墨带盒和打印装置 【技术领域】
本发明涉及一种用于结合到包括串行点击打式打印机的打印装置中的墨带的墨供给机构。
背景技术
一些传统的点击打式打印机结合了装备有墨供给机构的墨带盒。图16说明了日本专利特许公开No.H08-192560公开的一种这样的打印机。参考图16，传统的点击打式打印机装备有拥有液体墨浸渍的(impregnated)无端类型墨带111的墨带盒112D。打印头113安装在字车115上。墨带111延伸通过打印头113和纸张114之间的空隙。打印头的打印针113(未示出)击打墨带111以在纸张114上打印。
墨带111上墨(未示出)的数量在实施打印中减少。墨盒120提供墨给墨带111。
间距电机(spacing motor)116和皮带轮117a和117c驱动字车115在纸张114上交互地向左和向右移动。
间距皮带(spacing belt)118设置在皮带轮117a和117c的周围。字车115固定在间距皮带118上。间距电机116旋转导致字车115在箭头A和B所示方向上移动。墨带盒112D固定在侧框119a和119b上，并容纳带有与墨带111接触的墨补充片121的墨盒120。因此，墨通过毛细管作用从墨盒120导向墨带111。
转印辊122可滚动接触墨补充片121。驱动辊123与转印辊122压接，使得当驱动辊123转动时，转印辊122也转动。当打印被实施时，间距电机116驱动字车115向左或向右移动，使得打印头113在纸张114上移动。
皮带轮117a和117b安装在间距电机116的轴上。皮带轮117b包括与齿轮124a啮合的轮齿，其与齿轮124b啮合。当墨带盒安装到打印机上时，齿轮124b与位于点击打式打印机的主体上的驱动轴啮合。驱动轴配合在驱动辊123中，使得驱动轴与驱动辊123同心。间距电机116驱动皮带轮117b、齿轮124a和齿轮124b旋转，从而驱动驱动辊123旋转。
因此，墨带111通过转印辊122和驱动辊123之间的空隙前进。墨补充片121压接转印辊122。
墨从墨盒120通过墨补充片121提供给转印辊122。然后，墨从转印辊122转印到墨带111上。以这种方式，墨被补充到墨带111中。
然而，上述传统构造的墨补充片121一直与转印辊122接触。因此，如果墨带盒112D长时间未使用，过度的墨仅仅留在转印辊122与墨补充片121接触处。吸收了过量的墨的墨带111会导致打印图像的不均匀的密度，诸如在更换墨带盒112D后不久新的打印操作开始时的溢墨，由于打印的字符的过度的初始密度缩短了墨带盒的使用寿命。
【发明内容】
本发明的目的是提供能够避免过量墨留在墨补充部件和转印辊接触处的墨带盒，即使该墨带盒长时间未使用。
墨带盒包括墨补充构造。墨带(111)容纳在壳(125)中。墨补充部件(121，120d)向墨带(111)中补充墨。墨存储部件(127)装有墨补给，可移动到墨存储部件(127)与墨补充部件(121，120d)接触并提供墨给墨补充部件(121，120d)的第一位置或墨存储部件(127)不与墨补充部件(121，120d)接触并且不提供墨给墨补充部件(121，120d)的第二位置。
另一墨带盒包括墨补充构造。辊(122，122a)旋转使墨带前进。墨补充部件(121)与辊接触，墨补充部件(121)经由辊提供墨给辊。阻塞部件(137)夹持接合在辊(123)和墨补充部件(121)之间，使得阻塞部件(137)被夹持在辊(123)和墨补充部件(121)之间，阻塞部件(137)阻塞从墨补充部件(121)到辊(122，122a)的墨供给，阻塞部件的一端固定在壳(125)上。推动部件(135)推动阻塞部件(137)远离辊(123)和墨补充部件(121)。阻塞部件(137)与辊(122，122a)的部分(122a)摩擦接触直至阻塞部件(137)用坏被除去。当阻塞部件(137)用坏被除去时，推动部件(135)将阻塞部件(137)拉出夹持接合。
