恢復組件和噴墨記錄設備的製作方法
2023-05-07 23:38:06
專利名稱：恢復組件和噴墨記錄設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於維持和恢復一個記錄裝置的噴墨性能的恢復組件，該記錄裝置通過將油墨噴射到記錄介質上來記錄圖象。本發明還涉及一種使用這樣一種恢復組件的噴墨記錄設備。
一種根據圖象數據(記錄數據)將油墨噴射到諸如紙、織物、塑料片、OHP片以及類似物品的記錄介質上進行記錄圖象的噴墨記錄設備已廣泛地用作普通印表機、複印機上的記錄設備、複雜電子設備(諸如計算機、文字處理器或類似設備)上的輸出裝置或者工作站的輸出裝置。這樣，對於噴墨記錄設備所用記錄介質的材料具有各種要求。近年來，為了滿足這樣的要求，已經進行了許多研究，因此，已經開發出能夠在織物、皮革、非織造織物以及紙張(包括薄紙和經過處理的紙張)和薄樹脂(OHP片或類似材料)片上進行記錄的一種記錄設備，紙張是最常用的記錄介質，這樣的設備已得到實際應用。另外，甚至一種能夠利用金屬或類似物質作為記錄介質的記錄設備也已得到實際應用。
噴墨記錄設備具有較低的工作噪聲、較低的操作費用、易於減小尺寸並且易於彩色化。因此，其廣泛地用於印表機、複印機、傳真機以及類似設備的領域中。噴墨記錄設備的記錄裝置(噴墨記錄頭)具有一個用於噴射墨滴的噴射孔(通常是多個)，噴射孔在記錄裝置的前表面中。一個噴射孔的直徑在幾十微米的範圍內。但是，近年來，為了滿足提高圖像質量的較高要求，出現了一種尺寸更小的噴射孔。在操作中，根據通過在一個記錄設備中對來自主機的記錄數據進行處理所產生的噴墨信號利用從多個噴射孔中噴出的墨滴使一個圖像(包括字母和符號)記錄在記錄介質上。
在上述利用將油墨從其記錄裝置中噴射到記錄介質上記錄圖像的噴墨記錄設備中，油墨從多個微小的噴墨孔中噴出，其中一些噴墨孔有時被堵塞，會造成不良的噴墨(包括完全的噴墨失效)，產生低質量的圖像。作為解決該問題的一個對策，通常使用一個用於維持和/或回復記錄裝置的噴墨性能的恢復組件。一個恢復組件通常包括一個用於覆蓋一個記錄頭的噴射孔的蓋；一個與蓋相連的抽吸裝置；以及一個用於擦去在帶有噴射孔的記錄頭表面上的外部物質(例如廢棄油墨)的擦拭裝置。在一個用於維持和/或回復記錄裝置的噴墨性能的操作中，驅動所述抽吸裝置的泵以在蓋中產生負壓，從而將諸如高粘度油墨、氣泡和類似物質的外部物質從噴射孔中抽出，使噴射孔中的油墨被新供給的油墨代替。
換言之，一個噴墨記錄設備設有一個恢復裝置，所述恢復裝置裝有一個用於使噴墨記錄設備的記錄頭保持在正常噴墨狀態下或當噴射孔有時被堵塞時用於使記錄頭恢復到正常噴墨狀態的恢復泵。在一個恢復操作中，利用由泵所產生的負壓將油墨從噴射孔中抽出。可使用一種管式泵作為恢復泵，管式泵能夠利用一個彈性管的內部空間的體積變化產生負壓。特別是，管式泵包括一個與用於覆蓋記錄頭的蓋相連的管，以及一個輥子，利用足夠大的作用力使輥子持續地壓在管上以暫時壓平該管。在操作中，輥子以一種能夠暫時壓平管的方式在管上滾動，從而在管內產生負壓以抽出記錄頭內的油墨，並且使在前面所述的利用輥子暫時壓平管的過程中從記錄頭中抽出的油墨從管中排出。
管式泵的優點是結構簡單，因此可在不增大成本的情況下減小尺寸。這樣，目前已經開發了各種類型的管式泵。其中管式泵在用於壓平管或使管恢復的結構方面特別簡單；當一個輥子支承裝置在一個方向上轉動時，輥子在一個方向上在管上滾動，壓平該管，並且當輥子支承裝置在一個相反方向上轉動時，輥子以一種停止對管施壓的方式移動，使管恢復。在日本未公開實用新型申請53-106802中披露了這樣一種管式泵。在該申請中所披露的管式泵存在的一個問題是，當去掉用於使輥子壓在管上的作用力時，輥子在彈性管的彈性作用下被彈出並且在與輥子支承件碰撞時會產生碰撞噪聲。作為解決該問題的一個對策，日本未公開專利申請2000-12745中披露一個發明，其中設置一個橡膠阻尼器，橡膠阻尼器與輥子脫離施加在其上以壓平管的作用力時彈出的位置對齊，從而減小了碰撞噪聲但是，在具有上述結構的管式泵中，即使當輥子脫離上述作用力時通過提供一個橡膠阻尼器來減小所產生的噪聲，但是當輥子通過該橡膠阻尼器時，輥子在阻尼器的彈性作用下被彈出，從而會產生與由於輥子和輥子支承件之間的碰撞所產生的噪聲類似的噪聲。為了防止這個問題，必須在與輥子通過第一橡膠阻尼器的位置對齊的位置處設置另一個橡膠阻尼器，但是在輥子通過這個橡膠阻尼器時也會產生類似的噪聲。因此，必須設置第三個橡膠阻尼器，依此類推。換言之，必須連續地設置多個橡膠阻尼器以覆蓋在輥子與管分開的位置和輥子下一次開始對管施壓的位置之間的整個範圍。因此，不僅部件的數量會增加，而且組裝一個管式泵會變得困難，從而導致成本增加。
