可以采用任何类型的用于贮墨辊36和转送辊156的材料。必要的部件将确保墨能够从贮墨辊36以相对高的速度被适当地传送而同时避免弄脏和过量墨。

为了实现适当的尖头或转送辊156对色带20的挤压，采用压力辊160。压力辊160的两端被支撑于一轴杆上或一对销194上。压力辊160通过叶簧196被偏压(bias)并在下文将描述的图13中的万向支架210上枢轴转动。

压力辊160可以包括乙缩醛(acetal)或其它坚硬的塑料圆筒。提供弹性偏压以使色带20挤压转送辊156。穿过下文将描述的图5、5a和13中的万向支架210的径向力充分挤压色带20以迫使墨脱离转送辊156表面进入色带20。

压力辊的关于弹性偏压功能的另一实施例将在下文的图16中描述。

为了去除过量的墨，所示出的脱墨辊162被支撑在一销或轴杆202上。脱墨辊162包括泡沫或其它表面改良的聚合物。这种聚合物可以是ACQUELL^或PORELON^。脱墨辊162的功能是双重的。首先，它可在由于墨补充和非打印而产生的过量墨积累的色带区域中将过量的墨从色带20表面去除。但是，通常这种特性不会去除太多的墨以致会破坏即将继续进行的补充墨的目的。第二，脱墨辊162在扩散过程中起到辅助作用，该扩散过程易于在一个周期时间将墨均匀地分布在整个色带宽度上。虽然已经示出一个脱墨辊162，但也可以串列、平行或串联的方式采用多重脱墨辊。当采用多重脱墨辊时，可以根据墨类型以及所需的脱墨程度将每个脱墨辊接合或脱离。但是，在某些情况下，根据所处的条件，脱墨辊或许不是必需的。

图5示出具有贮墨辊36、转送辊156、和压力辊160的部分补充墨组件。脱墨辊162也被示出。从该俯视图可以看出，压力辊160被支撑于销或轴杆194上。销194被支撑于万向U型支架210上。该万向U型支架210由一对吊耳(ear)212支撑。U型支架210具有上部和下部，销或轴杆194经由该上部和下部被支撑以便于压力辊160的旋转。

更具体地参看图13，可以看出压力辊160通过一销213被支撑于吊耳212上。U型支架210上的吊耳212允许沿着所示的箭头501方向移动作为围绕销213的枢轴转动。

叶簧196迫使压力辊160挤压色带20。它沿着所示的箭头502方向移动。可以采用任何类型的强制力或偏压使压力辊160向转送辊156移动。

为了从相对多孔的、纹理的、缓和的(relieved)、或有条纹的橡皮结构的转送辊156传送墨，弹簧196的弹力使压力辊160向色带20挤压。转送辊156如先前所述地被轴杆186支撑并具有用于支撑该转送辊的滚针轴承217。轴杆186可以是钢的而轮毂可以是塑料或其它任何合适的材料。

支撑压力辊160的销213可以用轴承、轴衬、或其它的允许在叶簧196弹力控制下沿着箭头502方向以万向架形式旋转运动的构造来代替。这样允许压力辊160相对于墨转送辊156定向以使其自身对齐并适当地挤压色带20。

压力辊160可以由硬的塑料或其他合适的材料制成，用于将色带20挤向转送辊156。叶簧196可经由带印记的翼片(stamped tab)被连接，该翼片被紧固在部分基底或壳体下面的点端225处。可采用其它特定类型的弹簧以允许压力辊160挤压色带20。既定设计的结果在点端227处提供一支点，弹簧抵靠着该支点来驱动压力辊160。

作为另一种选择，在图5A中，为了允许用于保持压力辊160的U型支架210抵靠着转送辊156旋转移动，该支架210由销220提供的一轴支撑。一扭簧可提供力以允许在某种情况下该支架210围绕着销或轴杆220移动。但是，为了允许它抵靠着转送辊156转动，也可用弹性偏压元件、销、或万向元件来代替该扭簧。

用于抵靠着转送辊156偏压压力辊160的另一实施例在图16中示出。在这个具体的视图中，可以看出轴杆或销186是这样的，即它们接受转送辊156以便与辊36共同旋转。

压力辊160被支撑于销或轴杆194上。辊156和160与脱墨辊162一道都被安装在下底板600和上底板601上。可以看出，色带20自卷轴14穿过转送辊156后，从脱墨辊162和压力辊160之间穿过。

为了弹性偏压压力辊160，采用叶簧、卷簧、或者D-或C-钢丝弹簧602将辊156和160紧固成与色带成20压挤关系的辊隙。这是通过使弹簧602处于压缩的弹性偏压关系以沿着转送辊销186的方向移动轴杆或销194来实现的。

可以看出类似功能的弹簧在销或轴杆186和194的延伸部分上作为弹簧604，该弹簧604位于安装板600的下面。

具有不同弹性偏压功能的压力辊160在某种情况下可用柔性辊来代替，该柔性辊具有相对可压缩的和可回弹的特性。这样，该柔性、或可压缩性材料可以弹性挤压色带和转送辊156。然后应该减少或消除弹性偏压的需要。

作为一种选择，分别与各个销186和194的上端和下端相连接或钧住的卷簧608可被取代。它已经以放大的直线形式(translated form)被示出，用于将销和各个辊156和160紧固成与色带20成辊隙压力(nippingpressure)的关系。弹簧608应该提供充分的张力以使辊156和160紧密靠近。

再次参看图5A，可以看出多个管子或导管已经被示出。它们稍微隐在图5中。所示出的这些导管经由被分裂成一对Y型弯管的管子228从容器124的墨盒产生，以使墨沿着三个特定管子230、232、和234的箭头方向通过。这些独立的管子230、232、和234容许墨流过螺线管41所驱动的泵。

