CN1872547A - 成像装置及改变打印介质和打印头之间相对位置的方法 - Google Patents

成像装置及改变打印介质和打印头之间相对位置的方法 Download PDF

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Abstract

本总体发明构思公开了成像装置及改变打印介质和打印头之间相对位置的方法。该成像装置包括将用在打印操作中的多个喷嘴。将要使用的喷嘴根据打印介质的大小和由使用频率确定的相关喷嘴进行设定，而且利用设定的喷嘴形成图像。成像装置包括：打印头，其具有多个布置在打印介质宽度方向上的喷嘴；移位单元，其使得打印介质和打印头之间的相对位置改变；以及控制器，其控制移位单元以降低各个喷嘴的使用频率偏差。

Description

成像装置及改变打印介质和打印头 之间相对位置的方法
技术领域
本总体发明构思涉及一种成像装置，具体地，涉及一种利用页面打印型成像装置来形成图像的装置，及其方法。
背景技术
通过喷射墨滴形成图像的成像装置一般可划分为往复移动式行打印型和页面打印型成像装置。在往复移动式行打印型成像装置(下文称作“行打印型设备”)中，通过在打印介质的宽度方向上往复移动用于喷墨的打印头而形成图像。在页面打印型成像装置(下文称作“页面打印型成像装置”)中，喷嘴布置在对应于打印介质宽度的长度上，以随着打印介质被传送而立刻在打印介质的每一行上形成图像。
行打印型成像装置随着打印头在打印介质的宽度方向上往复移动而在打印介质上形成图像，该打印头的底侧设置有多个喷嘴。因此，可平均使用多个喷嘴。
然而，页面打印型成像装置具有多个设置在打印头底侧的头芯片，其中头芯片分别形成有布置在打印介质宽度方向上的喷嘴。喷嘴布置在相当于具有可由成像装置打印的最大宽度尺寸的打印介质的宽度方向尺寸的长度上。因而，除非图像被打印在具有最大尺寸的打印介质上，由于打印头喷嘴的使用频率，一些喷嘴就不工作，从而喷嘴的使用寿命出现偏差。结果，由于喷嘴之中使用寿命有偏差，打印头或成像装置的使用命可能缩短。
发明内容
本总体发明构思提供了一种成像装置以及改变打印介质和打印头之间相对位置的方法。根据本总体发明构思，打印头中的多个喷嘴更均匀地得到使用，从而打印头和成像装置的使用寿命可以延长。
本总体发明构思的附加的方面和优点将一部分在随后的描述中阐明，一部分从描述显见，或可以通过本总体发明构思的实践而习之。
本总体发明构思的前述和/或其它方面可以通过提供一种成像装置实现，其包括：打印头，其具有多个布置在打印介质宽度方向上的喷嘴；移位单元，其使得打印介质和打印头之间的相对位置改变；以及控制器，其控制移位单元，从而各个喷嘴的使用频率偏差得以降低。
如果各个喷嘴的使用频率偏差超过预定值，则控制器将喷嘴的当前相关喷嘴组(current reference nozzle group)变成喷嘴的新的相关喷嘴组(newreference nozzle group)，并控制移位单元，使得喷嘴的新的相关喷嘴组而不是喷嘴的当前相关喷嘴组可用于在纸张上打印图像。多个喷嘴的使用频率偏差可基于各类已成像的打印介质的数量而计算。但是，也可以基于已打印图像的量而计算多个喷嘴的使用频率偏差。
移位单元可包括接触打印头的凸轮件、驱动该凸轮件的第一驱动电机、以及抵抗该凸轮件来移动该打印头的弹性件。
成像装置还可包括：上面装载打印介质的进纸盘，拾取装载在进纸盘上的打印介质的拾取单元，以及将拾取单元拾取的打印介质向打印头转移的传送单元。移位单元可移位打印头和由拾取单元拾取的打印介质中的至少一个，并可包括旋转地支撑于进纸盘上的螺杆以及驱动该螺杆的第二驱动电机，其中拾取单元连接到该螺杆上，使得当螺杆旋转时，该拾取单元沿着螺杆的长度移位。
本总体发明构思的前述和/或其它方面可以通过提供一种利用成像装置打印图像的方法实现，该成像装置包括具有多个布置在传送打印介质方向的横向方向上的喷嘴的打印头，该方法包括比较多个喷嘴各自的输入的偏差和预先设定的基准偏差，并且当输入的偏差大于预先设定的基准偏差时改变将要使用的各个喷嘴。