本發明的主要目的是提供一種結構簡單的靜音型恢復組件，並且不壓靠橡膠阻尼器即可消除由輥子所帶來的碰撞噪聲，還提供一種裝有這樣一種恢復組件的噴墨記錄設備。
根據本發明的一個方面，提供一種用於維持和恢復噴墨裝置的噴墨性能的恢復組件，該組件包括一個彈性管；一個用於支承所述管的導向件；一個用於對所述管施壓的輥子；以及一個輥子支承件，其特徵在於，所述輥子支承件設有一個引導溝槽，所述引導溝槽連接一個第一位置、一個第二位置和一個第三位置，所述輥子在所述第一位置中對所述管施壓以使所述管充分密封地閉合，所述輥子在所述第二位置中對所述管進行更大程度的施壓，所述管在所述第三位置中被打開，所述引導溝槽可以有效地使所述輥子在所述第一位置和第三位置之間引導移動。
根據本發明的另一個方面，提供一個噴墨記錄設備包括一個用於維持和恢復噴墨裝置的噴墨性能的恢復組件，該組件包括一個彈性管；一個用於支承所述管的導向件；一個用於對所述管施壓的輥子；以及一個輥子支承件，其特徵在於，所述輥子支承件設有一個引導溝槽，所述引導溝槽連接一個第一位置、一個第二位置和一個第三位置，所述輥子在所述第一位置中對所述管施壓以使所述管充分密封地閉合，所述輥子在所述第二位置中對所述管進行更大程度的施壓，所述管在所述第三位置中被打開，所述引導溝槽可以有效地使所述輥子在所述第一位置和第三位置之間引導移動。
根據本發明，利用輥子的支承座不產生噪聲，因此，提供一種恢復組件或一個噴墨記錄設備，其中無需利用一個橡膠阻尼器即可利用輥子的移動不產生噪聲。
根據本發明的另一個方面，用於使所述輥子支承件轉動的驅動傳遞裝置設有一個預定角度間隙。
根據本發明的這個方面，無需進行諸如當覆蓋記錄裝置時移動該記錄裝置的附加操作。
根據本發明的另一個方面，所述輥子支承件可包括一個用於支承輥子的輥子支承座，一個用於以可擺動的方式支承所述輥子支承座的轉動件以及一個用於推動所述輥子支承座的彈簧，其特徵在於，所述引導溝槽形成在所述輥子支承座上並且以改變輥子的曲率半徑的方式連接所述第一位置和第三位置。
根據這個方面，可更有效地完成上述目的。
根據下面結合附圖對本發明的優選實施例的詳細描述中可以明顯地看出本發明的這些和其它目的、特徵和優點。
圖1是本發明所涉及的用於噴墨記錄設備中的恢復組件第一實施例的一個示意性透視圖。
圖2是圖1中所示的恢復組件中內部組件的一個示意性透視圖。
圖3是作為圖1中所示恢復組件的一個抽吸裝置的管式泵的輥子支承裝置的一個示意性透視圖，以便示出輥子支承裝置的結構。
圖4是作為本發明所涉及的恢復組件第一實施例的抽吸裝置的管式泵的一個示意性截面圖，其中所述管處於為壓平狀態。
圖5是圖4中所示管式泵的一個示意性截面圖，其中輥子正在移動且同時暫時壓平所述管。
圖6是圖4中所示管式泵的一個示意性截面圖，其中輥子處於在輥子移動同時暫時壓平所述管的過程中最後階段。
圖7是本發明所涉及的恢復組件第二實施例中作為一個抽吸裝置的泵中的輥子支承元件的一個示意性透視圖。
圖8是本發明所涉及的恢復組件第二實施例中用於驅動作為一個抽吸裝置的泵的泵齒輪的一個示意性透視圖。
圖9是本發明所涉及的恢復組件第三實施例中作為一個抽吸裝置的管式泵的一個示意性透視圖。
圖10是一種噴墨記錄設備的一個實施例的示意性透視圖，該噴墨記錄設備裝有本發明所涉及的一個優選的恢復組件。
圖11是表示圖10中記錄頭的噴墨部分的主要部件的一個示意性透視圖以便示出其結構。
