專(zhuān)利名稱(chēng)：具有噴嘴單元的噴墨成像裝置和使用該裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨成像裝置。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及到一種使用噴墨頭的噴墨成像裝置，該噴墨頭包括與紙張寬度相應(yīng)的長(zhǎng)度的噴嘴單元。
背景技術(shù)：
通常，噴墨成像裝置通過(guò)一來(lái)回穿梭的噴墨頭噴墨而成像，該噴墨頭與紙張頂面間隔一預(yù)定的距離且正交于送紙方向而往復(fù)運(yùn)動(dòng)。近年來(lái)，人們已嘗試實(shí)現(xiàn)一種使用行式打印(line printing)噴墨頭的高速打印裝置，此噴墨頭包括在主掃描方向具有與紙張寬度相應(yīng)的長(zhǎng)度的一噴嘴單元，代替在紙張寬度橫向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)的噴墨頭。在這種噴墨成像裝置中，行式打印噴墨頭固定而只有紙張移動(dòng)。因此，該噴墨成像裝置的驅(qū)動(dòng)單元簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)高速打印。
美國(guó)專(zhuān)利No.6,637,856公布了一種使用行式打印頭的噴墨打印機(jī)。該打印機(jī)中，頂蓋打開(kāi)且行式打印頭被垂直安裝在打印機(jī)機(jī)身之上。由于行式打印頭比來(lái)回穿梭的打印頭長(zhǎng)，因而在打印機(jī)上垂直安裝和拆卸行式打印頭很困難。此外，當(dāng)在機(jī)身上安裝或拆卸行式打印頭時(shí)，行式打印頭可能會(huì)與機(jī)身碰撞而損壞。頂蓋應(yīng)該比垂直方向上行式打印頭的投影面積大。因此，如果考慮到打開(kāi)的頂蓋所占用的額外空間，所安裝的成像裝置占用的區(qū)域增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠容易安裝或拆卸噴墨頭的噴墨成像裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種噴墨成像裝置，其包括一噴墨頭，其包括具有與一張紙的寬度大致相應(yīng)的長(zhǎng)度的一噴嘴單元；和一機(jī)身，其具有形成于其一側(cè)的一開(kāi)口，其中，所述噴墨頭在一主掃描方向上經(jīng)過(guò)所述開(kāi)口滑動(dòng)以安裝在所述機(jī)身中或從所述機(jī)身中取出。
該噴墨成像裝置可以進(jìn)一步包括一第一導(dǎo)向部分，其沿著所述主掃描方向形成在所述噴墨頭上；和一第二導(dǎo)向部分，其沿著所述主掃描方向從所述機(jī)身延伸，并且與所述第一導(dǎo)向部分相耦合，以引導(dǎo)所述噴墨頭。
該噴墨成像裝置可以進(jìn)一步包括在所述開(kāi)口上選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉的一門(mén)。
該噴墨成像裝置可以進(jìn)一步包括一擦拭構(gòu)件，其設(shè)置在所述機(jī)身上，用于當(dāng)將所述噴墨頭安裝在所述機(jī)身中或從所述機(jī)身中取出時(shí)與所述噴墨頭的噴嘴單元接觸而清潔該噴嘴單元。
該噴墨成像裝置可以進(jìn)一步包括一仿形構(gòu)件(cam member)，其在所述主掃描方向上延伸且具有一傾斜的仿形部分(cam part)；一蓋構(gòu)件，其當(dāng)將所述噴墨頭安裝在機(jī)身中時(shí)被所述噴墨頭推而在所述主掃描方向滑動(dòng)，且被所述仿形部分引導(dǎo)以蓋住所述噴墨頭的噴嘴單元；和一彈性構(gòu)件，其沿著所述蓋構(gòu)件與所述噴墨頭接觸的方向提供一彈力給所述蓋構(gòu)件。