打印机包括上述墨带盒。驱动机构(115a，115b，115)使得墨存储部件(137)与墨浸渍部件(ink impregnable)(120d)接触接合。控制器(130，133)计量在打印期间消耗的墨量，计量是从新的、未用过的墨带盒安装在装置上后不久的首次打印操作开始的。当控制器(130，133)检测到墨消耗量达到预定的值时，驱动机构(115a，135)施加外部力在墨存储部件(127)上。
本发明的进一步适用范围将从下文给出的详细描述中变得清楚。然而，应当理解，尽管显示了本发明的优选实施例，详细说明和具体的示例仅仅是通过举例说明而给出的，因为由此详细的说明，在本发明范围内的各种改变和更改对于本领域技术人员将是显而易见的。
【附图说明】
从以下给出的详细说明和仅以图示说明的方式给出的附图，可以更完整地理解本发明，而不限制本发明，其中：
图1说明第一实施例的墨带盒和打印装置的构造；
图2是沿图1的线A-A所取的墨带盒的有关部分地横截面图；
图3是与上部的墨盒联接的墨补充片的顶视图；
图4是沿图5的线B-B所取的横截面图，显示墨带盒的有关部分；
图5说明第二实施例的墨带盒和打印机的大致构造；
图6是沿图5的线B-B所取的截面图，显示墨带盒的有关部分；
图7是第二实施例的相关部分的顶视图；
图8是说明第二实施例的打印机控制系统的方块图；
图9说明第二实施例的墨带盒的操作；
图10A和图10B是说明第二实施例的打印控制器操作的流程图；
图11说明第三实施例的墨带盒和打印机的大致构造；
图12是沿图11的线C-C所取的横截面图，显示墨带盒的有关部分；
图13是说明图11中的开闭器和墨带盒的透视图；
图14说明第三实施例的墨带盒的操作；
图15说明第三实施例的墨带盒的操作；
图16说明传统的打印机。
【具体实施方式】
本发明的实施例将参考附图来说明。所有的图中相同的元件给予相同的标号。
第一实施例
图1说明第一实施例的墨带盒和打印装置的构造。参考图1，字车固定在间距皮带118的一部分上，并支撑其上的打印头113。
皮带轮117a和117b安装在间距电机116的驱动轴(未示出)上并构造成在驱动轴上旋转。当间距电机116上电时，间距电机116驱动间距皮带118旋转，使得字车115和打印头113在箭头A和B显示的方向上移动。
皮带轮117b与齿轮124a啮合，其与齿轮124b啮合。齿轮124b联接到另一个与墨带盒112A中的驱动辊123同心的驱动轴上。一旦使用者将墨带盒112A安装在侧框119a和119b上，驱动辊123与驱动轴(未示出)联接接合。
因此，当间距电机116上电时，驱动轴经由皮带轮117b和齿轮124a和124b被驱动旋转，导致墨带盒112A中的驱动辊123旋转。因此，墨带111在转印辊122和驱动辊123之间被夹持前进。
图2是沿图1的线A-A所取的墨带盒112A的有关部分的横截面图。图3是上部的墨盒120a和与上部墨盒120a联接的墨补充片121的顶视图。参考图2，墨带盒112A的盒状壳125由合成树脂形成，在墨带盒112A的横向端部开口。墨带盒112A的盖子或覆盖物126由合成树脂形成，覆盖墨带盒112A的壳125上形成的开口。
覆盖物126包括与覆盖物126形成一体的支撑部件126z。上部墨盒120a大致成矩形盒子状，容纳在其一端连接有补充片121的墨浸渍部件120d。支撑部件126z延伸通过上部墨盒120a，使得上部墨盒120a保持在墨带盒125中的位置，使得墨补充片121与转印辊122接触。
墨浸渍部件120d被支撑在加强筋140(图3)之间成被夹持关系。墨存储介质127设置在加强筋140下，容纳在下部墨盒120b中。墨浸渍部件120d包括支撑部件126z延伸通过的孔。墨存储介质127包括中空的圆柱形部分120c延伸通过的孔。墨存储介质127容纳支撑部件126z。
