具有速度傳感器的手持移動印表機的製作方法

2023-10-24 00:28:32 3

專利名稱：具有速度傳感器的手持移動印表機的製作方法
技術領域：
本發明涉及列印技術的改進，更具體涉及具有速度傳感器的手持移動印表機，該印表機適合使用者將印表機在頁面上滾動掃過來列印介質。
背景技術：
已知的現有技術中，典型的印表機一般和列印介質供應器結合使用，並採用列印介質傳送機構將列印介質輸送經過列印頭，使得可以在列印介質上列印。在列印操作期間必須保持列印介質速度和列印頭的列印速度同步，以保證如實複製出要列印的圖象。迄今為止，實現列印介質和列印頭的同步的方法一直相對簡單，因為列印介質傳送機構，包括列印介質供應器，構成了印表機的組成部件。因此，列印介質的速度是已知並可控的，就是列印頭和列印控制器的工作速度及這些部件之間的同步是利用簡單的機械部件例如齒輪、步進電機等等。
然而，由於該印表機需要容納列印介質供應機構，比起不需要在印表機內部容納供應器，這些印表機體積更大且重量更重。同樣地，該印表機需要整合列印介質驅動機構以保證噴墨和傳送列印介質之間的正確同步也限制了印表機尺寸的儘可能最小化。
共同待批申請由本申請人或本發明的受讓人與本申請同時提出的涉及本發明的各種方法、系統和裝置的下列共同待批的申請是AP39AP43AP44AP46AP47AP48AP49AP50AP51AP52AP53AP55
AP58AP60AP61AP62AP63AP64AP65AP66AP67AP68AP69AP70AP71AP77AP78AP79這些共同待批申請的內容引入本申請中。每一申請都由其文件參考號臨時標註。當得到PCT申請號時，那麼相應的PCT申請號將替代這些文件參考號。相關的專利申請和專利US6,227,652 US6,213,588 US6,213,589 US6,231,163US6,247,795 US6,394,581 US6,244,691 US6,257,704US6,416,168 US6,220,694 US6,257,705 US6,247,794US6,234,610 US6,247,793 US6,264,306 US6,241,342US6,247,792 US6,264,307 US6,254,220 US6,234,611US6,302,528 US6,283,582 US6,239,821 US6,338,547US6,247,796 US09/113,122US6,390,603 US6,362,843US6,293,653 US6,312,107 US6,227,653 US6,234,609US6,238,040 US6,188,415 US6,227,654 US6,209,989US6,247,791 US6,336,710 US6,217,153 US6,416,167US6,243,113 US6,283,581 US6,247,790 US6,260,953US6,267,469 US6,273,544 US6,309,048 US6,420,196US6,443,558 US09/422,892US6,378,989 US09/425,420US09/422,893US09/609,140US6,409,323 US6,281,912US09/575,113US6,318,920 US6,488,422 US09/693,644US6,457,810 US6,485,135 US09/112,763US6,331,946US6,246,970 US6,442,525 US09/505,951US09/505,147US09/505,952US09/575,108US09/575,109US09/575,110US09/607,985US6,398,332 US6,394,573 US09/606,999US6,238,044 US6,425,661 US6,390,605 US6,322,195