該噴墨成像裝置可以進(jìn)一步包括一開(kāi)蓋單元，其用于使所述仿形構(gòu)件滑動(dòng)和使所述蓋構(gòu)件移動(dòng)到一開(kāi)蓋位置，以允許打印操作在所述噴墨頭安裝在所述機(jī)身中的位置進(jìn)行。
該噴墨成像裝置可以進(jìn)一步包括一圖像輸入單元，其安裝在所述機(jī)身的頂部以便從一文件上讀取圖像。所述圖像輸入單元可以是一平鋪型(flat-bedtype)圖像輸入單元或一文件傳送型(document feeding type)圖像輸入單元。


通過(guò)參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，本發(fā)明上述的和其它的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)將變得更加清楚圖1是本發(fā)明實(shí)施例的噴墨成像裝置的噴墨頭和機(jī)身的透視圖；圖2是圖1所示噴墨成像裝置的透視圖，說(shuō)明噴墨頭插入機(jī)身；圖3是沿著圖1中線(xiàn)I-I’剖切的噴墨成像裝置的剖面圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的噴嘴單元示例的示意圖；圖5是擦拭元件的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖6是擦拭元件的另一實(shí)施例的透視圖；圖7是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)蓋操作的透視圖；圖8是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的合蓋操作的透視圖；圖9是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的開(kāi)蓋單元的操作的透視圖；
圖10是本發(fā)明實(shí)施例的使用平鋪型圖像輸入單元的噴墨成像裝置的透視圖；和圖11是本發(fā)明實(shí)施例的使用文件傳送型圖像輸入單元的噴墨成像裝置的透視圖。
在全部附圖中，應(yīng)理解相同的標(biāo)號(hào)表示相同的特征、結(jié)構(gòu)、元件。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖更充分地描述本發(fā)明，其中示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1和2是本發(fā)明實(shí)施例的噴墨成像裝置的透視圖。圖3是沿著圖1中線(xiàn)I-I’剖切的噴墨成像裝置的剖面圖。
參考圖1至3，噴墨成像裝置包括一機(jī)身1和一噴墨頭2。如圖3所示，機(jī)身1包括一傳送單元13，其設(shè)置在噴墨頭2的入口側(cè)并傳送一張紙P；和一輸出單元16，其設(shè)置在噴墨頭2的出口側(cè)并輸出打印完成的紙張P。本實(shí)施例中，傳送單元13優(yōu)選的是包括一送紙輥11和與送紙輥11彈性嚙合的一惰輥12。輸出單元16包括一出紙輥14和一星形輪15，該星形輪15與出紙輥14嚙合從而接觸紙張P的頂面。一支撐構(gòu)件17設(shè)置在噴墨頭2下面并支撐紙張P的背面。噴墨頭2如此設(shè)置噴嘴單元23和紙張P之間能保持一預(yù)定的距離，比如，約0.5到2.5mm的距離。
