Предпосылки изобретения
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для печати изображений и, более конкретно, к струйному печатающему устройству для печати посредством выброса чернил из печатающего средства, которое с возможностью извлечения установлено на каретку, которая может перемещаться вдоль носителя печати.
Описание предшествующего уровня техники
В последние годы стало легко обрабатывать графическую информацию благодаря широкому распространению персональных компьютеров, цифровых фотокамер и т.п., и потребность в легком в использовании печатающем устройстве, как в выходном устройстве, возрастает. Среди печатающих систем, которые используются для печатающих устройств, струйная печатающая система известна как относительно компактная и рациональная система, которая обеспечивает печать с высокой разрешающей способностью.
В печатающем устройстве с использованием струйной печатающей системы каретка, на которой установлено печатающее средство (печатающая головка или картридж с печатающей головкой, в котором печатающая головка и емкость для чернил собраны в единый узел), имеющее от десятков до сотен выпускных отверстий для чернил, устроена так, что она соединена с частью приводного ремня для передачи движущей силы электродвигателя привода каретки и подвижна.
Согласно указанной конструкции, печатающее средство может перемещаться вдоль валика, расположенного так, что он обращен к выпускной поверхности, и при перемещении печатающее средство совершает возвратно-поступательное движение (сканирует) по всей ширине носителя печати (носителя, на котором осуществляют печать), который продвигается на валике, благодаря чему может осуществляться печать. При каждом проходе каретки носитель печати перемещается средством подачи на расстояние, которое задано в соответствии с шагом расположения выпускных отверстий. Печать осуществляется на всю поверхность носителя печати посредством повторения указанного сканирования и подачи носителя печати.
Среди струйных печатающих устройств, в которых картридж с печатающей головкой с возможностью извлечения закреплен на каретке, существует устройство, имеющее такую конструкцию, что когда чернила в картридже с печатающей головкой полностью израсходованы или когда картридж с печатающей головкой выходит из строя, его заменяют новым картриджем с печатающей головкой, что, таким образом, позволяет легко восстанавливать состояние возможности печати. Среди недавно появившихся струйных печатающих устройств, имеющих передовые функции, также распространено струйное печатающее устройство, имеющее такую конструкцию, что посредством замены штатного картриджа с печатающей головкой для монохроматической печати на дополнительную головку, такую как картридж с печатающей головкой для фотопечати или подобный, может быть отпечатано фотографическое изображение с фотографическими тонами или подобное.
В обычной конструкции каретки для обеспечения электрического соединения картриджа с печатающей головкой с основным узлом печатающего устройства на стороне картриджа с печатающей головкой применена плата (плата головки), имеющая открытую проводящую часть, на которую не наносится "резист", или гибкая печатная плата. Существует много случаев, когда на каретке для прикрепления (или установки) картриджа с печатающей головкой расположен прижимной контактный соединитель для электрического соединения с открытой проводящей частью картриджа с печатающей головкой. Прижимной контактный соединитель обычно формируют посредством электроосаждения металла, и он входит в прижимной контакт с обращенной к проводнику частью картриджа с печатающей головкой с использованием упругой деформации металла. Кроме того, прижимной контактный соединитель припаивают к печатной плате (плате каретки), прикрепленной в каретке. Кроме того, печатная плата на каретке имеет электрическое соединение с печатной платой (схемой управления) основного узла устройства гибким плоским кабелем, гибкой печатной платой или подобным средством.
Согласно известному уровню техники, в опубликованной заявке на патент Японии № 2004-090343 описана конструкция, в которой на каретке с возможностью поворота расположен фиксирующий элемент для фиксации печатающего средства, установленного в каретку, и на фиксирующем элементе расположен рабочий узел, который прилагает силу для поворота фиксирующего элемента. Однако для прижима печатающего средства к прижимному контактному соединителю каретки необходимо большое усилие в зависимости от количества электрических контактов между печатающим средством и кареткой. Таким образом, когда печатающее средство прикрепляют к каретке, необходимо очень большое рабочее усилие. Таким образом, для предотвращения деформации фиксирующего элемента для фиксации печатающего средства на каретке, для механической части фиксирующего элемента необходимо использовать специальный материал, имеющий высокую жесткость, или для уменьшения рабочего усилия воздействия на фиксирующий элемент необходимо использовать сложный рычажный механизм.
Что касается обычных печатающих средств, таких как картридж с печатающей головкой или подобных средств, и структуры фиксации для множества охватывающих частей для печатающих средств, расположенной на каретке для прикрепления печатающих средств, каждое печатающее средство имеет, по существу, одинаковую внешнюю конфигурацию, и на печатающих средствах обозначены цвета, привлекающие внимание пользователя, чтобы он устанавливал печатающее средство определенного цвета в определенное положение в такой структуре. Однако если использовать просто такую конструкцию, существует проблема, заключающаяся в том, что при использовании структуры фиксации для множества охватывающих средств для печатающих средств не может быть полностью предотвращена ситуация, в которой устанавливают печатающее средство не того цвета, и это создает проблемы при печати.
Для решения такой проблемы в патенте США № 5519422 описана конструкция, в которой на печатающем средстве расположены выступы, такие как лапки, ребра или подобные средства, находящиеся в разных положениях или примененные в разном количестве, и во множестве охватывающих частей для печатающих средств, расположенных в каретках основного узла печатающего устройства, для предотвращения ошибочной установки печатающего средства, не соответствующего стандарту, применены барьеры разных размеров или в разных положениях, находящиеся в нижней части каждой охватывающей части.
Согласно конструкции, описанной в опубликованной заявке на патент Японии № 2004-090343, когда печатающее средство заменяют, необходимо вставить его в каретку сверху относительно основного узла печатающего устройства. Поскольку на фиксирующем элементе печатающего средства применен рабочий узел, пользователь фиксирует печатающее средство на каретке в прижатом состоянии посредством поворота фиксирующего элемента вместе с рабочим узлом. В этом случае необходимо создавать достаточно широкое пространство, через которое может проходить печатающее средство, или пространство, где поворачивается рабочий узел, посредством вскрытия крышки в верхней части основного узла устройства.