下面將參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細的描述。圖10是一種噴墨記錄設備的一個實施例的示意性透視圖，該噴墨記錄設備裝有本發明所涉及的一個優選的恢復組件。在圖10中，一個滑座101在一個輸送裝置105(LF輥)和一個由一個機架103支承的臺板106的相鄰區域中被一個引導軸102和一個導軌104支承和引導，從而使該滑座能夠以平行於輸送輥105(LF輥)和臺板106的方式進行雙向移動。一個作為記錄裝置的記錄頭107安裝在滑座101上並且能夠利用一個帶109依靠由一個滑座馬達108所提供的驅動力沿著引導軸102進行雙向移動。
一種作為記錄介質的記錄紙110被設置在該記錄設備中，記錄紙110被夾緊在輸送輥105和一個壓緊輥111之間以及在一個出紙輥112和一個輔助出紙輥113之間。當所述輸送輥105轉動時，記錄紙110依靠摩擦在一個與輸送輥105的軸線方向垂直的方向上被輸送。當開始記錄時，在沒有進行記錄時保持靜止狀態的滑座101在加速到一個預定的恆定速度後以該恆定速度移動。接著，當滑座101以該預定的恆定速度移動時，根據送至該記錄設備的記錄數據驅動記錄頭107(記錄裝置)，使記錄頭107將油墨噴向記錄紙110。在以足夠長的時間驅動滑座101並使記錄頭107沿著一個預定的方向在記錄紙110上進行一次掃描後，立刻使滑座101減速並停止。
當滑座101停止時，輸送輥105轉過相當於記錄頭一次掃描的角度並輸送記錄紙110以使記錄頭與記錄紙110上的起始點對齊，可在此處進行第二次記錄掃描。當輸送輥105的記錄介質輸送轉動結束時，滑座101重新開始移動，並且當滑座移動時，驅動記錄頭以記錄一個與第二次掃描相對應的圖像部分。在與一次掃描相對應的時間內重複進行以預定角度轉動輸送輥與驅動滑座和記錄頭的結合步驟直至預定數量的記錄數據轉變成一個圖像。然後，利用出紙輥112將記錄紙從該記錄設備中送出，結束記錄操作。
記錄頭107(記錄裝置)是一個利用熱能噴射油墨的噴墨記錄裝置，其中設有多個用於產生熱能的電熱轉換器。該記錄裝置通過從噴射孔噴出油墨來記錄圖像。特別是，利用由所述電熱轉換器供給到油墨上的熱能形成薄膜沸騰(油墨狀態的改變)，薄膜沸騰所產生氣泡的生長和收縮使在噴射孔中的壓力發生變化，利用噴射孔中的壓力變化進行噴墨。
圖11是表示圖10中記錄頭107的噴墨部分的主要部件的一個示意性透視圖以便示出其結構。在圖11中，記錄頭107的表面81面向記錄介質110(例如記錄紙)並與該記錄介質110保持一個預定間隙(例如為0.3-2.0毫米)。該記錄頭表面81具有多個噴射孔82，多個噴射孔82以一個預定的間距設置成一個直排。每一個噴射孔82利用一個液體通道與一個公共液體腔室相連，在液體通道84的一個壁上設置一個用於產生噴墨能的電熱轉換器85(生熱電阻器或類似裝置)。在本實施例中，記錄頭107以這樣一種方式安裝在滑座101上，即，使噴射孔排82與滑座101以一種能夠掃描記錄介質110的方式移動的方向垂直。在一個圖象形成操作中，利用圖象信號或者噴射信號驅動電熱轉換器85(使電熱轉換器通電)以將液體通道84內的油墨加熱到薄膜沸騰的溫度，從而利用由油墨薄膜沸騰所產生的壓力將油墨從噴射孔82噴出。
在圖10中，該記錄設備設有一個恢復組件1，恢復組件1能夠通過防止記錄裝置(記錄頭)堵塞或者類似情況發生來維持記錄裝置的噴墨性能和/或通過消除記錄裝置(記錄頭)的堵塞來恢復噴墨性能。恢復組件1設有一個用於覆蓋(遮蓋)記錄頭(帶有噴射孔的表面)的蓋以保護記錄頭107以及當不進行記錄時能夠減少噴射孔中的油墨蒸發量。另外，當在記錄頭長時間保持被遮蓋狀態後重新開始記錄時，實施一個能夠恢復記錄頭性能的步驟以使噴墨穩定。在該步驟中，在重新開始記錄之前，通過驅動與用於以氣密的形式覆蓋帶有噴射孔的記錄頭表面的蓋相連的泵(抽吸泵)將油墨從噴射孔中抽出以除去將要凝固的油墨(高粘度的油墨)。使用一種管式泵作為能夠通過抽吸/排出記錄頭內的油墨來恢復記錄頭性能的泵或一個抽吸裝置，在所述管式泵中，通過使一個或多個輥子(壓力輥)在與所述蓋相連的管上滾動能夠產生負壓，同時將輥子壓在管上以便當輥子在管上滾動時使所述管暫時被壓平。
圖1是本發明所涉及的用於噴墨記錄設備中的恢復組件第一實施例的一個示意性透視圖。圖2是圖1中所示的恢復組件中內部組件的一個示意性透視圖。參見圖1和圖2，恢復組件1包括一個蓋3，蓋3能夠跟隨基底2的導向件2a垂直移動以覆蓋所述帶有噴射孔的記錄頭表面(未示出)或者與之分開；一個擦拭器4，擦拭器4能夠跟隨導向件2b往復移動以擦拭所述帶有噴射孔的記錄頭表面；一個用於使滑座(未示出)定位的滑座鎖定裝置5以便當擦拭所述帶有噴射孔的記錄頭表面時能夠防止滑座意外地移動。
