CN1027243C

CN1027243C - 记录装置

Info

Publication number: CN1027243C
Application number: CN91108498A
Authority: CN
Inventors: 平松壮一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1991-09-21
Publication date: 1995-01-04
Anticipated expiration: 2006-09-21
Also published as: JP3228476B2; ES2095297T3; CN1061936A; EP0476947B1; KR920006877A; US5469197A; EP0476947A3; DE69124044D1; DE69124044T2; JPH04129774A; EP0476947A2; KR0131585B1

Abstract

一种记录装置，其具有一个按照输入的记录数据在纸上记录图象的记录装置，一个相对记录装置移动纸的相对移动装置，一个驱动相对移动装置的驱动器，和一个根据记录数据的种类以不同的方式控制驱动器的驱动速度的控制器。在图形数据或包含图形字符组的数据的情况下，以恒定驱动速度的方式控制驱动器。在普通字符数据的情况下，驱动器的驱动速度在一预定时间内增加，然后再在一预定时间内减小。

Description

本发明涉及一种根据记录数据在记录纸上记录图象的记录装置。

在一般的记录装置中，通常是，一个夹辊与传送辊压力接触，传送辊被驱动并转动，从而传送记录纸并在传送的记录纸上实行预定的记录。步进电动机或类似装置的驱动力是通过采用齿轮传动装置或类似装置来传送的，用以驱动传送辊。

在上述记录装置中，记录头是由于滑架的移动而被驱动的，记录完一行，记录纸就被移动每完成一行记录的一行记录的距离。记录头具有记录元件，记录元件是在点单元的基础上构成的。

近年来，完成高记录密度的技术发展得越来越快，且在许多装置中，记录元件是在几个点/毫米的微小单元基础上排列的。

在这种记录装置中，例如，在考虑这么一种情况时，其中普通字符被逐行打印，在各行行间通常有一定的间隔，以几个微米到几百个微米范围作为各行间传送精度的单位级的传送量既使不同，这种差别也是不能用眼睛辨别的。

但是，例如，在以微点单元为基础形成图表或类似图形的情况下，在字符单元或其它类似单元基础上已预先形成了规则表格线或类似的这类图表字符组（BGC），且第一行和下一行相邻形成。这样，就有一个问题，在传送精度低和在各行间产生传送量偏差时，就会发生，例如，在行与行间出现白行，或行与行重叠出现黑行。

虽然在字符打印或类似情况中需要一定程度的传送精度，但传送速度，声音和类似东西的重要性更大。有这样一个部题，如果通过根据字符打印已设置好的枢动方法记录图形或类似的东西，传送精度低，则在各行间会出现白行、黑行、或类似的情况。

反之，根据一种以传送精度为最重要的传送方法，则有这样一个不现实的问题，由通常采用的字符打印确定的记录纸传送速度将变得很低或产生相类似的结果。

本发明的产生考虑到上述缺点，且本发明的目的是提供一种改进的记录装置。

本发明的另一个目的是提供一种记录装置，它能够根据有关记录装置与记录纸相对移动的数据种类实现驱动。

本发明的又一个目的是提供一种记录装置，它能够在打印图形或图形字符组时防止产生白行、黑行、和类似的东西，而不会损害总的打印速度或正常模式下的噪声水平。

本发明更进一步的目的是提供一种记录装置，其在通常常用的字符打印方式中，能够实现高记录纸传送速度的记录纸传送和低噪声，且在图表字符组包括图表记录数据情况下的打印方式中，能够实现高传送精度的记录纸传送。

为了实现上述目的，本发明提出了一种记录装置，其具有一个按照输入的记录数据在纸上记录图象的记录装置，一个相对记录装置移动纸的相对移动装置，一个驱动相对移动装置的驱动器，和一个根据记录数据的种类以不同的方式控制驱动器的驱动速度的控制器。在图形数据或包含图形字符组的数据的情况下，以恒定驱动速度的方式控制驱动器。在普通字符数据的情况下，驱动器的驱动速度在一预定时间内增加，然后再在一预定时间内减小。

本发明的上述和其它目的及特征，参照以下附图的详细说明和附加权利要求，将会十分清楚。

图1是表示本发明的记录装置的结构透视图;