Кроме того, за последние годы также получили широкое распространение гибридные струйные устройства (такие как многофункциональный принтер), в которых скомбинированы струйное печатающее устройство и планшетный сканер, и можно получать копию и т.п. оригинального листа (или документа). В таком многофункциональном принтере, поскольку узел считывания оригинального листа расположен в верхней части печатающего устройства, когда печатающее средство устанавливают на каретку, необходимо вставлять печатающее средство в заглубленное положение в устройстве, и оно находится между другими элементами, в результате чего существует проблема трудности выполнения пользователем этой операции. При наличии такой проблемы для повышения удобства и простоты использования для пользователя открытая часть основного узла устройства, через которую пользователь получает доступ к каретке, должна быть расширена за счет увеличения всего печатающего устройства.
Кроме того, в соответствии с такой конструкцией, поскольку необходимо удерживать рукой печатающее средство, пока оно не будет надлежащим образом прикреплено к каретке, если пользователь действует ошибочно, существует риск падения печатающего средства. Кроме того, когда печатающее средство устанавливают в каретку или извлекают из нее, если пользователь не удерживает печатающее средство надлежащим образом, он уронит его. Поскольку часть для выпуска чернил струйной печатающей головки очень хрупкая и очень легко может произойти ее загрязнение или повреждение, печатающая головка не только может быть повреждена при падении печатающего средства, но ее невозможно будет использовать из-за осаждения пыли и т.п. То есть, таким образом, важным объектом является предотвращение падения печатающего средства, которое может произойти при выполнении пользователем операции установки в основной узел устройства или извлечения из него.
Поскольку устройство, описанное в опубликованной заявке на патент Японии № 2004-090343, имеет конструкцию, в которой печатающее средство вставляют в каретку почти вертикально сверху относительно основного узла печатающего устройства, даже если неподходящий картридж вставлен в охватывающую часть для печатающего средства, он остается на каретке под действием собственного веса самого печатающего средства. Таким образом, каретка работает подобно работе в случае, когда печатающее средство не установлено, в результате чего обслуживающий узел для печатающего средства может быть по неосторожности испачкан, в печатающем средстве или в основном узле печатающего устройства может произойти короткое замыкание, или печатающее средство или печатающее устройство могут быть сломаны при ненадлежащем сканировании кареткой.
Кроме того, в случае со струйным многофункциональным принтером, который в последние годы получил широкое распространение, как отмечалось выше, поскольку неизбежно необходимо устанавливать печатающее средство на каретку, находящуюся в заглубленном положении в устройстве, пользователю очень трудно визуально убедиться в правильности установки печатающего средства. Например, даже если пользователь пытается распознать правильную/ошибочную установку печатающего средства при помощи осязания рукой, которой было установлено печатающее средство, в частности, в случае, когда он устанавливает печатающее средство в первый раз, правильное положение установки на каретку неотчетливо, и, таким образом, существует проблема того, что пользователю трудно распознать, правильно ли установлено печатающее средство.
Таким образом, важным объектом является предотвращение ошибочной установки в момент выполнения операции установки печатающего средства в основной узел устройства и извлечения из него и предоставление пользователю возможности легко распознавать правильную/ошибочную установку печатающего средства.
Сущность изобретения
Целью изобретения является получение струйного печатающего устройства, в котором печатающее средство может быть установлено в каретку или извлечено из нее без возможности его падения.
Другой целью изобретения является получение струйного печатающего устройства, которое дает возможность пользователю распознавать ошибочную установку.
Другой целью изобретения является получение печатающего устройства для печати печатающим средством, содержащего: каретку, на которую с возможностью извлечения устанавливают печатающее средство и которая может двигаться вдоль листа для печати; и удерживающее основание для направления печатающего средства в каретку и удерживания его, когда каретка остановилась в положении для замены, в котором печатающее средство можно установить в каретку или извлечь из нее.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в перспективе, показывающий всю конструкцию струйного печатающего устройства, соответствующего первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 2А и 2В - виды в перспективе, показывающие картридж с печатающей головкой струйного печатающего устройства, соответствующего первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 3 - вид в перспективе, показывающий состояние, в котором картриджи с печатающей головкой прикреплены (или установлены) к каретке струйного печатающего устройства, соответствующего первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 4 - вид в перспективе, показывающий состояние каретки струйного печатающего устройства, соответствующего первому варианту осуществления изобретения, до установки картриджей с печатающей головкой;
фиг. 5 - вид сечения, показывающий состояние в начале установки картриджа с печатающей головкой струйного печатающего устройства, соответствующего первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 6 - вид сечения, показывающий первое состояние в ходе операции установки картриджа с печатающей головкой струйного печатающего устройства, соответствующего первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 7 - вид сечения, показывающий второе состояние в ходе операции установки картриджа с печатающей головкой струйного печатающего устройства, соответствующего первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 8 - вид сечения, показывающий состояние после завершения установки картриджа с печатающей головкой струйного печатающего устройства, соответствующего первому варианту осуществления изобретения;
фиг. 9 - вид в перспективе, показывающий каретку струйного печатающего устройства, соответствующего второму варианту осуществления изобретения;
фиг. 10А и 10В - виды в перспективе, показывающие картридж с печатающей головкой, который устанавливают на каретку, показанную на фиг. 9; и
фиг. 11 - частичный вид сверху, показывающий состояние, в котором картриджи с печатающей головкой, показанные на фиг. 10А и 10В, правильно установлены на каретку, показанную на фиг. 9.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Ниже со ссылками на чертежи будут описаны варианты осуществления изобретения. Аналогичные или соответствующие составляющие элементы на чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Первый вариант осуществления изобретения
На фиг. 1 показан вид в перспективе, показывающий всю конструкцию первого варианта выполнения печатающего устройства, соответствующего изобретению, и он показывает случай, когда печатающее устройство, соответствующее варианту осуществления изобретения, представляет собой струйное печатающее устройство для печати на носителе печати (предназначенном для печати) посредством выброса чернил.
