專利名稱：恒定濃度的打印機(jī)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種擊打式打印機(jī)，更具體地說，涉及這種打印機(jī)的打印色帶上墨含量的保持。這是名為“恒定濃度的打印機(jī)系統(tǒng)”，申請日為2003年3月12日的美國專利申請NO.10/387,917的部分繼續(xù)申請。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)的行式點(diǎn)陣打印機(jī)中，當(dāng)字錘的保持力被釋放時(shí)可實(shí)現(xiàn)擊打式打印。當(dāng)色帶橫穿于字錘與打印媒體之間時(shí)促使其字錘頭撞擊色帶。打印媒體的另一面支撐于一硬質(zhì)壓板上，這樣來自字錘頭的撞擊將墨點(diǎn)留在打印媒體上。打印媒體可以是紙張、標(biāo)簽、多層形態(tài)、包括塑料以及塑料和紙張的組合物。
打印色帶以一角度在單列或雙列字錘與媒體之間橫穿。每個(gè)字錘在打印色帶長度上的專用區(qū)域撞擊該色帶。這樣的色帶寬度和傾角使得打印色帶的邊緣一般不被字錘撞擊。這樣提供了一種容限邊界來容納尺寸變化。
在某種行式點(diǎn)陣打印機(jī)中，打印色帶在兩卷軸之間往復(fù)。當(dāng)任一卷軸上的色帶放空時(shí)該色帶就反轉(zhuǎn)方向。另外，色帶是連續(xù)的并且從帶盒穿過打印字錘以環(huán)狀形式旋轉(zhuǎn)。
與單列字錘的行式點(diǎn)陣打印機(jī)相比，雙列字錘的行式點(diǎn)陣打印機(jī)中的設(shè)置稍微復(fù)雜些。在這種情況下，雙列字錘同時(shí)進(jìn)行相鄰列的打印。這使得整個(gè)打印機(jī)的速度有效地加倍。
為了容納該雙列字錘，打印色帶比單列打印機(jī)中的打印色帶稍微傾斜地穿過字錘。其結(jié)果就是色帶每次通過時(shí)該色帶的中間區(qū)域被撞擊兩次，而外邊界僅被撞擊一次。這對打印質(zhì)量具有不利的影響。當(dāng)色帶上的墨被損耗時(shí)無論是雙列字錘組還是單列字錘組，打印質(zhì)量的缺陷都會變得很明顯。
當(dāng)色帶中的墨供給逐漸減少時(shí)，它會產(chǎn)生不希望有的效果。首先，所打印的點(diǎn)的色度、或暗度隨著墨的消耗不斷降低。這樣，在色帶的壽命即將終止時(shí)所打印的頁面比用新色帶打印的頁面要淺得多。
其次，預(yù)先涂有墨的色帶隨著墨的消耗而受損。這是因?yàn)槟捎跐櫥珟Юw維而被損耗。受損的色帶除了會導(dǎo)致某種機(jī)械故障例如卡紙以及字錘頭堵塞外，還會導(dǎo)致不能在媒體的邊緣處打印。
當(dāng)字錘朝著色帶的中心撞擊時(shí)，該色帶未用的邊界保留有不成比例的大量墨。這些較大量的墨慢慢朝著色帶中心擴(kuò)散。這樣在被打印的頁面邊緣上產(chǎn)生的點(diǎn)比其他地方的更深些。這種效應(yīng)在本領(lǐng)域中稱作擴(kuò)散效應(yīng)。
雙列打印機(jī)中色帶的中間部分被撞擊兩次的事實(shí)，意味著墨從該部分的消耗比從邊緣更快。在進(jìn)行相對小量的打印后，相鄰打印行上呈現(xiàn)淺色和深色圖案。被打印的兩行中的一行，例如它是通過上列的字錘打印的，右側(cè)的會比左側(cè)的更深些。而通過下列的字錘打印的下一行，其左側(cè)比右側(cè)的更深些。這在本領(lǐng)域中稱作條紋。
各種形式的和定向的不均勻打印需求表現(xiàn)為圖案不均勻色帶上的墨實(shí)際消耗。例如通過僅在媒體的左側(cè)打印，或者通過在一頁面的一個(gè)特定區(qū)域中打印深色圖形，可導(dǎo)致跨過隨后頁面寬度的打印色度改變。這種缺陷在打印領(lǐng)域稱作列效應(yīng)。
另外要考慮的是擊打式打印機(jī)的固有撓性。這種打印機(jī)可對范圍廣泛的打印媒體進(jìn)行打印。這樣產(chǎn)生伴隨范圍的吸墨率。因此，墨的消耗隨著打印媒體、以及打印媒體上的打印位置而改變。
為了解決上述問題，本領(lǐng)域的墨補(bǔ)充裝置已經(jīng)得到發(fā)展。但是，這些墨補(bǔ)充裝置典型地只在整個(gè)色帶上方均勻地補(bǔ)充墨，而其他的墨補(bǔ)充裝置一般將墨再涂敷于色帶上而不檢測需要墨的區(qū)域。當(dāng)所使用的色帶的特定部分相對于該色帶的其它部分較深或較淺時(shí)，這種類型的墨補(bǔ)充裝置可能不會產(chǎn)生均勻的打印。
相應(yīng)地，理想的是將墨應(yīng)用于擊打式打印機(jī)的色帶上，這種應(yīng)用克服了上面所述的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一方面，本發(fā)明采用一種閉環(huán)式(closed-loop)墨補(bǔ)充系統(tǒng)。采用與墨消耗和打印需求有關(guān)的信息來控制一個(gè)或多個(gè)泵以將適量的墨供給至色帶上墨消耗最快的區(qū)域中。本發(fā)明所使用的墨可以是多粘度型墨或者高粘性型墨。多粘度型墨由兩種或多種墨制成，每種墨在不同溫度下具有不同的粘度。高粘性型墨，正如這里所使用的，指的是在大約25℃或更高的溫度下具有1000cps或更高粘度的墨。本發(fā)明的另一方面，采用厚的具有閉環(huán)式系統(tǒng)的色帶。正如這里所使用的，“厚”指的是具有至少0.0045″厚度的色帶。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，缺墨(ink-out)檢測系統(tǒng)與閉環(huán)式墨補(bǔ)充系統(tǒng)一起使用。該缺墨檢測系統(tǒng)監(jiān)控驅(qū)動墨泵的螺線管或其它機(jī)電裝置的電流。在一個(gè)周期時(shí)間內(nèi)由于螺線管或其它裝置的變化而產(chǎn)生的電流分布的變化，表明墨被消耗。這個(gè)系統(tǒng)不需要其它的構(gòu)件或裝置來測量缺墨狀態(tài)。在接近消耗完的時(shí)候，墨囊或容器完全是空的以允許墨100％地被使用。判斷墨使用率的系統(tǒng)可能將墨殘留在未用的墨盒中。
本發(fā)明的一方面的主要目的是減少由于墨消耗而產(chǎn)生的變化。這有助于在色帶壽命逼近或接近終止時(shí)保持打印的一致性或者恒定的打印色度，從而消除通常情況下所碰到的較淺打印。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于通過將墨保持于色帶中以潤滑色帶纖維而減少色帶的損耗。這除了有助于避免機(jī)械故障外還有助于避免媒體邊緣處的打印失敗。
本發(fā)明的其它改進(jìn)在于整個(gè)色帶的墨量是成比例的，從而消除中心區(qū)域與不被擊打的邊緣之間墨的比例失調(diào)問題。其最終結(jié)果是減少了被打印頁面的邊緣附近顏色較深的點(diǎn)。這有助于消除擴(kuò)散效應(yīng)。
本發(fā)明的另一方面是減少由于兩次撞擊色帶的某些部分而使被打印材料顏色較深的特征。隨之而來的是，上列字錘與下列字錘之間的差別相對于由字錘所打印的每一行減小了。這樣，本領(lǐng)域周知的條紋減少了。
本發(fā)明的再一方面就是使各種類型的媒體上的打印效果一致。就這一點(diǎn)來說，本發(fā)明也用于改進(jìn)濃縮區(qū)域，例如深色圖形以及條形碼定向中所進(jìn)行的打印。本發(fā)明用于減少基于這類打印的墨消耗，以避免現(xiàn)有技術(shù)的列效應(yīng)。
本發(fā)明還提供擊打式或行式打印機(jī)處理各種類型的具有不同吸收率的媒體的能力。
另外要考慮的是其環(huán)境溫度條件。本發(fā)明可通過提供多粘度型打印墨來補(bǔ)償環(huán)境溫度條件的變化，該多粘度型打印墨可比單一粘度型打印墨適應(yīng)更寬范圍的環(huán)境溫度條件。
此外，多粘度型墨的使用提供其它的關(guān)于打印質(zhì)量的改進(jìn)?；旌夏械牡驼扯饶兄谠谳^低的操作溫度下降低“表觀粘度”，而高粘度墨有助于在較高的操作溫度下保持足夠的粘度用于打印應(yīng)用。與單個(gè)或單一粘度型墨相比，其最終結(jié)果是在打印機(jī)的操作溫度范圍內(nèi)，“表觀粘度”保持得更接近恒定。采用多粘度型混合墨有助于減少或消除在高溫下打印媒體被墨沾污以及墨遷移入打印機(jī)構(gòu)的傾向。同時(shí)在較低溫度下也可保持打印色度以及色帶中的墨分布。
在另一實(shí)施例中，高粘度型墨與閉環(huán)式墨分配系統(tǒng)一起使用，這樣可以延長色帶的壽命，由于高粘度型墨作為色帶纖維上的潤滑劑，降低了摩擦力，該摩擦力產(chǎn)生于色帶中且磨損色帶路徑中的導(dǎo)面。
閉環(huán)式墨分配系統(tǒng)將墨分配在厚的色帶上，具有增加色帶壽命的優(yōu)點(diǎn)。這部分是由于從字錘至打印媒體下面的較小擊打力。
總而言之，本發(fā)明包括一種恒定濃度的打印機(jī)，該打印機(jī)經(jīng)由一傳感器確定色帶和一供墨輥上的墨量來保持整個(gè)色帶中的墨含量、色帶質(zhì)量、以及在接近被字錘所擊打的打印區(qū)的位置處相對成比例的墨量，所述供墨輥通過一變量泵將墨供給至閉環(huán)式色帶的各個(gè)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帶。該恒定濃度的打印機(jī)也可具有缺墨檢測系統(tǒng)。
更具體地說，本發(fā)明提供從液體墨供給源被泵送至卷軸或墨輥的墨，該卷軸或墨輥構(gòu)成具有一集流部的貯墨輥。該貯墨輥將墨供給至一轉(zhuǎn)送輥，而該轉(zhuǎn)送輥又將墨沉積于色帶上。該貯墨輥具有多重區(qū)段，該多重區(qū)段可將墨供給至打印色帶的不同部分。打印色帶的不同部分具有不同的墨消耗比率，這是可估計(jì)和檢測出來的。色帶的一部分中的墨由貯墨輥來補(bǔ)充，該貯墨輥具有一個(gè)區(qū)段為色帶的一特定部分服務(wù)并補(bǔ)充所述部分中的墨。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，墨消耗是通過缺墨檢測系統(tǒng)來檢測的。該墨檢測系統(tǒng)監(jiān)控泵的螺線管電流，所述泵將墨從供墨源或盒體泵送至色帶。當(dāng)盒體內(nèi)的墨消耗時(shí)電流發(fā)生變化。通過監(jiān)控電流分布隨著時(shí)間而發(fā)生的變化來檢測由缺墨狀態(tài)所引起的機(jī)械載荷變化。這樣，當(dāng)子系統(tǒng)檢測出螺線管電流在一段周期時(shí)間內(nèi)的變化時(shí)，“缺墨”被檢測和顯示出，從而允許用戶替換或補(bǔ)充空的墨盒。在一個(gè)實(shí)施例中，將線性螺線管用作為泵驅(qū)動機(jī)構(gòu)。但是，其它的用于激勵墨泵(例如回轉(zhuǎn)馬達(dá))的機(jī)電裝置可能適合于其它實(shí)施例。這種類型的系統(tǒng)在泵激勵過程中不需要附加的機(jī)構(gòu)來測量缺墨狀態(tài)，除了電流測量。當(dāng)被檢測時(shí)，墨囊中充滿墨，以允許100％的墨被使用。