墨浸渍部件120d由无纺布、纺织物、海绵或类似物形成，在未开封前不被墨浸渍。墨存储介质127由无纺布、纺织物、海绵或类似物形成。
墨补充片121由高弹性、高浸渍的毡制品形成。墨存储介质127在未开封前不与墨浸渍部件120d接触。
支撑部件126z延伸通过设置在上部墨盒120a和下部墨盒120b之间的弹簧128。下部墨盒120b和上部墨盒120a被弹簧128向相互远离方向推动。因此，墨盒120b和墨盒120a不会相互接触。
圆柱形上压肋135设置在打印机的主体上，使得上压肋135与支撑部件126z同心。
图4是沿图5中的线A-A所取的横截面图，显示墨带盒的有关部分。上述构造的墨带盒和打印机的操作参考图4进行说明。
当操作者将墨带盒112A安装在侧框119a和119b上时，上压肋135沿箭头D显示的方向向上推动下部墨盒120b，使得墨存储介质127与保持在上部墨盒120a中的墨浸渍部件120d压接。
墨浸渍部件120d通过毛细管作用沿箭头H显示的方向从墨存储介质127汲取墨。墨存储介质127、墨浸渍部件120d和墨补充片121的构造(例如，材料和结构)，使得t1≈t2，其中t1是墨带111中的墨在打印期间消耗所需平均时间，t2是墨存储介质127中的墨通过墨补充片121和墨浸渍部件120d到达转印辊122所需平均时间量。这保证墨存储介质127仅仅提供打印期间实际消耗的量的新墨。
当打印机从主装置接收到打印命令时，打印机中的控制器驱动间距电机116，使得字车115在纸张上向左和向右移动，使得打印头113实施打印。间距电机116还驱动皮带轮117b和齿轮124a和124b旋转，从而导致驱动轴(未示出)旋转，使得带盒112A中的驱动辊123旋转，以推进被保持在转印辊122和驱动辊123之间成被夹持关系的墨带111。
仅在墨带111在一个方向进行若干完整的旋转后墨开始补充到墨带111中。因此，适当数量的墨可以提供给墨带111。
如上所述，墨盒包括上部墨盒120a和下部墨盒120b。上部墨盒120a包括墨补充片121和墨浸渍部件120d而下部墨盒120b在其中容纳墨存储介质127。当墨带盒112A安装到打印机上时，下部墨盒120b与上部墨盒120a的对接接合，使得墨存储介质127与墨浸渍部件120d压接，以通过墨补充片121和转印辊122提供墨给墨带111。这种构造有效避免墨留在墨补充片121与转印辊122压接的区域。
该构造使得墨被有效利用，因为墨带111中的墨耗尽所需时间与墨从墨存储介质127经由墨浸渍部件120d，墨补充片121和转印辊122提供至墨带111所需时间基本上相等。
第二实施例
图5说明第二实施例的墨带盒112B和打印机的大致构造。与第一实施例类似的元件给予相同的标号，并省略对它们的描述。
图6是沿图5中的线B-B所取的横截面图，显示墨带盒112B的有关部分。钩状物120c形成在下部墨盒120b中。当下部墨盒120b向移动上部墨盒120a移动时，钩状物120c与形成在上部墨盒120a中的接合部分120e钩住接合。
图7是第二实施例相关部分的顶视图。
参考图7，字车115包括在其下端部分的突起115b。下部墨盒120b设置在突起115b的通道中，使得当字车115沿箭头A(图5)显示的方向移动时突起115b上的倾斜表面115a与下部墨盒120b的底部接合。字车115邻近下部墨盒120b的底部后进一步移动预定的距离L，使得倾斜表面115a进入下部墨盒120b的下方，将下部墨盒120b推开，并将墨存储介质127推向上部墨盒120a。因此，墨存储介质127与上部墨盒120a中的墨浸渍部件120d压接。
字车115在移动中被控制，使得在正常打印操作期间突起115b不会与下部墨盒120b相碰撞。侧框119b包括安装在其上的传感器129。传感器129检测墨带盒112B何时被安装在打印机上。