Печатающее устройство в варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1, в основном состоит из узла 37 подачи листов; узла 20 продвижения листов; печатающего узла 1 и обслуживающего узла 36 для восстановления картриджей 200А и 200В. Данные для печати поступают из ведущего устройства (не показано) и сохраняются в блоке управления (не показан) печатающего устройства в печатной плате управления. Команда начала операции печати генерируется блоком управления, и начинается операция печати. Узел 36 обслуживания накрывает части с выпускными отверстиями картриджей 200А и 200В с печатающей головкой, которые будут описаны ниже, и высасывает чернила из выпускных отверстий для чернил, таким образом восстанавливая нормальное состояние внутри выпускных отверстий для чернил.
Когда начинается печать, сначала выполняется операция подачи листа. Узел 37 подачи листов представляет собой основной листовой автозагрузчик. Узел 37 подачи листов представляет собой узел листового автозагрузчика для подхвата листов для печати (или бумаги для печати) по одному при каждой операции печати из множества листов для печати, сложенных стопой на прижимной пластине 41, и подачи подхваченных листов в узел продвижения. Электродвигатель листового автозагрузчика вращается вперед при начале операции подачи, и его движущая сила передается зубчатой передачей и вращает кулачок, который удерживает прижимную пластину 41. Когда кулачок выводится из зацепления вращением электродвигателя листового автозагрузчика, прижимная пластина 41 направляется к ролику 39 подачи листов под действием пружины (не показана) прижимной пластины. Одновременно, поскольку ролик 39 подачи листов вращается в направлении для продвижения листа для печати, начинается продвижение одного верхнего из уложенных стопой листов для печати. В этот момент может возникнуть ситуация, когда множество листов для печати подаются одновременно в результате действия силы трения между роликом 39 подачи листов и листом для печати и силы трения между листами для печати.
В таком случае действует отделяющий ролик (не показан), который входит в прижимной контакт с роликом 39 подачи листов и имеет заданный обратный вращающий момент в направлении, противоположном направлению продвижения листов. В этот момент отделяющий ролик действует так, что он сжимает и возвращает листы для печати, не являющиеся листом для печати, ближайшим к ролику 39 подачи листов, в первоначальное положение на прижимной пластине. Когда операция подачи листа листовым автозагрузчиком завершена, отделяющий ролик выводится из состояния прижимного контакта с роликом 39 подачи листа действием кулачка и отходит на заданное расстояние. В этот момент для надежного сжатия и возвращения листов для печати в заданное положение на прижимной пластине поворачивается возвратный зубец (не показан), выполняющий эту функцию. Благодаря указанной выше операции в узел продвижения подается только один лист для печати.
Лист для печати, продвигаемый от узла подачи листов, продвигается к сжимающей части продвигающего ролика 21 и прижимного ролика 22, служащих продвигающим узлом. Поскольку прижимной ролик 22 установлен так, что его центр немного смещен от центра продвигающего ролика 21 в таком направлении, что он приближен к ролику выдачи первого листа (не показан), угол в тангенциальном направлении, где лист для печати вставляется, немного отклонен от горизонтального направления. Таким образом, угол формируется листопротяжным трактом, который сформирован держателем прижимного ролика 23 и направляющим элементом (направляющей продвижения бумаги) (не показана), и лист для печати продвигается под таким углом, что передняя кромка листа для печати точно направляется к сжимающей части.
Передняя кромка листа для печати, который продвигается узлом 37 подачи листов (основным листовым автозагрузчиком), упирается в сжимающую часть продвигающего ролика 21 в состоянии остановки. В этот момент за счет продвижения листа для печати узлом 37 подачи листов на расстояние, которое немного превышает заданную длину листопротяжного тракта, формируется петля из листа для печати между роликом 39 подачи листа и продвигающим роликом 21. Передняя кромка листа для печати прижимается к сжимающей части продвигающего ролика 21 силой, которая генерируется, когда петля стремится возвратиться в распрямленное состояние, таким образом, что передняя кромка листа для печати становится параллельной продвигающему ролику 21, и так называемая операция совмещения завершается. После завершения операции совмещения вращение (вращение вперед) электродвигателя перевода строки (продвигающего электродвигателя) (не показан) начинается в таком направлении, что лист для печати перемещается вперед (в направлении, в котором он продвигается к первому ролику выдачи листа).
После этого движущая сила ролика 39 подачи листа прерывается таким образом, что ролик 39 вращается вместе с листом для печати. В этот момент лист для печати продвигается только продвигающим роликом 21 и прижимным роликом 22. Лист для печати продвигается вперед на каждую заданную величину перевода строки и продвигается вдоль ребер, находящихся на валике 29.
Передняя кромка листа для печати постепенно проходит между сжимающей частью первого выдающего лист ролика (не показан) и первой зубчатой (прямозубой) передачей 32 и сжимающей частью второго выдающего лист ролика (не показан) и второй зубчатой (прямозубой) передачи (не показана). Окружная скорость каждого из первого выдающего лист ролика и второго выдающего лист ролика задана так, что она почти равна скорости продвигающего ролика 21. Кроме того, продвигающий ролик 21 и первый и второй выдающие лист ролики соединены зубчатыми передачами. Таким образом, первый и второй выдающие лист ролики вращаются синхронно с продвигающим роликом 21 таким образом, что лист для печати продвигается без его ослабления или натягивания.
Печатающий узел 1 в основном состоит из картриджей 200А и 200В с печатающей головкой, служащих печатающими средствами, и каретки 100, к которой прикреплены (или установлены) картриджи 200А и 200В с печатающей головкой и которая сканирует (перемещается) в направлении, которое пересекает (обычно пересекает перпендикулярно) направление продвижения листа для печати. Каретку 100 направляет и удерживает направляющая рейка 14, прикрепленная к каркасу 10, и несущая рейка 15, как часть каркаса 10. Посредством передачи движущей силы электродвигателя 17 каретки 100 через ремень 16 каретки, протянутый между электродвигателем 17 каретки и холостым шкивом 18, каретка 100 совершает возвратно-поступательное движение (сканирует).