色帶著墨通過將適量的墨經(jīng)由卷軸或集流部供給至貯墨輥來進(jìn)行。這通過一傳感器來控制，該傳感器檢測該色帶多個(gè)部分中的墨量。然后傳感器向一泵發(fā)信號以將一定量的墨提供至一些應(yīng)用中的與色帶多個(gè)部分對應(yīng)的輥特定區(qū)段上。
在一個(gè)實(shí)施例中，色帶在已完全纏繞在接受卷軸上之后反轉(zhuǎn)方向。當(dāng)色帶反轉(zhuǎn)方向時(shí)，它在被擊打后穿過著墨臺然后纏繞在最初供給的卷軸上。這樣，色帶的每個(gè)部分會遇到兩個(gè)打印周期，當(dāng)色帶從一個(gè)卷軸轉(zhuǎn)換到其它卷軸時(shí)通過兩個(gè)墨補(bǔ)充周期進(jìn)行交替。同時(shí)傳感器檢測色帶的墨量，從而控制泵以在色帶的不同部分提供適量墨。
在另一實(shí)施例中，色帶為連續(xù)的并且從一盒體橫穿打印字錘。當(dāng)色帶穿過該盒體時(shí)，它還穿過一塊連續(xù)基底上的著墨臺以進(jìn)行適量的墨供給。
為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明，對字錘在打印色帶的特定位置處的撞擊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。這樣，色帶的特定部分或區(qū)段上的工作周期或撞擊周期被記錄并且在重?fù)魠^(qū)進(jìn)行著墨以對任何被消耗的墨進(jìn)行補(bǔ)充。
環(huán)境溫度條件的檢測容許校準(zhǔn)傳感器。
進(jìn)一步的改進(jìn)是采用多粘度型墨來補(bǔ)償環(huán)境溫度條件的變化。
這樣，墨補(bǔ)充裝置通過保持色帶的墨量和分配常量而將色帶保持在改進(jìn)的可用的狀態(tài)。墨被與消耗比率成比例地并且與墨被從色帶上除去的位置接近地進(jìn)行補(bǔ)充，從而產(chǎn)生均勻的打印甚至當(dāng)色帶的某部分比其它部分被更猛烈地撞擊時(shí)。
當(dāng)按照以下結(jié)合附圖所進(jìn)行的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明將會完全被理解。


圖1為結(jié)合本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的行式打印機(jī)透視圖，該打印機(jī)具有多個(gè)安裝于字錘組上的字錘；圖1A為沿著圖1的方向線1A-1A的字錘組的部分透視圖；圖1B為僅具有構(gòu)架和墨補(bǔ)充器的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖1C為沿著圖1A的方向線1C-1C的剖視圖；圖2為從構(gòu)架的其它方向看的分解透視圖，該構(gòu)架具有墨補(bǔ)充器和墨容器；圖3是圖1B和2的一部分的詳圖，示出了提供恒定濃度打印的本發(fā)明的墨補(bǔ)充器部分；圖4為墨補(bǔ)充器的俯視剖視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的部分墨補(bǔ)充器的部分透視圖，該墨補(bǔ)充器形成恒定濃度的打印機(jī)；圖5A為圖5所示的墨補(bǔ)充器的側(cè)視圖，其中具有獨(dú)立的流向墨泵的流路導(dǎo)管；圖6為墨補(bǔ)充器卷軸和墨補(bǔ)充器貯墨輥的分解透視圖，該貯墨輥接收來自該卷軸內(nèi)部的墨；圖7為墨補(bǔ)充器卷軸和貯墨輥的裝配透視圖；圖8為墨補(bǔ)充器卷軸和貯墨輥的剖視圖，其被剖開示出流向該輥的兩特定部分或區(qū)段的流路；圖9為類似于圖8的剖視圖，其示出了獨(dú)立軸以示出流向容器卷軸內(nèi)部的流路；圖10為一泵的剖視圖，該泵將墨供給至特定的貯墨輥中；圖10A為沿著圖10所示的相反方向的泵的詳細(xì)剖視圖；圖10B為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的缺墨檢測系統(tǒng)的框圖；圖10C為滿墨盒和空墨盒時(shí)的螺線管電流和狀態(tài)作為時(shí)間函數(shù)的曲線圖；圖11為本發(fā)明供墨盒的剖視圖；圖12為圖11的圓圈12內(nèi)所包含部分的詳細(xì)剖視圖；圖13為在墨補(bǔ)充過程中壓力輥向色帶移動的剖視圖；圖14為用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制和處理的方塊示意圖；圖15為墨補(bǔ)充器卷軸和墨補(bǔ)充器貯墨輥的另一實(shí)施例的剖視圖；圖16為彈性偏壓壓力輥的另一實(shí)施例的透視圖；圖17為利用本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的連續(xù)打印色帶盒的平面圖；圖18為采用mobius環(huán)路以進(jìn)行雙面墨轉(zhuǎn)送的色帶剖視圖；圖19為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例將單一粘度型墨與多粘度型墨所進(jìn)行的比較作為溫度函數(shù)的曲線圖；不同的附圖中采用相同或類似的參考數(shù)字來表示相同或類似的元件。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為本發(fā)明作為擊打式行式打印機(jī)10的透視圖。該擊打式行式打印機(jī)10可安裝在一架臺、一基底上，或可獨(dú)立于一殼體內(nèi)。在這種特定的情況下，行式打印機(jī)10以具有操作元件的構(gòu)造被示出且沒有附屬支架材料或裝置。
行式打印機(jī)10具有一基底12，該基底上安裝有一對色帶卷軸14和16。色帶卷軸14和16被安置于輪轂或心軸18和19上。輪轂18和19具有被彈性偏壓的制動器(catch)，該制動器易于將色帶卷軸緊固于其上以用于驅(qū)動。
色帶卷軸14和16具有虛線表示的色帶20的行徑。為了允許色帶在穿過以下將要描述的字錘組上方時(shí)通過且在其不同部分被撞擊，色帶20以微小的角度橫穿。
通過行式打印機(jī)10內(nèi)部的用虛線表示的色帶20經(jīng)由色帶導(dǎo)軌22而被使用。導(dǎo)軌22具有兩個(gè)電觸點(diǎn)，當(dāng)色帶即將到達(dá)端部時(shí)該電觸點(diǎn)進(jìn)行檢測。該觸點(diǎn)檢測色帶20的導(dǎo)體，該導(dǎo)體可以是金屬絲、導(dǎo)電塑料部分、或其它的像導(dǎo)電塑料導(dǎo)桿這樣的設(shè)備，以在色帶20即將到達(dá)該端部時(shí)進(jìn)行判定，正如本領(lǐng)域所周知的。
作為一種選擇，可以采用圖17和17A所示的下面將要詳細(xì)描述的連續(xù)色帶盒。
采用一對輸送器26和28來驅(qū)動即將在其上打印的媒體，例如紙張、標(biāo)簽、或其他媒體。該輸送器26和28具有本領(lǐng)域周知的齒輪以驅(qū)動媒體。輸送器26和28可通過一輸送驅(qū)動器被驅(qū)動并通過一旋鈕30被調(diào)節(jié)以手動增加媒體。所示的壓板調(diào)節(jié)桿31在行式打印機(jī)10的狹口(throat)處打開和關(guān)閉壓板。
支撐各個(gè)輸送器的是一支撐桿32，用于提供輸送器的支撐和調(diào)節(jié)。
圖1A所示為與其它部分分離的部分。下文將要描述的是，不僅墨補(bǔ)充部分還有用于行式打印機(jī)10的墨補(bǔ)充和提供恒定打印色度的各種系統(tǒng)。墨補(bǔ)充器(re-inker)具有一多孔貯墨輥36，該貯墨輥具有下文將要描述的三個(gè)獨(dú)立的部分或區(qū)段。輥36隨著色帶20的移動而轉(zhuǎn)動并具有集流部(manifold)38。
圖1B所示為具有各種元件的行式打印機(jī)10的構(gòu)架。這些元件包括色帶卷軸14及其輪轂18，其用于保持所示的沿著色帶導(dǎo)軌22被供給的色帶20。
在所示的端部框架40中，電動機(jī)被固定于其開口42內(nèi)。輸送器用的軸作為軸29在各個(gè)輸送器26和28之間穿過并被開口44支撐。
墨補(bǔ)充器的基本設(shè)計(jì)、操作和主要部件是這樣的，即墨最初被從墨盒、容器、或其它容納裝置124內(nèi)的一液體墨盒中泵送。該墨盒容納即將從一內(nèi)部容器通過螺線管41所驅(qū)動的一個(gè)或多個(gè)機(jī)械泵而泵送的墨。每個(gè)螺線管41通過各自的泵將墨從墨盒驅(qū)動至集流部38，該集流部允許墨流入多孔的貯墨輥36中。安裝在心軸和萬向支架上的壓力輥160在其自身與下文將要描述的轉(zhuǎn)送輥156之間擠壓色帶20。
最后，當(dāng)色帶20穿缺墨補(bǔ)充系統(tǒng)時(shí)脫墨輥162除去色帶20上過量的墨。根據(jù)墨的粘度以及流動特性，脫墨輥可以用多個(gè)輥來代替以除去過量的墨。
更具體地參照圖1A來說明本發(fā)明的打印字錘，該圖為沿著圖1的1A-1A方向線的部分透視圖。在該具體的視圖中，壓板60已經(jīng)被示出具有一壓板表面62，該壓板表面可通過可旋轉(zhuǎn)且可移動的壓板支架64被調(diào)節(jié)。該壓板是這樣的，其中多個(gè)字錘擊打色帶20以允許媒體66上的打印，該媒體66可以是以下的形式，即紙張、折疊形式、標(biāo)簽、安裝在托架結(jié)構(gòu)下的塑料或任何其它合適的一般由媒體66表示的媒體形式。
圖示為構(gòu)成多個(gè)字錘70的字錘基質(zhì)片(fret)68。字錘70可通過任何包括激光和電磨銑的加工工藝形成于該基質(zhì)片68上。
每個(gè)字錘70具有一個(gè)打印尖頭72，該打印尖頭撞擊色帶20以促使點(diǎn)被打印于媒體66上形成點(diǎn)陣圖案。
基質(zhì)片68上的字錘70被安裝于字錘組上，該字錘組包括多個(gè)字錘70。字錘組具有根據(jù)延長的桿澆鑄或磨銑的底基74。字錘組底基74的背面內(nèi)部是一間隙、凹槽、或槽76，在該槽內(nèi)除了給字錘70提供保持力的永磁體外還可安裝印刷電路板。槽76內(nèi)的印刷電路板經(jīng)由槽76基底中的一構(gòu)造78而被容納，這樣永磁體也可以延長的方式被安裝。這可從下文將描述的圖1C中看得更清楚。
具有基質(zhì)片68的字錘70通過螺旋部件80被安裝，該螺旋部件將該基質(zhì)片68緊固于字錘組的基底74上。為了提供一剛性的、起支撐作用的蓋體，提供一帶肋的字錘組蓋體82。為了防止色帶20上墨沾污和抹污媒體66，采用一掩模84。
在字錘組蓋體82和掩模84內(nèi)有多個(gè)開口86，該開口容許字錘70的頭72撞擊色帶20。在掩模84中該開口86被標(biāo)引(indexed)以提供字錘頭72穿過掩模和字錘組蓋82的通道。