对应于各个泵所驱动的墨流，螺线管被标记为41C、A、和B，所述泵将墨输送至集流部38和贮墨辊36的各个流动部。在墨被下文将描述的泵驱动之后，经由管子236、238和240流至集流部38，该些管子236、238和240分别作为集流部38上所示的管子伸出(emanate)。然后这些管子装入集流部38到达贮墨辊36的各个区段以使特定区段的墨以受控的方式涂敷于色带20上。这些独立的管子236、238和240供给至作为开口或导管150、152和154的送料器弯肘处，该弯肘可以是肘管或先前所描述的管子。

为了阐明墨路径，相对于墨经过管子236、238和240流入贮墨辊36的各个区段，将采用名称为A、B和C的路径。相对于下文将描述的卷轴和集流部的流型，这也将会使墨流受限制。具体来说，引导导管弯肘或管子150被指定为流径B，导线或肘管152被指定为流径A，导管或肘管154被指定为流径C。这些独立的流径供给至下文将描述的图6、7、8和9中的卷轴和集流部构造中。

更具体地参看图6和7，其中示出了内部卷轴、轮毂、心轴或圆筒260。卷轴260具有槽262和264，该槽262和264纵向定向以允许墨从形成部分集流部的杯形区域266向下流动。该卷轴的杯形区域266具有类似于通道的墨可流入其中的周向槽、环形凹槽或圆形槽，这样它可沿着槽262和264的长度分布。延长的槽262包括部分墨流径A。缩短的槽264包括部分流径B。可以看出流入槽262和264的墨与分别在流径A和B方向的开口268接合，使其直接流入槽262和264内。

卷轴260被插入、密封或压合进入第二或中间卷轴、心轴、圆筒或轮毂272内部，该轮毂272具有一开口274用于连通卷轴260的槽。各个卷轴被压合或密封在一起从而杯形区域或环形凹槽276可产生一个用于接收墨的区域，该墨来自杯形区域266的外部或壁与杯形区域276壁的内部之间。

中间卷轴272具有多个对应于槽264的开口或口。这些口组成墨可沿着流径B方向流动的路径。

中间卷轴272的下口允许墨沿着槽262并在流径A的方向上流动。

这样，根据槽262和264的各自的位置，流入杯形区域266的墨经由开口268可向下流动并且可经由流径A和B向外流动，该槽262和264的位置与中间卷轴或中间轮毂的流径A和B的开口相匹配。实际上，槽262和264的端部被标引并对应于轮毂272的流径A和B用的口或出口。

前述的两轮毂260和272被压合入外部的轮毂或卷轴280内。外部轮毂280接受经由一杯体在该杯体与中间轮毂272的杯形区域276的外壁之间的墨流，所述杯体是以杯、圆形槽、或周向凹槽282的形式产生的。在一个实施例中，轮毂具有排列成行的凹槽或标记，这样轮毂中的每个开口彼此对应，从而促进流径A、B、C的适当流动。

在流径C方向上容许墨流径向下流动。这样将墨输送至下文将描述的贮墨辊36的最上部、区段、或圆盘上。再有，外部的轮毂或卷轴280具有相应的开口以允许流径A和B方向上的流动，该流径A和B处于压合的关系这样墨可自槽262和264流动。来自槽262和264的墨经由中间轮毂272、经由与贮墨辊36处于连接关系的各个流径A和B流出。这些流径结束并被标引至外部轮毂280，这样最后的外部轮毂的流径A和B将允许墨向外流动并最终流入贮墨辊36内。

贮墨辊36包括层、圆盘、区段或部分286、288和290。上述这些位于具有O型圈294的端盖或轴衬板292上，该O型圈294用于密封在形成贮墨辊36的材料内部以及端盖292上的各个卷轴260、272和280。

贮墨辊材料构成有吸收能力的弹性材料例如PORELON、发泡聚醚、尿烷、或聚酯型聚氨酯毡。贮墨辊36的多重区段也即圆盘或部分286、288和290由不渗透的粘合剂或聚合物膜层粘结在一起。这样，墨不能从一个区段容易地流向其它区段。

辊多重区段286、288、290的孔径大小和密度被独立控制从而每区段可获得特定的特征。组成贮墨辊36的泡沫在区段或圆盘286范围内是促使墨沿着流径C方向流动的；区段288促使墨沿着流径B方向流动；而区段290促使墨沿着流径A方向流动。这些圆盘区段对应于色带20的区段，为了根据其相对的墨消耗而补充墨起见，该色带的区段被检测并被维持。

贮墨辊36或三个区段286、288和290结合起来时的长度小于色带20的宽度。这样，其中无墨转送的边界地带出现在色带的每个边缘处。因此，墨补充至色带的中间并逐渐通过扩散将其分布至该边界地带。

借助于上述定向，贮墨辊36的区段、圆盘或元件286、288和290提供了将墨从输送槽路径或A、B和C方向分布墨的能力。这种设计能够呈现独立墨补充器的各方面，用于在色带20上的特定区域或部分补充墨。基于字锤70击打，它们会对应于所打印页面的垂直列来补充墨。

本发明的有效特征就是根据被打印点的频率提供墨需求。它一般在适当时候将墨成比例地供给至色带20上的适当区域或部分。由于墨有时在色带20的局部区域消耗较高，例如在打印条形码或图形时，补充墨的过程将不可避免地在色带的某些地方沉积过多的墨。这通过采用一个或多个脱墨辊162来补救。但是，根据墨以及其它条件，可能不需要脱墨辊。