本發(fā)明實(shí)施例中，噴墨頭2是一行式打印噴墨頭，此噴墨頭通過(guò)將固定位置的墨噴射到紙張上而打印圖像。噴墨頭2包括噴嘴單元23，在主掃描方向M其長(zhǎng)度與紙張P的寬度相應(yīng)。參考圖4，噴嘴單元23包括很多噴嘴片24，每個(gè)噴嘴片有多個(gè)對(duì)齊的噴嘴25。傾斜的噴嘴片24排列在主掃描方向M上。圖4所示的噴嘴單元23是示例，本發(fā)明的范圍不局限于此。在主掃描方向M，相鄰噴嘴25間的間隔是噴墨頭2的清晰度的度量。噴墨頭2還包括一室(未顯示)，其連接每個(gè)噴嘴并具有為噴墨提供壓力的一噴射裝置(一壓電元件或是一加熱器)；和一流體通道(未示出)，墨通過(guò)該路徑被提供給所述室。所述室、噴射裝置和流體通道對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是眾所周知的，因而省略詳細(xì)的說(shuō)明。
拾取輥61一張一張地拾取堆疊在盒子6上的紙張P并將其提供給傳送單元13。傳送單元13在副掃描方向S以預(yù)定的打印速度來(lái)傳送所拾取的紙張。噴墨頭2通過(guò)噴射固定位置的墨到紙張P的頂面來(lái)打印圖像。打印完成的紙張P經(jīng)過(guò)輸出單元16而輸出。這里，星形輪15緊密地接觸紙張P的頂面，以防止已經(jīng)噴射到紙張P的頂面、但可能還沒(méi)干的墨被涂污或弄臟。這樣，使用行式打印噴墨頭2的成像裝置能夠以每分鐘30張或更多張的速度打印。
如果要再充填墨、更換打印頭或處理卡紙，需要從機(jī)身1上取出噴墨頭2。此外，為以上目的而采取措施后，需要再次將噴墨頭2安裝在機(jī)身1中。機(jī)身1具有一開(kāi)口5，其沿主掃描方向M形成在機(jī)身1的一側(cè)。噴墨頭2在主掃描方向M上滑動(dòng)經(jīng)過(guò)開(kāi)口5，從而被安上或被取出。第一導(dǎo)向部分21設(shè)置在噴墨頭2上，第二導(dǎo)向部分50設(shè)置在機(jī)身1上，以便在主掃描方向M引導(dǎo)滑動(dòng)的噴墨頭2。在本實(shí)施例中，槽狀的第一導(dǎo)向部分21沿著主掃描方向M形成在噴墨頭2的兩側(cè)，該噴墨頭2的兩側(cè)沿著副掃描方向S而形成。與第一導(dǎo)向部分21相耦合的第二導(dǎo)向部分50設(shè)置在機(jī)身1上。噴墨頭2由第一和第二導(dǎo)向部分21和50引導(dǎo)，從而在主掃描方向M上滑動(dòng)。第二導(dǎo)向部分50被定位，使得噴墨頭2的噴嘴單元23和被支撐構(gòu)件17支撐的紙張P的頂面之間可以保持預(yù)定的間距。把手22沿著主掃描方向M設(shè)置在噴墨頭2的一側(cè)。使用者抓住把手22，將噴墨頭2安裝在機(jī)身1中或者從機(jī)身1中取出噴墨頭2。機(jī)身1還可以包括關(guān)閉和打開(kāi)開(kāi)口5的門(mén)4。門(mén)4優(yōu)選大于噴墨頭2在主掃描方向M上的投影區(qū)域。
依照上述成像裝置，由于噴墨頭2在主掃描方向M上滑動(dòng)，從而安裝在機(jī)身1中或從其中取出，因而噴墨頭2比常規(guī)的噴墨頭能夠更輕易地插入機(jī)身或從機(jī)身中取出。而且，一旦噴墨頭2安裝在機(jī)身1中，借助于第一導(dǎo)向部分21和第二導(dǎo)向部分5，噴墨頭2的噴嘴單元23和紙張P之間的間隔能夠得以保持。