比较多个喷嘴的输入的偏差和预先设定的基准偏差可进一步包括将相关喷嘴组变成新的相关喷嘴组，并基于新的相关喷嘴而改变打印头和打印介质之间的相对位置。
本总体发明构思的前述和/或其它方面可以通过提供一种成像装置实现，其包括：打印头，该打印头具有用于在打印介质上形成图像的第一和第二组喷嘴；以及控制器，其控制打印头和打印介质之间的相对位置，以选择将要使用的第一和第二组喷嘴中的一组。
本总体发明构思的前述和/或其它方面可以通过提供一种成像装置实现，其包括：打印头，该打印头具有第一使用频率的第一喷嘴和第二使用频率的第二喷嘴；以及控制器，该控制器根据第一使用频率和第二使用频率中的至少一个频率选择将要使用的第一喷嘴和第二喷嘴之一以在打印介质上形成图像。
本总体发明构思的前述和/或其它方面可以通过提供一种成像装置实现，其包括：打印头，该打印头具有沿着打印介质的宽度方向设置的多个喷嘴，以在宽度方向上不移动的情况下在打印介质中形成整行图像；以及控制器，其在该宽度方向上调解打印头和打印介质之间的相对位置，使得第一和第二组多个喷嘴中的一组设置成在打印介质上形成整行图像。
附图说明
通过参照附图对实施例的下述说明，本总体发明构思的这些和/和其它方面和优点将变得明显和更加显而易见，附图中：
图1是示意性示出根据本总体发明构思实施例的成像装置的剖视图；
图2是示意性示出图1的成像装置的透视图；
图3A和3B是示出图1的成像装置的打印头的移动的正视图；
图4是示出图1的成像装置的方块图；
图5是示出根据本总体发明构思实施例的形成图像的方法流程图；
图6A和6C是示出图1的打印头和打印介质之间的相对位置改变的视图；
图7是示意性示出根据本总体发明构思实施例的成像装置的一部分的透视图；和
图8A和8C是示出根据本总体发明构思另一实施例的由拾取单元的运动导致的打印介质和打印头之间相对位置改变的视图。
具体实施方式
现在详细描述本总体发明构思的当前实施例，其示例示于附图中，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。下面描述实施例是为了通过参照附图解释本总体发明构思。
参照图1至4，根据本总体发明构思实施例的成像装置包括：主体10；进纸盘20，其上装载了带输入的打印介质P；拾取单元30，用于拾取装载在进纸盘20上的打印介质P；传送单元40，用于传送由拾取单元30拾取的打印介质P；打印头50，其在由传送单元40传送的打印介质P上形成图像；移位单元60，其在相对于打印介质P的传送方向的横向上移动打印头50；以及控制器70，其控制拾取单元30、传送单元40、打印头50和移位单元60。
拾取单元30旋转地支撑于主体10上并根据从控制器70传输的信号拾取装载在进纸盘20上的打印介质P。
传送单元40包括：驱动辊41，以传送由拾取单元30拾取的打印介质P；进纸辊42，将传送的打印介质P输送到打印头50下方；出纸辊43，以排出带有通过打印头形成的图像的打印介质；以及第一驱动电机44，以驱动各个辊41，42和43。第一驱动电机44连接到控制器70以与控制器70进行信号通信，并可根据从控制器70传输的信号进行旋转。
打印头50可含有例如四种颜色(例如，黄色、品红色、青色和黑色)的墨水，并具有布置在打印介质P的宽度方向上的四排头芯片51，从而各种颜色的墨水都可独立喷射。
每一排头芯片51形成有设置在对应于打印介质P宽度(即，可由成像装置打印的最宽的宽度)的长度上的喷嘴。最宽打印介质P是宽度为216mm的信纸大小纸张。因此，每一排头芯片51的喷嘴形成在打印介质P的宽度方向上的至少216mm的长度上。也常常使用宽度为203.2mm的A4大小纸张。当图像形成在A4大小纸张上时，只使用对应于203.2mm宽度的喷嘴。因此，对应于剩余12.8mm宽度(即，216mm-203.2mm＝12.8mm)的喷嘴的使用频率非常低或根本不使用。由于该原因，引导凸起52设置在打印头50的前侧和后侧，而且对应于该引导凸起52的引导沟槽12形成在主体10上，使得打印头50可在打印介质P的宽度方向上相对于主体10移位。