更具体地参看图8和9，贮墨辊36和集流部已经被示出具有各自的导管或肘管150、152和154，该导管或肘管经由各自的流径B、A和C输送墨。轮毂、心轴或卷轴260、270和280以嵌套的关系被示出。为了使贮墨辊区段或圆盘286起作用，所示出的流径C向下流动。可以看出，关于贮墨辊区段288的流动，其流径在墨流径B的方向上。这样，贮墨辊区段或圆盘288接收流径B。最后，流径A使区段或圆盘290起作用。这些独立的流径C、B和A组成根据命令所输送的墨流径以将适量的墨保持于贮墨辊的区段286、288和290中。这些区段对应于色带20的即将被补充墨的区域或部分。

再次如图8和9所示，贮墨辊36被支撑于一塑料销、轴杆、轴或杆300上，该轴杆300又形成于一支撑元件302上。这样，端盖292可被紧固和旋转于销或轴杆300的轴衬或支撑凸缘293上。

轴衬或支撑凸缘293可用特氟隆充满，这样当其在塑料轴或轴杆300上旋转时产生适当的润滑性。

更具体地参看图10和10A，可以看出示出了墨补充器单元的一泵。该泵被设置在平台118下面的一壳体中并分别通过螺线管41C、41A和41B来服务，虽然仅示出了螺线管41A。具体地说，每个螺线管41C、41A和41B具有位于其上面的一泵以分别为墨路径A、B和C服务。位于每个螺线管41上面的壳体320用来容纳一泵以便经由管子236、238和240进行泵送，这些管子236、238和240经由肘管或定位器(fixture)150、152和154来为集流部38服务。每个流径C、B和A通过相应的泵而起作用，该相应的泵不同于上述的用于每个螺线管41C、41A和41B的三个泵组。

每个螺线管41C、41A和41B具有位于其上面的一壳体320，该壳体320内具有一泵。这些泵通过螺线管经由一轴或芯子(core)的激励而起作用。图10和10A示出了其中一个螺线管的芯子，该芯子沿着箭头341的方向上下移动。这种移动促使塑料尖端322向激励器臂324移动，该激励器臂具有一个圆形旋钮、增加物或接触元件326。

接触元件326一般抵靠着与膜片(diaphragm)346接触的柱塞式驱动器330而设置。当被激励时，这允许墨沿着箭头332的方向流动，该箭头332方向会与例如管子230、232和234中的一个连接。向外流动将沿着箭头334的方向进行，该箭头334方向使管子236、238和240中的一个起作用。这样，对于具有入口和出口的每个管子区段，采用壳体320中各自的泵，该壳体320位于由螺管线圈336驱动的各个螺线管41C、41A和41B的上面。通过安装螺母338而将螺管线圈336紧固于支架340从而使该螺管线圈固定。

当沿着箭头341的上下方向激励螺线管的轴例如轴342时，该轴驱动弹性膜片346。这样驱动墨沿着箭头332和334的方向经由泵而流动。通过两鸭嘴形的止回阀350和352而增加单向流动，当墨经过时该止回阀保持箭头332和334方向的墨流动。可采用其它任何类型的单向阀系统例如隔膜、提升阀、菌形阀等等来形成墨的定向流动。实际上，当壳体320内具有泵的补充墨组件设置在各个螺线管41C、41B和41A上方时，壳体146准备促使墨经由被泵送的各个管子流动。

为了确定单元的数目，采用具有一处理器的印刷电路板358来存储该单元的数目以及被从墨盒126泵送的数量值。

从图10反视的视图被示出在10A中。可以看出图10中的向外流动是沿着箭头334的方向，而向内流动是沿着箭头332的方向。就这点来说，鸭嘴形止回阀350和352也被示出具有墨在此经过的方向。这种流动随着示出经由引入管370和放出管372将更具体。内腔374被示出位于膜片346之上。进入该腔374的各个通道是内部入口通道382和内部出口通道384。这些通道促使各个由鸭嘴形阀350和352所控制的箭头方向的墨流动。可以采用任何类型的止回阀或其它类型的阀来代替该鸭嘴形阀以允许隔膜型或任何其它类型的泵用于此处所提供的流动。

为了促使膜片346精确且避免滞后地移动，采用卷簧385来促使该膜片返回。可采用其它类型的泵例如柱塞、弹锁隔膜、活塞、球形泵、蠕动泵、挤压管泵、以及多个用于墨流动的泵。

图10B所示为根据本发明的一个实施例、用于检测打印系统中的缺墨状态的实施例的方框图。缺墨检测系统包括螺管线圈336(作为螺线管41的一部分)，该缺墨检测系统与驱动轴342(图10)的电路耦合，用于如上文所述地将墨从墨盒126经由墨管子230、232和234并从墨管子236、238和240泵送出来。与螺管线圈336耦合的是测流电阻器390、模拟-数字转换器(ADC)392、以及数字信号处理器(DSP)394，该螺管线圈可以包含PCB358。ADC392通过经过测流电阻器390的电压来测量电流并如本领域所周知地将模拟电流值转换数字值。激励时间内的数字电流值或对应的电压通过DSP394被存储和处理。

当墨盒126的墨用完时，由于止回阀350和352导致的单向流动而产生真空，导致弹性膜片346不能返回至其正常位置，也就是，真空将膜片346朝着卷簧385向上拉起。这样在其向上移动过程中促使螺线管轴342上的机械载荷发生变化。因为螺线管轴342与螺管线圈336机电式耦合，在所述的向上移动过程中，墨被消耗时产生的电流分布不同于保持有墨时的电流分布。