成像裝置，如圖10和11所示，還包括從文件上讀取圖像的圖像輸入單元3。圖像輸入單元3是文件傳送型圖像輸入單元11(參見(jiàn)圖11)或者是平鋪型圖像輸入單元(參見(jiàn)圖10)，在文件傳送型圖像輸入單元11中安裝了圖像傳感器(例如一種接觸型圖像傳感器(CIS)或者一種充電耦合裝置(CCD))而且文件移動(dòng)，而在平鋪型圖像輸入單元中文件被放置在文件臺(tái)31上面而且圖像傳感器(未顯示)移動(dòng)。文件傳送型圖像輸入單元11和平鋪型圖像輸入單元對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是眾所周知的，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明。為減少安裝好的成像裝置的面積，優(yōu)選地圖像輸入單元3設(shè)置在機(jī)身1的頂部，具體地說(shuō)，是在利用平鋪型圖像輸入單元3時(shí)。依據(jù)本實(shí)施例的成像裝置，由于噴墨頭2滑動(dòng)經(jīng)過(guò)形成在機(jī)身一側(cè)的開(kāi)口5，因而噴墨頭2可以輕易地安裝在機(jī)身1中和從其中拆卸，盡管圖像輸入單元3安裝在機(jī)身1的頂部。
參考圖1、2和5，該成像裝置還包括一擦拭輥(擦拭構(gòu)件)91，其清潔噴墨頭2的噴嘴單元23。擦拭輥91接觸噴嘴單元23并且當(dāng)噴墨頭2連接上機(jī)身1和從中分開(kāi)時(shí)旋轉(zhuǎn)。為此目的，擦拭輥91鄰近開(kāi)口5。而且，如果噴墨頭2完全地安裝在機(jī)身1中，那么擦拭輥91被定位為使得不與噴嘴單元23接觸。該成像裝置還可以包括清潔構(gòu)件92，其接觸擦拭輥91并且去除聚集在擦拭輥91上的雜質(zhì)。作為擦拭輥91的替代，也可以使用彈性地接觸噴嘴單元23的擦拭片93，如圖6所示。在這些結(jié)構(gòu)中，無(wú)論噴墨頭2被安裝或拆卸，噴嘴單元23也可以得到清潔。作為替換，在噴墨頭2安裝在機(jī)身1中的情況下，擦拭構(gòu)件91或93或其它擦拭裝置也可以通過(guò)一移動(dòng)裝置(未顯示)而在主掃描方向M或副掃描方向S上移動(dòng)，以便清潔噴嘴單元23。
參考圖3和7，一蓋構(gòu)件70設(shè)置在機(jī)身1上。當(dāng)噴墨頭2沒(méi)有執(zhí)行打印操作時(shí)，蓋構(gòu)件70封閉噴嘴單元23，以防止雜質(zhì)聚集在噴嘴單元23上或防止附著在噴嘴單元23上的墨變干。當(dāng)安裝噴墨頭2時(shí)，蓋構(gòu)件70被噴墨頭2推而在主掃描方向M上滑動(dòng)。蓋構(gòu)件70由一仿形構(gòu)件80支撐。仿形構(gòu)件80包括仿形部分81。仿形部分81優(yōu)選地是沿著主掃描方向M形成在仿形構(gòu)件80的側(cè)壁82上的傾斜的狹縫。在蓋構(gòu)件70上形成有插入的仿形部分的凸起71。彈性構(gòu)件90在蓋構(gòu)件70接觸噴墨頭2的方向上提供彈力給蓋構(gòu)件70。
當(dāng)噴墨頭2安裝在機(jī)身1中時(shí)，噴墨頭2推蓋構(gòu)件70而使蓋構(gòu)件70在主掃描方向M上滑動(dòng)。然后，蓋構(gòu)件70由仿形部分81引導(dǎo)而朝著噴嘴單元23被提升。當(dāng)噴墨頭2位于安裝位置時(shí)，蓋構(gòu)件70蓋住了噴嘴單元23，如圖8所示。
如果將噴墨頭2從機(jī)身1中取出，由于彈性構(gòu)件90的彈力，蓋構(gòu)件70沿著噴墨頭2滑動(dòng)，并且由仿形部分81引導(dǎo)而下降。蓋構(gòu)件70與噴嘴單元23分隔開(kāi)。
在本實(shí)施例的成像裝置中，沒(méi)有必要在噴墨頭2安裝在機(jī)身1中之后操作蓋構(gòu)件70來(lái)蓋住噴嘴單元23，因?yàn)楫?dāng)噴墨頭2安裝在機(jī)身1中時(shí)，噴嘴23能夠自動(dòng)地被蓋上。而且，由于當(dāng)噴墨頭2從機(jī)身1中取出時(shí)，噴嘴單元23會(huì)自動(dòng)地被打開(kāi)蓋子，所以沒(méi)有必要在將噴墨頭2從機(jī)身1中取出之前把蓋構(gòu)件70與噴嘴單元23分開(kāi)。
