图像形成设备的制作方法

专利名称：图像形成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及能够喷射液滴的打印头以及具有能够将油墨供应给该打印头的备用
箱的图像形成设备。
背景技术：
作为诸如打印机、传真机、复印机、绘图仪、以及包括这些装置的功能的多功能外围设备的图像形成设备，例如，有一种具有喷射油墨液滴的打印头的液体喷射记录方式的图像形成设备。这种图像形成设备、喷墨记录设备等等是家喻户晓的。在液体喷射记录方式的图像形成设备中，油墨液滴从打印头被喷射到传送的纸(包括油墨液滴、其它液体等等可以粘附的0HP透明片等等。这些还被称为要被记录的介质、记录介质、记录纸、记录用纸等等)之上，从而形成图像(用于涉及记录、印制本文、成像以及印制)。在液体喷射记录方式的串型图像形成设备中，通过从水平方向移动的打印头喷射液滴来形成图像。在使用行式头的液体喷射记录方式的行式型图像形成设备中，液滴被固定的行式打印头喷射。
在本发明中，"图像形成设备"意指通过将液体喷射到诸如纸、线、纤维、织物、皮革、金属、塑胶、玻璃、木材以及陶瓷的介质以形成图像的设备。"形成图像"不仅意指提供具有诸如本文和图的含义的图像的介质，而且还意指提供没有诸如图案的含义的图像的介质(液滴简单地被喷射在介质之上)。而且，"油墨"不限于日常已知的油墨，而是能为了形成图像而使用的所有液体的总称。 这种液体喷射式的图像形成设备的一般结构包括作为小液体容器的备用箱(还称为原料箱或缓冲箱)，用于将油墨供应到设置在支架上的打印头。具有大容量的主箱(还称为主盒或油墨盒)被设置在图像形成设备的主体中，从而将油墨供应(注入)到备用箱。
例如，专利文献1揭示一种具有备用箱式油墨供应装置的图像形成设备，备用箱式油墨供应装置包括内部弹簧和至少一个由薄膜材料形成的壁。在该设备中，当油墨被供应给备用箱时，备用箱的开放阀被打开，并且当产生负压以喷射油墨时，开放阀被关闭。
专利文献1日本专利申请公报号2005-059274 专利文献2揭示一种具有可移位的负压传感器杠杆的图像形成设备，负压传感器杠杆根据备用箱中的负压移位，并且还揭示了一种通过利用光学传感器检测负压传感器杠杆的位移来控制供应给备用箱的油墨的方法。如果该光学传感器检测到负压传感器杠杆，则油墨从主箱被输送到备用箱。专利文献2日本专利申请公报号2007-015153 专利文献3揭示一种响应来自传感器的传感器信号、通过供应泵驱动电路控制驱
动马达的驱动和停止的技术。该驱动马达响应负载传感器的传感器信号被停止，该负载传
感器检测作为驱动马达的负载的供应泵的负载。专利文献3日本专利申请公报号2007-105935 专利文献4揭示一种具有阀单元的图像形成装置，该阀单元打开和关闭从油墨箱到打印头的油墨供应路径。阀控制器确定打开阀的时间，以便以与打印头喷射的油墨量相对应的量来供应油墨。专利文献4日本专利申请公报号2007-050565专利文献5揭示一种图像形成设 备，该图像形成设备具有供应油墨的泵、驱动泵的马达、和为马达供应输入电流的输入电流 供应装置。输入电流的电流值根据泵的运动部件在其可移动区域中的位置而变化，以使泵 的运动部件的运行速度在泵的每个周期中变得恒定。
专利文献5日本专利申请公报号2006-264239 专利文献6揭示一种技术，该技术在油墨表面被检测到预定次数时确定备用箱中