利用一個主凸輪軸11的轉動使蓋3、擦拭器4和滑座鎖定裝置5移動。更具體地說，利用一個包括齒輪7、8和9的齒輪組以及一個單向離合器10將一個馬達6的驅動力傳遞到主凸輪軸11上，單向離合器10僅在馬達6反向轉動時能夠使驅動力被傳遞到主凸輪軸11上。主凸輪軸11設有多個凸輪，這些凸輪沿著凸輪軸11的縱向(軸向)排列，從而當主凸輪軸11轉動時，其中一個凸輪能夠使滑座鎖定裝置5進行樞軸轉動；第二個凸輪與一個齒條齒輪機構相互配合以使擦拭器4進行往複線性移動或以類似方式移動；第三個凸輪與一個槓桿14相互配合以使蓋3垂直移動。
從附圖中可以看出，蓋3是由兩個蓋整體結合所形成的；它具有兩個分別與管12和13相連的腔。管12和13構成了管式泵中作為一個抽吸裝置的部分，並且隨著基底2的一部分的半圓形表面延伸。管12和13分別與蓋3的兩個腔相連，它們的一端插入到蓋的支承座(未示出)或類似裝置中，管12和13的內部空間分別與蓋3的兩個腔中的內部空間相連。為了維持和/或恢復記錄頭性能，蓋3與帶有噴射孔的記錄頭表面相接觸以使蓋3以氣密的形式覆蓋帶有噴射孔的記錄頭表面，驅動管式泵以抽出包含高粘度油墨、氣泡以及類似物質的油墨。當管式泵工作時，高粘度油墨、氣泡以及類似物質隨著正常的油墨一起被從記錄頭107的噴射孔中抽出並且作為廢棄的油墨從管12和13中被排出，這些廢棄的油墨是所述管中與從和蓋3相連的端部相對的一端排出的；換言之，它們從恢復組件1中被排出。
圖3是作為恢復組件1的一個抽吸裝置的管式泵的一個示意性透視圖以便示出輥子支承裝置15的結構。參見圖1和圖3，恢復組件1包括輥子支承裝置15(輥子支承座)，輥子支承裝置15以轉動的方式設置在基底2內並且其軸線與基底2的半圓形引導部分的軸線是一致的。輥子支承裝置15具有兩對輥子17(壓力輥)或者總共四個輥子，這些輥子以可轉動的方式被支承在一對沿著與兩個管垂直的方向延伸的軸上，所述兩個管與基底2的半圓形部分相接觸。在每一對輥子中，這些輥子是相對於輥子支承裝置15的軸線對稱設置。另外，這兩對輥子沿著它們的軸的軸向排列；輥子是沿著它們的軸的軸向成對排列。在操作中，來自馬達6的驅動力通過齒輪7被傳遞到一個固定在輥子支承裝置15一端的泵齒輪16上以使輥子支承裝置15轉動。當輥子支承裝置15轉動時，輥子17在管12和13上滾動，同時暫時將管12和13壓平。從而，在管12和13的蓋側部分中產生負壓。
在該實施例中，恢復組件1是這樣構成的，即，當輥子支承裝置15沿著一個預定方向轉動時使輥子17能夠壓平管12和13同時使輥子17在管12和13上滾動以產生抽吸力。換言之，當馬達6沿著由箭頭A所示方向轉動時，管式泵(輥子支承裝置15)轉動，但是單向離合器沒有被接合，從而不會使主凸輪軸11轉動，並使蓋3、擦拭器4和滑座鎖定裝置5保持靜止。另一方面，當馬達6沿著與箭頭A所示方向相反的方向轉動時，以預定的時序驅動蓋3、擦拭器4和滑座鎖定裝置5，使輥子17與施加在其上的壓力脫開並保持自由狀態以暫時壓平管12和13；換言之，使作為一個抽吸裝置的管式泵保持脫離驅動的狀態。
下面將參照在該實施例所涉及的管式泵中基本相同的泵吸部分中的一個對本發明的要點(即，管式泵的結構)進行詳細描述。參見圖3，其中示出了輥子支承裝置15的結構，一對輥子17安裝在輥子支承座18中的引導溝槽19中，從而使輥子17分別被輥子支承座18支承，輥子支承座18與轉動板20相連，使輥子17能夠圍繞支承軸20a作樞軸轉動。利用一對彈簧21使能夠以樞軸轉動的方式被支承的輥子支承座18在一個預定方向上保持受壓狀態。換言之，利用這些彈簧21的彈性將輥子17壓在管12和13上。當輥子支承座18的制動棘爪18a與轉動板20的特定部分接合時，輥子17被設置在不能壓平管12和13的位置處。在該實施例中，管式泵包括四套由一個輥子17和一個輥子支承座18所構成的組件，並且這四套組件被安裝在轉動板20上以使每一個輥子12(13)可被一對輥子17壓平。