В каждом из картриджей 200А и 200В с печатающей головкой сформировано множество каналов для потока чернил. Каждый канал для потока чернил сообщается с выпускным отверстием, выполненным в поверхности (поверхности выхода выпускного отверстия), которая обращена к валику 29. Привод (генерирующее энергию средство) для выброса чернил расположен в каждом из множества выпускных отверстий, формирующих серию выпускных отверстий. В качестве привода используют, например, элемент с использованием давления пленочного кипения жидкости, такой как элемент прямого преобразования электрической энергии в тепловую (нагревательный элемент), элемент электромеханического преобразования (элемент преобразования электрической энергии в давление), такой как пьезоэлектрический элемент, или подобный.
Для электрического соединения картриджей 200А и 200В с печатающей головкой с основным узлом печатающего устройства на стороне картриджей 200А и 200В с печатающей головкой находится гибкая печатная плата, имеющая открытые проводящие части, на которые не наносится "резист". Для каретки 100 применены прижимные контактные соединители (не показаны), которые сформированы посредством электроосаждения металла, входят в прижимной контакт с открытыми проводящими частями картриджей 200А и 200В с печатающей головкой с использованием упругой деформации металла и имеют электрическое соединение с открытыми проводящими частями картриджей 200А и 200В с печатающей головкой. Кроме того, прижимные контактные соединители припаяны к печатной плате (печатной плате каретки), прикрепленной к каретке 100. Печатная плата на каретке 100 имеет электрическое соединение с печатной платой (схемой управления) основного узла устройства при помощи гибкого плоского кабеля 12.
В указанном выше струйном печатающем устройстве при подаче сигнала привода печатающей головки (не показан) по гибкому плоскому кабелю 12 картриджам 200А и 200В с печатающей головкой могут выбрасываться капли чернил в соответствии с данными печати. Полосковый код ремня (не показан), натянутого на каркасе 10, считывается кодирующим устройством (не показано), установленным на каретке 100 таким образом, что капли чернил могут выбрасываться на лист для печати с надлежащим хронированием. Когда печать одной строки завершена как указано выше, лист для печати продвигается на необходимую величину продвижения продвигающим узлом. Посредством многократного повторения такой операции операция печати может быть выполнена на всей поверхности листа для печати.
На фиг. 2А и 2В показаны виды в перспективе, изображающие картридж с печатающей головкой в качестве печатающего средства. В данном варианте осуществления изобретения в качестве печатающего средства используется сменный картридж с печатающей головкой, в котором печатающая головка для выброса капель жидкости для печати, такой как чернила и т.п., и емкость для жидкости (чернильная емкость) объединены. В случае осуществления одноцветной печати печатающим устройством картридж 200А с печатающей головкой для монохроматической печати (также называемый далее черным картриджем) установлен в одной из двух охватывающих частей для печатающих средств, расположенных на каретке 100. Картридж 200В с печатающей головкой для цветной печати тремя цветами, включающими голубой, пурпурный и желтый (также называемый далее цветным картриджем), установлен в другой охватывающей части для печатающих средств. В случае печати цветных фотографий с фотографическими тонами вместо черного картриджа может также использоваться картридж для фотопечати (черный, бледно-голубой, бледно-красный цвета) (не показан), как дополнительная печатающая головка. В случае использования печатающего устройства в качестве сканера вместо черного картриджа или цветного картриджа как дополнительная головка может использоваться сканирующая головка (не показана). Каждый из картриджей 200А и 200В с печатающей головкой и картридж для фотопечати или сканирующая головка как дополнительная головка имеют почти одинаковую размерность.
Как показано на фиг. 2А, поверхность картриджа 200А (200В) на стороне, которая обращена к передней стороне, когда он прикреплен к каретке, имеет открытую проводящую часть 207, которая имеет электрическое соединение с прижимным контактным соединителем каретки 100. Поверхность, имеющая открытую проводящую часть 207, называется контактной поверхностью. На верхней поверхности картриджа 200А (200В) с печатающей головкой сформированы части 204, принимающие давление прижима головки, расположенные на стороне, близкой к контактной поверхности. На поверхности частей 204, принимающих давление прижима головки, на стороне контактной поверхности сформированы наклонные поверхности 204b вращения кулачков, допускающие ровное вращение кулачков (110 на фиг. 4, 5, 6, 7 и 8) для установки головки, служащих фиксирующими элементами. Как показано на фиг. 2В, в нижних частях обеих боковых поверхностей картриджа 200А (200В) сформированы позиционирующие выемки 202, находящиеся на стороне, где между ними располагается контактная поверхность. На обеих боковых поверхностях картриджа 200А (200В) сформированы грубо направляющие выступы 203, находящиеся на стороне контактной поверхности спереди от позиционирующих выемок 202. К нижней поверхности (названной внешней поверхностью) картриджа 200А (200В) с печатающей головкой прикреплена часть 201 для выпуска чернил, в которой выполнены выпускные отверстия для чернил, расположенные в направлении, которое пересекает направление движения каретки 100.
На фиг. 3 показан вид в перспективе, изображающий состояние, в котором картридж 200А с печатающей головкой (черный картридж) и картридж 200В с печатающей головкой (цветной картридж) прикреплены к каретке 100, показанной на фиг. 1.
Как показано на фиг. 1 и 3, каретка 100 приводится в движение приводным механизмом, содержащим электродвигатель 17 каретки, ремень 16 каретки и т.п., и совершает возвратно-поступательное движение вдоль направляющей рейки 14. Каретка 100 имеет боковую стенку 103L (левую боковую стенку, то есть боковую стенку на левой стороне), и боковую стенку 103R (правую боковую стенку, то есть боковую стенку на правой стороне), на обеих сторонах и среднюю стенку 104 между боковыми стенками на обеих сторонах. Между боковой стенкой 103L и средней стенкой 104 каретки 100 сформирована охватывающая часть для картриджа 200А с печатающей головкой (черного картриджа). Между боковой стенкой 103R и средней стенкой 104 каретки 100 сформирована охватывающая часть для картриджа 200В с печатающей головкой (цветного картриджа). Как будет понятно при ознакомлении с фиг. 1 и 3, установку картриджа в каретку 100 и извлечение из нее осуществляют почти в горизонтальной плоскости со стороны передней поверхности основного корпуса устройства.