US09/504,221 US6,480,089 US6,460,778 US6,305,788US6,426,014 US6,364,453 US6,457,795 US09/556,219US09/556,218 US6,315,399 US6,338,548 US09/575,190US6,328,431 US6,328,425 US09/575,127 US6,383,833US6,464,332 US6,390,591 US09/575,152 US6,328,417US6,322,194 US09/575,177 US09/575,175 US6,417,757US09/608,780 US6,428,139 US09/607,498 US09/693,079US09/693,135 US6,428,142 US09/692,813 US09/693,319US09/693,311 US6,439,908 US09/693,735 PCT/AU98/00550PCT/AU00/00516PCT/AU00/00517PCT/AU00/00511PCT/AU00/00754PCT/AU00/00755PCT/AU00/00756PCT/AU00/00757PCT/AU00/00095PCT/AU00/00172PCT/AU00/00338PCT/AU00/00339PCT/AU00/00340PCT/AU00/00341PCT/AU00/00581PCT/AU00/00580PCT/AU00/00582PCT/AU00/00587PCT/AU00/00588PCT/AU00/00589PCT/AU00/00583PCT/AU00/00593PCT/AU00/00590PCT/AU00/00591PCT/AU00/00592PCT/AU00/00584PCT/AU00/00583PCT/AU00/00586PCT/AU00/00749PCT/AU00/00750PCT/AU00/00751PCT/AU00/00752PCT/AU01/01332PCT/AU01/01318PCT/AU00/01513PCT/AU00/01514PCT/AU00/01515PCT/AU00/01516PCT/AUOO/01517PCT/AUOO/01512PCT/AUO1/00502PCT/AU02/01120PCT/AU00/00333PCT/AU01/00141PCT/AU01/00139PCT/AU01/00140PCT/AU00/00753PCT/AU01/01321PCT/AU01/01322PCT/AU01/01323PCT/AU00/00594PCT/AU00/00595PCT/AU00/00596PCT/AU00/00597PCT/AU00/00598PCT/AU00/00741PCT/AU00/00742發明內容依照本發明的第一方面公開了一種適合於使用者相對於列印介質可移動的印表機，該印表機包括
當印表機相對於列印介質移動時適宜在列印介質上進行列印的列印頭裝置，該列印頭裝置包括多個噴墨嘴；適合存儲墨水和向列印頭裝置供應墨水的墨水供應裝置；適合測量列印頭裝置相對於列印介質移動速度和產生速度數據的速度傳感器；和適合進行下述操作的列印控制器(a)從圖像源接收圖像數據；(b)將圖像數據轉換為多個噴墨控制信號；(c)從速度傳感器接收速度數據；和(d)以由速度數據決定的速度依照噴墨控制信號操作列印頭裝置上的噴墨嘴，從而在列印介質上有效地列印圖像數據。
優選地，速度傳感器包括光學編碼輪，適合與列印介質接觸，並且當印表機相對於列印介質移動時該光學編碼輪旋轉，該光學編碼輪上具有一系列沿圓周間隔的標記；和適合進行下述操作的光學傳感器(a)在光學編碼輪旋轉過程中當標記通過光學傳感器時檢測該標記；和(b)從檢測到的標記產生速度數據。
優選地，光學編碼輪上連續標記間的圓周間隔與列印的圖像數據中的連續列印線間的間隔基本相等。
優選地，對編碼器輪上標記的檢測觸發對圖像數據的下一條線的列印。
優選地，該印表機進一步包括電源。更優選地，電源包括一個或多個可從印表機中拆下的電池。
優選地，墨水供應裝置可以從印表機中拆下。
優選地，該印表機進一步包括一個接收電池和墨水供應裝置的盒體，該盒體在從印表機中拆下的同時可以移出一個或多個電池和墨水供應裝置。