图10C所示为除了螺线管的状态还有电流分布的典型曲线图，作为墨盒用空和填满时的激励时间函数。线505表示满墨盒的状态，线507表示空墨盒的状态，线509表示与满墨盒结合的螺线管电流，线511表示与空墨盒结合的螺线管电流。从图10C可以看出，在满墨盒状态与空墨盒状态之间的电流分布不同。这种不同或分布变化通过DSP394来监控。基于这点，当DSP394确定墨被消耗时，得到指示，由此允许用户补充或替换墨盒。仅当来自墨容器或袋的墨完全被消耗掉时，得到“墨用完”的指示。接下来，当墨没有完全被消耗掉时不补充墨，其如采用常规的方法一样，由此导致为保证给定量的打印而补充墨容器所需的次数减低。在其它实施例中，任何用于激励墨泵的机电装置都可来代替螺管线圈336，例如回转马达。

图11和12示出了具有墨盒126的墨盒体或容器124，该墨盒126中保持有给定量的墨168。墨盒126通过一个主要出口管392而起作用。该主要出口管392可具有一个可与一管子连接的扩口式管接头394，该管接头连接394将墨输送至壳体320内的各个泵内。墨盒126具有一伸出的管状部分396，该管状部分396延伸到一管元件398内从而使墨可向下流动并且不会留在分界面处。

墨盒的管子396与隔膜400一体并且该隔膜是穿通的，当墨管子向下悬挂时该隔膜被针402穿通。这可以从图12中清楚可见，其中隔膜400作为可穿通的弹性元件已经被剖面地示出。当隔膜400被穿通时，经由与针402互连的管接头392允许墨流动。这样，这仅需将墨盒126安置在墨盒体124内并且一旦隔膜被穿通就允许墨168经由针402流动。

墨沿着管子228的方向经由管接头392流出，该管子228与用于泵送墨的管子230、232和234互连。在图12中所示出的管子228与扩口式管接头394分离，但会被正常地连接以允许墨沿着其间的箭头方向流动。

参看图14，可以看出已经示出系统和墨补充器组件的简图。具体地说，图14包括用于检测色带上的墨量并经由各个泵调节墨流的系统。在这种情况下，可以看出色带20沿着供给方向以直接并置的方式移动至光敏图像传感器402。这种光敏图像传感器在图5和5A中作为图像传感器402被示出。

为了能够读取色带20上的墨量，光敏图像传感器402可设在任何位置。光敏传感器利用从色带20反射的反射度。这通过多个发光二极管和二极管传感器而完成。这种发光二极管将光线投射至色带20上。然后该光线被检测并通过反射返回至光敏传感器的多个光敏传感器上。

为了提供反射可以采用任何类型的光。而且，可以采用任何类型的传感器，只要该传感器能确定色带20的反射度。

白色表面的反射度接近或等于100％的反射。完全为黑色的着墨表面，其反射度接近于零。在某些情况下，色带上光的完全吸收会致使没有反射。在多个情况下，根据墨的液态特性来断定其反射度。这样就存在某种凭经验断定的反射度，该反射度不是绝对地通过计算来确定。

因而，至于确定色带上的墨量所需的反射度，必须建立一个特定的设置(setting)。另外要注意的一点就是反射的量是相对线性的，虽然它可随着先前所描述的墨液态特性或其它特征而改变。这些不同的特征可以是由于染料或墨颜料以及载体而引起的，这种载体可以是油酸的形式。

撇开这个不说，反射可以是表面现象的一个因素，该现象是指不穿透色带20。另一个要注意的一点就是可以改变墨浓度。要注意的是，各种墨也具有不同的光吸收特性，该特性必须建立从而用于特定的墨。然而，当建立特定的反射度时，返回至光传感器的光随着色带20上发生的墨消耗而增加。作为另一个因素，反射度可随着温度而改变。

再一次，更具体地参看图14，可以看出光敏图像传感器402具有三个离散的光检测区404、406和408。各个光检测区对应于贮墨辊的离散区段286、288和290。这样，经由流径C、B和A形成的墨流作为检测区C′、B′和A′被示出在光敏图像传感器上。当特定量的墨作为与色带的一区域或部分上墨消耗相关的墨在所述部分或区域C′、B′和A′中传感器402被检测时，一信号被传送以促使贮墨辊36相关区段上的墨补充。

根据反射率所得到的平均反射值作为反射度的平均值1、2和3以提供对应于墨流径C、B和A的墨。这样，根据反射度可以控制墨的输出并将墨涂敷于色带20上，该反射度对应于色带20的特定区域或部分中相对量的墨。

打印机10像大多数打印机一样具有一个控制器，它可以是板卡控制器或者与主机相连的板卡控制器。不考虑这个事实，控制器可计算脉冲数从而显示打印机正在使用以及每单位时间击打色带20的次数。同样，可以估计色带20被撞击的特定位置。可以看出，借助于图1的倾斜的色带布局，它促使在色带的不同位置上穿过该色带宽度方向所进行的撞击。关于所计算的击打总数的具体信息提供给打印机盒体的芯片以用于更换全部墨补充器组件用的墨盒126。关于进行色带20击打的信息容许所述控制器经由贮墨辊36的圆盘、区段或部分286、288和290输送更多或更少量的墨至色带的一部分或区域中。

在某种情况下，字锤击打色带的位置以及击打次数可用来控制被泵送至贮墨辊36的墨量。作为特殊的应用，通过计算被打印点的数量及它们在色带上的相对位置，可以不使用传感器并可保持墨流的控制。

除了上文所述的情况之外，光敏图像传感器402的上部和下部可被校准以监控色带20的边缘。边缘的监控可以建立，无论色带被磨损还是相对于墨系统没有被适当地标引。如果色带20没有被标引至贮墨辊36，供墨的特定点可能不会很好地确定。要注意的是，色带边缘及其相对于所述系统的位置相当重要。经过控制器的情况可以是这样的，即它警告操作者或自动调节色带20的边缘位置从而进行适当的着墨。