更具體地看圖1C，可以看出其中字錘組基底74已經(jīng)被示出具有凹槽或槽78。凹槽或槽78中具有一個(gè)或多個(gè)永磁體90。永磁體90與附近的具有線圈96和98的極片92和94相連接。線圈96和98用來克服永磁體90的磁力，而該磁力保持字錘70靠著所述極片。
極片92和94以極片端100和102為端部。這些極片端100和102與永磁體90一起產(chǎn)生一磁路，這樣可維持字錘70的保持力。為了具有適當(dāng)?shù)淖矒粜?yīng)，字錘70具有以任何特定方式焊接、硬焊或成形加工于字錘70上的頭72。
一般地，字錘被保持在極片端100和102上直到電流作用于線圈96和98上。這樣克服了穿過極片92和94的永磁力。這是經(jīng)由與槽78內(nèi)的電路板相連接的終端110和112提供的。
可以理解的是，當(dāng)字錘頭72撞擊色帶20時(shí)，該字錘頭72以非常集中的且強(qiáng)有力的方式來撞擊。結(jié)果，除了色帶20發(fā)生強(qiáng)有力的撞擊回彈和纖維特征外，還發(fā)生墨移位。這種特定發(fā)明通過適當(dāng)涂墨有助于保持色帶20的纖維特性。從而能夠以一致的、恒定的、以及通常均勻的方式進(jìn)行打印。然而，附帶的優(yōu)點(diǎn)就是色帶20被墨潤滑以延長壽命。
更具體地參看圖2，可以看出其中已經(jīng)示出輪轂18位于打印機(jī)10的構(gòu)架上。輪轂18接受色帶組件，該色帶組件被一鎖桿116鎖定在適當(dāng)位置處。該鎖桿116用于將打印組件緊固并保持于下面的平臺118上的適當(dāng)位置處。
從圖2的分解圖可以看出，涂有墨的卷軸14封裝于一盒體121內(nèi)。該涂有墨的卷軸14具有與其相連接并疊加于盒體121上的接受卷軸。從根本上，該涂有墨的卷軸與接受卷軸對應(yīng)于先前所示的卷軸14和16。這些特定的卷軸被安置并互連以穿過打印機(jī)10的狹口。這樣，最終結(jié)果就是以卷軸14和16設(shè)置在圖1所示的適當(dāng)位置而告終。
打印機(jī)組件具有一盒體或墨盒容器124。該墨盒容器124接受一墨盒126。墨盒126具有將墨密封于該墨盒內(nèi)的橡皮膜或隔膜400。膜或隔膜400提供多層密封效應(yīng)以防止墨流動直到墨盒126已被安置在墨盒容器124中。
具有觸點(diǎn)132的印刷電路板與墨盒126相連接。該電路板擱置在墨盒容器124中以準(zhǔn)許傳遞墨盒126位于適當(dāng)位置處的信息。觸點(diǎn)與印刷電路板132之間的電干擾提供墨盒存在和操作控制的信息以允許進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪a(bǔ)充。
全部的墨補(bǔ)充組件121可裝配平臺118上并具有多個(gè)由螺線管41激勵的泵。這些泵安裝在位于螺線管41上方的殼體136內(nèi)。下文將詳細(xì)描述關(guān)于這些泵的螺線管41和泵功能的全部方面，這些泵通過貯墨輥集流部38(圖1所示)將墨提供至貯墨輥36。
圖2示出了涂有墨的卷軸14用的蓋體120，該卷軸14被密封于輪轂或心軸18上。當(dāng)被密封時(shí)，接受卷軸16通過穿過輪轂18上的打印機(jī)狹口被設(shè)置，從而可激勵該系統(tǒng)。為了緊固全部的組件121，只需要將其安置于平臺118上然后用形成于鎖桿116上的鎖將其鎖定。該鎖桿可彈性偏壓在任一方向上，并且可容許移動以及鎖定在一手動的基底上或一偏離中心彈性偏壓的鎖結(jié)構(gòu)上，該鎖結(jié)構(gòu)已經(jīng)通過手動撞擊鎖桿116而被釋放。
圖3更具體地示出了色帶導(dǎo)軌22。色帶導(dǎo)軌22具有一個(gè)由導(dǎo)桿140和142組成的色帶傳感器。導(dǎo)桿140和142容許色帶20中的導(dǎo)電體將其橋接。這樣當(dāng)?shù)竭_(dá)色帶20的端部時(shí)產(chǎn)生一個(gè)判定用的信號。如上文所述，在打印色帶的端部它可以是色帶內(nèi)的導(dǎo)電塑料導(dǎo)桿或嵌入導(dǎo)桿的金屬絲形式。
用于接受墨盒126的墨盒容器或殼體124被示出是分離的。另外，已示出的卷軸14沒有妨礙它的墨盒。促使墨被泵送的下文將描述的螺線管41也已經(jīng)被示出。
殼體146覆蓋下文將描述的泵。位于該殼體下面的是墨補(bǔ)充元件用的多個(gè)支架。這些支架支撐貯墨輥36以及集流部和蓋體38，該集流部和蓋體38通過密封于管子載體或槽148內(nèi)的管子供給。該管子載體148允許管子自泵被向上供給。在獨(dú)立的三個(gè)位置也就是區(qū)位、開口、或管道150、152和154中，該管子將墨輸送至集流部38內(nèi)。
為了將墨轉(zhuǎn)送至色帶20上，基本被隱在圖3中的轉(zhuǎn)送輥156已被示出。被置入兩銷子或軸桿194內(nèi)的壓力輥160用來擠壓色帶20。過量墨的去除是借助于脫墨輥162來完成的。如果需要更多的脫墨輥，可將脫墨輥162增加成多個(gè)輥。在這個(gè)意義上，可控制更多的脫墨輥以與色帶接合或脫離從而進(jìn)行更多量的脫墨或較少量的脫墨。
更具體地參看圖4，可以看出所安置的墨盒和全部的墨補(bǔ)充組件121以平面剖視圖的方式示出。組件121包括位于輪轂18上面的卷軸14。由壁164形成的圍繞各種部件的有壁圍繞物和殼體被剖視地示出。
平臺118被示出具有先前所描述的安裝于其上的部件。
具有墨位于其中間部分的墨盒126被示出位于墨盒支架或殼體124內(nèi)的適當(dāng)位置處，該支架或殼體124可將一囊狀容器保持于其內(nèi)。實(shí)際上，裝有墨的囊狀容器可安裝在墨盒內(nèi)部168。
貯墨輥36被示出其上面具有集流部和蓋體38。為了將貯墨輥36放置于接觸位置內(nèi)，采用轉(zhuǎn)送輥156、塑料框架和支架170。為了將該貯墨輥36移向與其相鄰的轉(zhuǎn)送輥156，通過扭簧174驅(qū)動的軸172來保持該塑料框架和支架170。軸172通過扭簧174有效地轉(zhuǎn)動，這樣按照圖4中看來，可實(shí)現(xiàn)抵靠著相鄰輥156的逆時(shí)針移動。
為了提供墨的傳送，多個(gè)管子導(dǎo)管或支架148被示出。
用于移動卷軸14和16之間色帶的色帶馬達(dá)驅(qū)動墨補(bǔ)充的處理量(throughput)，該卷軸14和16由輪轂18和19驅(qū)動。這樣促使全部輥移動以可應(yīng)用墨。當(dāng)這些輥彼此抵靠著滾動時(shí)，墨從貯墨輥36被基本傳送至轉(zhuǎn)送輥156。然后墨在色帶轉(zhuǎn)送輥156處被傳送至色帶20上。
更具體地參看圖4，可以看出轉(zhuǎn)送輥156已經(jīng)被示出。該轉(zhuǎn)送輥156具有一軸，該軸在用于支撐塑料基底184的銷186上轉(zhuǎn)動。輥156轉(zhuǎn)動并特別地提供從貯墨輥36至色帶20的墨傳送。
貯墨輥36具有成層狀的多重區(qū)段，該多重區(qū)段由能吸收的彈性材料例如PORELON、或其它發(fā)泡聚醚、聚氨酯、聚酯型聚氨酯(polyesterurethane)型多孔材料組成。貯墨輥的多重區(qū)段由不滲透的粘合劑或聚合物膜層粘結(jié)在一起。這樣，在一實(shí)施例中，液體不會從貯墨輥的一個(gè)區(qū)段流向其它區(qū)段。輥的多重區(qū)段的孔徑大小、孔隙度、吸收性和密度可獨(dú)立進(jìn)行確定，這樣每個(gè)區(qū)段可獲得特定的流動特性。這將在下文的附圖中詳述。
轉(zhuǎn)送輥156包括發(fā)泡聚氨酯或其它多孔型的彈性圓筒。其表面被粗糙磨削以提供多孔或紋理表面。然后墨可保持在多孔或紋理表面內(nèi)的表面附近。具有內(nèi)部氣泡的轉(zhuǎn)送輥156材料可采用閉孔發(fā)泡過程制成。通過粗糙地磨削輥156的表面，其表面附近的氣泡被用來提供更多的紋理和吸收表面。這種設(shè)計(jì)提供具有足夠剛性的改良的吸收性從而當(dāng)轉(zhuǎn)送輥被下文將描述的壓力輥擠壓時(shí)迫使墨進(jìn)入色帶?？梢圆捎萌魏渭y理或任何程度的表面改變以在輥156表面上保持更多量的墨。
應(yīng)該理解的是可以采用任何類型的用于貯墨輥36和轉(zhuǎn)送輥156的材料。必要的部件將確保墨能夠從貯墨輥36以相對高的速度被適當(dāng)?shù)貍魉投瑫r(shí)避免弄臟和過量墨。
為了實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)募忸^或轉(zhuǎn)送輥156對色帶20的擠壓，采用壓力輥160。壓力輥160的兩端被支撐于一軸桿上或一對銷194上。壓力輥160通過葉簧196被偏壓(bias)并在下文將描述的圖13中的萬向支架210上樞軸轉(zhuǎn)動。
壓力輥160可以包括乙縮醛(acetal)或其它堅(jiān)硬的塑料圓筒。提供彈性偏壓以使色帶20擠壓轉(zhuǎn)送輥156。穿過下文將描述的圖5、5a和13中的萬向支架210的徑向力充分?jǐn)D壓色帶20以迫使墨脫離轉(zhuǎn)送輥156表面進(jìn)入色帶20。
壓力輥的關(guān)于彈性偏壓功能的另一實(shí)施例將在下文的圖16中描述。
為了去除過量的墨，所示出的脫墨輥162被支撐在一銷或軸桿202上。脫墨輥162包括泡沫或其它表面改良的聚合物。這種聚合物可以是ACQUELL或PORELON。脫墨輥162的功能是雙重的。首先，它可在由于墨補(bǔ)充和非打印而產(chǎn)生的過量墨積累的色帶區(qū)域中將過量的墨從色帶20表面去除。但是，通常這種特性不會去除太多的墨以致會破壞即將繼續(xù)進(jìn)行的補(bǔ)充墨的目的。第二，脫墨輥162在擴(kuò)散過程中起到輔助作用，該擴(kuò)散過程易于在一個(gè)周期時(shí)間將墨均勻地分布在整個(gè)色帶寬度上。雖然已經(jīng)示出一個(gè)脫墨輥162，但也可以串列、平行或串聯(lián)的方式采用多重脫墨輥。當(dāng)采用多重脫墨輥時(shí)，可以根據(jù)墨類型以及所需的脫墨程度將每個(gè)脫墨輥接合或脫離。但是，在某些情況下，根據(jù)所處的條件，脫墨輥或許不是必需的。
圖5示出具有貯墨輥36、轉(zhuǎn)送輥156、和壓力輥160的部分補(bǔ)充墨組件。脫墨輥162也被示出。從該俯視圖可以看出，壓力輥160被支撐于銷或軸桿194上。銷194被支撐于萬向U型支架210上。該萬向U型支架210由一對吊耳(ear)212支撐。U型支架210具有上部和下部，銷或軸桿194經(jīng)由該上部和下部被支撐以便于壓力輥160的旋轉(zhuǎn)。
更具體地參看圖13，可以看出壓力輥160通過一銷213被支撐于吊耳212上。U型支架210上的吊耳212允許沿著所示的箭頭501方向移動作為圍繞銷213的樞軸轉(zhuǎn)動。
葉簧196迫使壓力輥160擠壓色帶20。它沿著所示的箭頭502方向移動?？梢圆捎萌魏晤愋偷膹?qiáng)制力或偏壓使壓力輥160向轉(zhuǎn)送輥156移動。