換言之，當管12和13被夾在輥子17和泵基底2的半圓形引導部分2c之間時，管12和13以及它們中分別與蓋3的兩個內部空間相連的內部空間以一種跟隨泵基底2的半圓形引導部分2c的內表面方式延伸並且被壓平。當管式泵(實際上為轉動板20)按照箭頭B所示方向轉動並且記錄頭107被蓋3以氣密的方式覆蓋時，輥子17暫時壓平並擠壓管12和13同時在其上滾動。從而，在管12和13靠近蓋3的側部內產生負壓，該負壓能夠減小在記錄頭107和蓋3之間的空間(密封空間)內的壓力。因此，記錄頭107內的油墨被抽吸到管12和13中並成為廢棄油墨。
當輥子17繼續在管12和13上滾動並且壓平和擠壓這些管時，廢棄油墨跟隨輥子17流向管12和13的另一端，最後在另一個輥子17的作用下從管12和13中排出。當轉動板20進一步轉動並且使輥子17暫時壓平和擠壓管12和13時，輥子17移動到泵基底2的半圓形引導部分2c的範圍外，從而停止對管12和13的壓平。同時，當一個第一輥子17或一對輥子17中的一個移動到泵基底2的半圓形引導部分2c的範圍外時，一個第二輥子17或這對輥子17中的另一個開始壓平管12。這樣，油墨可連續地被從記錄頭107的噴射孔中吸出並且被排出。
圖4、圖5和圖6是圖1和圖2中所示管式泵的示意性截面圖，它們分別示出了泵的連續工作狀態。下面，參照這些附圖，對本發明所涉及的管式泵的操作過程進行描述。在圖4中，管12處於未壓平狀態。當馬達6按照箭頭A所示方向轉動時，轉動板20按照箭頭B所示方向轉動。當轉動板20按照箭頭B方向轉動時，作為一個壓力元件的第一輥子(壓力輥)與管12接觸。參見圖5，當轉動板20進一步轉動時，第一輥子在彈簧21的彈性作用下被壓向管12。從而，管12被第一輥子17和半圓形引導部分2c(以氣密的方式密封管12中靠近蓋一側的空間)完全壓平。在這種狀態下，轉動板20進一步按照箭頭B所示方向轉動，使第一輥子17在管12上滾動同時壓平和擠壓管12。因此，管12中空間蓋一側的部分內產生負壓，使記錄頭內需要排出的油墨從噴射孔中被吸出。接著，當轉動板20進一步按照箭頭B所示轉動，第一輥子17達到圖6中所示的位置處，第一輥子17在該位置處離開半圓形引導部分2c的範圍，從而停止對管12的壓平，利用管12的彈性使管12恢復到正常形狀。在該位置處，當管12被第一輥子17壓平時，第一輥子17仍然受到在管12中所產生的沿著箭頭D所示方向的反作用力的作用。
當第一輥子17與半圓形引導部分2c相互配合以壓平管12時，第一輥子17受到由管12的彈性所產生的作用力的作用，並且該作用力是沿著圖6中所示箭頭D的方向作用的，該方向與引導溝槽19的延伸方向(即，使第一輥子17移動的方向)是基本平行的。這樣，如果恢復組件1具有一個形狀簡單的引導溝槽19，諸如在一種常規性能恢復組件中所出現的一種引導溝槽，當第一輥子17離開半圓形引導部分2c的範圍時，第一輥子17在管12的彈性作用下立刻沿著引導溝槽19被彈出，在其碰撞輥子支承座18的一個特定部分或類似部件時會產生較大的噪聲。與之相比較，在附圖中所示的在本實施例中所出現的恢復組件中，引導溝槽19具有一個能夠減緩來自管12的反作用力的形狀。因此，不會使第一輥子17彈出。這樣不會產生上述碰撞噪聲或類似聲音，即使產生了上述的碰撞噪聲或類似聲音，也比在一個常規泵中所產生的小很多。
下面將對在本實施例中引導溝槽19的形狀進行描述。參見圖6，引導溝槽19設有一個第一凹槽19a(其軸線與轉動板20的轉動軸線之間保持的間距為r1)、一個第二凹槽19b(其軸線與轉動板20的轉動軸線之間保持的間距為r2)和一個第三凹槽19c(其軸線與轉動板20的轉動軸線之間保持的間距為r3)，第一輥子17在第一凹槽19a中保持壓平和擠壓管12的狀態以在管12中靠近蓋的一側內產生負壓，第一輥子17在第三凹槽19c中保持與管12分開的狀態，從而沒有壓平和擠壓管12，第一輥子17在第二凹槽19b中保持一種為管12施加作用力的狀態，該作用力大於壓平和擠壓管12所需的作用力。另外，引導溝槽19是設有角度的以滿足r3＜r2＜r1的一個關係式。由於引導溝槽具有這樣的結構，因此管12的反作用力(彈性)暫時被引導表面承擔，該引導表面與第一凹槽19a和第二凹槽19b相連，第一輥子17在第一凹槽19a中保持壓平和擠壓管12的狀態以便氣密地密封管12的靠近蓋的一側，第一輥子17在第二凹槽19b中保持一種為管12施加作用力的狀態，該作用力大於用於產生負壓而壓平和擠壓管12所需的作用力。因此，使第一輥子17保持在第一凹槽19a中，同時使第一輥子17在管12上施加的作用力(即，能夠在管12中產生反作用力的作用力)逐漸減小。因而，不會使第一輥子17突然移動，從而不會出現由於第一輥子17突然移動而產生的碰撞噪聲。換言之，本發明可防止讓人感到難受的碰撞噪聲的產生。