用户可对媒体66上的打印质量进行观察，或者在打印后显示对色带20上墨浓度的自动调节。这可通过自动分析所要的墨量或者显示墨量然后手动(操作面板)或自动调节设定值从而多方面控制打印机来完成。这样，通过传感器显示打印质量和/或暗度或亮度可以自动调节墨量，然后就可以将或多或少的墨应用于贮墨辊36。实际上，通过打印质量验证系统可以进一步控制打印质量。

要注意的是，被输入到PID1和PID2和PID3的定值控制提供了正确的成比例输出。可建立特定泵的正确脉冲率，该泵用于墨经由流径A、B和C的流动。PID是成比例集成的不同设备，用来实现分别由螺线管41C、41B和41A所驱动的泵的脉冲率。

为了建立螺线管41C、41B和41A的正确操作，利用螺线管41的电流控制以防止泵的超速传动，其中该螺线管41C、41B和41A与流径C、B和A用的泵结合。泵的流径脉冲率作为C、B和A已经被示出从而提供各个螺线管41C、41B和41A的脉冲，其中该螺线管41C、41B和41A为驱动泵1、2和3的离散螺线管，该泵1、2和3供给流径C、B和A。这样，由螺线管41C所驱动的泵1的输出经过流径C。由螺线管41B所驱动的泵2的输出在流径B的方向上，而由螺线管41A所驱动的泵3的输出在流径A的方向上。

一计数器与螺线管41的各个脉冲相联以确定由泵驱动的墨量。这样，可以根据各个泵的脉冲数和贮墨辊36上的净墨量以及所进行的相应调节来进行确定。这可以通过墨补充组件中的板卡处理器或通过打印机控制器来完成。就这一点补充来说，脉冲计数此时被送达需要进行打印机盒体替换或墨补充的信息。这可以作为用户用的输出量或自动终止点被示出以防止任何进一步的打印。

从上文所述可以看出，光敏图像传感器402随着它分别检测的与贮墨辊区段286、288和290相对应的色带区域或部分中的墨量，可有效地建立到达贮墨辊36的流径。这样为与流径A、B和C相对应的所述区段提供适量的墨，以便在色带20的三个独立部分正确着墨。这使得色带20能够在相当一段时间内保持恒定浓度的墨。所述系统还为色带20提供适当的润滑性。

用来提供经由流径A、B和C流动的泵送或脉冲一般能够以增加的形式进行，例如，每一次增加5至40秒。但是，不同的打印速度将会导致所需要的脉冲更多些或更少些。

另一个改进之处在于通过热敏电阻616任意检测环境温度。该热敏电阻616的输出量可提供一个与光敏传感器402一致的给定值。它可通过校准各种环境温度的传感器来进一步实现补偿。

更具体地参看图15，可以看出已经示出另一种贮墨辊36a。该贮墨辊36a具有流径A、流径B和流径C，这样使墨以图8和9所示的类似方式进行流动。这些流径与类似于集流部38的集流部38a相连接。

在流型的视图中，可以看出管子或直接流向各个圆盘的流路，经由这些流路可以沿着自上到下的流径C、B和A的流动进行墨补充。这样，流径A直接流向底部并从区段290a出来。流径B向下流至区段288a并外流以将各自的色带部分补充墨，而流径C向下流至最高的区段286a。

从上文所述，可以看出不同的流径可以根据示出的图8和9且不利用补偿杯体而形成。改作经由具有口的管状元件、间隔或补偿圆筒来直接流动。这些管状元件可被铸造成贮墨辊36a的线管以便经由区段286a、288a和290a向外适量流出。这样，可以理解的是，只要能够进行墨流动以便在被指向流径A、B和C的区段中补充墨，就可以采用各种构造和流径。

参看图17和17A(图17A所示为与一击打式打印机结合的连续打印色带盒)，可以看出已经示出连续的色带20a。该连续的色带20a穿过两臂640和642被支撑。这两臂640和642向外支撑色带20a从而该色带可在字锤组上方以图1C所示的方式穿过。色带20a可通过所示的具有独立补充墨功能的色带驱动器而被牵引或拉动。并且，它可作为多褶或多叠的色带在存储部644形成。上述的色带20a存储区以折叠区644的形式可被盖体646覆盖。这样，色带20a的连续环路可以穿过字锤组的字锤70，用于通过字锤头72进行打印，而同时通过先前实施例中所述的墨补充来进行墨补充。

连续色带20a穿过能吸收的贮墨辊36以及转送辊156，该转送辊156与压力辊160接合。辊156和160以图16所示的方式被彼此弹性偏压。可以利用脱墨辊162或一系列多重辊。

墨盒、容器、或壳体124以同样的方式与泵相连接以提供沿着流径C、B和A方向的墨流。

可利用任何特定的用于移动色带20a的驱动器例如一辊或轧辊。并且，该具有受控色带驱动器的驱动器可通过驱动一个或多个辊156、160和162来进行驱动。

作为进一步的改进，如图18所示，墨补充部分可提供移动(mobius)环路650，该环路650通过支架或者成角度转动的导轨或狭槽652和654而翻转。各个导轨652和654允许色带沿着所示的方向翻转以便使其沿着所示的箭头方向连续移动。这样，mobius环路650使色带20a能够两次穿过并且双面着墨，该双面着墨通过使色带的不同部分两次穿过辊160和156而进行。

在另一种实施例中，可以以多对或多套辊156、160和162的形式来应用双套辊。这样，来自贮墨辊36的墨可被传送至一对转送辊156上从而可经由mobius环路形成双程色带20a，其中所述转送辊滚压压力辊160。在双倍增加的两辊156和160中的每个以及脱墨辊162可通过相同的贮墨辊36起作用，该双倍增加的两辊156和160中的各辊经由mobius环路使色带20a着墨。并且，可采用两对贮墨辊36。