На фиг. 4 показан вид в перспективе, изображающий только каретку 100. Как показано на фиг. 4, в каждой нижней части обеих поверхностей средней стенки 104 каретки 100 и в нижних частях внутренних поверхностей обеих боковых стенок 103L и 103R сформирована утолщенная часть. На этих утолщенных частях сформированы установочные выступы 101, с которыми взаимодействуют установочные выемки 202 каждого картриджа 200А и 200В с печатающей головкой. На относительно более низких частях обеих боковых стенок 103L и 103R и средней стенки 104 каретки 100 сформированы направляющие 105 для направления грубо направляющих выступов 203 картриджей 200А и 200В с печатающей головкой, когда каждый из картриджей 200А и 200В с печатающей головкой помещен в охватывающую часть для картриджа. Каретка 100 также снабжена прижимными контактными соединителями 120 для создания электрического соединения с открытой проводящей частью 207 (фиг. 2А и 2В), расположенной на контактной поверхности каждого из картриджей 200А и 200В с печатающей головкой, посредством введения в контакт с открытой проводящей частью 207 и кулачками 110 для установки головки, которые прижимаются вниз пружинами сжатия (пружинами 111 для установки головки, показанными на фиг. 5, 6, 7 и 8) для беспрепятственного направления и фиксации картриджей 200А и 200В с печатающей головкой в каретке 100.
Далее будет описана операция в момент установки картриджа 200А с печатающей головкой в каретку 100 и извлечения из нее. Эта операция, по существу, аналогична операции, относящейся к картриджу 200В с печатающей головкой. На фиг. 5 изображен вид сечения, показывающий состояние в начале установки картриджа с печатающей головкой. На фиг. 6 и 7 изображены виды сечений, показывающие состояние при установке картриджа с печатающей головкой. На фиг. 8 показан вид сечения, изображающий состояние после завершения установки картриджа с печатающей головкой.
Когда картридж 200А устанавливают в каретку 100 или извлекают из нее, каретка 100 перемещается в положение, в котором она перекрывает удерживающее головку основание 13, показанное на фиг. 1, 5, и т.п., и останавливается там. Это положение называется положением для замены. На удерживающем головку основании 13 расположены удерживающие выступы части 13а для направления и удерживания направляющих выступов 203, расположенных на обеих боковых поверхностях картриджа 200А с печатающей головкой таким образом, чтобы они надлежащим образом взаимодействовали с направляющими 105 на каретке 100.
Сначала в положении замены пользователь устанавливает картридж 200А и вставляет направляющие выступы 203 вдоль удерживающих выступы частей 13а удерживающего головку основания 13, ориентированного к передней стороне каретки 100 относительно основного корпуса устройства. Благодаря взаимодействию направляющих выступов 203 и удерживающих выступы частей 13а удерживающего головку основания 13 картридж 200А с печатающей головкой направляется как показано стрелкой А с сохранением заданного положения. Как показано на фиг. 5, направляющие выступы 203 картриджа 200А с печатающей головкой входят в контакт с направляющими 105 на каретке 100, устроенными так, что они находятся на высоте, которая немного ниже удерживающих выступы частей 13а удерживающего головку основания 13. В этот момент, поскольку направляющие 105 каретки 100 расположены на высоте, которая ниже удерживающих выступы частей 13а удерживающего головку основания 13, грубо направляющие выступы 203 не создают помех и не сталкиваются с кареткой 100. Операция установки картриджа 200А с печатающей головкой выполняется без помех. В этом состоянии, даже если пользователь уберет руку от картриджа, положение продвижения картриджа с печатающей головкой относительно каретки 100 сохраняется. То есть, картридж 200А с печатающей головкой в состоянии, показанном на фиг. 5, стремится поворачиваться вокруг направляющих выступов 203, как центров вращения. Таким образом, для сохранения положения в момент операции установки/извлечения картриджа 200А с печатающей головкой задняя часть (часть, обозначенная позицией Х на фиг. 5) внешней поверхности, имеющей часть 201 для выпуска чернил, картриджа 200А с печатающей головкой на стороне, где она удалена от контактной поверхности, входит в контакт с удерживающим головку основанием 13.
Затем, когда картридж 200А с печатающей головкой толкают в направлении, показанном стрелкой А, наклонные поверхности 204b вращения кулачков, находящиеся на частях 204 для приема давления прижима головки в верхней части картриджа 200А с печатающей головкой, входят в контакт с кулачками 110 для установки головки. Таким образом, как показано на фиг. 6, направляющие выступы 203 продвигаются в направлении, показанном стрелкой А, относительно каретки 100, при этом картридж 200А с печатающей головкой поворачивается по часовой стрелке в соответствии с конфигурацией кулачковых поверхностей кулачков 110 для установки головки. Когда пользователь продолжает толкать картридж 200А с печатающей головкой в направлении, показанном стрелкой А, как показано на фиг. 7, принимающие давление прижима головки части 204 прижимаются вниз кулачками 110 для установки головки, и направляющие выступы 203 направляются вниз, входя в зацепление с направляющими 105.
Отклонение в боковом направлении (направлении, соответствующем направлению движения каретки) картриджа 200А с печатающей головкой ограничено боковой стенкой 103L (боковой стенкой 103R в случае с картриджем 200В с печатающей головкой) каретки 100 и средней стенкой 104. Таким образом, зацепление направляющих выступов 203 и направляющих 105 сохраняется. Функция направления в момент вставки картриджа 200А с печатающей головкой в заглубленное положение в части для расположения картриджа может эффективно выполняться.