油墨的存在，并且在油墨表面没有被检测到预定次数时确定备用箱中没有油墨。专利文献6日本专利申请公报号2006-123365 在专利文献2中，提供根据油墨供应而移位的负压传感器杠杆。当以油墨供应的 期望水平设置的光学传感器检测到负压传感器杠杆时，驱动供应泵的供应马达被停止，从 而停止油墨供应。然而，在该情况下，在做出停止供应马达的指令之后直到供应马达实际 停止驱动为止，有响应大约几微秒至100微秒的延迟。因此，在响应延迟期间，多于期望水 平的油墨被供应给备用箱。参考图27做出详细说明。图27a显示施加到驱动马达以驱动 供应泵的电压，并且图27b显示该驱动马达的转数。图27c显示由作为容量传感器的光学 传感器，通过检测根据备用箱中的油墨量来移位的负压传感器杠杆，所输出的传感器信号 (当油墨处于预定量时输出该信号)。图27d显示供应泵的实际运行速度。如图27所示， 驱动电压Vinl被施加以在转数Nl驱动该驱动马达并且在运转速度Vpl运行该供应泵，因 此油墨被供应给备用箱。当通过接收由容量传感器输入的传感器信号而停止对驱动马达供 应电压时，表示油墨处于预定水平，直到供应泵实际停止运行为止都需要时间。该时间在时 间Tts到Ttd的范围内变化。油墨被继续供应，直到供应泵停止为止。图28显示使用容量 传感器来检测备用箱中的油墨表面的实例，该实例期望同样的情形。 图29显示施加到驱动供应泵的驱动马达的电压(驱动电压)、油墨供应速度(供 应速度将油墨供应到备用箱的速度)以及供应泵停止所需要的时间之间的关系。当提高 施加到驱动马达的电压(驱动电压)以增加油墨供应速度时，供应泵停止需要更多的时间。 当降低施加到驱动马达的驱动电压以縮短供应泵停止所需要的时间时，就不能获得期望的 油墨供应速度(油墨供应的最低量)(需要花费时间供应油墨)。图30显示施加相对高的驱 动电压到驱动马达的情况(这里，负荷比被增加)。在该情况下，时间tdl是驱动电压被设 置为零之后马达驱动速度为零所需的时间。在图31中，施加到驱动马达的驱动电压被设置 得相对低(这里，负荷比被减小)。在该情况下，时间tds是在驱动电压被设置为零之后马 达驱动速度为零所需的时间。时间tdl比时间tds更长(驱动马达停止所需要的时间也变 化)。如此，直到供应泵停止为止，多于期望水平的油墨被供应到备用箱(太多油墨供应)。 额外的油墨供应的量根据供应泵停止所需要的时间的变化而变化。而且，当供应泵是活塞 泵时，油墨以脉动的方式被供应。因此，最终的油墨供应的量相对于期望水平变化很大。
在该情况下，通过如上所述减慢油墨供应速度，油墨供应量的变化可以减小。然 而，利用慢的油墨供应速度，就需要花费更长时间来供应油墨，这也影响记录速度。当油墨 供应的量变化很大时，油墨可能从开放阀流出备用箱。当较早停止油墨供应以避免油墨流 出备用箱时，就不能供应油墨至充足的期望容量。结果，备用箱的容量不能被有效利用。

发明内容
本发明的至少一个实施例的目的是稳定油墨供应量，而不延长将油墨从主箱供应 到备用箱所需的时间。根据本发明的一个方面，一种图像形成设备，包括喷射液滴的打印 头，将油墨供应到所述打印头的备用箱；将油墨供应到所述备用箱的主箱，将所述油墨从所 述主箱供应到所述备用箱的供应泵，驱动所述供应泵的泵驱动器，容量传感器，所述容量传 感器检测所述备用箱中的油墨量，并且在所述备用箱中的所述油墨量处于预定水平时输出 信号，以及驱动和控制所述泵驱动器的单元，其被配置为，响应于所述容量传感器输出的所 述信号减小所述供应泵的油墨供应速度，并且在所述容量传感器输出所述信号之后已经经 过预定时间时停止所述供应泵。 根据至少一个实施例，当通过使用由泵驱动器驱动的供应泵将油墨从主箱供应到 备用箱时，控制该泵驱动器，以便在备用箱中的油墨量达到一个预定水平时，响应于容量传 感器输出的信号减小供应泵的油墨供应速度。当所述容量传感器输出所述信号之后已经经 过预定时间时，停止通过该供应泵的油墨供应。因此，油墨供应量中的变化可以被降低，并 且可以稳定油墨供应量而并且没有延长主箱将油墨供应到备用箱所需的时间。


图1是显示本发明的图像形成设备的整体构造的示意性的构造图。
图2是显示图1的图像形成设备的左侧的图。 图3是显示图1的图像形成设备的打印单元的立体图。图4是从支架的底部看到 的图1的图像形成设备的立体图。 图5是为描述图1的图像形成设备的油墨供应系统所参照的示意图。