贮墨辊36可以和整个系统一起形成，从而仅将墨补充给色带20或20a的一个部分或其它多部分。这样，将仅使用区段286、288和290中的一个或其它多区段。可采用具有单一区段288的单一泵经由辊36的全长将墨涂敷于整个色带上。在闭环式控制系统中该泵被传感器控制，该传感器检测穿过色带20全部宽度的墨。

为了改善变化的环境温度下的打印，本发明可采用多粘度型墨。这种打印墨在申请日为2002年12月11日、名称为“多粘度型打印墨”以及发明人为Jeng-Dung Jou，Dennis R.White，Gordon B.Barrus的美国专利申请10/316,784中已被描述，并被共同委派给本申请的代理人，该申请在这里通过引用作为证据(Exhibit)A。

当由于环境温度而使墨流发生变化时，它可经由贮墨辊36，流径A、B和C，并且还穿过辊156、160和162来实现流动。这样又在色带20上及其间隙处得到适量的墨。

粘度，例如用于击打式打印机墨的粘度是墨厚度的一个量度。低粘度型打印机在高温下失去了剪切强度甚至当墨分布在一载体例如打印机色带20上时。这就会导致墨沾污和墨迁移。从而降低了打印质量。

另一方面，在高温下能够很好地进行打印的墨的粘度较低温度下变得过高。过高的墨粘度呈现出其它打印问题。所述问题包括：转送到色带20上和从该色带转送出的转送不良、经由小管泵送的阻力、除了从辊156、160和162转送外还有经由贮墨辊36的泡沫材料进行的非常低的转送。贮墨辊36中所使用的用来补充打印色带中墨的这种泡沫材料可阻塞辊。

当环境温度冷时打印机墨应该很容易地流过路径A、B和C。理想的墨也应该保持足够的厚度从而当温度热时它不会过分地迁移。低的环境温度需要一种浅色(也即低粘度)墨，在高温时需要深色(也即高粘度)墨。

本发明可采用两种或更多的不同粘度的墨的混合物以形成多粘度型墨，其中在整个温度范围内高分子量的分布(也即高的多分散度)很好，在该温度范围内打印系统例如击打式打印机期望被操作。这些多粘度型墨在高温下保持充分的粘性，而在较低温度下保持比普通粘度低的粘度。

多粘度型墨的实例包括体积占50％的高粘度墨(例如室温时为1600cps)和体积占50％的低粘度墨(例如室温时为750cps)的混合物。图19示出了多粘度型墨与单一粘度型墨之间的粘度比较。正如所看到的，多粘度型墨可以改善低温下的流动状态并可在室温和更高温度下保持与单一粘度型墨相同的性能。高粘度可导致大量的墨流到打印媒体上，产生沾污和其它不利的打印质量。在一个实施例中，所希望的粘度在室温下大约为1000cps。

在另一实施例中，可以改变高粘度和低粘度的墨的百分比。例如，30％的高粘度墨(例如1600cps)和70％的低粘度墨(例如750cps)的混合物。与50/50的混合物相比，这种组合物以对数标度将曲线5％的斜面弄平并截取斜面5％。此外，也可以改变粘度，例如1600cps墨与550cps墨的混合物。在一个实施例，高粘度墨的cps介于大约1100与1600之间，而低粘度墨的cps介于大约300与900cps之间。本领域技术人员要理解的是，改变混合物中所使用的混合百分比和/或墨粘度将会产生不同的结果和不同的温度，并可将操作温度优化。例如，在受热区域的打印比通常低温下的打印可能更需要一种不同的多粘度型混合墨。本发明还可适合于由浓度和粘度不同的三种或三种以上单一粘度型墨形成的多粘度型混合墨。多粘度型墨的补充细节可在共同拥有(commonly-owned)的申请日为2002年12月11日的美国专利申请10/316,784中找到，这里该申请全部作为参考。

为了延长色带的寿命，根据其它实施例可采用单一的高粘度墨和/或较厚的打印色带。高粘度墨，例如在10°至50℃的整个标准温度操作范围内粘度至少为1000cps，通过润滑色带纤维来延长色带寿命，由此降低显影色带的摩擦力以及色带路径中导轨的磨损。此外，采用厚的打印色带，例如厚度在0.0045″至0.0055″之间，可以通过降低打印媒体上字锤的冲击力来延长色带寿命。当字锤撞击色带时，较厚的色带吸收并缓冲在下面的打印媒体。因为(来自色带的)更多物质位于字锤与打印媒体之间，所以色带的损坏，例如当字锤击破色带时，被减到最小。另一种延长色带寿命的方法，无论有否厚的色带，就是采用弹性压板，例如在共同拥有的名称为“外层为硬质材料的弹性式打印机压板”的美国专利6244768中所公开的，这里该专利全部作为参考。应该注意的是，所描述的所有特征不是必须用于打印机或打印方法中，并且不是仅采用一个或多个新颖的特征来提供胜过传统打印机和方法的益处。

本发明的上述实施例仅是进行说明并且它不限于此。这样本领域技术人员将会清楚的是，在不违背本发明的较宽范围的情况下可进行各种变化和修改。因此，附加的权利要求包括所有这些属于本发明的真实精神和范围的变化和修改。

Claims (50)

1.一种击打式打印机，包括：

多个具有打印尖头的字锤；

一打印色带，用于从所述打印尖头通过击打进行打印；

一电驱动器，用于促使所述字锤驱动所述打印尖头向所述打印色带移动；

一供墨源；

一贮墨辊，用于将所述墨供至所述打印色带；

至少一个与所述供墨源相连接的泵，用于将墨供至所述辊；

一传感器，用于判定所述色带上的墨量；

至少一个流路，位于所述贮墨辊内，连接成用于从所述泵进行液体流动；和

一电路，用于当所述传感器检测所述色带上的墨状态时促使所述泵将墨泵送至所述贮墨辊。

2.根据权利要求1所述的击打式打印机，其特征在于：所述击打式打印机为行式打印机，并具有安装在字锤组上的字锤，该字锤组被一永磁体保持直至所述电驱动器克服所述字锤的保持力。