Когда картридж 200А с печатающей головкой толкают в направлении, показанном стрелкой А, из положения, показанного на фиг. 7, кулачки 110 для установки головки входят в контакт с принимающими давление прижима головки частями 204 благодаря подпружинивающей силе пружин 111 для установки головки. Части 204 для приема давления прижима головки восходят поверх верхней мертвой точки, образуемой подпружинивающей силой пружин 111 для установки головки и кулачками 110 для установки головки, и картридж 200А с печатающей головкой втягивается в заглубленное положение в каретке 100. Когда картридж 200А с печатающей головкой поворачивается в положение, в которое он полностью втянут кулачками 110 для установки головки, как показано на фиг. 8, установочные выемки (202 на фиг. 2А и 2В) картриджа 200А с печатающей головкой сталкиваются с упорными частями (не показаны) установочных выступов (101 на фиг. 4) каретки 100. Верхние упорные части картриджа 200А с печатающей головкой входят в контакт с зацепляющимися частями (не показаны) каретки 100. Таким образом, картридж 200А с печатающей головкой прикрепляется к каретке 100 в устойчивом положении. В этом закрепленном положении также полностью устанавливается электрическое соединение между открытой проводящей частью 207 картриджа 200А с печатающей головкой и прижимными контактными соединителями 120 каретки 100.
При выполнении указанной выше операции картридж 200А с печатающей головкой поворачивается таким образом, что он может быть зафиксирован в положении установки головки (в положении, показанном на фиг. 8) без специального участия пользователя.
В положении, когда направляющие выступы 203 картриджа 200А с печатающей головкой, как показано на фиг. 7, вошли в зацепление с направляющими 105, направляющие выступы 203 расположены в расширенных открытых частях (широких пространствах) направляющих 105 и находятся в подвижном состоянии. Таким образом, операция поворота картриджа 200А с печатающей головкой и фиксации его в заданном положении не встречает препятствий.
С другой стороны, извлечение картриджа 200А (200В) с печатающей головкой из каретки 100 осуществляется посредством выполнения операции вытягивания картриджа 200А с печатающей головкой в порядке, обратном описанному выше порядку вставки.
То есть, сначала пользователь нажимает на картридж 200А с печатающей головкой вниз в направлении, показанном стрелкой С на схеме. При нажатии на картридж 200А с печатающей головкой вниз в направлении, показанном стрелкой С, фиксация картриджа 200А с печатающей головкой кулачками 110 для установки головки прекращается и достигается положение, показанное на фиг. 7. Когда за выгнутую захватываемую часть 205 тянут в направлении, показанном стрелкой В, в положении, показанном на фиг. 7, картридж 200А с печатающей головкой поворачивается против часовой стрелки вокруг установочных выемок (202 на фиг. 2А и 2В) картриджа 200А с печатающей головкой и позиционирующих выступов (101 на фиг. 4) на каретке 100, как центров вращения, и, наконец, поворачивается и направляется в положение, показанное на фиг. 6, в котором направляющие выступы 203 входят в зацепление с направляющими 105 каретки 100.
Для поворота картриджа 200А с печатающей головкой против часовой стрелки при установке/извлечении картриджа 200А с печатающей головкой в удерживающем головку основании 13 сформировано пространство 13b, достаточное для поворота картриджа 200А с печатающей головкой вокруг установочных выемок (202 на фиг. 2А и 2В), как центров вращения, чтобы не происходило столкновение и поломка и т.п. внешней поверхности, имеющей часть 201 для выпуска чернил, или самого картриджа с печатающей головкой.
После этого при вытягивании картриджа 200А с печатающей головкой в направлении, показанном стрелкой В, из положения, показанного на фиг. 6, направляющие выступы 203 оттягиваются в переднее положение в направлении выдачи листа относительно основного узла устройства вдоль направляющих 105 каретки 100. В этот момент, когда направляющие выступы 203 продвигаются к передним кромкам направляющих 105 каретки 100, направляющие выступы 203 входят в контакт с удерживающими выступы частями 13а удерживающего головку основания 13 (фиг. 5), поскольку удерживающие выступы части 13а удерживающего головку основания 13 расположены выше направляющих 105 каретки 100.
В этот момент, хотя картридж 200А с печатающей головкой стремится поворачиваться вокруг грубо направляющих выступов 203, как центров вращения, для сохранения положения картриджа 200А с печатающей головкой задняя часть (часть, показанная позицией Х на фиг. 5) внешней поверхности, имеющей часть 201 для выпуска чернил, картриджа 200А с печатающей головкой на стороне, где она удалена от контактной поверхности, входит в контакт с удерживающим головку основанием 13. В результате картридж 200А с печатающей головкой не падает.
В струйном печатающем устройстве, соответствующем варианту осуществления изобретения, максимальный размер листа для печати задан как А4 (формат "письмо"). Удерживающее головку основание 13 находится в положении начала ускорения каретки 100 на стороне, противоположной узлу 36 обслуживания для диапазона печати (диапазона движения каретки 100), когда осуществляется так называемая безграничная печать на листе А4 с максимальным диапазоном печати. Благодаря такой конструкции устройство может быть сконструировано без увеличения ширины всего устройства. Поскольку удерживающее головку основание 13 находится в положении начала ускорения каретки 100 на стороне, противоположной стороне узла 36 обслуживания для диапазона печати, в удерживающем головку основании 13 может быть также сформировано отверстие, приспособленное для предварительного выпуска чернил из картриджа 200А с печатающей головкой.
Согласно первому варианту осуществления изобретения, описанному выше со ссылками на фиг. 1, 2А, 2В, 3, 4, 5, 6, 7 и 8, операция установки/извлечения, в ходе которой падение печатающего средства может быть предотвращено, может осуществляться без специального участия пользователя.
Второй вариант осуществления изобретения
Теперь в качестве второго варианта осуществления изобретения будет описан дополнительный вариант, который может быть применен в отношении каретки 100 предшествующего первого варианта осуществления изобретения.
На фиг. 9 показан вид в перспективе каретки 100. На фиг. 10А и 10В показаны виды в перспективе картриджа 200А (200В) с печатающей головкой.
Как указано выше, охватывающая часть 100А для расположения картриджа 200А с печатающей головкой (черного картриджа) сформирована между левой боковой стенкой 103L и средней стенкой 104 каретки 100, и охватывающая часть 100В для расположения картриджа 200В с печатающей головкой (цветного картриджа) сформирована между правой боковой стенкой 103R и средней стенкой 104 каретки 100.