图6A和6B是显示备用箱的实例的示意性的平面图。
图7是为描述油墨容量的检测所参照的示意性的平面图。 图8是显示图1所示的图像形成设备的控制器的示意性的构造的整体方框图。
图9是为描述本发明的第一实施例所参照的时间图。图10是为描述本发明的第 二实施例所参照的时间图。 图11是显示为描述失速扭矩所参照的马达的扭矩和转数与电流值之间的关系的 实例的图。 图12是显示本发明的第三实施例的供应泵单元的示意图。 图13是显示本发明的第四实施例中的温度与油墨粘度之间的关系的实例的图。
图14是显示本发明的第四实施例中的温度与施加到泵驱动马达的电压之间的关 系的实例的图。图15是为描述本发明的第五实施例所参照的时间图。 图16是显示为描述本发明的第六实施例所参照的油墨供应速度的阶段性减小的 图。 图17是显示为描述本发明的第七实施例所参照的传感器单元的示意性的立体 图。 图18是显示为描述本发明的第七实施例所参照的油墨供应速度的阶段性减小的 图。 图19是显示为描述本发明的第七实施例所参照的传感器单元结构的实例的立体
5图。 图20是为描述本发明的第八实施例所参照的、为描述施加到泵驱动马达的电压 所参照的图。 图21是显示本发明的第九实施例的方框图。 图22是为描述本发明的第十实施例所参照的时间图。 图23是为描述本发明的第十实施例所参照的、为描述改变油墨供应速度的时间 所参照的备用箱的图。 图24是为描述本发明的第十一实施例所参照的时间图。 图25是为描述本发明的第十二实施例所参照的时间图。图26是为描述本发明的 第十二实施例所参照的、为描述改变油墨供应速度的时间所参照的备用箱的示意图。
图27是为描述比较实例1所参照的时间图。图28是为描述比较实例2所参照的 时间图。 图29是为描述施加到驱动马达的电压、油墨供应速度和停止油墨供应所需时间 之间的关系所参照的图。 图30是为描述施加到驱动马达的电压与驱动马达停止所需时间之间的关系所参 照的图。 图31是为描述施加到驱动马达的电压与驱动马达停止所需时间之间的关系所参 照的图。
具体实施例方式
现在将参照附图描述本发明的实施例。参考图1到图4描述本发明的图像形成设 备的实例。图1是图像形成设备的整体的示意性的构造图，图2是图1中显示的图像形成 设备的左侧图，图3是图1中显示的图像形成设备的打印单元的立体图，以及图4是从支架 的底部看到的图1的图像形成设备的立体图。 该图像形成设备是具有主体1的复印机，该主体1包括诸如在文件图像中读取的 扫描仪的图像读取单元2、在记录介质(以下简称为纸)P上形成图像的记录单元3、以及将 纸P供应到记录单元3的供纸盒单元4。存储在供纸盒单元4中的纸P通过供纸辊5和分 离垫被分离并一个接一个地经由转印路径7被供给到打印单元10。然后，期望的图像被记 录在纸P之上，纸P然后经由排纸路径8被排出并堆叠在排纸堆叠单元9中。
如图3所示，这里，打印单元10的支架23被支架导向装置(导杆)21和导向撑杆 (未显示)所支持。支架23通过正时皮带(timing belt) 30在水平扫描方向中移动，该正 时皮带30被设置在从动滑轮29和由水平扫描马达27所驱动的驱动滑轮19之间。该支架 23结合了由喷射黑色(K)油墨的液体喷射头形成的打印头24k、各自由一个液体喷射头形 成以分别喷射青色(C)油墨、品红色(M)油墨和黄色(Y)油墨的打印头24c、24m和24y(作 为总称或当忽视每种颜色时称为"打印头24")。将期望的油墨供应到每个打印头24的备 用箱25也被设置在支架23中。如图4所示，每个打印头24具有两个喷嘴阵列32，其中，多 个喷嘴31以列状布置来喷射液滴。喷嘴阵列32被布置成与水平扫描方向(支架23移动 的方向)交叉且喷嘴31的表面(喷嘴表面31a)朝向下。 油墨盒26作为主箱被可拆卸地附接到主体1，以将油墨供应到与每个打印头24相