图2表示的是控制部分的框图;

图3表示的是本发明的记录纸传送控制的流程的流程图;

图4至图6是说明本发明的记录纸传送方式的简图;和

图7表示的是本发明另一个实施例的记录纸传送控制的流程的流程图。

下面将参照附图详细说明本发明的一个实施例。

首先参照图1说明一个装置的整体结构。一张记录纸1作为记录媒质由送纸装置2传送。记录纸1通过压纸部件3压在传送辊2a上，以使其不能从台板4上飘起。

当传送纸1时，滑架5沿导轨6往复移动。通过驱动记录装置7把一个图象记录在纸1上。在完成记录后，纸1通过退纸装置8退出。

作为驱动源的滑架电动机9的驱动力通过构成传送装置10的定时传送带10c传递给滑架5，以使滑架5往复运动。

下面将具体说明记录装置中每一部分的结构。

送纸装置2把记录纸1送给记录装置7。在该实施例中，由送纸装置2传送记录纸，这种记录纸是已经由可拆御地装在记录装置上的ASF（自动续纸装置）中续上的，或是已经从手动插入口12由人工插入的。

在该实施例中，送纸装置2按箭头a所示方向转动传送辊2a，并由前夹辊2b₁和后夹辊2b₂输送记录纸1，夹辊的转动与传送辊2a的转动是相互关联的。

在辊轴2c上装有多个传送辊2a，辊轴2c的两端可转动地支撑在安置机架的左右侧壁13a和13b上。

来自传送电动机2c的驱动力通过上面提到的齿轮传动机构的驱动传送结构传送给辊轴2c。具体地说，在辊轴2c上装有传送齿轮2d₁。齿轮2d₁与空转齿轮2d₂啮合。此外，空转齿轮2d₂与第一传送齿轮2d₃啮合。

在第一传送齿轮2d₃的轴上，装有第二传送齿轮2d₄。来自传送电动机2e的驱动力通过啮合机械（未表示）有选择地传送给第一和第二传送齿轮2d₃和2d₄。

因此，当传送电动机2e的驱动力传递给第一传送齿轮2d₃时，转动力通过空轮齿轮2d₂传送给传送齿轮2d₁，从而使传送辊2a转动。

前后夹辊2b₁和2b₂通过弹簧或类似装置（设有表示）分别与传送辊2a的表面压力接触，并被安装成使夹辊的转动与传送辊2a的转动相互关联。因此，由于纸1被转动的传送辊2a和夹辊2b₁和2b₂夹住，所以，传送力被施加到记录纸1上。

在传送辊2a的下面装有一个纸盘，纸盘是沿传送辊2a的外表面弯曲的。纸盘延伸至手动插入口12处为止，其对被人工插入的记录纸1起一个向下引导的作用。

此外，在纸盘上方一预定距离处装有向上引导板，由此构成记录纸1的传送途径。

在上述结构中，当开动传送电动机2e并沿图1中箭头a所示方向转动传送辊2a时，由ASF11中续出的记录纸1被前夹辊2b₁和传送辊2a夹住，折返过来，并沿传送辊2a的外表面，以U字形的型式被传送。接着，纸1被后夹辊2b₂和传送辊夹住，并传送到位于上部的记录位置上。

另一方面，从手动插入口12续上的记录纸1被传送辊2a和后夹辊2b₂夹住，并传送到记录位置上。

下面简单说明把记录纸1自动续给传送装置2的ASF11。

ASF11可拆卸地装在记录装置上。在装入盒11a的记录纸 1中，上面的纸1通过压簧压到分离辊11c上。当分离辊11c沿箭头b的方向旋转时，上层纸中的一张被分开并被续上，并与阻挡辊和上辊之间的夹持部分相接触，阻挡辊位于盒11a的下部，上辊则与阻挡辊压力接触。当阻挡辊转动时，记录纸1被阻挡辊和上辊夹住，并送给送纸装置2，上辊的转动是与阻挡辊的转动相互关联的。