参照图2、3A和3B，移位单元60包括凸轮件61、弹性件62和第二驱动电机63，以在打印介质P的宽度方向上移动打印头60，导致在打印介质P的宽度方向上打印头50和打印介质P之间的相对位置改变。
参照图2，凸轮件61与打印头50的一侧形成接触并且与第二驱动电机63经由动力传输单元(诸如一个或多个齿轮系)连接，以从第二驱动电机63接收动力。
弹性件62置于打印头50的另一侧和主体10之间并且抵抗凸轮件61来移动打印头50。
参照图4，第二驱动电机63与控制器70连接以与控制器70进行信号通信，并可由从控制器70传输的信号之一驱动。
控制器70控制第一驱动电机44，以控制每个辊41、42和43。控制器70将从主机13传输的打印数据处理成打印信号并将该打印信号传输给打印头50的头芯片51。特别地，控制器70可计算喷嘴的使用频率偏差，如果计算的偏差大于基准值(reference value)，则控制器70将当前相关喷嘴(current reference nozzle)变成新的相关喷嘴(new reference nozzle)，以使新的喷嘴得到使用。新的相关喷嘴可以代表小于或等于喷嘴总数的一组任意数量的喷嘴。一旦设定了新的相关喷嘴，则控制器70基于新的相关喷嘴控制第二驱动电机63，导致在打印介质P的宽度方向上打印头50和打印介质P之间的相对位置改变。例如，如果喷嘴包括喷嘴1至10，则当前相关喷嘴组为喷嘴3-7，而新的相关喷嘴组可以是喷嘴1-5或6-10。
存储器80存储驱动控制器70的程序并可设置在主机13中，例如不同于成像装置的计算机。特别地，存储器80可存储喷嘴使用频率的基准偏差(reference deviation)。每个相关喷嘴可以根据喷嘴使用频率的实际偏差确定。该偏差可以由计数通过每个喷嘴喷射墨水的次数而计算，而且基于相关喷嘴确定的打印头50和打印介质P之间的相对位置可以以查询表的形式存储在存储器80中。
现在，参照图5详细描述在根据本总体发明构思示例性实施例的成像装置中形成图像的方法。
参照图4和5，每个喷嘴喷射墨水的次数可以在反复的成像过程中计数(即，使用每个喷嘴的次数)，并可保存在控制器70(S1)中。接着，控制器70基于使用每个喷嘴的次数计算各个喷嘴的使用频率偏差，其数据从每个喷嘴提供。尽管使用频率的偏差计算可以统计地进行，也可以通过计数根据打印介质的尺寸划分的各类打印介质的打印页的数量来计算偏差。还可以通过利用所打印的打印介质页(即，已打印的量，与打印介质P的大小无关)来计算偏差。这是因为当使用成像装置时，打印介质P的类型在世界不同地方有所变化。例如，作为打印介质，A4大小纸张通常用在一些国家中而信纸大小纸张通常用在另一些国家中。
如果计算了喷嘴使用频率的实际偏差，其与基准偏差比较(S2)。尽管统计学计算值可用作基准偏差，也可以使用通过测量打印量所获得的值。
如果喷嘴使用频率的实际偏差大于基准偏差，则当前相关喷嘴组变成新的相关喷嘴组，以允许根据打印介质P的尺寸使用新的相关喷嘴组(S3)。执行相关喷嘴组的改变以降低各个喷嘴的使用频率偏差。因此，当前相关喷嘴组按照较少使用的喷嘴可以比更多使用的喷嘴得到更频繁使用的方式变成新的相关喷嘴组。当前相关喷嘴组可以是第一组喷嘴，而新的相关喷嘴组可以是第二组喷嘴。第一组喷嘴中的一些喷嘴可以和第二组喷嘴中的一些喷嘴相同。还可以根据打印介质P的大小将具有较少使用频率的喷嘴包括在新的相关喷嘴组中。
如果当前相关喷嘴组变成新的相关喷嘴组，则基于新的相关喷嘴导致打印头50和打印介质P之间相对位置的改变(S4)。为了改变相对位置，控制器70驱动第二驱动电机63以旋转凸轮件61。接着，如图3A和3B所示，由于凸轮件61和弹性件62的配合，打印头50在打印介质P的宽度方向上移位。接着，打印头50的头芯片51相对于打印介质P的位置改变，如图6A至6C所示。因此，可以利用使用频率低的喷嘴，从而使各个喷嘴的寿命和/或头芯片51的使用寿命均等。通过使各个喷嘴或头芯片51的使用寿命均等，也可以提高打印头50的使用寿命和成像装置的使用寿命。