優選地，該印表機進一步包括蓋裝置，可在蓋裝置阻止從噴墨嘴噴墨的蓋閉位置和蓋裝置基本不阻止從噴墨嘴噴墨的蓋開位置之間移動；和布置在印表機上的蓋驅動器，以便當使用者相對於列印介質移動列印頭裝置時能夠對蓋裝置進行操作。
優選地，該印表機進一步包括適合將蓋裝置向蓋閉位置偏置的偏置組件。
優選地，蓋裝置包括一個樞軸安裝在印表機上的安裝部分，和一個從安裝部分基本垂直延伸到末端的蓋臂，末端位於墨水噴出口附近而當蓋裝置安裝到印表機並且處於蓋閉位置時阻擋墨水從墨水噴出口噴出。
優選地，該印表機進一步包括蓋裝置安裝部分上形成的指墊。
優選地，圖像源位於印表機的外部，並且印表機控制器通過通信接收器接收圖像數據。
優選地，通信接收器是紅外線接收器，印表機進一步包括紅外線窗口，紅外線信號通過該窗口到達紅外線接收器。
優選地，印表機控制器進一步包括存儲圖像數據的存儲器。
優選地，圖像數據包括數字圖像數據。


現在將僅通過參考優選實施例和附圖的方式來描述本發明圖1是依照本發明使用中的優選實施例的印表機的透視圖；圖2是印表機的分解透視圖；圖3是印表機的端部透視圖；圖4是印表機的底部透視圖；圖5是說明印表機帽蓋裝置處於蓋閉位置的橫截面圖；和圖6是說明印表機帽蓋裝置處於蓋開位置的橫截面圖。
具體實施例方式
如圖1所示，依照本發明優選實施例的印表機10在使用者(未示出)的操作下在頁面20上沿著箭頭21的方向移動並在紙上印刷圖像22。
圖2示出圖1中印表機10的分解透視圖。如圖2所示，印表機10包括可以由任何合適的塑料、金屬或相似材料製成的下模板11、上模板12和可移動端蓋13。
上、下模板各包括形成在每一模板端部底表面的介質滑動片14。滑動片14從模板的底表面突起，在印表機掃過列印介質時適合用於提升該印表機，使得列印頭和列印介質之間的摩擦力最小。該滑動片也適合防止印表機和未乾的列印墨水接觸，否則將會弄汙已列印的圖像。
當上下模板結合後就會展現一條噴墨槽15，列印期間墨水通過該槽噴出。優選為金屬的蓋裝置50由上模板12內的凹槽17接收。蓋裝置50關於軸點(將在下面描述)轉動，在蓋閉位置蓋裝置50的蓋臂52堵塞噴墨槽15，在蓋開位置可以自由噴墨。蓋裝置50可以通過使用整體形成於蓋裝置上的指墊55操作。
印表機10的內部包括列印頭組件30，該列印頭組件中布置有多個墨水分配通道形成一列沿上、下模板之間形成的噴墨槽15直線排列的噴墨嘴31。供墨盒32存儲優選四種顏色的墨水，也即青色、品紅色、黃色和黑色，以提供全彩色列印。另外，也可以選擇提供紅外墨水。供墨盒32通過墨水連接器33向列印頭組件30的墨水分配通道供應墨水。
任何一種已知的列印頭組件和墨水供應系統都可以適用於本發明，這裡將省略這些特徵的進一步描述。適用於本發明使用的列印頭組件和墨水供應系統的詳細資料可以在說明書開始部分所列出的共同待批申請中找到。
列印控制器36包括一微處理器，將微處理器存儲器中存儲的圖像數據轉換為電「滴噴」信號序列。在操作印表機時，由已知的方式將信號傳送到列印頭組件30而從噴墨嘴31選擇噴出的墨水。
列印控制微處理器36(未示出)與外部設備通信接收列印指令，特別是數字圖像數據。如實施例中所示，數字圖像數據作為紅外(IR)信號通過形成在印表機10的一端面上的IR窗口59提供給微處理器36。與微處理器36電連接的IR接收器接收數據，然後將數據存儲在處理器存儲器內。在可選的實施例中，微處理器可以通過硬線連接等合適的連接方式與其它電裝置來進行通信(例如計算機、掃描儀、複印機、數位照相機等)，其他連接方式還可以是無線通信(例如WAP等)或通過插頭和插座連接或數據埠。例如列印控制指令等的其它信息也可以使用上述系統從外部裝置提供給印表機。在另一個實施例中，微處理器可以具有自己的圖形產生裝置。
上下模板提供一凹腔用於容納電池42，例如兩節1.5V「AAA」電池。柔性的印刷電路板(PCB)34其上具有母線(未示出)，該母線從電池42傳導電流到列印頭組件30、微處理器36和其它任何需電組件。
使用者操作印表機10的端面上形成的電源開關43使印表機處於通電和斷電模式。