為了從相對多孔的、紋理的、緩和的(relieved)、或有條紋的橡皮結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)送輥156傳送墨，彈簧196的彈力使壓力輥160向色帶20擠壓。轉(zhuǎn)送輥156如先前所述地被軸桿186支撐并具有用于支撐該轉(zhuǎn)送輥的滾針軸承217。軸桿186可以是鋼的而輪轂可以是塑料或其它任何合適的材料。
支撐壓力輥160的銷213可以用軸承、軸襯、或其它的允許在葉簧196彈力控制下沿著箭頭502方向以萬向架形式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的構(gòu)造來代替。這樣允許壓力輥160相對于墨轉(zhuǎn)送輥156定向以使其自身對齊并適當(dāng)?shù)財(cái)D壓色帶20。
壓力輥160可以由硬的塑料或其他合適的材料制成，用于將色帶20擠向轉(zhuǎn)送輥156。葉簧196可經(jīng)由帶印記的翼片(stamped tab)被連接，該翼片被緊固在部分基底或殼體下面的點(diǎn)端225處?？刹捎闷渌囟愋偷膹椈梢栽试S壓力輥160擠壓色帶20。既定設(shè)計(jì)的結(jié)果在點(diǎn)端227處提供一支點(diǎn)，彈簧抵靠著該支點(diǎn)來驅(qū)動壓力輥160。
作為另一種選擇，在圖5A中，為了允許用于保持壓力輥160的U型支架210抵靠著轉(zhuǎn)送輥156旋轉(zhuǎn)移動，該支架210由銷220提供的一軸支撐。一扭簧可提供力以允許在某種情況下該支架210圍繞著銷或軸桿220移動。但是，為了允許它抵靠著轉(zhuǎn)送輥156轉(zhuǎn)動，也可用彈性偏壓元件、銷、或萬向元件來代替該扭簧。
用于抵靠著轉(zhuǎn)送輥156偏壓壓力輥160的另一實(shí)施例在圖16中示出。在這個(gè)具體的視圖中，可以看出軸桿或銷186是這樣的，即它們接受轉(zhuǎn)送輥156以便與輥36共同旋轉(zhuǎn)。
壓力輥160被支撐于銷或軸桿194上。輥156和160與脫墨輥162一道都被安裝在下底板600和上底板601上。可以看出，色帶20自卷軸14穿過轉(zhuǎn)送輥156后，從脫墨輥162和壓力輥160之間穿過。
為了彈性偏壓壓力輥160，采用葉簧、卷簧、或者D-或C-鋼絲彈簧602將輥156和160緊固成與色帶成20壓擠關(guān)系的輥隙。這是通過使彈簧602處于壓縮的彈性偏壓關(guān)系以沿著轉(zhuǎn)送輥銷186的方向移動軸桿或銷194來實(shí)現(xiàn)的。
可以看出類似功能的彈簧在銷或軸桿186和194的延伸部分上作為彈簧604，該彈簧604位于安裝板600的下面。
具有不同彈性偏壓功能的壓力輥160在某種情況下可用柔性輥來代替，該柔性輥具有相對可壓縮的和可回彈的特性。這樣，該柔性、或可壓縮性材料可以彈性擠壓色帶和轉(zhuǎn)送輥156。然后應(yīng)該減少或消除彈性偏壓的需要。
作為一種選擇，分別與各個(gè)銷186和194的上端和下端相連接或鈞住的卷簧608可被取代。它已經(jīng)以放大的直線形式(translated form)被示出，用于將銷和各個(gè)輥156和160緊固成與色帶20成輥隙壓力(nippingpressure)的關(guān)系。彈簧608應(yīng)該提供充分的張力以使輥156和160緊密靠近。
再次參看圖5A，可以看出多個(gè)管子或?qū)Ч芤呀?jīng)被示出。它們稍微隱在圖5中。所示出的這些導(dǎo)管經(jīng)由被分裂成一對Y型彎管的管子228從容器124的墨盒產(chǎn)生，以使墨沿著三個(gè)特定管子230、232、和234的箭頭方向通過。這些獨(dú)立的管子230、232、和234容許墨流過螺線管41所驅(qū)動的泵。
對應(yīng)于各個(gè)泵所驅(qū)動的墨流，螺線管被標(biāo)記為41C、A、和B，所述泵將墨輸送至集流部38和貯墨輥36的各個(gè)流動部。在墨被下文將描述的泵驅(qū)動之后，經(jīng)由管子236、238和240流至集流部38，該些管子236、238和240分別作為集流部38上所示的管子伸出(emanate)。然后這些管子裝入集流部38到達(dá)貯墨輥36的各個(gè)區(qū)段以使特定區(qū)段的墨以受控的方式涂敷于色帶20上。這些獨(dú)立的管子236、238和240供給至作為開口或?qū)Ч?50、152和154的送料器彎肘處，該彎肘可以是肘管或先前所描述的管子。
為了闡明墨路徑，相對于墨經(jīng)過管子236、238和240流入貯墨輥36的各個(gè)區(qū)段，將采用名稱為A、B和C的路徑。相對于下文將描述的卷軸和集流部的流型，這也將會使墨流受限制。具體來說，引導(dǎo)導(dǎo)管彎肘或管子150被指定為流徑B，導(dǎo)線或肘管152被指定為流徑A，導(dǎo)管或肘管154被指定為流徑C。這些獨(dú)立的流徑供給至下文將描述的圖6、7、8和9中的卷軸和集流部構(gòu)造中。
更具體地參看圖6和7，其中示出了內(nèi)部卷軸、輪轂、心軸或圓筒260。卷軸260具有槽262和264，該槽262和264縱向定向以允許墨從形成部分集流部的杯形區(qū)域266向下流動。該卷軸的杯形區(qū)域266具有類似于通道的墨可流入其中的周向槽、環(huán)形凹槽或圓形槽，這樣它可沿著槽262和264的長度分布。延長的槽262包括部分墨流徑A?？s短的槽264包括部分流徑B?？梢钥闯隽魅氩?62和264的墨與分別在流徑A和B方向的開口268接合，使其直接流入槽262和264內(nèi)。
卷軸260被插入、密封或壓合進(jìn)入第二或中間卷軸、心軸、圓筒或輪轂272內(nèi)部，該輪轂272具有一開口274用于連通卷軸260的槽。各個(gè)卷軸被壓合或密封在一起從而杯形區(qū)域或環(huán)形凹槽276可產(chǎn)生一個(gè)用于接收墨的區(qū)域，該墨來自杯形區(qū)域266的外部或壁與杯形區(qū)域276壁的內(nèi)部之間。
中間卷軸272具有多個(gè)對應(yīng)于槽264的開口或口。這些口組成墨可沿著流徑B方向流動的路徑。
中間卷軸272的下口允許墨沿著槽262并在流徑A的方向上流動。
這樣，根據(jù)槽262和264的各自的位置，流入杯形區(qū)域266的墨經(jīng)由開口268可向下流動并且可經(jīng)由流徑A和B向外流動，該槽262和264的位置與中間卷軸或中間輪轂的流徑A和B的開口相匹配。實(shí)際上，槽262和264的端部被標(biāo)引并對應(yīng)于輪轂272的流徑A和B用的口或出口。
前述的兩輪轂260和272被壓合入外部的輪轂或卷軸280內(nèi)。外部輪轂280接受經(jīng)由一杯體在該杯體與中間輪轂272的杯形區(qū)域276的外壁之間的墨流，所述杯體是以杯、圓形槽、或周向凹槽282的形式產(chǎn)生的。在一個(gè)實(shí)施例中，輪轂具有排列成行的凹槽或標(biāo)記，這樣輪轂中的每個(gè)開口彼此對應(yīng)，從而促進(jìn)流徑A、B、C的適當(dāng)流動。
在流徑C方向上容許墨流徑向下流動。這樣將墨輸送至下文將描述的貯墨輥36的最上部、區(qū)段、或圓盤上。再有，外部的輪轂或卷軸280具有相應(yīng)的開口以允許流徑A和B方向上的流動，該流徑A和B處于壓合的關(guān)系這樣墨可自槽262和264流動。來自槽262和264的墨經(jīng)由中間輪轂272、經(jīng)由與貯墨輥36處于連接關(guān)系的各個(gè)流徑A和B流出。這些流徑結(jié)束并被標(biāo)引至外部輪轂280，這樣最后的外部輪轂的流徑A和B將允許墨向外流動并最終流入貯墨輥36內(nèi)。
貯墨輥36包括層、圓盤、區(qū)段或部分286、288和290。上述這些位于具有O型圈294的端蓋或軸襯板292上，該O型圈294用于密封在形成貯墨輥36的材料內(nèi)部以及端蓋292上的各個(gè)卷軸260、272和280。
貯墨輥材料構(gòu)成有吸收能力的彈性材料例如PORELON、發(fā)泡聚醚、尿烷、或聚酯型聚氨酯氈。貯墨輥36的多重區(qū)段也即圓盤或部分286、288和290由不滲透的粘合劑或聚合物膜層粘結(jié)在一起。這樣，墨不能從一個(gè)區(qū)段容易地流向其它區(qū)段。
輥多重區(qū)段286、288、290的孔徑大小和密度被獨(dú)立控制從而每區(qū)段可獲得特定的特征。組成貯墨輥36的泡沫在區(qū)段或圓盤286范圍內(nèi)是促使墨沿著流徑C方向流動的；區(qū)段288促使墨沿著流徑B方向流動；而區(qū)段290促使墨沿著流徑A方向流動。這些圓盤區(qū)段對應(yīng)于色帶20的區(qū)段，為了根據(jù)其相對的墨消耗而補(bǔ)充墨起見，該色帶的區(qū)段被檢測并被維持。
貯墨輥36或三個(gè)區(qū)段286、288和290結(jié)合起來時(shí)的長度小于色帶20的寬度。這樣，其中無墨轉(zhuǎn)送的邊界地帶出現(xiàn)在色帶的每個(gè)邊緣處。因此，墨補(bǔ)充至色帶的中間并逐漸通過擴(kuò)散將其分布至該邊界地帶。
借助于上述定向，貯墨輥36的區(qū)段、圓盤或元件286、288和290提供了將墨從輸送槽路徑或A、B和C方向分布墨的能力。這種設(shè)計(jì)能夠呈現(xiàn)獨(dú)立墨補(bǔ)充器的各方面，用于在色帶20上的特定區(qū)域或部分補(bǔ)充墨?；谧皱N70擊打，它們會對應(yīng)于所打印頁面的垂直列來補(bǔ)充墨。
本發(fā)明的有效特征就是根據(jù)被打印點(diǎn)的頻率提供墨需求。它一般在適當(dāng)時(shí)候?qū)⒛杀壤毓┙o至色帶20上的適當(dāng)區(qū)域或部分。由于墨有時(shí)在色帶20的局部區(qū)域消耗較高，例如在打印條形碼或圖形時(shí)，補(bǔ)充墨的過程將不可避免地在色帶的某些地方沉積過多的墨。這通過采用一個(gè)或多個(gè)脫墨輥162來補(bǔ)救。但是，根據(jù)墨以及其它條件，可能不需要脫墨輥。
更具體地參看圖8和9，貯墨輥36和集流部已經(jīng)被示出具有各自的導(dǎo)管或肘管150、152和154，該導(dǎo)管或肘管經(jīng)由各自的流徑B、A和C輸送墨。輪轂、心軸或卷軸260、270和280以嵌套的關(guān)系被示出。為了使貯墨輥區(qū)段或圓盤286起作用，所示出的流徑C向下流動?？梢钥闯觯P(guān)于貯墨輥區(qū)段288的流動，其流徑在墨流徑B的方向上。這樣，貯墨輥區(qū)段或圓盤288接收流徑B。最后，流徑A使區(qū)段或圓盤290起作用。這些獨(dú)立的流徑C、B和A組成根據(jù)命令所輸送的墨流徑以將適量的墨保持于貯墨輥的區(qū)段286、288和290中。這些區(qū)段對應(yīng)于色帶20的即將被補(bǔ)充墨的區(qū)域或部分。
再次如圖8和9所示，貯墨輥36被支撐于一塑料銷、軸桿、軸或桿300上，該軸桿300又形成于一支撐元件302上。這樣，端蓋292可被緊固和旋轉(zhuǎn)于銷或軸桿300的軸襯或支撐凸緣293上。