如以上所述，如果將噴墨頭2安裝在機(jī)身1中，蓋構(gòu)件70就蓋上噴嘴單元23。為執(zhí)行打印操作，噴嘴單元23應(yīng)該是被打開(kāi)蓋子。為此目的，成像裝置利用一開(kāi)蓋單元。例如，如圖8所示，開(kāi)蓋單元90可以包括設(shè)置在仿形構(gòu)件80上的齒條83、和電機(jī)85，該電機(jī)包括與齒條83嚙合的小齒輪84。參考圖9，如果電機(jī)85沿正常的方向旋轉(zhuǎn)，仿形構(gòu)件80就沿箭頭A1所指的方向滑動(dòng)。然后，蓋構(gòu)件70由仿形部分81引導(dǎo)而下降，并且噴嘴單元23被打開(kāi)蓋子。如果打印操作完成，電機(jī)85就沿相反的方向旋轉(zhuǎn)。仿形構(gòu)件80沿箭頭A2所指的方向滑動(dòng)并回到它的初始位置，如圖8所示。蓋構(gòu)件70由仿形部分81引導(dǎo)而被提升，并且噴嘴單元23被蓋上。
如以上所述，本發(fā)明的實(shí)施例的噴墨成像裝置有以下優(yōu)點(diǎn)。
第一，噴墨頭可以在主掃描方向滑動(dòng)進(jìn)入機(jī)身或從機(jī)身的一側(cè)出來(lái)，噴墨頭可以輕易地安裝在機(jī)身上和從其中拆卸。另外，由于圖像輸入單元可以安裝在機(jī)身的頂部，所以所安裝的成像裝置占用的桌面空間區(qū)域可以得到減少。
第二，由于利用了第一個(gè)和第二導(dǎo)向部分，在噴墨頭的安裝和拆卸過(guò)程中可以防止噴墨頭被損壞。
第三，由于當(dāng)噴墨頭安裝在機(jī)身中和從其中拆卸時(shí)，蓋構(gòu)件自動(dòng)地移動(dòng)到合蓋位置和開(kāi)蓋位置，所以在噴墨頭被安裝和拆卸之前沒(méi)有必要移動(dòng)蓋構(gòu)件到合蓋位置和開(kāi)蓋位置。
雖然參考本發(fā)明的某些實(shí)施例示出和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，在沒(méi)有脫離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以做出各種形式上和細(xì)節(jié)上的變化。
權(quán)利要求
1.一種噴墨成像裝置，其包括一噴墨頭，其包括具有與一張紙的寬度大致相應(yīng)的長(zhǎng)度的一噴嘴單元；和一機(jī)身，其具有形成于其一側(cè)的一開(kāi)口，其中，所述噴墨頭在一主掃描方向上經(jīng)過(guò)所述開(kāi)口滑動(dòng)以安裝在所述機(jī)身中或從所述機(jī)身中取出。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨成像裝置，其中，進(jìn)一步包括一第一導(dǎo)向部分，其沿著所述主掃描方向形成在所述噴墨頭上；和一第二導(dǎo)向部分，其沿著所述主掃描方向從所述機(jī)身延伸，并且與所述第一導(dǎo)向部分相耦合，以引導(dǎo)所述噴墨頭。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨成像裝置，其中，進(jìn)一步包括一門(mén)，其在所述開(kāi)口上選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉。
4.如權(quán)利要求1所述的噴墨成像裝置，其中，進(jìn)一步包括一把手，其設(shè)置在所述噴墨頭的一側(cè)，使得使用者可以抓住該把手。