通過上下模板間形成的孔46可把電池42從印表機10中拆下。墨盒可以通過小孔47移出和替換。如圖3所示首先從印表機10拆去端蓋13就露出孔46和47，然後就可以更換電池和/或墨盒。在未示出的另一個實施例中，電池和墨盒可以放在一個可拆卸的盒中而作為一個整體單元，由印表機10端部形成的僅僅一個孔來容納該盒體。
多個狀態指示發光二極體(LEDs)49a、49b、49c(圖3)與微處理器電連接，並布置在印表機10的外表面上。各個LEDs可以被用於指示錯誤狀態，例如電池電量低、墨水不足或常規的列印操作錯誤狀態或常規的印表機開關狀態。
要列印時，使用者首先按照下文所描述的方式打開蓋裝置50，使列印頭晶片31(圖4)暴露於列印介質上。列印介質可以是任何適宜接收印表機中存儲的墨水類型的紡織品，也包括其它的紙張、紙板、木製品、織物和塑料。印表機10可以進一步包括一個使用者起動列印時要壓下的控制按鈕，例如在列印控制微處理器控制下開始從列印頭噴墨。可選地，蓋裝置50的打開可以探測作為使用者準備開始列印的信號。然後如圖1所示，使用者移動印表機10掃過列印介質20。
為了控制列印速度，印表機10包括附著在列印頭組件30一端部的光學編碼輪39(圖2)。光學編碼輪39由在上下模板內形成的縫隙41a、41b相應接收，並且從模板延伸到輪39的邊緣與介質滑動片14(見圖4)處於同一平面的位置。當輪39旋轉時，光學編碼輪39上的圓周間隔標記由微處理器36上的光學傳感器讀出。
光學傳感器包括光源，例如LED，和依靠入射到探測器上的光量產生電響應的光電探測器。編碼器輪39的標記處和未標記處的光反射特性是不同的，這樣當標記區域旋轉通過探測器時，探測器響應發生改變。探測器響應的改變頻率提供了編碼輪旋轉速度的量度，因此也就提供了印表機相對於列印介質移動的速度。探測響應傳達到列印控制微處理器36，列印微處理器使用該信號計算列印頭組件移動通過列印介質的速度。然後列印控制器使傳給噴墨嘴的噴墨控制信號的速度與印表機移動的測量速度同步。因此，印表機10能夠保證適當地列印連續線條的點間距，這樣即使印表機不控制列印介質相對於列印頭的移動速度也能使得列印圖像具有可靠的複製性。
此外，如果編碼器輪39上的標記數量足夠多，微處理器36就能夠迅速適應使用者以不同的速度移動印表機掃過列印介質，從而達到更高質量的圖像。在一個實施例中，編碼器輪上的標記以這樣的方式間隔，輪上沿圓周間隔的連續標記之間的間距與列印圖像的連續列印線之間的點距基本上相等。在該實施例中，對輪上標記的檢測觸發對圖像中下一列印線的列印。
附著在列印頭組件30的相對端部的滾輪44允許對印表機進行穩定的定向控制。連接滾輪44和編碼器輪39的軸使得每一輪的旋轉速度同步。
光學編碼輪39或滾輪44具有例如摩擦離合器的速度限制器，以防止使用者沿著列印介質移動印表機時的速度超過列印頭組件30的最大操作速度。此外，或者兩個輪都具有例如棘輪的系統以防止印表機向與列印方向相反的方向移動。
現在將參照圖5和6描述對蓋裝置50的操作。首先參考圖5所示的印表機單元10的端部橫截面圖。蓋裝置50布置在上模板12的凹進17內。蓋裝置50基本是L形的部分具有被凹進17接收的安裝部分51，並且其蓋臂52從安裝部分垂直地延伸。沿著安裝部分51的長度方向形成有指墊55。
在每一安裝部分51的端部和指墊55相反側延伸出一具有孔58的凸緣57。孔58與沿凹進17邊緣延伸的軸56嚙合，從而將蓋裝置50安裝到上模板12上，同時允許蓋裝置做樞轉運動。
如圖5所示，當蓋裝置50安裝在上模板12上時，蓋臂52延伸到容納噴墨嘴31的列印頭組件30。在蓋臂52的末端形成有保護噴墨嘴的彈性墊54。在圖5所示的位置，彈性墊52阻止墨水從列印頭30中噴出。
參考圖6，使用者沿箭頭60的方向向指墊55施加指壓使蓋裝置50相對於軸56旋轉。當蓋裝置旋轉時，蓋臂從列印頭30移開，從而不再阻塞噴墨嘴31，並且墨水可以順利地向下面的列印介質噴出。
蓋裝置可以進一步包括一個在指壓離開指墊55時對蓋裝置50進行偏置使其處於蓋閉位置的彈簧。
當蓋裝置50移動到蓋開位置時，接觸傳感器(未示出)可以檢測並蓋裝置的位置並將其傳送到列印控制微處理器36以便只有當蓋裝置50處於蓋開位置時才能進行列印。