按照把驱动力传递给阻挡辊的机构，阻挡齿轮11g装在辊轴11f上，且11f上装有阻挡辊，阻挡齿轮11g通过空转齿轮11g₁与空转齿轮2d₂相啮合。

另一方面，按照把驱动力传递给分离辊11c的机构，分离齿轮11i装在辊轴11h上，且辊轴11h上装有分离辊11c，空转齿轮11j和11k顺序与齿轮11i相啮合。此外，齿轮11l与空转齿轮11k安装在同一轴上，并且齿轮11l与第二传送齿轮2d₄啮合。

因此，当启动传送电动机2e并通过上述的齿轮传动机构传送驱动力时，分离辊11c或阻挡辊转动起来。

压纸部件3把由传送装置2传送的记录纸1压在传送辊2a上，由此防止记录纸1从台板4上飘起。

压纸部件3由一个单独的板形部件构成，其宽度大于滑架5的移动范围，以便压住记录纸1的全部宽度范围，并通过弹簧或类似装置（设有表示）的压力装置使其与传送辊2a压力接触。

压纸部件3的前缘通过记录装置7位于记录位置的下面。通过部件3把被传送的记录纸1压在传送辊2a上。这样，记录纸1在记录位置上则不会从台板4上飘起。

滑架5用于在记录纸1的宽度方向上往复移动记录装置7。

滑架5可滑动地安装在导轨6上，导轨6的两端固定在左右侧壁13a和13b上，其作用是作为一个具有圆形截面的导向部件。

滑架5被安装成可绕作为转动轴的导轨6转动，并被安装成使滑架5的前侧，即面向记录纸1的一侧向上和向下倾斜。这样，滑架的前缘部分通过滑架5和装在滑架5上的记录装置7的自重而与压纸部件3压力接触。

因此，安装在滑架5上的记录装置7与记录纸1之间的距离总保持在一个固定的数值上。

滑架电动机9的驱动力通过传递装置10传递给滑架5并使滑架5往复移动。

驱动皮带轮10a装在滑架5的移动范围的一个端头，而驱动皮带轮10b装在另一个端头。滑架电动机9与驱动皮带轮10a相耦合。此外，作为传送部件的循环定时带10c，其平行于导轨6，巡回在皮带轮10a与10b之间。定时带10c的一部分固定在滑架5上。

记录装置安装在滑架5上，并在由传送装置2传送的记录纸1上记录墨水图象。该装置最好采用墨水喷射记录系统作为记录装置。

墨水喷射记录系统包括：液体喷射口，每一个喷射口用于以飞行的液滴形式喷射和涌出记录所用的墨水液体;与喷射口相连通的液体通道;以及喷射能量发生装置，每一个喷射能量发生装置装在液体通道的某个部位上，并在液体通道中产生喷射能以形成墨水液体的飞行液滴。根据图象信号驱动喷射能量发生装置，并喷射墨水液滴，由此记录图象。

作为喷射能量发生装置，例如，可采用以下各种方法中的任何一种：一种方法是采用象电/机传感元件，诸如压电元件或类似元件这样的压力能量发生装置;另一种方法是采用电磁能量发生装置，用于通过辐照激光束或类似射束的电磁波产生飞行的液滴并使电磁波被墨水液体吸收;还有一种方法是采用象电热传感元件这样的热能发生装置;以及类似的方法。在上述方法当中，采用象电热传感元件或类似元件这样的热能发生装置的方法是最好的，这是因为喷射口能够以很高的密度排列而且记录头能够做得很小。在本实施例中，墨水液体是采用这种方法喷射的。在滑架5移动范围的左端部分装有帽元件16。帽元件16的作用是在不记录状态或类似状态下，盖住记录头7的墨水喷射表面，由此防止记录头7墨水喷射口附近的墨水干了，或防止由于这种干噪而引起的墨水固化。

一个泵（没有示出）与帽元件16相连。开动这个泵可以消除墨水的不良喷射，或防止产生这种现象。墨水被泵的吸力从喷射口中吸出，由此完成回复过程。

退纸装置8用于退出已由记录装置7记录完的记录纸。

退纸装置8包括退纸辊8a与8a相连的齿。在退纸辊8a的辊轴8c的端部装有退纸齿轮8d。退纸齿轮8d与空转齿轮2d₂相啮合。

因此，当开动传送电动机2e时，驱动力传送给退纸辊8a并使其转动，从而通过退纸辊8a与齿的共同动作退出记录纸1。退出的记录纸1堆入位于退纸辊8a上方的退纸堆积箱8f中。