軸襯或支撐凸緣293可用特氟隆充滿，這樣當(dāng)其在塑料軸或軸桿300上旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臐櫥浴?br> 更具體地參看圖10和10A，可以看出示出了墨補(bǔ)充器單元的一泵。該泵被設(shè)置在平臺118下面的一殼體中并分別通過螺線管41C、41A和41B來服務(wù)，雖然僅示出了螺線管41A。具體地說，每個(gè)螺線管41C、41A和41B具有位于其上面的一泵以分別為墨路徑A、B和C服務(wù)。位于每個(gè)螺線管41上面的殼體320用來容納一泵以便經(jīng)由管子236、238和240進(jìn)行泵送，這些管子236、238和240經(jīng)由肘管或定位器(fixture)150、152和154來為集流部38服務(wù)。每個(gè)流徑C、B和A通過相應(yīng)的泵而起作用，該相應(yīng)的泵不同于上述的用于每個(gè)螺線管41C、41A和41B的三個(gè)泵組。
每個(gè)螺線管41C、41A和41B具有位于其上面的一殼體320，該殼體320內(nèi)具有一泵。這些泵通過螺線管經(jīng)由一軸或芯子(core)的激勵而起作用。圖10和10A示出了其中一個(gè)螺線管的芯子，該芯子沿著箭頭341的方向上下移動。這種移動促使塑料尖端322向激勵器臂324移動，該激勵器臂具有一個(gè)圓形旋鈕、增加物或接觸元件326。
接觸元件326一般抵靠著與膜片(diaphragm)346接觸的柱塞式驅(qū)動器330而設(shè)置。當(dāng)被激勵時(shí)，這允許墨沿著箭頭332的方向流動，該箭頭332方向會與例如管子230、232和234中的一個(gè)連接。向外流動將沿著箭頭334的方向進(jìn)行，該箭頭334方向使管子236、238和240中的一個(gè)起作用。這樣，對于具有入口和出口的每個(gè)管子區(qū)段，采用殼體320中各自的泵，該殼體320位于由螺管線圈336驅(qū)動的各個(gè)螺線管41C、41A和41B的上面。通過安裝螺母338而將螺管線圈336緊固于支架340從而使該螺管線圈固定。
當(dāng)沿著箭頭341的上下方向激勵螺線管的軸例如軸342時(shí)，該軸驅(qū)動彈性膜片346。這樣驅(qū)動墨沿著箭頭332和334的方向經(jīng)由泵而流動。通過兩鴨嘴形的止回閥350和352而增加單向流動，當(dāng)墨經(jīng)過時(shí)該止回閥保持箭頭332和334方向的墨流動?？刹捎闷渌魏晤愋偷膯蜗蜷y系統(tǒng)例如隔膜、提升閥、菌形閥等等來形成墨的定向流動。實(shí)際上，當(dāng)殼體320內(nèi)具有泵的補(bǔ)充墨組件設(shè)置在各個(gè)螺線管41C、41B和41A上方時(shí)，殼體146準(zhǔn)備促使墨經(jīng)由被泵送的各個(gè)管子流動。
為了確定單元的數(shù)目，采用具有一處理器的印刷電路板358來存儲該單元的數(shù)目以及被從墨盒126泵送的數(shù)量值。
從圖10反視的視圖被示出在10A中?？梢钥闯鰣D10中的向外流動是沿著箭頭334的方向，而向內(nèi)流動是沿著箭頭332的方向。就這點(diǎn)來說，鴨嘴形止回閥350和352也被示出具有墨在此經(jīng)過的方向。這種流動隨著示出經(jīng)由引入管370和放出管372將更具體。內(nèi)腔374被示出位于膜片346之上。進(jìn)入該腔374的各個(gè)通道是內(nèi)部入口通道382和內(nèi)部出口通道384。這些通道促使各個(gè)由鴨嘴形閥350和352所控制的箭頭方向的墨流動?？梢圆捎萌魏晤愋偷闹够亻y或其它類型的閥來代替該鴨嘴形閥以允許隔膜型或任何其它類型的泵用于此處所提供的流動。
為了促使膜片346精確且避免滯后地移動，采用卷簧385來促使該膜片返回。可采用其它類型的泵例如柱塞、彈鎖隔膜、活塞、球形泵、蠕動泵、擠壓管泵、以及多個(gè)用于墨流動的泵。
圖10B所示為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、用于檢測打印系統(tǒng)中的缺墨狀態(tài)的實(shí)施例的方框圖。缺墨檢測系統(tǒng)包括螺管線圈336(作為螺線管41的一部分)，該缺墨檢測系統(tǒng)與驅(qū)動軸342(圖10)的電路耦合，用于如上文所述地將墨從墨盒126經(jīng)由墨管子230、232和234并從墨管子236、238和240泵送出來。與螺管線圈336耦合的是測流電阻器390、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)392、以及數(shù)字信號處理器(DSP)394，該螺管線圈可以包含PCB358。ADC392通過經(jīng)過測流電阻器390的電壓來測量電流并如本領(lǐng)域所周知地將模擬電流值轉(zhuǎn)換數(shù)字值。激勵時(shí)間內(nèi)的數(shù)字電流值或?qū)?yīng)的電壓通過DSP394被存儲和處理。
當(dāng)墨盒126的墨用完時(shí)，由于止回閥350和352導(dǎo)致的單向流動而產(chǎn)生真空，導(dǎo)致彈性膜片346不能返回至其正常位置，也就是，真空將膜片346朝著卷簧385向上拉起。這樣在其向上移動過程中促使螺線管軸342上的機(jī)械載荷發(fā)生變化。因?yàn)槁菥€管軸342與螺管線圈336機(jī)電式耦合，在所述的向上移動過程中，墨被消耗時(shí)產(chǎn)生的電流分布不同于保持有墨時(shí)的電流分布。
圖10C所示為除了螺線管的狀態(tài)還有電流分布的典型曲線圖，作為墨盒用空和填滿時(shí)的激勵時(shí)間函數(shù)。線505表示滿墨盒的狀態(tài)，線507表示空墨盒的狀態(tài)，線509表示與滿墨盒結(jié)合的螺線管電流，線511表示與空墨盒結(jié)合的螺線管電流。從圖10C可以看出，在滿墨盒狀態(tài)與空墨盒狀態(tài)之間的電流分布不同。這種不同或分布變化通過DSP394來監(jiān)控?；谶@點(diǎn)，當(dāng)DSP394確定墨被消耗時(shí)，得到指示，由此允許用戶補(bǔ)充或替換墨盒。僅當(dāng)來自墨容器或袋的墨完全被消耗掉時(shí)，得到“墨用完”的指示。接下來，當(dāng)墨沒有完全被消耗掉時(shí)不補(bǔ)充墨，其如采用常規(guī)的方法一樣，由此導(dǎo)致為保證給定量的打印而補(bǔ)充墨容器所需的次數(shù)減低。在其它實(shí)施例中，任何用于激勵墨泵的機(jī)電裝置都可來代替螺管線圈336，例如回轉(zhuǎn)馬達(dá)。
圖11和12示出了具有墨盒126的墨盒體或容器124，該墨盒126中保持有給定量的墨168。墨盒126通過一個(gè)主要出口管392而起作用。該主要出口管392可具有一個(gè)可與一管子連接的擴(kuò)口式管接頭394，該管接頭連接394將墨輸送至殼體320內(nèi)的各個(gè)泵內(nèi)。墨盒126具有一伸出的管狀部分396，該管狀部分396延伸到一管元件398內(nèi)從而使墨可向下流動并且不會留在分界面處。
墨盒的管子396與隔膜400一體并且該隔膜是穿通的，當(dāng)墨管子向下懸掛時(shí)該隔膜被針402穿通。這可以從圖12中清楚可見，其中隔膜400作為可穿通的彈性元件已經(jīng)被剖面地示出。當(dāng)隔膜400被穿通時(shí)，經(jīng)由與針402互連的管接頭392允許墨流動。這樣，這僅需將墨盒126安置在墨盒體124內(nèi)并且一旦隔膜被穿通就允許墨168經(jīng)由針402流動。
墨沿著管子228的方向經(jīng)由管接頭392流出，該管子228與用于泵送墨的管子230、232和234互連。在圖12中所示出的管子228與擴(kuò)口式管接頭394分離，但會被正常地連接以允許墨沿著其間的箭頭方向流動。
參看圖14，可以看出已經(jīng)示出系統(tǒng)和墨補(bǔ)充器組件的簡圖。具體地說，圖14包括用于檢測色帶上的墨量并經(jīng)由各個(gè)泵調(diào)節(jié)墨流的系統(tǒng)。在這種情況下，可以看出色帶20沿著供給方向以直接并置的方式移動至光敏圖像傳感器402。這種光敏圖像傳感器在圖5和5A中作為圖像傳感器402被示出。
為了能夠讀取色帶20上的墨量，光敏圖像傳感器402可設(shè)在任何位置。光敏傳感器利用從色帶20反射的反射度。這通過多個(gè)發(fā)光二極管和二極管傳感器而完成。這種發(fā)光二極管將光線投射至色帶20上。然后該光線被檢測并通過反射返回至光敏傳感器的多個(gè)光敏傳感器上。
為了提供反射可以采用任何類型的光。而且，可以采用任何類型的傳感器，只要該傳感器能確定色帶20的反射度。
白色表面的反射度接近或等于100％的反射。完全為黑色的著墨表面，其反射度接近于零。在某些情況下，色帶上光的完全吸收會致使沒有反射。在多個(gè)情況下，根據(jù)墨的液態(tài)特性來斷定其反射度。這樣就存在某種憑經(jīng)驗(yàn)斷定的反射度，該反射度不是絕對地通過計(jì)算來確定。
因而，至于確定色帶上的墨量所需的反射度，必須建立一個(gè)特定的設(shè)置(setting)。另外要注意的一點(diǎn)就是反射的量是相對線性的，雖然它可隨著先前所描述的墨液態(tài)特性或其它特征而改變。這些不同的特征可以是由于染料或墨顏料以及載體而引起的，這種載體可以是油酸的形式。
撇開這個(gè)不說，反射可以是表面現(xiàn)象的一個(gè)因素，該現(xiàn)象是指不穿透色帶20。另一個(gè)要注意的一點(diǎn)就是可以改變墨濃度。要注意的是，各種墨也具有不同的光吸收特性，該特性必須建立從而用于特定的墨。然而，當(dāng)建立特定的反射度時(shí)，返回至光傳感器的光隨著色帶20上發(fā)生的墨消耗而增加。作為另一個(gè)因素，反射度可隨著溫度而改變。
再一次，更具體地參看圖14，可以看出光敏圖像傳感器402具有三個(gè)離散的光檢測區(qū)404、406和408。各個(gè)光檢測區(qū)對應(yīng)于貯墨輥的離散區(qū)段286、288和290。這樣，經(jīng)由流徑C、B和A形成的墨流作為檢測區(qū)C′、B′和A′被示出在光敏圖像傳感器上。當(dāng)特定量的墨作為與色帶的一區(qū)域或部分上墨消耗相關(guān)的墨在所述部分或區(qū)域C′、B′和A′中傳感器402被檢測時(shí)，一信號被傳送以促使貯墨輥36相關(guān)區(qū)段上的墨補(bǔ)充。
根據(jù)反射率所得到的平均反射值作為反射度的平均值1、2和3以提供對應(yīng)于墨流徑C、B和A的墨。這樣，根據(jù)反射度可以控制墨的輸出并將墨涂敷于色帶20上，該反射度對應(yīng)于色帶20的特定區(qū)域或部分中相對量的墨。