6对应的备用箱25。 以下是作为打印头24的打印头的类型，包括压电式打印头，该压电式打印头使用 作为压力发生器(致动器)的压电元件来对油墨通道(压力发生室)中的油墨加压，在该 压电式打印头中，作为油墨通道的壁的振动板被变形，从而改变用于喷射油墨液滴的油墨 通道的容量；热动式打印头，该热动式打印头使用加热元件对油墨室中的油墨进行加热从 而在油墨中产生气泡，由此对将要作为油墨液滴被喷射的油墨加压；静电式打印头，该静电 式打印头具有作为油墨室的壁布置的振动板并且朝向电极，在该静电式打印头中，通过在
振动板和电极之间产生的静电使振动板变形，由此改变油墨室的容量从而喷射油墨液滴；
坐坐 寸寸。 设置在支架23下方的传送带35的回路通过使纸P粘附有静电等来传送纸P。设 置在驱动辊36和从动辊37之间，该传送带35转动从而在与水平扫描方向交叉的方向上传 送纸P。充电辊34对传送带35进行充电并且根据传送带35转动。 在支架23的水平扫描方向的一侧上的非打印区域中，设置维持和恢复单元(装 置)38以维持和恢复打印头24的状态。在支架23的水平扫描方向的另一侧上的非打印区 域中，设置用于清除的清除油墨接收单元39。 维持和恢复单元38包括覆盖打印头24的每个喷嘴表面31a的多个盖41 (吸引盖 41a和三个保湿盖42b)、擦拭打印头24的喷嘴表面31的擦拭片42、和清除油墨接收器43。 吸引盖41a被连接到作为与本发明相关的管状泵的吸引泵45，以使废弃的油墨从吸引泵45 排出并经由排出管46进入设置在吸引盖41a之下的废弃油墨容器40。清除油墨接收单元 39具有四个开口 39a。 接着，参考图5的示意图描述本发明的图像形成设备中的油墨供应系统(油墨供 应装置)。作为主箱的油墨盒26在盒壳体51中存储容纳油墨的柔韧的油墨袋52。该油墨 袋52具有一个油墨供应开口 53以供应油墨。该油墨供应开口 53具有由诸如橡胶的弹性 材料形成的内表面。通过驱动/停止供应泵单元28，经由供应管27将油墨从油墨盒26供 应到备用箱25。该油墨从备用箱25被供应到打印头24，在此油墨被喷射和消耗。
供应泵单元28包括作为活塞泵的供应泵301、驱动活塞泵301的活塞302使其往 复运动的凸轮303、使该凸轮303转动的齿轮304、作为具有泵驱动器的泵驱动马达305等 等，马达轴305a被附接到使齿轮304转动的齿轮307。在油墨盒26中包括的油墨袋52的油 墨供应开口 53的弹性构件(例如，橡胶栓)中，通过插入附接到供应泵301的空心针306， 使供应泵301和油墨袋52连接。 参考图6A、6B和图7描述备用箱25的实例。图6A和6B显示备用箱25的示意性 的平面图并且图7是显示检测备用箱25中剩余的油墨量的操作的图。
备用箱25包括具有一侧开口的用于保持有油墨的箱壳体201。箱壳体201的开口 侧用柔性薄膜203密封。通过设置在箱壳体201中作为弹性构件的弹簧204，薄膜203总是 向外偏向。结果，当箱壳体201中的油墨减小时产生负压。 传感器探针(负压传感器杠杆)205可移动地设置在箱壳体201外部。该传感器 探针205具有一个，该端部由支轴(支点)202支撑以便能够摇动，并且由转动弹簧(未显 示)加压以接触偏向薄膜203的顶部203a。因此，当备用箱25中的油墨增加或减小时，传 感器探针205的顶端传感器片205a在水平扫描方向移动。因此，通过在预定位置检测传感器探针205的位置，可以知道备用箱25中产生的负压或备用箱25中剩余的油墨量(备用 箱中的油墨量)。 如图7所示，例如，还检测备用箱中的油墨满量的探针传感器315被设置作为主体 中的透射光学传感器。探针传感器315被设置在当支架23在水平扫描方向上移动时每个 备用箱25的传感器探针205的顶端传感器片205a经过的位置。