3.根据权利要求2所述的击打式打印机，其特征在于：所述电驱动器包括与所述字锤结合的线圈，以克服永磁体保持力。

4.根据权利要求1所述的击打式打印机，其特征在于：所述贮墨辊由多孔式泡沫材料形成，所述流路将墨传送至所述贮墨辊中的一特定位置，用来渗透所述辊的一特定区段。

5.根据权利要求4所述的击打式打印机，其特征在于，还包括一个将其上的墨直接传送至所述打印色带上的墨转送辊，所述墨转送辊与所述贮墨辊滚动接触以便将来自所述贮墨辊的墨转送至所述打印色带上。

6.根据权利要求5所述的击打式打印机，其特征在于，还包括一个偏压所述转送辊的压力辊，以挤压所述转送辊与所述压力辊之间的所述色带。

7.根据权利要求6所述的击打式打印机，其特征在于，还包括一个与所述打印色带接触的脱墨辊，用于将过量的墨从所述色带上除去。

8.根据权利要求1所述的击打式打印机，其特征在于，还包括两个或多个位于所述贮墨辊内的流路，该流路经由一集流部与一泵相连接，所述流路用于将墨分布在与所述色带上要被补充墨的部分相对应的所述辊的各个区段上。

9.根据权利要求8所述的击打式打印机，其特征在于：所述流路是分离的并且形成于所述贮墨辊的内部，所述辊由泡沫材料形成并具有至少两个彼此分开的区段以便接收来自不同流路的墨，这样可以不同的量将墨传送至所述部分中。

10.根据权利要求1所述的击打式打印机，其特征在于：所述墨包括由两种或多种墨混合的混合物，每种墨在相同的温度下具有不同的粘度。

11.根据权利要求1所述的击打式打印机，其特征在于：所述打印色带至少具有约为0.0045″的厚度。

12.根据权利要求1所述的击打式打印机，其特征在于，还包括一个与所述至少一个泵耦合的缺墨检测电路，通过监控电流的变化来判定所述供墨源被消耗。

13.一种用于击打式打印机色带的墨浓度控制系统，包括：

一贮墨辊，由吸墨材料形成；

位于所述辊内的至少一个流路，用于将墨传送至所述贮墨辊；

与一供墨源相连接的泵，用于将墨泵送至所述流路；

一传感器，用于检测所述打印色带上的墨浓度；和

一电驱动器，响应于检测墨浓度的所述传感器，驱动所述泵以使墨流至所述流路。

14.根据权利要求13所述的墨浓度控制系统，还包括：

一与所述贮墨辊接触的转送辊；

一向所述转送辊偏压的压力辊，所述色带穿过其中，所述压力辊将所述色带挤压在所述转送辊上。

15.根据权利要求14所述的墨浓度控制系统，其特征在于：所述供墨源是一种多粘度型墨。

16.根据权利要求13所述的墨浓度控制系统，其特征在于：所述传感器检测所述色带的不同部分或区域上的墨，并且还包括两个或多个的位于所述贮墨辊内的流路，以便根据所检测的所述色带特定部分或区域上的墨，将墨分配至所述贮墨辊的两个或多个部分或区段。

17.一种行式打印机，包括：

多个打印字锤，具有安装在一字锤组上的打印尖头；

一永磁体，用于保持所述字锤；

与每个字锤结合的线圈，用于克服永磁体保持力；

一打印色带，在两卷轴之间横穿所述打印尖头并被打印尖头撞击以在打印媒体上进行打印；

一多孔式贮墨辊，具有两个或多个区段，该区段可以接收不同量的墨；

位于所述贮墨辊内的两个或多个流路，每个流路与所述贮墨辊的各个区段相连接；

一墨转送辊，用于将墨从所述贮墨辊转送至所述打印色带上；

具有两个或多个独立检测部的一传感器，用于在所述色带的两个或多个独立的部分判定所述色带上的墨量；

一个或多个泵，用于以一比率将墨泵送至所述流路，该比率与所述打印色带的一部分所需的墨一致；

一控制器，用于促使所述一个或多个泵将墨泵送至所述辊的与所述色带的一部分相对应的各个区段中，该泵送的墨响应于所述传感器所检测的墨量。

18.根据权利要求17所述的行式打印机，其特征在于，还包括一个偏压于所述转送辊的辊，用于将所述色带压紧到所述转送辊上。

19.根据权利要求17所述的行式打印机，其特征在于：所述一个或多个泵由螺线管驱动。

20.根据权利要求19所述的行式打印机，其特征在于：所述一个或多个泵具有一膜片，该膜片由所述螺线管驱动并由所述螺线管的电脉冲激励，且包括与所述膜片上面的一腔相连接的入口阀和出口阀。