打印機(jī)10像大多數(shù)打印機(jī)一樣具有一個(gè)控制器，它可以是板卡控制器或者與主機(jī)相連的板卡控制器。不考慮這個(gè)事實(shí)，控制器可計(jì)算脈沖數(shù)從而顯示打印機(jī)正在使用以及每單位時(shí)間擊打色帶20的次數(shù)。同樣，可以估計(jì)色帶20被撞擊的特定位置?？梢钥闯?，借助于圖1的傾斜的色帶布局，它促使在色帶的不同位置上穿過該色帶寬度方向所進(jìn)行的撞擊。關(guān)于所計(jì)算的擊打總數(shù)的具體信息提供給打印機(jī)盒體的芯片以用于更換全部墨補(bǔ)充器組件用的墨盒126。關(guān)于進(jìn)行色帶20擊打的信息容許所述控制器經(jīng)由貯墨輥36的圓盤、區(qū)段或部分286、288和290輸送更多或更少量的墨至色帶的一部分或區(qū)域中。
在某種情況下，字錘擊打色帶的位置以及擊打次數(shù)可用來控制被泵送至貯墨輥36的墨量。作為特殊的應(yīng)用，通過計(jì)算被打印點(diǎn)的數(shù)量及它們在色帶上的相對位置，可以不使用傳感器并可保持墨流的控制。
除了上文所述的情況之外，光敏圖像傳感器402的上部和下部可被校準(zhǔn)以監(jiān)控色帶20的邊緣。邊緣的監(jiān)控可以建立，無論色帶被磨損還是相對于墨系統(tǒng)沒有被適當(dāng)?shù)貥?biāo)引。如果色帶20沒有被標(biāo)引至貯墨輥36，供墨的特定點(diǎn)可能不會很好地確定。要注意的是，色帶邊緣及其相對于所述系統(tǒng)的位置相當(dāng)重要。經(jīng)過控制器的情況可以是這樣的，即它警告操作者或自動調(diào)節(jié)色帶20的邊緣位置從而進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹?br> 用戶可對媒體66上的打印質(zhì)量進(jìn)行觀察，或者在打印后顯示對色帶20上墨濃度的自動調(diào)節(jié)。這可通過自動分析所要的墨量或者顯示墨量然后手動(操作面板)或自動調(diào)節(jié)設(shè)定值從而多方面控制打印機(jī)來完成。這樣，通過傳感器顯示打印質(zhì)量和/或暗度或亮度可以自動調(diào)節(jié)墨量，然后就可以將或多或少的墨應(yīng)用于貯墨輥36。實(shí)際上，通過打印質(zhì)量驗(yàn)證系統(tǒng)可以進(jìn)一步控制打印質(zhì)量。
要注意的是，被輸入到PID1和PID2和PID3的定值控制提供了正確的成比例輸出?？山⑻囟ū玫恼_脈沖率，該泵用于墨經(jīng)由流徑A、B和C的流動。PID是成比例集成的不同設(shè)備，用來實(shí)現(xiàn)分別由螺線管41C、41B和41A所驅(qū)動的泵的脈沖率。
為了建立螺線管41C、41B和41A的正確操作，利用螺線管41的電流控制以防止泵的超速傳動，其中該螺線管41C、41B和41A與流徑C、B和A用的泵結(jié)合。泵的流徑脈沖率作為C、B和A已經(jīng)被示出從而提供各個(gè)螺線管41C、41B和41A的脈沖，其中該螺線管41C、41B和41A為驅(qū)動泵1、2和3的離散螺線管，該泵1、2和3供給流徑C、B和A。這樣，由螺線管41C所驅(qū)動的泵1的輸出經(jīng)過流徑C。由螺線管41B所驅(qū)動的泵2的輸出在流徑B的方向上，而由螺線管41A所驅(qū)動的泵3的輸出在流徑A的方向上。
一計(jì)數(shù)器與螺線管41的各個(gè)脈沖相聯(lián)以確定由泵驅(qū)動的墨量。這樣，可以根據(jù)各個(gè)泵的脈沖數(shù)和貯墨輥36上的凈墨量以及所進(jìn)行的相應(yīng)調(diào)節(jié)來進(jìn)行確定。這可以通過墨補(bǔ)充組件中的板卡處理器或通過打印機(jī)控制器來完成。就這一點(diǎn)補(bǔ)充來說，脈沖計(jì)數(shù)此時(shí)被送達(dá)需要進(jìn)行打印機(jī)盒體替換或墨補(bǔ)充的信息。這可以作為用戶用的輸出量或自動終止點(diǎn)被示出以防止任何進(jìn)一步的打印。
從上文所述可以看出，光敏圖像傳感器402隨著它分別檢測的與貯墨輥區(qū)段286、288和290相對應(yīng)的色帶區(qū)域或部分中的墨量，可有效地建立到達(dá)貯墨輥36的流徑。這樣為與流徑A、B和C相對應(yīng)的所述區(qū)段提供適量的墨，以便在色帶20的三個(gè)獨(dú)立部分正確著墨。這使得色帶20能夠在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)保持恒定濃度的墨。所述系統(tǒng)還為色帶20提供適當(dāng)?shù)臐櫥浴?br> 用來提供經(jīng)由流徑A、B和C流動的泵送或脈沖一般能夠以增加的形式進(jìn)行，例如，每一次增加5至40秒。但是，不同的打印速度將會導(dǎo)致所需要的脈沖更多些或更少些。
另一個(gè)改進(jìn)之處在于通過熱敏電阻616任意檢測環(huán)境溫度。該熱敏電阻616的輸出量可提供一個(gè)與光敏傳感器402一致的給定值。它可通過校準(zhǔn)各種環(huán)境溫度的傳感器來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。
更具體地參看圖15，可以看出已經(jīng)示出另一種貯墨輥36a。該貯墨輥36a具有流徑A、流徑B和流徑C，這樣使墨以圖8和9所示的類似方式進(jìn)行流動。這些流徑與類似于集流部38的集流部38a相連接。
在流型的視圖中，可以看出管子或直接流向各個(gè)圓盤的流路，經(jīng)由這些流路可以沿著自上到下的流徑C、B和A的流動進(jìn)行墨補(bǔ)充。這樣，流徑A直接流向底部并從區(qū)段290a出來。流徑B向下流至區(qū)段288a并外流以將各自的色帶部分補(bǔ)充墨，而流徑C向下流至最高的區(qū)段286a。
從上文所述，可以看出不同的流徑可以根據(jù)示出的圖8和9且不利用補(bǔ)償杯體而形成。改作經(jīng)由具有口的管狀元件、間隔或補(bǔ)償圓筒來直接流動。這些管狀元件可被鑄造成貯墨輥36a的線管以便經(jīng)由區(qū)段286a、288a和290a向外適量流出。這樣，可以理解的是，只要能夠進(jìn)行墨流動以便在被指向流徑A、B和C的區(qū)段中補(bǔ)充墨，就可以采用各種構(gòu)造和流徑。
參看圖17和17A(圖17A所示為與一擊打式打印機(jī)結(jié)合的連續(xù)打印色帶盒)，可以看出已經(jīng)示出連續(xù)的色帶20a。該連續(xù)的色帶20a穿過兩臂640和642被支撐。這兩臂640和642向外支撐色帶20a從而該色帶可在字錘組上方以圖1C所示的方式穿過。色帶20a可通過所示的具有獨(dú)立補(bǔ)充墨功能的色帶驅(qū)動器而被牽引或拉動。并且，它可作為多褶或多疊的色帶在存儲部644形成。上述的色帶20a存儲區(qū)以折疊區(qū)644的形式可被蓋體646覆蓋。這樣，色帶20a的連續(xù)環(huán)路可以穿過字錘組的字錘70，用于通過字錘頭72進(jìn)行打印，而同時(shí)通過先前實(shí)施例中所述的墨補(bǔ)充來進(jìn)行墨補(bǔ)充。
連續(xù)色帶20a穿過能吸收的貯墨輥36以及轉(zhuǎn)送輥156，該轉(zhuǎn)送輥156與壓力輥160接合。輥156和160以圖16所示的方式被彼此彈性偏壓?？梢岳妹撃?62或一系列多重輥。
墨盒、容器、或殼體124以同樣的方式與泵相連接以提供沿著流徑C、B和A方向的墨流。
可利用任何特定的用于移動色帶20a的驅(qū)動器例如一輥或軋輥。并且，該具有受控色帶驅(qū)動器的驅(qū)動器可通過驅(qū)動一個(gè)或多個(gè)輥156、160和162來進(jìn)行驅(qū)動。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，如圖18所示，墨補(bǔ)充部分可提供移動(mobius)環(huán)路650，該環(huán)路650通過支架或者成角度轉(zhuǎn)動的導(dǎo)軌或狹槽652和654而翻轉(zhuǎn)。各個(gè)導(dǎo)軌652和654允許色帶沿著所示的方向翻轉(zhuǎn)以便使其沿著所示的箭頭方向連續(xù)移動。這樣，mobius環(huán)路650使色帶20a能夠兩次穿過并且雙面著墨，該雙面著墨通過使色帶的不同部分兩次穿過輥160和156而進(jìn)行。
在另一種實(shí)施例中，可以以多對或多套輥156、160和162的形式來應(yīng)用雙套輥。這樣，來自貯墨輥36的墨可被傳送至一對轉(zhuǎn)送輥156上從而可經(jīng)由mobius環(huán)路形成雙程色帶20a，其中所述轉(zhuǎn)送輥滾壓壓力輥160。在雙倍增加的兩輥156和160中的每個(gè)以及脫墨輥162可通過相同的貯墨輥36起作用，該雙倍增加的兩輥156和160中的各輥經(jīng)由mobius環(huán)路使色帶20a著墨。并且，可采用兩對貯墨輥36。
貯墨輥36可以和整個(gè)系統(tǒng)一起形成，從而僅將墨補(bǔ)充給色帶20或20a的一個(gè)部分或其它多部分。這樣，將僅使用區(qū)段286、288和290中的一個(gè)或其它多區(qū)段?？刹捎镁哂袉我粎^(qū)段288的單一泵經(jīng)由輥36的全長將墨涂敷于整個(gè)色帶上。在閉環(huán)式控制系統(tǒng)中該泵被傳感器控制，該傳感器檢測穿過色帶20全部寬度的墨。
為了改善變化的環(huán)境溫度下的打印，本發(fā)明可采用多粘度型墨。這種打印墨在申請日為2002年12月11日、名稱為“多粘度型打印墨”以及發(fā)明人為Jeng-Dung Jou，Dennis R.White，Gordon B.Barrus的美國專利申請10/316,784中已被描述，并被共同委派給本申請的代理人，該申請?jiān)谶@里通過引用作為證據(jù)(Exhibit)A。
當(dāng)由于環(huán)境溫度而使墨流發(fā)生變化時(shí)，它可經(jīng)由貯墨輥36，流徑A、B和C，并且還穿過輥156、160和162來實(shí)現(xiàn)流動。這樣又在色帶20上及其間隙處得到適量的墨。
粘度，例如用于擊打式打印機(jī)墨的粘度是墨厚度的一個(gè)量度。低粘度型打印機(jī)在高溫下失去了剪切強(qiáng)度甚至當(dāng)墨分布在一載體例如打印機(jī)色帶20上時(shí)。這就會導(dǎo)致墨沾污和墨遷移。從而降低了打印質(zhì)量。
另一方面，在高溫下能夠很好地進(jìn)行打印的墨的粘度較低溫度下變得過高。過高的墨粘度呈現(xiàn)出其它打印問題。所述問題包括轉(zhuǎn)送到色帶20上和從該色帶轉(zhuǎn)送出的轉(zhuǎn)送不良、經(jīng)由小管泵送的阻力、除了從輥156、160和162轉(zhuǎn)送外還有經(jīng)由貯墨輥36的泡沫材料進(jìn)行的非常低的轉(zhuǎn)送。貯墨輥36中所使用的用來補(bǔ)充打印色帶中墨的這種泡沫材料可阻塞輥。