现参照图2和3说明本发明的控制情况。

图2表示的是图1所示的记录装置的控制部分的框图。参考标号101指示用以传送打印数据和各种控制信号的主计算机，102表示一个CPU，它用以完成与主计算机101的通信控制和记录装置的顺序控制。CPU102主要包括公知的、含有ROM、RAM、和类似单元的单片微机。参考标号103指示记录头驱动器，其驱动作为记录装置7的喷射能量发生装置的热能发生元件;104指示传送电动机驱动器，其驱动传送电动机2e;和105指示滑架电动机驱动器，其驱动滑架电动机9。

图3表示的是由CPU102完成的控制流程的流程图。按照流程的程序已经贮存在CPU102的ROM中。

在步骤S1中，CPU102接收从主计算机101中输出的数据。数据包括用于图形打印的字符，BGC图形数据，或类似的数据。在接收到数据之后，在步骤S2中，打印一行数据。驱动信号自CPU102传送给滑架电动机驱动器105。在滑架电动机9移动时，记录信号送给记录头驱动器103。启动记录头7的能量发生装置（热能发生元件），由此打印一行数据。

打印完一行数据以后，先判断一下打印下一行之前的续纸量。在本发明中，步进电动机被作为传送电动机，且传送电动机2e被驱动15步，以使记录纸续进1/6英寸。例如，如图4所示，上升用七步，下降用七步。

在图4中，横轴表示经过的时间，坚轴表示传送电动机2e的驱动速度（例如，单位是PPS（每秒多少个脉冲））或类似的量。符号口表示每步的经过时间的速度。当速度在前一半的7步中逐渐增加时启动传送电动机2e。当速度在后一半7步中逐渐减小时启动传送电动机2e。具体地讲，这种驱动方法表明相位激发开关时间先被定为一个很长的时间，在7步之后被调为最短，随后又把开关时间设置为一个很长的时间。

回到图3，现在说明判别步骤S3。

按照上面所说的，由于要14步向上/下，所以，例如在通过很少几步续纸的情况下，就可以不采用上述曲线或图表。因此，在续纸距离小于例如1/6英寸（15步）的情况下，可以不使用在移动1/6英寸或更大距离情况下所采用的图表来启动传送电动机2e。

另一方面，在传递图形数据和打印图表的情况下，续纸量一般设定在12/90英寸。在本发明中，传送电动机驱动12步。因此，在步骤S₃的判断中，在图表打印的情况下，回答是NO，并继续步骤S6。在除了图表打印的其它情况下，续纸量被确定为等于或大于1/6英寸。然后，在步骤S₄中检查一下BGC是否包括在打印数据中。如果是NO，就一直向上/下续纸，例如，在步骤S5中采用图4所示曲线进行续纸。如果含有BGC，则在步骤S6中采用另外的驱动曲线进行续纸，即，在本实施例中，就是采用方式与图表打印情况相类似的恒定驱动。

通过按照图5所示的曲线转换相位来进行恒定驱动。在这种情况下，以160PPS的恒定速度驱动传送电动机。

如图4和5所示，相同的续纸量、如1/6英寸所需的时间，在向上/下的方式中，等于或小于60毫秒，而在恒定方式中，等于100毫秒。这样，恒定方式中的时间明显大于向上/下方式中的时间。

160PPS这个数值是已在各个速度下所获得的续纸精度的测量结果的基础上设置好的。

比较上述两种方式时，由于在向上/下方式中考虑到噪音这个问题，所以，该方式的噪音要小于在恒定方式中的噪音。在考虑续纸所需时间方面，正如上面提到的那样，在向上/下方式中的时间要短于在恒定方式中的时间。而恒定方式中的续纸精度要高于向上/下方式中的续纸精度。