本發明的印表機10可以包括控制微處理器執行這樣列印操作的鍵，例如列印從外部設備下載的圖像數據和對未完成的列印工作復位以便使列印掃描儀在完成一幅圖象之初開始列印等等這樣的列印操作。或者這些功能也可以由先前描述的通過IR數據端傳達到印表機。
權利要求
1.一種適合於使用者相對於列印介質可移動的印表機，包括當印表機相對於列印介質移動時適宜在列印介質上進行列印的列印頭裝置，該列印頭裝置包括多個噴墨嘴；適合存儲墨水和向列印頭裝置供應墨水的墨水供應裝置；適合測量列印頭裝置相對於列印介質移動速度和產生速度數據的速度傳感器；和適合進行下述操作的列印控制器(a)從圖像源接收圖像數據；(b)將圖像數據轉換為多個噴墨控制信號；(c)從速度傳感器接收速度數據；和(d)以由速度數據決定的速度依照噴墨控制信號操作列印頭裝置上的噴墨嘴，從而在列印介質上有效地列印圖像數據。
2.如權利要求1所述的印表機，其特徵在於，速度傳感器包括光學編碼輪，適合與列印介質接觸，並且當印表機相對於列印介質移動時該光學編碼輪旋轉，該光學編碼輪上具有一系列沿圓周間隔的標記；和適合進行下述操作的光學傳感器(a)在光學編碼輪旋轉過程中當標記通過光學傳感器時檢測該標記；和(b)從檢測到的標記產生速度數據。
3.如權利要求2所述的印表機，其特徵在於，光學編碼輪上連續標記間的圓周間隔與列印的圖像數據中的連續列印線間的點距基本相等。
4.如權利要求2所述的印表機，其特徵在於，對編碼器輪上標記的檢測觸發對圖像數據的下一列印線的列印。
5.如權利要求1所述的印表機，其特徵在於，進一步包括電源。
6.如權利要求5所述的印表機，其特徵在於，電源包括一個或多個可從印表機中拆下的電池。
7.如權利要求6所述的印表機，其特徵在於，墨水供應裝置可以從印表機中拆下。
8.如權利要求7所述的印表機，其特徵在於，進一步包括一個接收電池和墨水供應裝置的盒體，該盒體在從印表機中拆下的同時可以移出一個或多個電池和墨水供應裝置。
9.如權利要求1所述的印表機，其特徵在於，進一步包括蓋裝置，可在蓋裝置阻止從噴墨嘴噴墨的蓋閉位置和蓋裝置基本上不阻止從噴墨嘴噴墨的蓋開位置之間移動；和布置在印表機上的蓋驅動器，以便當使用者相對於列印介質移動列印頭裝置時能夠對蓋裝置進行操作。
10.如權利要求1所述的印表機，其特徵在於，進一步包括適合將蓋裝置向蓋閉位置偏置的偏置組件。
11.如權利要求9所述的印表機，其特徵在於，蓋裝置包括一個樞軸安裝在印表機上的安裝部分，和一個從安裝部分基本垂直延伸到末端的蓋臂，末端位於墨水噴出口附近而當蓋裝置安裝到印表機並且處於蓋閉位置時阻擋墨水從墨水噴出口噴出。
12.如權利要求11所述的印表機，其特徵在於，進一步包括蓋裝置安裝部分上形成的指墊。
13.如權利要求1所述的印表機，其特徵在於，圖像源位於印表機的外部，並且印表機控制器通過通信接收器接收圖像數據。
14.如權利要求14所述的印表機，其特徵在於，通信接收器是紅外線接收器，印表機進一步包括紅外線窗口，紅外線信號通過該窗口到達紅外線接收器。
15.如權利要求1所述的印表機，其特徵在於，印表機控制器進一步包括存儲圖像數據的存儲器。
16.如權利要求15所述的印表機，其特徵在於，圖像數據包括數字圖像數據。
17.一種基本上參照附圖所描述的印表機。
全文摘要
一種具有速度傳感器的手持移動印表機，該印表機適合使用者將印表機在頁面上滾動來印刷列印介質。該印表機具有列印頭裝置，其用於當印表機相對於列印介質移動時在列印介質上進行有效地列印，列印頭裝置包括許多的噴墨嘴。該印表機還具有墨水供應裝置，其用於存儲墨水和供應墨水到列印頭裝置。該印表機還具有速度傳感器，其用於測量列印頭裝置相對於列印介質移動速度和產生速度數據。該印表機還具有列印控制器，其用於從圖像源接收圖像數據，將圖像數據轉換為多個噴墨控制信號，從速度傳感器接收速度數據，和以由速度數據決定的速度依照噴墨控制信號操作列印頭裝置上的噴墨嘴，從而在列印介質上有效地列印圖像數據。
文檔編號B41J2/01GK1630585SQ03803660
公開日2005年6月22日 申請日期2003年2月12日 優先權日2002年2月13日
發明者卡·西爾弗布魯克 申請人:西爾弗布魯克研究有限公司