當(dāng)環(huán)境溫度冷時(shí)打印機(jī)墨應(yīng)該很容易地流過路徑A、B和C。理想的墨也應(yīng)該保持足夠的厚度從而當(dāng)溫度熱時(shí)它不會過分地遷移。低的環(huán)境溫度需要一種淺色(也即低粘度)墨，在高溫時(shí)需要深色(也即高粘度)墨。
本發(fā)明可采用兩種或更多的不同粘度的墨的混合物以形成多粘度型墨，其中在整個(gè)溫度范圍內(nèi)高分子量的分布(也即高的多分散度)很好，在該溫度范圍內(nèi)打印系統(tǒng)例如擊打式打印機(jī)期望被操作。這些多粘度型墨在高溫下保持充分的粘性，而在較低溫度下保持比普通粘度低的粘度。
多粘度型墨的實(shí)例包括體積占50％的高粘度墨(例如室溫時(shí)為1600cps)和體積占50％的低粘度墨(例如室溫時(shí)為750cps)的混合物。圖19示出了多粘度型墨與單一粘度型墨之間的粘度比較。正如所看到的，多粘度型墨可以改善低溫下的流動狀態(tài)并可在室溫和更高溫度下保持與單一粘度型墨相同的性能。高粘度可導(dǎo)致大量的墨流到打印媒體上，產(chǎn)生沾污和其它不利的打印質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，所希望的粘度在室溫下大約為1000cps。
在另一實(shí)施例中，可以改變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。與50/50的混合物相比，這種組合物以對數(shù)標(biāo)度將曲線5％的斜面弄平并截取斜面5％。此外，也可以改變粘度，例如1600cps墨與550cps墨的混合物。在一個(gè)實(shí)施例，高粘度墨的cps介于大約1100與1600之間，而低粘度墨的cps介于大約300與900cps之間。本領(lǐng)域技術(shù)人員要理解的是，改變混合物中所使用的混合百分比和/或墨粘度將會產(chǎn)生不同的結(jié)果和不同的溫度，并可將操作溫度優(yōu)化。例如，在受熱區(qū)域的打印比通常低溫下的打印可能更需要一種不同的多粘度型混合墨。本發(fā)明還可適合于由濃度和粘度不同的三種或三種以上單一粘度型墨形成的多粘度型混合墨。多粘度型墨的補(bǔ)充細(xì)節(jié)可在共同擁有(commonly-owned)的申請日為2002年12月11日的美國專利申請10/316,784中找到，這里該申請全部作為參考。
為了延長色帶的壽命，根據(jù)其它實(shí)施例可采用單一的高粘度墨和/或較厚的打印色帶。高粘度墨，例如在10°至50℃的整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溫度操作范圍內(nèi)粘度至少為1000cps，通過潤滑色帶纖維來延長色帶壽命，由此降低顯影色帶的摩擦力以及色帶路徑中導(dǎo)軌的磨損。此外，采用厚的打印色帶，例如厚度在0.0045″至0.0055″之間，可以通過降低打印媒體上字錘的沖擊力來延長色帶壽命。當(dāng)字錘撞擊色帶時(shí)，較厚的色帶吸收并緩沖在下面的打印媒體。因?yàn)?來自色帶的)更多物質(zhì)位于字錘與打印媒體之間，所以色帶的損壞，例如當(dāng)字錘擊破色帶時(shí)，被減到最小。另一種延長色帶壽命的方法，無論有否厚的色帶，就是采用彈性壓板，例如在共同擁有的名稱為“外層為硬質(zhì)材料的彈性式打印機(jī)壓板”的美國專利6244768中所公開的，這里該專利全部作為參考。應(yīng)該注意的是，所描述的所有特征不是必須用于打印機(jī)或打印方法中，并且不是僅采用一個(gè)或多個(gè)新穎的特征來提供勝過傳統(tǒng)打印機(jī)和方法的益處。
本發(fā)明的上述實(shí)施例僅是進(jìn)行說明并且它不限于此。這樣本領(lǐng)域技術(shù)人員將會清楚的是，在不違背本發(fā)明的較寬范圍的情況下可進(jìn)行各種變化和修改。因此，附加的權(quán)利要求包括所有這些屬于本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種擊打式打印機(jī)，包括多個(gè)具有打印尖頭的字錘；一打印色帶，用于從所述打印尖頭通過擊打進(jìn)行打?。灰浑婒?qū)動器，用于促使所述字錘驅(qū)動所述打印尖頭向所述打印色帶移動；一供墨源；一貯墨輥，用于將所述墨供至所述打印色帶；至少一個(gè)與所述供墨源相連接的泵，用于將墨供至所述輥；一傳感器，用于判定所述色帶上的墨量；至少一個(gè)流路，位于所述貯墨輥內(nèi)，連接成用于從所述泵進(jìn)行液體流動；和一電路，用于當(dāng)所述傳感器檢測所述色帶上的墨狀態(tài)時(shí)促使所述泵將墨泵送至所述貯墨輥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于所述擊打式打印機(jī)為行式打印機(jī)，并具有安裝在字錘組上的字錘，該字錘組被一永磁體保持直至所述電驅(qū)動器克服所述字錘的保持力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于所述電驅(qū)動器包括與所述字錘結(jié)合的線圈，以克服永磁體保持力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于所述貯墨輥由多孔式泡沫材料形成，所述流路將墨傳送至所述貯墨輥中的一特定位置，用來滲透所述輥的一特定區(qū)段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)將其上的墨直接傳送至所述打印色帶上的墨轉(zhuǎn)送輥，所述墨轉(zhuǎn)送輥與所述貯墨輥滾動接觸以便將來自所述貯墨輥的墨轉(zhuǎn)送至所述打印色帶上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)偏壓所述轉(zhuǎn)送輥的壓力輥，以擠壓所述轉(zhuǎn)送輥與所述壓力輥之間的所述色帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)與所述打印色帶接觸的脫墨輥，用于將過量的墨從所述色帶上除去。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于，還包括兩個(gè)或多個(gè)位于所述貯墨輥內(nèi)的流路，該流路經(jīng)由一集流部與一泵相連接，所述流路用于將墨分布在與所述色帶上要被補(bǔ)充墨的部分相對應(yīng)的所述輥的各個(gè)區(qū)段上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于所述流路是分離的并且形成于所述貯墨輥的內(nèi)部，所述輥由泡沫材料形成并具有至少兩個(gè)彼此分開的區(qū)段以便接收來自不同流路的墨，這樣可以不同的量將墨傳送至所述部分中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于所述墨包括由兩種或多種墨混合的混合物，每種墨在相同的溫度下具有不同的粘度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于所述打印色帶至少具有約為0.0045″的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊打式打印機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)與所述至少一個(gè)泵耦合的缺墨檢測電路，通過監(jiān)控電流的變化來判定所述供墨源被消耗。
13.一種用于擊打式打印機(jī)色帶的墨濃度控制系統(tǒng)，包括一貯墨輥，由吸墨材料形成；位于所述輥內(nèi)的至少一個(gè)流路，用于將墨傳送至所述貯墨輥；與一供墨源相連接的泵，用于將墨泵送至所述流路；一傳感器，用于檢測所述打印色帶上的墨濃度；和一電驅(qū)動器，響應(yīng)于檢測墨濃度的所述傳感器，驅(qū)動所述泵以使墨流至所述流路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的墨濃度控制系統(tǒng)，還包括一與所述貯墨輥接觸的轉(zhuǎn)送輥；一向所述轉(zhuǎn)送輥偏壓的壓力輥，所述色帶穿過其中，所述壓力輥將所述色帶擠壓在所述轉(zhuǎn)送輥上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的墨濃度控制系統(tǒng)，其特征在于所述供墨源是一種多粘度型墨。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的墨濃度控制系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器檢測所述色帶的不同部分或區(qū)域上的墨，并且還包括兩個(gè)或多個(gè)的位于所述貯墨輥內(nèi)的流路，以便根據(jù)所檢測的所述色帶特定部分或區(qū)域上的墨，將墨分配至所述貯墨輥的兩個(gè)或多個(gè)部分或區(qū)段。
17.一種行式打印機(jī)，包括多個(gè)打印字錘，具有安裝在一字錘組上的打印尖頭；一永磁體，用于保持所述字錘；與每個(gè)字錘結(jié)合的線圈，用于克服永磁體保持力；一打印色帶，在兩卷軸之間橫穿所述打印尖頭并被打印尖頭撞擊以在打印媒體上進(jìn)行打印；一多孔式貯墨輥，具有兩個(gè)或多個(gè)區(qū)段，該區(qū)段可以接收不同量的墨；位于所述貯墨輥內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)流路，每個(gè)流路與所述貯墨輥的各個(gè)區(qū)段相連接；一墨轉(zhuǎn)送輥，用于將墨從所述貯墨輥轉(zhuǎn)送至所述打印色帶上；具有兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立檢測部的一傳感器，用于在所述色帶的兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的部分判定所述色帶上的墨量；一個(gè)或多個(gè)泵，用于以一比率將墨泵送至所述流路，該比率與所述打印色帶的一部分所需的墨一致；一控制器，用于促使所述一個(gè)或多個(gè)泵將墨泵送至所述輥的與所述色帶的一部分相對應(yīng)的各個(gè)區(qū)段中，該泵送的墨響應(yīng)于所述傳感器所檢測的墨量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的行式打印機(jī)，其特征在于，還包括一個(gè)偏壓于所述轉(zhuǎn)送輥的輥，用于將所述色帶壓緊到所述轉(zhuǎn)送輥上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的行式打印機(jī)，其特征在于所述一個(gè)或多個(gè)泵由螺線管驅(qū)動。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的行式打印機(jī)，其特征在于所述一個(gè)或多個(gè)泵具有一膜片，該膜片由所述螺線管驅(qū)動并由所述螺線管的電脈沖激勵，且包括與所述膜片上面的一腔相連接的入口閥和出口閥。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的行式打印機(jī)，其特征在于所述貯墨輥內(nèi)的所述流路由至少兩個(gè)圓柱形卷軸形成，該卷軸具有位于其上面的集流部以便將墨供給至所述流路中。