Как показано на фиг. 9, выступающие части 106А и 106В, приспособленные для вхождения в зацепление с выемками (204с на фиг. 10А и 10В) и служащие механизмами предотвращения ошибочной установки картриджей 200А и 200В с печатающей головкой, сформированы в относительно верхних частях охватывающих частей 100А и 100В для расположения картриджей таким образом, что каждый из картриджей 200А и 200В с печатающей головкой может быть установлен только в надлежащую охватывающую часть для расположения картриджа.
Как показано на фиг. 10А и 10В, на верхней поверхности картриджа 200А (200В) с печатающей головкой в направлении движения каретки сформированы две части 204 для приема давления прижима головки. Между частями 204 для приема давления прижима головки сформированы выемка 204с и поверхность 204d для предотвращения ошибочной установки, служащие механизмом предотвращения ошибочной установки и находящиеся в положении, которое отличается для каждого картриджа с печатающей головкой.
На фиг. 11 показан частичный вид сверху, показывающий комбинации выступающих частей 106А и 106В и картриджей 200А и 200В с печатающей головкой в положении, когда картридж 200А с печатающей головкой (черный картридж) и картридж 200В с печатающей головкой (цветной картридж) правильно установлены на каретку 100.
Как показано на фиг. 11, выемка 204с, выполненная на картридже 200А с печатающей головкой (черном картридже), и выступающая часть 106А, выполненная в охватывающей части 100А каретки 100, расположены слева от центральной линии картриджа 200А с печатающей головкой. Поверхность 204d для предотвращения ошибочной установки, выполненная на картридже 200А с печатающей головкой (черном картридже), расположена справа от центральной линии картриджа 200А с печатающей головкой.
Как показано на фиг. 11, выемка 204с, выполненная на картридже 200В с печатающей головкой (цветном картридже), и выступающая часть 106В, выполненная в охватывающей части 100В каретки 100, расположены справа от центральной линии картриджа 200В с печатающей головкой. Поверхность 204d для предотвращения ошибочной установки, выполненная на картридже 200В с печатающей головкой (цветном картридже), расположена слева от центральной линии картриджа 200В с печатающей головкой.
Ситуация, в которой не тот картридж с печатающей головкой может быть установлен и зафиксирован в каждой из охватывающих частей 100А и 100В на каретке 100, может быть предотвращена благодаря комбинациям выступающих частей 106А и 106В, показанных на фиг. 11, и выемок 204с и поверхностей 204d для предотвращения ошибочной установки, выполненных на струйных картриджах 200А и 200В с печатающей головкой, и т.п.
Вариант осуществления изобретения описан для примера в отношении случая предотвращения ошибочной установки двух видов картриджей 200А и 200В с печатающей головкой в соответствующие им охватывающие части 100А и 100В каретки 100. Изобретение не ограничено количеством видов картриджей с печатающей головкой и может применяться не только для конструкции с использованием одного вида картриджа с печатающей головкой, но также для струйного печатающего устройства с использованием ряда картриджей с печатающей головкой, например трех или более видов картриджей с печатающей головкой. С такой конструкцией также могут быть достигнуты подобные результаты. В варианте осуществления изобретения, хотя форма выемки 204с или формы выступающих частей 106А и 106В, как механизма предотвращения ошибочной установки различны в зависимости от цвета картриджа с печатающей головкой (черный картридж, цветной картридж и т.п.), даже в случае, когда виды выпускных отверстий для чернил отличаются у картриджей с печатающей головкой одного цвета (картридж с печатающей головкой для нормальной печати и картридж с печатающей головкой для печати с высоким разрешением), естественно, форма механизма предотвращения ошибочной установки изменяется для каждого картриджа.
Кроме того, во втором варианте осуществления изобретения действия в момент установки картриджа 200А (200В) с печатающей головкой в каретку 100 и извлечения из нее, по существу, аналогичны действиям в первом варианте осуществления изобретения. В данном варианте, если надлежащий картридж с печатающей головкой устанавливают в необходимую охватывающую картридж часть на указанном выше этапе перехода из положения, показанного на фиг. 7, в положение, показанное на фиг. 8, например, как показано на фиг. 8, выступающая часть 106А каретки 100 вставляется в выемку (204с на фиг. 10А и 10В), сформированную между частями 204 для приема давления прижима головки на верхней поверхности картриджа 200А с печатающей головкой, и установка и фиксация картриджа 200А с печатающей головкой завершаются.
В положении, когда картридж 200А с печатающей головкой зафиксирован, как показано на фиг. 8, выступающая часть 106А, как механизм предотвращения ошибочной установки, не входит в контакт с нижней поверхностью выемки (204с на фиг. 10А и 10В) как механизма предотвращения ошибочной установки.
Части 204 для приема давления прижима головки, которые прижимаются кулачками 110 для установки головки, расположенными на каретке 100, расположены в обоих боковых положениях в направлении сканирования каретки таким образом, что между ними находится выемка 204с, как механизм предотвращения ошибочной установки, в направлении сканирования каретки. Это связано с тем, что это более предпочтительно в случае, когда картридж 200А (200В) с печатающей головкой входит в прижимной контакт с прижимным контактным соединителем 120 под действием кулачков 110 для установки головки, служащих фиксирующими элементами, расположенными на каретке 100. То есть, когда картридж 200А (200В) с печатающей головкой прикреплен к каретке 100, в направлении поворота в случае, когда направление подачи/выдачи листа для печати используется как ось поворота, даже если картридж 200А (200В) с печатающей головкой прикреплен с перекосом, чем больше части 204 для приема давления прижима головки удалены друг от друга в направлении сканирования кареткой, тем больше возрастает и действует момент для правильного прижима упорной поверхности, сформированной в установочной выемке 202 картриджа с печатающей головкой. Таким образом, может быть предотвращена ситуация, когда картридж с печатающей головкой прикреплен в положении, в котором установочная выемка 202 находится в плавающем состоянии. Важно то, что части 204 для приема давления прижима головки сформированы в обоих внешних положениях в направлении сканирования кареткой. Следовательно, устройство имеет такую конструкцию, что выступающие части 106А и 106В или выемка 204с находятся между ними в направлении сканирования кареткой.