图8是说明第二实施例的打印机的控制系统的方块图。间距机构134在控制器的控制下驱动字车115沿图5中箭头A和B显示的方向移动。打印针驱动机构132从头驱动器131接收控制命令，在控制命令的控制下驱动打印针。
墨带111的墨消耗量和打印点数量成比例。计数器133计数打印针被驱动的累积次数，从而计量打印期间消耗的墨量。计数器133开始对在新的、未使用的墨带盒被安装到设备上不久后的第一次打印操作进行计数。当计数器133的计数达到预定的值时，字车115移位远离墨盒120b预定的距离L，使得下部墨盒120b被倾斜表面115a推开。因此，墨存储介质127与墨浸渍部件120d压接。
图10A和图10B是说明第二实施例的打印控制器操作的流程图。上述构造的墨带盒112和打印机的操作参照图5、9和10A-10B来描述。
打印机上电后，间距电机116驱动字车115在图5中A和B方向上占据起始位置。
首先，字车115沿A方向移动。当起始位置传感器(未示出)检测到字车115时，间距电机116沿相反方向运行，使得字车115沿B方向移动直至字车115占据预定的位置。
传感器129设置在侧框119b上检测墨带盒112B(S01A)。如果传感器129未检测到墨带盒112B(S01A处N)，传感器129产生报警信号提示使用者将墨带112B安装在打印机上(S01B)。如果传感器129检测到墨带盒112B(S01A处Y)，控制器130确定打印机准备好打印。
控制器130向结合在电路(未示出)中的计数器133设定一个值，此值对应于墨带111中的墨量(S02)。控制器130接收打印数据后开始打印，导致计数器133在每次点被打印期间计数下“1”。打印开始(S03)。因此，在打印期间墨带111消耗的墨量可以根据计数器133的计数检测到(S04)。
间距电机116驱动皮带轮117b和齿轮124a和124b旋转，导致驱动轴(未示出)旋转，使得在墨带盒112B中联接在驱动轴上的驱动辊123旋转。
结果，转印辊122和驱动辊123相互协同操作，以推进夹持在其间的墨带111。此时，上部墨盒120a不与下部墨盒120b锁定接合，使得墨不经由墨浸渍部件120d从墨存储介质127供给至墨带111中。因此，仅使用墨带111中的墨实施打印。
当由于打印计数器133的计数达到预定的值时，控制器130确定墨带111中的墨完全消耗掉了，然后使字车115沿A方向从正常停止位置移动L mm的距离(S06)。然后控制器130控制字车115停止在墨盒120b的下方Δt秒(S07)。
字车115移动的量是图6显示的与字车115冲程一端距离L。字车115沿A方向的移动距离L导致下部墨盒120b向上部墨盒120a移动，使得钩状物120c与接合部分120e接合。一旦钩状物120c与接合部分120e接合，下部墨盒120b保持锁定到上部墨盒120a上。因此，字车115需要进入下部墨盒120b下方一段很短的时间，例如大概仅0.5到1秒。
图9说明第二实施例的墨带盒112B的操作。
参考图9，字车115上的倾斜表面115a导致下部墨盒120b和墨存储介质127移向上部墨盒120a，使得下部墨盒120b与上部墨盒120a压接，墨存储介质127与墨浸渍部件120d接触。
墨存储介质127中的墨通过毛细管作用沿H方向被汲取(图9)。墨经由墨浸渍部件120d和墨补充片121供给至转印辊122中。墨补充片121供给墨至墨带111中。
以这种方式，墨带111中保存的一定量的墨消耗后，墨从墨存储介质127被补充。然后，打印继续(S08)。
控制器130再次向计数器133设定一个值，此值对应于墨存储介质127中保存的墨量(S11)。其后，控制器130控制计数器133在每次点打印时再次向下计数。