如果打印头50的移动完成，控制器70根据从主机13传输的打印数据将信号输出到设置在打印头50中的头芯片51的各个喷嘴，从而形成图像并执行打印操作(S5)。控制器70驱动传送单元40，使得当打印介质P被传送到打印头50下方时执行打印操作。
在已经执行了打印操作之后，要确定打印是否终止(S6)，如果打印未终止，则再次执行输入每个喷嘴使用次数的操作(S1)。
同时，如果各个喷嘴的使用频率偏差小于基准偏差，则在不改变打印头50和打印介质P之间相对位置的情况下执行打印操作(S5)。
参照图7和8，其示出本总体发明构思的示例性实施例，成像装置构造成打印介质P在打印介质P的宽度方向上移位，以允许打印头50和打印介质P之间相对位置的改变。与图3A和3B中打印头50移位引起打印头50和打印介质P之间相对位置的改变的其它实施例不同。下文中，进一步详细描述打印介质相对于打印头50的移位。
参照图7，移位单元160包括旋转地支撑于进纸盘120上的螺杆161、用于旋转地驱动该螺杆161的第二驱动电机163、以及具有一个或多个齿轮系以将第二驱动电机163的动力传输给螺杆161的动力传输单元164。
该螺杆161通过拾取单元130安装并形成有外螺纹，该外螺纹具有围绕拾取单元130的圆周表面的螺距。拾取单元130具有孔，螺杆161延伸通过该孔，该孔具有围绕该内圆周表面的内螺纹，该内螺纹与围绕螺杆161形成的外螺纹啮合。采用这种配置，如果螺杆161旋转，拾取单元130沿着螺杆161的长度方向左右移动。
第二驱动电机163与控制器70连接，与控制器70进行信号通信，并且第二驱动电机163的旋转驱动可以通过从控制器70传输的信号控制。
根据该实施例，如果喷嘴的使用频率偏差大于基准偏差，则当前相关喷嘴组变成新的相关喷嘴组。但是，在该示例性实施例中，基于图3A和3B的相关喷嘴组的打印头150和打印介质P之间的相对位置改变不同于图5的上述实施例。例如，如果当前相关喷嘴变成新的相关喷嘴，则控制器70基于新的相关喷嘴驱动第二驱动电机163。接着，螺杆161通过动力传输单元164旋转，同时拾取单元130在打印介质的宽度方向上沿着螺杆161的长度移位。
图8A至8C示出了根据拾取单元130的移位的打印介质P和打印头150之间的位置关系。参照图8A至8C，如果拾取单元130在打印介质P的宽度方向移位时，装载在进纸盘120上的打印介质P的位置根据拾取单元130的位置而改变。通过手动或自动移动设在进纸盘120上的打印介质引导元件(未示出)，可以改变进纸盘120上装载的打印介质P的位置。因为进纸盘120上的打印介质P的移动在本领域中是已知的，所以省略对该特征的进一步说明。
图8A示出了拾取打印介质P的中心部时打印头150和打印介质P的状态，其中P1表示索引卡大小的纸张，P2表示相纸大小的纸张，P3表示A4大小的纸张，P4表示信纸大小的纸张。此外，图8B和8C分别示出当拾取单元130位于左侧时及当拾取单元130位于右侧时打印头150和打印介质P之间的相对位置。
根据移位的拾取单元130的位置，移位拾取单元130并移动和拾取进纸盘120上的打印介质P，可以导致打印头150和打印介质P之间相对位置的改变。此外，还可以通过本领域公知的各种技术改变打印头150和打印介质P之间相对位置。还可以根据打印介质P的类型和/或使用频率改变打印头150关于打印介质P的相对位置。
如上所述，根据本实施例，通过使打印头和打印介质之间相对位置改变，可以减少各个喷嘴的使用频率偏差。通过减少各个喷嘴的使用频率偏差，可以增加喷嘴的使用寿命，结果是可以增加打印头和成像装置的使用寿命。
尽管已经示出并描述了本总体发明构思的几个实施例，本领域的普通技术人员可理解，在不脱离由权利要求书及其等同文件限定范围的本总体发明构思的原理和思想的前提下，可以对这些实施例作出改变。

Claims (20)

1.一种成像装置，包括：