通过编码器传感器313检 测水平扫描方向中的支架23的位置，编码器传感器313读取沿着支架23的水平扫描方向 布置的编码器范围314。通过探针传感器315在水平扫描方向上检测传感器探针205的顶 端传感器片205a的位置，可以知道备用箱25中剩余的油墨量(剩余油墨量)或油墨的满 量。例如，当备用箱供应有满量的油墨时，支架23停止在探针传感器315检测到传感器探 针205的位置。传感器探针205根据备用箱25中供应的油墨量移位。当探针传感器315 检测到传感器探针205时，假定供应油墨满量并且供应泵单元28停用。
此外，备用箱25具有两个(或三个)传感器电极210以检测箱壳体201中的油墨 表面。根据两个传感器电极210之间的油墨的存在，油墨量的预定水平可以被检测作为阻 抗值变化。 备用箱25具有开口阀211来将箱壳体201内部暴露到空气。通过支架23侧上的 操作销(未显示)等，打开和关闭开口阀211。 参考图8简要地描述图像形成设备的控制器。图8是控制器的整体方框图。控制器 500包括作为控制器管理本发明的图像形成设备的整体控制的CPU 501，存储由CPU 501执 行的程序和其它固定数据的ROM 502，临时存储图像数据等的RAM 503，即使在图像形成设 备的电源被切断之后还保持数据的可重写非易失性存储器504，和施行图像数据的各种信 号处理、重新布置等以及施行输入和输出信号的处理以控制整个图像形成设备的ASIC505。
此外，还设置有包括数据转印单元和控制信号发生器以驱动和控制打印头24的 打印控制器508，驱动设置在支架23侧上的打印头24的头驱动器(驱动器IC)509，移动支 架23以扫描的水平扫描马达554，转动传送带35的垂直扫描马达581，维持和恢复单元38 的维持和恢复马达(未显示)，对驱动供给泵301的泵驱动马达305进行驱动的马达驱动器 510，当驱动维持和恢复单元38中的维持和恢复马达时将AC偏压供应到充电辊34的AC偏 压供应器511等等。 输入和显示所需数据的操作面板514被连接到控制器500。控制器500具有主机 I/F506,该主机I/F 506利用主机侧经由电缆或网络发送和接收数据以及信号，该主机侧 诸如是类似个人计算机的信息处理设备、例如扫描仪的图像读取设备以及例如数字摄像机 的成像装置。 控制器500中的CPU 501读取和分析主机I/F 506中包含的接收缓冲器中的打印 数据，在ASIC 505中实现所需的图像处理以及数据的重新布置，以及将该数据从打印控制 器508转印到头驱动器509。 打印控制器508将上述图像数据作为串行数据转印，并输出将图像数据转印到头 驱动器509所需的转印时钟信号、闩信号、控制信号等等。而且，打印控制器508包括由D/A 转换器、电压放大器、电流放大器等形成的驱动信号发生器，并将由一个或多个驱动脉冲形 成的驱动信号输出到头驱动器509，该D/A转换器对存储在ROM中的驱动脉冲的图案数据进 行D/A转换。
基于对应于记录头24的一行的连续输入的图像数据，头驱动器509通过选择性地 将作为从打印控制器508输出的驱动信号的驱动脉冲施加到驱动元件(例如，压电元件)， 该驱动元件产生动力以从打印头24喷射液滴。此时，通过选择驱动信号的驱动脉冲，可以 选择性的喷射不同大小的液滴，例如，大的液滴、介质液滴、小液滴等等。I/O单元513从图 像形成设备的各种传感器获得数据，提取各种控制所需的数据，并基于提取的数据控制打 印控制器508、马达控制器510以及AC偏压供应器511。 I/O单元513可以处理各种传感器