下面將對當馬達6反向轉動時所出現的情況進行描述。當馬達6反向轉動時，轉動板20反向轉動或者沿著箭頭C所示反向轉動。在前面參照圖3和圖6進行說明的本發明第一實施例的恢復組件1中，當第一輥子17在圖5中所示位置處(即，在輥子17壓平管12的範圍內的一個位置處)靜止時，即使轉動板20進行反向轉動(即，按照箭頭C所示反向轉動)時，不使第一輥子17離開第二凹槽19b，第一輥子17在第二凹槽19b中仍然保持壓平管12的狀態。換言之，當第一輥子在一個常規結構的恢復組件中不會出現使第一輥子17在管12的彈性作用下彈離管12的情況。從上述內容中可以看出，在該第一實施例中，上述技術問題通過改變第三凹槽19c的定位來解決。具體來說，在該第一實施例中，當第一輥子17離開半圓形引導部分2c的範圍時，管12自然地減緩來自輥子17的作用力。如果轉動板20的連續反向轉動使第二輥子17或者在圖5中所示的位於底側的輥子17進入半圓形引導部分2c的範圍內，那麼第二輥子17由於自身重量和管12的彈性作用下將保持在第三凹槽19c中，使管12保持原樣或未壓平的狀態，第一輥子17或在圖4中所示的右手側的輥子17也是這樣的。在圖4中，右手側的輥子17與管12接觸並且輕微地壓縮管12。但是，引導溝槽19可具有這樣的結構，即，當輥子17在凹槽19c中時使輥子17保持與管12分開的狀態。
在一個利用恢復組件1恢復記錄頭的噴墨性能的實際操作過程中，首先記錄頭移動到一個使記錄頭與蓋3對齊的位置處。接著，通過馬達6的反向轉動使主凸輪軸11轉動，從而使蓋3向上移動，使帶有噴射孔的記錄頭表面被蓋3覆蓋。然後，在一個預定的時間內使馬達6正向或者沿著箭頭A所示方向轉動以使輥子17進行泵吸，從而產生負壓並將需要排出的油墨從記錄頭的噴射孔中抽出。接著，記錄頭輕微移動，同時保持被蓋3覆蓋的狀態以使空氣滲到蓋3中。然後，使輥子17進行泵吸以僅抽出存在於蓋3中的油墨。接著，使馬達6反向轉動以使蓋3下降。在馬達6的第二次反向轉動過程中，如上所述，不會出現使輥子17立刻脫離凹槽19b的情況，輥子17在凹槽19b中仍然保持對管12的施壓狀態。因此，在蓋3開始下降之前，在管12的靠近蓋一側的部分中產生負壓。但是，蓋3和記錄頭之間的氣密性接觸已經被破壞，因此，不會出現記錄頭因負壓而受損的情況。
接著，馬達6繼續反向轉動以驅動擦拭器。在馬達6的反向轉動過程中，輥子17離開半圓形引導部分2c的範圍，並且當其離開該範圍時，如上所述，它移動到不壓平管12的位置處並保持在該位置處，直至噴射孔的下一次抽吸。從上述內容中可以看出，本發明無需附加聲音阻尼元件(諸如一個橡膠阻尼器)即可在輥子移動過程中減少輥子所發出的噪聲。換言之，本發明能夠提供一種結構簡單的靜音管式泵。
下面將對本發明的第二實施例進行描述。圖7是本發明所涉及的恢復組件第二實施例中作為一個抽吸裝置的泵中的輥子支承元件的一個示意性透視圖。圖8是本發明所涉及的恢復組件第二實施例中用於驅動作為一個抽吸裝置的泵的泵齒輪的一個示意性透視圖。在這兩個附圖中，省略了關於與在第一實施例中類似的部件或部分的說明，主要對與在第一實施例中不同的部件或部分進行描述。參見圖7，在本實施例中，輥子支承裝置的轉動板51設有一個突出部分52。另一方面，參見圖8，用於驅動作為一個抽吸裝置的管式泵的泵齒輪53設有一個凹槽54。在輥子支承裝置50和泵齒輪53裝配在恢復組件1中後，僅當突出部分52與凹槽54的壁54a或54b接觸時傳遞到泵齒輪53上的驅動力才被傳遞到轉動板上。換言之，在第二實施例中，抽吸裝置(泵)相對於轉動板51的轉動方向設有一個預定的角度間隙。因此，當轉變馬達6的轉動方向時，轉動板51不是立刻對轉向改變作出響應，而是在與預定角度間隙相應的時間內保持靜止。轉動板51設有兩個凹槽54，並且當組裝管式泵時，突出部分52可與任何一個凹槽54接合。