5.如權(quán)利要求1所述的噴墨成像裝置，其中，進(jìn)一步包括一擦拭構(gòu)件，其設(shè)置在所述機(jī)身上，用于當(dāng)將所述噴墨頭安裝在所述機(jī)身中或從所述機(jī)身中取出時(shí)與所述噴墨頭的噴嘴單元接觸而清潔該噴嘴單元。
6.如權(quán)利要求5所述的噴墨成像裝置，其中，所述擦拭構(gòu)件鄰近所述開(kāi)口。
7.如權(quán)利要求5所述的噴墨成像裝置，其中，所述擦拭構(gòu)件是一擦拭輥，當(dāng)其接觸所述噴嘴單元時(shí)旋轉(zhuǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的噴墨成像裝置，其中，進(jìn)一步包括一清潔構(gòu)件，其接觸所述擦拭輥并且除去聚集在所述擦拭輥上的雜質(zhì)。
9.如權(quán)利要求5所述的噴墨成像裝置，其中，所述擦拭構(gòu)件是一彈性地接觸所述噴嘴單元的擦拭片。
10.如權(quán)利要求1所述的噴墨成像裝置，其中，進(jìn)一步包括一仿形構(gòu)件，其在所述主掃描方向上延伸且具有一傾斜的仿形部分；一蓋構(gòu)件，其當(dāng)將所述噴墨頭安裝在機(jī)身中時(shí)被所述噴墨頭推而在所述主掃描方向滑動(dòng)，且被所述仿形部分引導(dǎo)以蓋住所述噴墨頭的噴嘴單元；和一彈性構(gòu)件，其沿著所述蓋構(gòu)件與所述噴墨頭接觸的方向提供一彈力給所述蓋構(gòu)件。
11.如權(quán)利要求10所述的噴墨成像裝置，其中，進(jìn)一步包括一開(kāi)蓋單元，其用于使所述仿形構(gòu)件滑動(dòng)和使所述蓋構(gòu)件移動(dòng)到一開(kāi)蓋位置，以允許打印操作在所述噴墨頭安裝在所述機(jī)身中的位置進(jìn)行。
12.如權(quán)利要求1所述的噴墨成像裝置，其中，進(jìn)一步包括一圖像輸入單元，其安裝在所述機(jī)身的頂部以便從一文件上讀取圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的噴墨成像裝置，其中，所述圖像輸入單元是平鋪型圖像輸入單元或文件傳送型圖像輸入單元中的一種。
14.一種清潔和蓋住在成像器件中的噴嘴單元的方法，其包括如下步驟引導(dǎo)插入和取出一噴墨頭，其中所述噴墨頭包括一噴嘴單元；利用設(shè)置在所述機(jī)身上的一擦拭構(gòu)件來(lái)清潔所述噴嘴單元，該擦拭構(gòu)件當(dāng)將所述噴墨頭安裝在所述機(jī)身中或從所述機(jī)身中取出時(shí)與所述噴墨頭接觸，從而清潔所述噴嘴單元；和利用一蓋構(gòu)件蓋住所述噴嘴單元，所述蓋構(gòu)件當(dāng)將所述嘖墨頭安裝在所述機(jī)身中時(shí)被噴墨頭推而在所述主掃描方向上滑動(dòng)，并且被仿形部分引導(dǎo)。
全文摘要
提供一種具有清潔和蓋住噴嘴單元裝置的噴墨成像裝置和一種清潔和蓋住所述噴嘴單元的方法。噴墨成像裝置包括噴墨頭和機(jī)身，噴墨頭包括具有與紙張寬度相應(yīng)的長(zhǎng)度的噴嘴單元，機(jī)身具有形成在其一側(cè)的一開(kāi)口，其中噴墨頭在主掃描方向上滑動(dòng)經(jīng)過(guò)開(kāi)口以安裝在機(jī)身中或從機(jī)身中取出。當(dāng)從機(jī)身取出噴墨頭時(shí)，噴嘴單元被擦拭構(gòu)件清潔并且被蓋住。
文檔編號(hào)B41J3/44GK1772488SQ2005101038
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者林秀珉 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社