按上述方式进行控制，虽然续纸时间长，而且在打印图形或BGC时会产生噪音，但是续纸精度高。在打印普通字符时，续时间可以很短而且声音很小。

如果在另一个实施例中采用图6所示的曲线代替图4所示的曲线，则能够以高精度进行续纸而不会将续纸时间和产生的声音增大很多。

按照图6的曲线，最后两步的相位转换时间等于在图5所示的恒定方式中的相位转换时间。

续纸精度取决于电动机的稳定状态。在图6的例子中，则注意到了这一点，并且利用了这样一种现象，即在续纸操作的后半部对续纸精度的影响大。

如图7所示，还可以在图3的步骤S3和S4中间插入判断步骤S10，由此判断续纸量是否恰好等于1/6英寸。当形成，例如，用与形成字符相似和方法形成图表时，BGC则为诸如标准行或类似情况的字符。BGC的高度设定为1/6英寸。因此，以1/6英寸单元基础续纸，则可以把上行的BGC和下行的BGC垂直相连，从而可以形成竖向的标准行或类似情况。相应地，即使BGC存在于某一行，例如，在下一个续纸量大于1/6英寸的续纸操作中，BGC不垂直相连。这样，就无需高精度。

因此，只有在BGC存在，而且续纸量等于1/6英寸的情况下，才采用重视精度的续纸方法。

在以上说明中，向上/下系统已用于普通字符打印方式，且恒定系统已经用于BGC或图表打印方式。但是，即使在BGC或图表打印方式的情况中，当需要一定程度的高速度时或类似情况下，可以采用向上/下系统，而且也可以采用与在普通字符打印方式中所采用系统不同的系统。

如上所述，按照记录数据的种类，以不同的方式对驱动装置的驱动速度进行控制，该驱动装置是用于驱动相对记录装置移动记录纸的相对移动装置，从而通过对在每种记录数据打印方式中都需要的要素的重视，来使记录装置和记录纸可以相对移动。例如，在普通字符打印方式中，其相对移动是以精度被设置为一个相对较低的值，而重视速度和声音来实现的。在图表打印方式中，完成这样一种相对移动，其中精度要比速度和声音更受重视。在普通字符打印方式中，能够实现无噪声打印而不降低通过量。在图表或BGC打印方式中，能够实现没有白行、黑行或类似现象产生的打印。

本发明对通过使用热能来形成飞行液滴进行记录的墨水喷射系统的记录装置，具体地讲，对墨水喷射记录系统提供了良好的效果。

按照典型的结构和原理，最好通过采用在例如4723129和4740796号美国专利说明书中所披露的基本原理来实施本发明。上述系统能够用于任何一个所谓请求型和连续型。具体地讲，在请求型的情况下，向电热传感元件至少提供一个驱动信号，该信号对应于记录信息并引起超过汽泡状汽化的突然温度增加，且电热传感元件对应于记录纸盛有液体（墨水）的液体通道排列，由此导致在电热传感元件中产生热能。在记录头的热作用表面引起薄膜沸腾。其结果是，在液体（墨水）中能够按一一对应的关系，相应于驱动信号形成汽泡。因此，上述系统是有效的。液体（墨水）通过气泡的扩大和收缩，由喷射口喷射，由此至少形成一个液体液滴。通过施加脉冲形信号作为驱动信号，气泡迅速适宜地进行扩大和收缩，以便能够完成具有、具体地讲一种极好的响应速度的液体（墨水）的喷射。因此，使用这样的脉冲信号更为合适。

作为脉冲形驱动信号，比较适宜的是采用4463359和4345262号美国专利说明书中所披露的信号。通过采用4313124号美国专利的说明书中所披露的条件，其在发明中考虑了热作用表面的温度升高速率，则能够完成更好的记录。

作为记录头的结构，除了如上述每一个说明中所披露的喷射口，液体通道，和电热传感元件的组合结构（线性液体通道或直角液体通道）以外，还可以采用如4558333和4459600号美国专利说明书中所披露的结构，其热作用部分排列在一弯曲区域。

进一步讲，还可以采用如JP-A-59-123670所披露的结构，其把多个电热传感元件所共有的一条缝作为电热传感元件的喷射口，或采用如JP-A-59-138461所披露的结构，其使一个吸收热能压力波的开口相当于喷射口。

此外，还可以采用满行型记录头，其记录长度相当于记录装置所能记录的最大记录介质的宽度。作为这样一种记录头，或者可以采用具有上述说明所披露的那种结构的记录头，其通过多个记录头的组合来满足一个记录长度，也可以采用具有整体形的单个记录头结构的记录头。