在第一實施例中，轉動板20和泵齒輪16相互之間剛性地固定在一起。因此，在蓋3下降之前，需要使記錄頭輕微地偏離進行泵吸的位置。但是在本實施例中，在蓋3下降之前可使轉動板51在一個較短的時間內保持靜止。因此，在蓋3下降之前無需使記錄頭輕微地偏移或者進行類似的操作。特別是在通過操作所述泵將油墨從記錄頭中抽出並且使記錄頭保持被蓋3覆蓋的狀態後，在使馬達6反向轉動以降下蓋3時，轉動板51保持靜止直至蓋3與記錄頭分離。因而，記錄頭不會受到負壓的作用。從上述內容中可以看出，在本發明的該實施例中，不僅能夠提供一個無需附加一個聲音阻尼元件(諸如一個橡膠阻尼器)即可在靜音條件下操作的管式泵，而且在降下蓋3之前無需使記錄頭輕微地偏移。換言之，可省略在一個恢復操作過程中的一個步驟。因此，可使恢復組件1的操作更可靠。
下面將對本發明的第三實施例進行描述。圖9是本發明所涉及的恢復組件第三實施例中作為一個抽吸裝置的管式泵的一個示意性透視圖。該實施例與第一實施例和第二實施例不同之處在於輥子支承裝置60的結構方面。即，在前面所述實施例中的輥子支承裝置15或50包括轉動板20、輥子支承座18、輥子17和彈簧21，而在本實施例中的輥子支承裝置60僅包括多個轉動板61和多個輥子63(壓力輥)，其結構更簡單。轉動板61設有一對引導溝槽62，作為管施壓元件的輥子63安裝引導溝槽62中以使其被轉動板61支承。引導溝槽62設有一個第一凹槽62a(其軸線與轉動板61的轉動軸線之間保持的間距為r1)、一個第二凹槽62b(其軸線與轉動板61的轉動軸線之間保持的間距為r2)和一個第三凹槽62c(其軸線與轉動板61的轉動軸線之間保持的間距為r3)，輥子17在第一凹槽62a中保持壓平和擠壓管12的狀態以在管12中靠近蓋的一側內產生負壓，輥子17在第三凹槽62c中保持與管12分開的狀態，從而沒有壓平和擠壓管12，輥子17在第二凹槽62b中保持一種為管12施加作用力的狀態，該作用力大於壓平和擠壓管12所需的作用力。第二凹槽62b在第一凹槽62a和第三凹槽62c之間。另外，引導溝槽62是設有角度的以滿足r3＜r2＜r1的一個關係式。這樣，在本實施例中的管式泵在結構上比在第一實施例和第二實施例中的更簡單，並且其所達到的工作效果也與第一實施例和第二實施例中的相同，從成本的角度出發，進一步減小尺寸是更優越的。但是，在本實施例中，當輥子17在第一凹槽62a中時施加到輥子17上以壓平管12的作用力僅取決於半圓形引導部分2c的內表面和轉動板61的軸線之間的距離與輥子17的轉動軸線和轉動板61的轉動軸線之間的間距r1之間的關係。因此，與前面所述的實施例相比，在本實施例中的半圓形引導部分2c的形狀和尺寸、轉動板61的引導溝槽62的形狀和尺寸、輥子17的直徑、管12的直徑以及類似尺寸需要更嚴格的調整。另外，上述實施例是參照一個管結合有兩個輥子的泵結構進行描述的。但是，本發明還可用於一個管結合有一個輥子、三個或更多輥子的泵結構中，所達到的效果與在上述實施例中的相同。
另外，上述實施例是參照記錄頭7(記錄裝置)在主掃描方向上移動的一個順序記錄方法進行描述的。但是，本發明還可用於一種行記錄方法中，其中使用一個行記錄裝置以僅通過副掃描來列印圖象，所述行記錄裝置足夠長以便能夠在記錄介質的整個寬度上或一個預定範圍內覆蓋記錄介質，並且可達到的效果與上述實施例中的相同。另外，本發明不僅適用於僅使用一個記錄頭的噴墨記錄設備，而且適用於利用多種顏色不同的彩色油墨記錄圖象的彩色噴墨記錄設備、利用多種顏色相同但濃度不同的油墨記錄圖象的灰度型噴墨記錄設備以及能夠以包含現有噴墨記錄設備的操作模式的多種模式進行操作的噴墨記錄設備，並且可達到的效果與上述實施例中的相同。換言之，本發明適用於一種噴墨記錄設備，而與記錄頭的數量和記錄方法無關。