如上所述，被打印头113消耗的墨存储介质127中的墨量可以通过计数打印的点的数量来测量。当计数器133的计数达到预定值时(S13)，控制器130确定墨存储介质127中的墨用尽，然后停止打印(S14)并向操作者显示信息提示更换墨带盒(S15)。
如上所述，墨盒包括上部墨盒120a和下部墨盒120b。上部墨盒120a拥有墨补充片121和墨浸渍部件120d而下部墨盒120b在其中容纳墨存储介质127。字车115包括倾斜表面115a，其将下部墨盒120b和墨存储介质127推向上部墨盒120a，使得由于打印当计数器133的计数达到预定值时，倾斜表面115a使下部墨盒120b移向上部墨盒120a。因此，从墨带111消耗的墨量可以精确地检测，允许在墨带111中的墨用尽后在适当的时机将墨补充到墨带111中。
第三实施例
图11说明第三实施例的墨带盒112C和打印机的大致构造。图12是沿图11中的线C-C所取的横截面图，显示墨带盒112C的有关部分。图13是说明开闭器137和墨带盒112C的透视图。
开闭器137由和其它类型的合成树脂相比容易用坏的无定形松香材料形成，被保持在墨补充片121和转印辊122之间成被夹持关系。开闭器137通过沿箭头Y(图13)显示的方向插入墨带盒的壳112C中形成的切口125a和125b而被安装。
参考图14和15，张力弹簧135一直在沿箭头A显示的方向上推动开闭器137。开闭器137的端部137a突出至切口125a中，使得开闭器137相对于壳125保持在位置上。
开闭器137纵向的端部延伸通过墨补充片121和转印辊122之间的空隙，使得从墨盒120的墨供给中断。转印辊122包括凸缘122a，其与图13显示的开闭器137的磨损部分137a接触。
图14说明第三实施例的墨带盒112C的操作。图15说明第三实施例的墨带盒112C的操作。
上述构造的墨带盒112C和打印机的操作参考图14和15来说明。
当打印机接收到打印命令时，控制器130控制间距电机116使字车115和打印头113在纸张上移动，以实施打印。
间距电机116还驱动皮带轮117b和齿轮124a和124b，从而驱动驱动轴(未示出)旋转，使得墨带盒112C中的驱动辊123旋转。
结果，转印辊122和驱动辊123相互协同操作引起夹持其间的墨带111前进。因为开闭器137阻止墨从墨补充片121传送至转印辊122，在新的、未使用的墨带盒被安装在打印机上后不久，仅使用墨带111中的墨来实施打印。
当字车115在间距方向移动时，转印辊122旋转。因为转印辊122的凸缘122a与开闭器137接触，凸缘122a开始引起开闭器137的磨损部分137a磨损。
开闭器137的厚度被选择，使得t1≈t3，其中，t1是在打印期间墨带111中的墨用尽所需的平均时间量，t3是磨损部分137a完全地用坏被除去所需的时间量。
参考图14和15，张力弹簧135夹持开闭器137在张力状态。当磨损部分137a被除去时，开闭器137沿z方向移动。结果，墨补充片121与转印辊122压接，使得墨存储介质127中的墨开始通过墨补充片121供应至转印辊122中。墨从转印辊122转印到墨带111上。墨带通过转印辊122和驱动辊123之间的空隙。
如上所述，开闭器137的部分夹持在墨补充片121和转印辊122之间，被弹簧135沿预定的方向推进。当夹持在转印辊122和墨补充片121之间开闭器137的部分完全地用坏，开闭器137被从它们之间拉出。此构造消除了提供上部墨盒120a和下部墨盒120b结合和提供用于打印点计数和移动上部和下部墨盒的机电驱动机构的需要。第三实施例提供了可以在墨带中的墨已耗尽时随时补充墨的简单解决方案。
本发明对应于墨补充片与部分附近的转印辊压接，墨带通过此部分而从墨带盒中被推进，使得墨补充到墨带中的构造进行了说明。然而，墨还可以补充在墨带进入墨带盒所通过的部分的附近。
本发明不仅可以应用于串行点式打印机，还可以应用于打字机和使用带有墨补充机构的墨带盒的打印机。