此外，本发明在以下两种情况中也是有效的。一种是使用可更换薄片型记录头，其记录头可以与装置主本电连接，也可把记录头装到装置主体上，从装置主体向记录头提供墨水;另一种是使用滑架型记录头，其墨水贮存器与记录头本身是一个整体。

最好在记录头上附加上回复装置，备有辅助装置和类似装置，因为这样可以进一步稳定记录操作。具体地讲，可以向记录头附加帽装置，清洁装置，增压或吸抽装置，和由电热传感元件或其它加热元件组成的预热装置，这些装置可分别附加或组合附加。还可以实行一种预喷射方式以完成不同于记录的另外的喷射。上述装置和方法对于实现稳定的记录是有效的。

此外，记录装置的记录方式不限于只有一种主要颜色诸如黑色或类似颜色的记录方式，而且记录头可以整体构成，也可以由许多记录头组合而成。对于使用一种具有多种不同颜色或至少一种混合色的装置也是可能的。

按照上述本发明的实施例，有关液体墨水的情况已作了说明。但是，也可使用在室温下或在低于室温的温度下固化的墨水，在室温下软化的墨水，或在室温下是液体的墨水。在上述墨水喷射系统中，总的方法是把墨水自身的温度调整在30℃到70℃的范围内并实现温度控制，从而使墨水的粘度位于稳定喷射的范围内。因此，当施加使用记录信号时，足以使墨水处于液体状态。

另外，由于把热能导致的温度升高作为墨水的固态到液态的状态改变的能量来使用，因此防止了墨水的固化。或，将脱离状态的固化墨水用来防止墨水的蒸发。还可以使用具有这样一种特性的墨水，其首先被热能液化，就象被按照记录信号所提供的热能液化的墨水一样并以液体墨水喷射，这样的墨水在它到达记录介质，或类似材料上时就已经开始固化。在这样一种情况下，正如JP-A-54-56847 或JP-A-60-71260所披露的那样，墨水作为液体或固体物质盛在凹形部分或通过多孔纸的孔洞且在这种状态下，墨水面向电热传感元件。在本发明中，前述薄膜沸腾系统对于每一种上述墨水都是最有效的方法。

进一步讲，本发明的记录装置的类型并不局限于这样一种类型，其记录装置作为象语言处理器、计算机、或上面提到的类似装置的信息处理装置的图象输出端，被整体或分散安装。或，本发明还可用于组合有阅读器或类似装置的复制装置或具有发射和接收功能的传真装置。

Claims

1、一种记录装置，包括：

记录装置，用于根据输入的记录数据，针对每个主扫描以予定的记录宽度在记录介质上记录图象；

相对移动装置，用于在主扫描完成之后，以与预定记录宽度相对应的距离，相对于所述记录装置相对地移动该记录介质，从而执行次扫描；

控制装置，用于控制所述相对移动装置的操作，其特征在于：

所述的控制装置具有多个用于在次扫描中控制所述相对移动装置操作的方式，以及

所述控制装置根据在主扫描中记录的记录数据类型选出多个方式中所需的方式并在主扫描完成之后的次扫描中以选定的方式驱动所述相对移动装置。

2、根据权利要求1所述的装置，其中，在记录数据是图形数据的情况下，或在图形数据组包含在记录数据中的情况下，所说的控制装置以将驱动速度设置为恒定速度的方式控制该相对移动装置。

3、根据权利要求1所述的装置，其中，在记录数据是字符数据的情况下，所说的控制装置以这样的方式控制该相对移动装置，即驱动速度先在一预定时间内增加，然后在一预定时间内下降。

4、根据权利要求2所述的装置，其中，所说的控制装置以这样的方式控制该相对移动装置，即在驱动速度降低以后，在一预定时间内把驱动速度设置为恒定速度。

5、根据权利要求1-4中任何一个所述的装置，其中所述的记录装置有：

均用于喷射墨水的喷射口;

与喷射口相连通的墨水通道;和

能量发生装置，其设置在墨水通道的某一部分上并产生喷射能以形成飞行的液体液滴，

且其中根据记录数据通过驱动能量发生装置，使墨水从喷射口喷出，由此记录图象。

6、根据权利要求5所述的装置，其中的能量发生装置产生热能。