22.一種用于打印機(jī)的墨補(bǔ)充器，包括一保持墨的貯墨輥，被分割成至少兩個(gè)區(qū)段以便將墨供給至色帶的兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的部分；與每個(gè)所述流路耦合的一泵和一供墨源；一傳感器，用于檢測所述色帶的各個(gè)部分上的墨量；和一電驅(qū)動器，響應(yīng)于所述傳感器促使所述泵將墨泵送至一流路以將墨補(bǔ)充給所述色帶的一部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的墨補(bǔ)充器，其特征在于，還包括一墨轉(zhuǎn)送輥，用于將來自所述貯墨輥的墨轉(zhuǎn)送至所述打印色帶上；一向所述轉(zhuǎn)送輥彈性偏壓的壓力輥，用于將所述色帶擠壓在所述轉(zhuǎn)送輥上；至少一個(gè)脫墨輥，用于去除來自所述打印色帶的墨。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所示的墨補(bǔ)充器，其特征在于所述供墨源是一種多粘度型墨。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的墨補(bǔ)充器，其特征在于所述泵具有由螺線管驅(qū)動的膜片和與該膜片液體連接的腔，該膜片具有兩個(gè)與所述腔相連接的止回閥以使墨沿著一個(gè)方向流動。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的墨補(bǔ)充器，其特征在于所述傳感器包括一個(gè)色帶邊緣傳感器。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的墨補(bǔ)充器，其特征在于，還包括一傳感器，該傳感器具有根據(jù)所述色帶的反射特征來泵送墨的定值控制。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的墨補(bǔ)充器，其特征在于，還包括隨著脈沖來驅(qū)動所述泵的螺線管，該脈沖基于要被設(shè)置在所述打印色帶上的墨的控制命令。
29.一種打印方法，包括提供具有多個(gè)字錘的打印機(jī)，該字錘具有擊打打印色帶的打印尖頭；供給即將被打印的媒體，該打印通過所述打印尖頭撞擊所述色帶來進(jìn)行；檢測所述色帶上的墨量；提供保持墨的貯墨輥；提供一泵，用于將墨泵送至所述貯墨輥；根據(jù)所檢測的所述色帶上的墨量將墨泵送至所述貯墨輥。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，還包括將墨泵送至所述輥的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)段，該區(qū)段對應(yīng)于所述色帶的兩個(gè)或多個(gè)部分。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，還包括經(jīng)由所述貯墨輥的兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)部流路引導(dǎo)墨，該流路與所述貯墨輥的兩個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的與所述色帶的部分相對應(yīng)的區(qū)段相連接。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，還包括通過來自所述色帶的光反射度，檢測所述色帶上的墨量。
33.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，還包括提供多粘度型墨。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于所述打印色帶具有至少約為0.0045″的厚度。
35.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于還包括監(jiān)控與所述泵相聯(lián)的電流分布，所述監(jiān)控用來判定當(dāng)所述墨被消耗時(shí)的供給。
36.一種給打印色帶補(bǔ)充墨的方法，包括提供供墨源；通過光反射度在所述打印色帶上檢測墨量；提供一多孔式貯墨輥，該貯墨輥可將墨接收于其間隙內(nèi)；自所述供墨源將墨泵送至所述貯墨輥；將被泵送至所述貯墨輥的墨分配至所述貯墨輥的至少兩個(gè)不同的區(qū)段；和將來自所述貯墨輥的墨供給至所述打印色帶的至少兩個(gè)不同部分。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，還包括將來自所述貯墨輥的墨傳送至與所述色帶相接觸的一轉(zhuǎn)送輥上。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，還包括將所述色帶擠壓在所述轉(zhuǎn)送輥上。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，還包括通過具有一膜片的至少一個(gè)泵將墨泵送至所述貯墨輥上，并通過一螺線管激勵所述膜片移動，其中該膜片與具有流量控制閥的一腔相接觸。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，還包括提供一個(gè)所傳感的關(guān)于所述打印色帶的兩個(gè)或多個(gè)部分上的墨量的信號；提供一個(gè)信號，該信號是基于所述色帶的一個(gè)部分的信號；將多粘度型墨泵送至所述貯墨輥的一個(gè)區(qū)段上，該區(qū)段對應(yīng)于由所述傳感器所檢測的所述色帶的部分。
41.一種用于打印的墨補(bǔ)充器，包括一具有吸收部分的貯墨輥，用于將墨供給至色帶上；所述貯墨輥的至少一個(gè)內(nèi)部流路，用于使墨流向所述貯墨輥的所述吸收部分；一個(gè)與所述至少一個(gè)流路和供墨源相連接的泵；一傳感器，用于檢測所述打印色帶上的墨量；一電驅(qū)動器，響應(yīng)于所述傳感器促使所述泵將墨泵送至所述至少一個(gè)流路中以便給所述色帶補(bǔ)充墨。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的墨補(bǔ)充器，其特征在于所述供墨源是一種多粘度型墨。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的墨補(bǔ)充器，其特征在于所述泵、傳感器、以及電驅(qū)動器都在一個(gè)閉環(huán)式控制電路內(nèi)。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的墨補(bǔ)充器，其特征在于，還包括一傳感器，該傳感器具有根據(jù)所述色帶的反射特征來泵送墨的定值控制。
45.一種打印方法，包括提供一種具有多個(gè)字錘的打印機(jī)，該字錘具有擊打打印色帶的打印尖頭；提供即將被打印的媒體，該打印通過所述打印尖頭撞擊所述色帶來進(jìn)行；檢測所述色帶上的墨量；提供一個(gè)能吸收墨的貯墨輥；提供一個(gè)泵，用于將墨泵送至所述貯墨輥；和根據(jù)所檢測的所述色帶上的墨量將墨泵送至所述貯墨輥。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，還包括將墨泵送至所述貯墨輥的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)段上，該區(qū)段對應(yīng)于所述打印色帶的兩個(gè)或多個(gè)部分。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所示的方法，其特征在于，還包括經(jīng)由所述貯墨輥的兩個(gè)或多個(gè)內(nèi)部流路引導(dǎo)墨，該流路與所述貯墨輥的兩個(gè)或多個(gè)吸收部分相連接，該吸收部分對應(yīng)于所述色帶部分。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，還包括為了校準(zhǔn)所檢測的色帶上的墨量，檢測環(huán)境溫度。
49.一種給打印色帶補(bǔ)充墨的方法，包括提供一供墨源；檢測所述打印色帶上的墨量；提供一個(gè)具有多孔部分的貯墨輥，該多孔部分可將墨接收于其間隙內(nèi)；將墨從所述供墨源泵送至所述貯墨輥；將被泵送至所述貯墨輥的墨分配至所述貯墨輥的多孔部分；和將來自所述貯墨輥多孔部分的墨提供給所述打印色帶。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于所述方法由閉環(huán)式控制電路控制。
全文摘要
一種恒定濃度的閉環(huán)式控制系統(tǒng)，用于擊打式打印機(jī)色帶，它具有一個(gè)由墨吸收材料形成的貯墨輥，該貯墨輥內(nèi)具有至少一個(gè)或多個(gè)流路并與一泵和供墨源液體連接。一轉(zhuǎn)送輥可接觸貯墨輥以將墨轉(zhuǎn)送至色帶上。一傳感器檢測打印色帶上的相對墨量，一電驅(qū)動器響應(yīng)于該傳感器驅(qū)動所述泵從而使墨流向一個(gè)或多個(gè)流路。該傳感器可以檢測色帶的不同部分上的墨，并且根據(jù)所檢測的色帶特定部分的墨，貯墨輥內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)流路可將墨分配至貯墨輥的兩個(gè)或多個(gè)區(qū)段中。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于提供一種多粘度型墨來補(bǔ)償環(huán)境溫度條件的變化。
文檔編號B41J2/22GK1550344SQ200410059560
公開日2004年12月1日 申請日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月12日
發(fā)明者丹尼斯·R·懷特, 周鎮(zhèn)東, 戈登·B·巴拉斯, Y·格蘭特·張, 約翰·W·格默爾, 約翰·S·金利, 邱力虎, 凱文·P·穆爾, B 巴拉斯, P 穆爾, S 金利, W 格默爾, 丹尼斯 R 懷特, 繼亍ふ 申請人:普林特羅尼克斯公司