打印头，其具有多个布置在打印介质宽度方向上的喷嘴；
移位单元，其使得打印介质和打印头之间的相对位置改变；以及
控制器，其控制移位单元以进行所述改变，从而各个喷嘴的使用频率偏差得以降低。
2.如权利要求1所述的成像装置，其中如果各个喷嘴的使用频率偏差超过预定值，则控制器将喷嘴的当前相关喷嘴组变成喷嘴的新的相关喷嘴组，并控制移位单元，使得喷嘴的新的相关喷嘴组而不是喷嘴的当前相关喷嘴组可用于在纸张上打印图像。
3.如权利要求2所述的成像装置，其中多个喷嘴的使用频率偏差基于各类已成像的打印介质的数量而计算。
4.如权利要求2所述的成像装置，其中多个喷嘴的使用频率偏差基于已打印图像的量而计算。
5.如权利要求1所述的成像装置，其中移位单元包括：
接触打印头的凸轮件；和
驱动该凸轮件的第一驱动电机。
6.如权利要求5所述的成像装置，其中移位单元还包括抵抗该凸轮件来移动该打印头的弹性件。
7.如权利要求1所述的成像装置，还包括：
上面装载打印介质的进纸盘；
拾取装载在进纸盘上的打印介质的拾取单元；以及
将拾取单元拾取的打印介质向打印头转移的传送单元。
8.如权利要求7所述的成像装置，其中移位单元移位打印头和由拾取单元拾取的打印介质中的至少一个。
9.如权利要求7所述的成像装置，其中移位单元包括旋转地支撑于进纸盘上的螺杆；以及
驱动该螺杆的第二驱动电机，而且
其中拾取单元连接到该螺杆上，使得当螺杆旋转时，该拾取单元沿着螺杆的长度移位。
10.一种成像装置，其设置成根据打印介质的大小得以使用，以利用设定的喷嘴形成图像，该成像装置包括：
打印头，其具有布置在传送打印介质宽度方向上的多个喷嘴；
移位单元，其改变打印介质和打印头之间的相对位置；以及
控制器，其通过控制移位单元选择将要使用的喷嘴的当前相关喷嘴组和新的相关喷嘴组之一，以减少多个喷嘴的使用频率偏差。
11.如权利要求10所述的成像装置，其中将要使用的喷嘴数目基于当前相关喷嘴组和新的相关喷嘴组之一确定，并且控制器通过将当前相关喷嘴组变成新的相关喷嘴组来选择将要使用的喷嘴。
12.一种在成像装置中打印图像的方法，该成像装置包括具有多个布置在传送打印介质方向的横向方向上的喷嘴的打印头，该方法包括：
比较多个喷嘴各自的输入的偏差和预先设定的基准偏差；并且
当输入的偏差大于预先设定的基准偏差时改变将要使用的各个喷嘴。
13.如权利要求12所述的方法，其中多个喷嘴的使用频率偏差基于各类已成像的打印介质的数量而计算。
14.如权利要求12所述的方法，其中多个喷嘴的使用频率偏差基于已打印的量而计算。
15.如权利要求12所述的方法，其中比较多个喷嘴的输入的偏差和预先设定的基准偏差进一步包括：
将相关喷嘴组变成新的相关喷嘴组；和
基于新的相关喷嘴而改变打印头和打印介质之间的相对位置。
16.如权利要求15所述的方法，其中基于新的相关喷嘴而改变打印头和打印介质之间的相关位置还包括：
基于新的相关喷嘴使打印介质的位置相对于打印头移位。
17.如权利要求15所述的方法，其中基于新的相关喷嘴而改变打印头和打印介质之间的相关位置还包括：
基于新的相关喷嘴使打印头的位置相对于打印介质移位。
18.一种成像装置，包括：
打印头，其具有用于在打印介质上形成图像的第一和第二组喷嘴；和
控制器，其控制打印头和打印介质之间的相对位置，以选择将要使用的第一和第二组喷嘴中的一组。
19.一种成像装置，包括：
打印头，其具有第一使用频率的第一喷嘴和第二使用频率的第二喷嘴；和
控制器，其根据第一使用频率和第二使用频率中的至少一个频率选择将要使用的第一喷嘴和第二喷嘴之一以在打印介质上形成图像。
20.一种成像装置，包括：
打印头，其具有沿着打印介质的宽度方向设置的多个喷嘴，以在宽度方向上不移动的情况下在打印介质中形成整行图像；和
控制器，其在该宽度方向上调节打印头和打印介质之间的相对位置，使得多个喷嘴的第一和第二组之一设置成在打印介质上形成整行图像。
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