Теперь будет описан случай, когда картридж 200В с печатающей головкой (цветной картридж) ошибочно вставлен в охватывающую часть 100А.
В этом случае, когда пользователь вставляет картридж 200В с печатающей головкой с получением положения, показанного на фиг. 7, и продвигает его в заглубленное положение подобно тому, как описано относительно указанного выше первого варианта осуществления изобретения, поверхность 204d для предотвращения ошибочной установки входит в контакт с выступающей частью 106А каретки 100. Таким образом, картридж 200В с печатающей головкой больше не может продвигаться дальше. То есть, как будет понятно при ознакомлении с фиг. 9 и 11, поскольку поверхность 204d для предотвращения ошибочной установки, сформированная на картридже 200В с печатающей головкой, входит в контакт с выступающей частью 106А, сформированной на охватывающей части 100А, картридж 200В с печатающей головкой не может быть установлен в охватывающую часть 100А.
Кроме того, хотя наклонные поверхности 204b для вращения кулачков, расположенные на частях 204 для приема давления прижима головки картриджа 200В с печатающей головкой, немного поворачиваются и отталкивают вверх кулачки 110 для установки головки, поверхность 204d для предотвращения ошибочной установки входит в контакт с выступающей частью 106А каретки 100 до точки, выходящей за пределы верхней мертвой точки прижима головки. Таким образом, наклонные поверхности 204b для вращения кулачков частей 204 для приема давления прижима головки отталкиваются и возвращаются на сторону, противоположную прижимным контактным соединителям 120, реактивной силой кулачков 110 для установки головки. Таким образом, поскольку пользователь ощущает упор поверхности 204d для предотвращения ошибочной установки и ее отталкивающую силу противодействия, он может быть легко предупрежден об ошибочной установке.
Хотя изобретение было описано в отношении случая, когда картридж 200В с печатающей головкой (цветной картридж) был ошибочно вставлен в охватывающую часть 100А, подобный эффект может быть также получен в случае, когда картридж 200А с печатающей головкой (черный картридж) ошибочно вставлен в охватывающую часть 100В.
Хотя в данном варианте осуществления изобретения выступающие части 106А и 106В были показаны на каретке 100 и соответствующие им выемки 204с были показаны на картриджах 200А и 200В с печатающей головкой, также можно использовать конструкцию, в которой, в противоположность этому, выступающие части 106А и 106В расположены на печатающем средстве, а выемки 204с расположены на каретке.
Согласно описанному выше второму варианту осуществления изобретения, в дополнение к эффектам указанного выше первого варианта осуществления изобретения, может быть получено печатающее средство, благодаря простой конструкции позволяющее пользователю легко распознавать ошибочную установку печатающего средства без какого-либо специального осознания процесса, и также может быть получено струйное печатающее устройство, имеющее такое печатающее средство.
Хотя первый и второй варианты осуществления изобретения были описаны выше для примера в отношении случая прикрепления двух печатающих средств (картриджей 200А и 200В с печатающей головкой) к каретке 100, изобретение может быть легко осуществлено независимо от количества печатающих головок. То есть, изобретение также может подобным образом применяться не только для получения струйного печатающего устройства с использованием одной печатающей головки, но также для получения струйного печатающего устройства для цветной печати с использованием множества печатающих головок с чернилами разных цветов, струйного печатающего устройства для градационной печати с использованием множества печатающих головок с чернилами одного цвета разной концентрации или струйного печатающего устройства на основе их комбинации. В этом случае также могут быть подобные эффекты.
Кроме того, изобретение можно также подобным образом применять с произвольной компоновкой печатающих головок и резервуаров для жидкости (чернильных резервуаров), например, таких как конструкция с использованием сменных картриджей с печатающей головкой, в каждом из которых печатающая головка и резервуар для жидкости объединены, конструкция, в которой печатающая головка и резервуар для жидкости применены отдельно и соединены трубкой или подобным средством для подачи чернил и т.п. В отношении струйного печатающего устройства изобретение может применяться для получения устройств с печатающими головками с использованием, например, электромеханических преобразующих элементов, таких как пьезоэлектрические элементы или подобные им. Среди них отличный эффект дает струйное печатающее устройство с использованием печатающих головок системы, в которой чернила выбрасываются с использованием тепловой энергии. Это связано с тем, что с такой системой может быть достигнута высокая плотность и высокая разрешающая способность изображения (печати).
Согласно варианту осуществления изобретения, может быть предотвращена ситуация, в которой при установке в каретку и извлечении из нее печатающее средство выпадает из руки пользователя и повреждается, или использование печатающего средства становится невозможным.
Изобретение относится к устройству для печати изображений и к струйному печатающему устройству для печати посредством выброса чернил из печатающего средства. Печатающее устройство для печати печатающим средством содержит каретку, к которой с возможностью извлечения прикрепляется указанное печатающее средство и которая может перемещаться вдоль листа для печати; и удерживающее основание, приспособленное для направления печатающего средства в каретку и удерживания его, когда каретка останавливается в положении для замены, в котором печатающее средство может быть прикреплено к каретке или извлечено из нее. Полученное струйное печатающее устройство дает возможность пользователю распознать ошибочную установку и печатающее устройство в нем может быть установлено в каретку или извлечено из нее без возможности его выпадения. 14 з.п. ф-лы, 11 ил.
| JP 2004090343 А, 25.03.2004 | |||
| US 5519422 А, 21.05.1996 | |||
| US 6530634 В1, 11.03.2003 | |||
| JP 59218886 А, 11.12.1984 | |||
| JP 9136430 А, 27.05.1997 | |||
| УСТРОЙСТВО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КАРЕТКИ С ПЕЧАТАЮЩЕЙ ГОЛОВКОЙ | 1994 |
|
RU2108914C1 |