另外，本發明適用於一種噴墨記錄設備，而與記錄裝置和一個儲墨部分的結構無關，並且可達到的效果與上述實施例中的相同；例如，本發明適用於這樣一種噴墨記錄設備，即，其中的記錄裝置為一個可更換的噴墨滑座(記錄頭滑座)的形式，一個噴墨部分和一個儲墨部分整體地設置在噴墨滑座中；本發明適用於這樣一種噴墨記錄設備，即，其中的記錄裝置是永久性的，即是不可更換的；以及適用於類似的噴墨記錄設備中。儘管本發明適用於任何噴墨記錄設備，例如這樣一種記錄設備，即其中所用的一個記錄裝置(記錄頭)使用電機械轉換器(諸如壓電元件)，但是當其用於這樣一個噴墨記錄設備中時具有最好的效果，即該設備所用的記錄裝置採用的是利用熱能進行噴墨的記錄方法，這是因為這樣一種噴墨記錄方法能夠提高記錄解析度以輸出高精度的圖象。
儘管這裡參照所披露的結構對本發明進行了描述，但是沒有對所涉及的細節進行限制，本申請覆蓋所有在後面權利要求所限定的保護範圍內的所有改進和變型。
權利要求
1.一種用於維持和恢復噴墨裝置的噴墨性能的恢復組件，該組件包括一個彈性管；一個用於支承所述管的導向件；一個用於對所述管施壓的輥子；以及一個輥子支承件，其特徵在於，所述輥子支承件設有一個引導溝槽，所述引導溝槽連接一個第一位置、一個第二位置和一個第三位置，所述輥子在所述第一位置中對所述管施壓以使所述管充分密封地閉合，所述輥子在所述第二位置中對所述管進行更大程度的施壓，所述管在所述第三位置中被打開，所述引導溝槽可以有效地使所述輥子在所述第一位置和第三位置之間引導移動。
2.一種如權利要求1所述的恢復組件，其特徵在於，所述引導溝槽在所述第二位置附近是彎曲的。
3.一種如權利要求1所述的恢復組件，其特徵在於，用於使所述輥子支承件轉動的驅動傳遞裝置設有一個預定角度間隙。
4.一種如權利要求1所述的恢復組件，其特徵在於，所述輥子支承件包括一個用於支承輥子的輥子支承座，一個用於以可擺動的方式支承所述輥子支承座的轉動件以及一個用於推動所述輥子支承座的彈簧，其特徵在於，所述引導溝槽形成在所述輥子支承座上並且以改變輥子的曲率半徑的方式連接所述第一位置和第三位置。
5.一個噴墨記錄設備包括一個用於維持和恢復噴墨裝置的噴墨性能的恢復組件，該組件包括一個彈性管；一個用於支承所述管的導向件；一個用於對所述管施壓的輥子；以及一個輥子支承件，其特徵在於，所述輥子支承件設有一個引導溝槽，所述引導溝槽連接一個第一位置、一個第二位置和一個第三位置，所述輥子在所述第一位置中對所述管施壓以使所述管充分密封地閉合，所述輥子在所述第二位置中對所述管進行更大程度的施壓，所述管在所述第三位置中被打開；所述引導溝槽可以有效地使所述輥子在所述第一位置和第三位置之間引導移動。
6.一種如權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述引導溝槽在所述第二位置附近是彎曲的。
7.一種如權利要求5所述的設備，其特徵在於，用於使所述輥子支承件轉動的驅動傳遞裝置設有一個預定角度間隙。
8.一種如權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述輥子支承件包括一個用於支承輥子的輥子支承座，一個用於以可擺動的方式支承所述輥子支承座的轉動件以及一個用於推動所述輥子支承座的彈簧，其特徵在於，所述引導溝槽形成在所述輥子支承座上並且以改變輥子的曲率半徑的方式連接所述第一位置和第三位置。
9.一種如權利要求5所述的設備，其特徵在於，所述記錄裝置設有一個用於產生噴墨所需熱能的電熱轉換器。
10.一種如權利要求9所述的設備，其特徵在於，由所述電熱轉換器所產生的熱能在油墨中形成薄膜沸騰，所述噴墨記錄裝置利用薄膜沸騰進行噴墨。
全文摘要
本發明涉及一種用於維持和恢復噴墨裝置的噴墨性能的恢復組件,該組件包括一個彈性管;一個用於支承所述管的導向件;一個用於對所述管施壓的輥子;以及一個輥子支承件,其特徵在於,所述輥子支承件設有一個引導溝槽,所述引導溝槽連接一個第一位置、一個第二位置和一個第三位置,所述輥子在所述第一位置中對所述管施壓以使所述管充分密封地閉合,所述輥子在所述第二位置中對所述管進行更大程度的施壓,所述管在所述第三位置中被打開,所述引導溝槽可以有效地使所述輥子在所述第一位置和第三位置之間引導移動。
文檔編號F04C5/00GK1349890SQ0113573
公開日2002年5月22日 申請日期2001年7月20日 優先權日2000年7月21日
發明者宮內靖雄 申請人:佳能株式會社