21.根据权利要求17所述的行式打印机，其特征在于：所述贮墨辊内的所述流路由至少两个圆柱形卷轴形成，该卷轴具有位于其上面的集流部以便将墨供给至所述流路中。

22.一种用于打印机的墨补充器，包括：

一保持墨的贮墨辊，被分割成至少两个区段以便将墨供给至色带的两个或多个独立的部分；

与每个所述流路耦合的一泵和一供墨源；

一传感器，用于检测所述色带的各个部分上的墨量；和

一电驱动器，响应于所述传感器促使所述泵将墨泵送至一流路以将墨补充给所述色带的一部分。

23.根据权利要求22所述的墨补充器，其特征在于，还包括：

一墨转送辊，用于将来自所述贮墨辊的墨转送至所述打印色带上；

一向所述转送辊弹性偏压的压力辊，用于将所述色带挤压在所述转送辊上；

至少一个脱墨辊，用于去除来自所述打印色带的墨。

24.根据权利要求22所示的墨补充器，其特征在于：所述供墨源是一种多粘度型墨。

25.根据权利要求22所述的墨补充器，其特征在于：所述泵具有由螺线管驱动的膜片和与该膜片液体连接的腔，该膜片具有两个与所述腔相连接的止回阀以使墨沿着一个方向流动。

26.根据权利要求22所述的墨补充器，其特征在于：所述传感器包括一个色带边缘传感器。

27.根据权利要求22所述的墨补充器，其特征在于，还包括一传感器，该传感器具有根据所述色带的反射特征来泵送墨的定值控制。

28.根据权利要求27所述的墨补充器，其特征在于，还包括随着脉冲来驱动所述泵的螺线管，该脉冲基于要被设置在所述打印色带上的墨的控制命令。

29.一种打印方法，包括：

提供具有多个字锤的打印机，该字锤具有击打打印色带的打印尖头；

供给即将被打印的媒体，该打印通过所述打印尖头撞击所述色带来进行；

检测所述色带上的墨量；

提供保持墨的贮墨辊；

提供一泵，用于将墨泵送至所述贮墨辊；

根据所检测的所述色带上的墨量将墨泵送至所述贮墨辊。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括将墨泵送至所述辊的两个或多个区段，该区段对应于所述色带的两个或多个部分。

31.根据权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括经由所述贮墨辊的两个或多个内部流路引导墨，该流路与所述贮墨辊的两个或多个独立的与所述色带的部分相对应的区段相连接。

32.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括通过来自所述色带的光反射度，检测所述色带上的墨量。

33.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括提供多粘度型墨。

34.根据权利要求29所述的方法，其特征在于：所述打印色带具有至少约为0.0045″的厚度。

35.根据权利要求29所述的方法，其特征在于：还包括监控与所述泵相联的电流分布，所述监控用来判定当所述墨被消耗时的供给。

36.一种给打印色带补充墨的方法，包括：

提供供墨源；

通过光反射度在所述打印色带上检测墨量；

提供一多孔式贮墨辊，该贮墨辊可将墨接收于其间隙内；

自所述供墨源将墨泵送至所述贮墨辊；

将被泵送至所述贮墨辊的墨分配至所述贮墨辊的至少两个不同的区段；和

将来自所述贮墨辊的墨供给至所述打印色带的至少两个不同部分。

37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，还包括将来自所述贮墨辊的墨传送至与所述色带相接触的一转送辊上。

38.根据权利要求37所述的方法，其特征在于，还包括将所述色带挤压在所述转送辊上。

39.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，还包括通过具有一膜片的至少一个泵将墨泵送至所述贮墨辊上，并通过一螺线管激励所述膜片移动，其中该膜片与具有流量控制阀的一腔相接触。

40.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，还包括：

提供一个所传感的关于所述打印色带的两个或多个部分上的墨量的信号；

提供一个信号，该信号是基于所述色带的一个部分的信号；

将多粘度型墨泵送至所述贮墨辊的一个区段上，该区段对应于由所述传感器所检测的所述色带的部分。

41.一种用于打印的墨补充器，包括：

一具有吸收部分的贮墨辊，用于将墨供给至色带上；

所述贮墨辊的至少一个内部流路，用于使墨流向所述贮墨辊的所述吸收部分；

一个与所述至少一个流路和供墨源相连接的泵；

一传感器，用于检测所述打印色带上的墨量；

一电驱动器，响应于所述传感器促使所述泵将墨泵送至所述至少一个流路中以便给所述色带补充墨。

42.根据权利要求41所述的墨补充器，其特征在于：所述供墨源是一种多粘度型墨。

43.根据权利要求41所述的墨补充器，其特征在于所述泵、传感器、以及电驱动器都在一个闭环式控制电路内。

44.根据权利要求41所述的墨补充器，其特征在于，还包括一传感器，该传感器具有根据所述色带的反射特征来泵送墨的定值控制。

45.一种打印方法，包括：

提供一种具有多个字锤的打印机，该字锤具有击打打印色带的打印尖头；

提供即将被打印的媒体，该打印通过所述打印尖头撞击所述色带来进行；

检测所述色带上的墨量；

提供一个能吸收墨的贮墨辊；

提供一个泵，用于将墨泵送至所述贮墨辊；和

根据所检测的所述色带上的墨量将墨泵送至所述贮墨辊。

46.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，还包括将墨泵送至所述贮墨辊的两个或多个区段上，该区段对应于所述打印色带的两个或多个部分。

47.根据权利要求45所示的方法，其特征在于，还包括经由所述贮墨辊的两个或多个内部流路引导墨，该流路与所述贮墨辊的两个或多个吸收部分相连接，该吸收部分对应于所述色带部分。

48.根据权利要求45所述的方法，其特征在于，还包括为了校准所检测的色带上的墨量，检测环境温度。

49.一种给打印色带补充墨的方法，包括：

提供一供墨源；

检测所述打印色带上的墨量；

提供一个具有多孔部分的贮墨辊，该多孔部分可将墨接收于其间隙内；

将墨从所述供墨源泵送至所述贮墨辊；

将被泵送至所述贮墨辊的墨分配至所述贮墨辊的多孔部分；和

将来自所述贮墨辊多孔部分的墨提供给所述打印色带。

50.根据权利要求49所述的方法，其特征在于：所述方法由闭环式控制电路控制。

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