的数据，各种传感器例如是检测纸的位置的光学传感器、监视设备内部温度的例如热敏电 阻的温度传感器515、监视充电电压的传感器、检测盖的打开和关闭的联锁开关、检测备用 箱25等的传感器探针205的上述探针传感器315、备用箱25的传感器电极210等等。此 外，还提供一种控制图像读取单元2的扫描仪控制器516。 紧接着，参考图9所示的时间图描述本发明的第一实施例。当需要将油墨从油墨 盒26供应到备用箱25时，如图9a所示，控制器将驱动电压Vinl施加到泵驱动马达305。 结果，如图9b所示，泵驱动马达305开始以转数Nl转动。而且，供应泵301开始以Vpl的 运转速度运转，由此将油墨从油墨盒26补充到备用箱25。 当备用箱25中的油墨量增加时，负压传感器杠杆(传感器探针205)移位。当油 墨量达到预定水平时，探针传感器315检测传感器探针205，由此，如图9e所示，从作为容量 传感器的探针传感器315输出传感器信号(变为ON)。 当传感器信号由探针传感器315 (容量传感器)输出时，控制器将施加到泵驱动马 达305的驱动电压从电压Vinl改变为电压Vin2 (Vin2 < Vinl)。因此，泵驱动马达305的转 数从Nl减小为N2 (N2 < Nl)并且供应泵301的运转速度也从Vpl减小为Vp2 (Vp2 < Vpl)。 在预定允许时间Ttl的期间，以转数N2驱动泵驱动马达305并且以运转速度Vp2驱动供应 泵301。当已经经过允许时间Ttl时，驱动电压没有被施加到泵驱动马达305从而停止供应 泵301。当施加到泵驱动马达305的电压(驱动电压)减小时，亦即，当供应泵301的运转 速度减小时，在泵驱动马达305被停止之后直到供应泵301实际停止为止需要花费较少的 时间。结果，可以稳定油墨供应的容量而较少有变化，由此，可以供应期望的油墨量。
将探针传感器315设置成在比满量水平低(早) 一个油墨量的油墨供应水平检测 传感器探针205 (打开探针传感器315)，当供应泵301以运转速度Vp2在允许时间Ttl运转 时输送该油墨量。 如此，当通过驱动供应泵将油墨从主箱供给到备用箱时，控制泵驱动器，以便当备 用箱中的油墨量达到预定水平时，响应于容量传感器输出的传感器信号来减小油墨供应的 速度，并且当油墨量达到预定水平之后已经经过预定时间(允许时间Ttl)时，通过供应泵 的油墨供应被停止。结果，供应泵停止所需的时间(用于停止的时间)可以被縮短。因此， 可以稳定油墨供应的量而较少有变化，并且没有延长将油墨从主箱供应到备用箱所需的时 间。 参考图IO所示的时间图描述本发明的第二实施例。当需要将油墨从油墨盒26供 应到备用箱25时，如图10a所示，控制器将驱动电压Vinl施加到泵驱动马达305。结果，如 图10b所示，泵驱动马达305开始以转数Nl转动。而且，供应泵301开始以Vpl的运转速 度运转，由此将油墨从油墨盒26供应到备用箱25。当备用箱25中的油墨量增加时，负压传 感器杠杆(传感器探针205)移位。当油墨量达到预定水平时，探针传感器315检测传感器探针205并且输出如图10c所示的传感器信号。 当传感器信号由探针传感器315 (容量传感器)输出时，控制器将施加到泵驱动马 达305的驱动电压从电压Vinl减小为电压Vin3(Vin3 < Vin2 < Vinl)。相应地，泵驱动马 达305的转数从Nl减小为N3 (N3 < N2 < Nl)并且供应泵301的运转速度也从Vpl减小为 Vp3 (Vp3 < Vp2 < Vpl)。在预定允许时间Ttl的期间，以转数N3驱动泵驱动马达305并且 以减小的运转速度Vp3驱动供应泵301 。当已经经过允许时间Ttl时，驱动电压没有被施加 到泵驱动马达305从而停止供应泵301。 通过设置驱动电压Vin3以使泵驱动马达305的失速扭矩变得小于供应泵301的 驱动负载，泵驱动马达305的转数N3和供应泵301的运转速度Vp3变得几乎为零。通过将 施加电压从Vinl急剧减小到Vin3，电测电流在泵驱动马达305中流动。相应地，产生制动 效果并且在允许时间Ttl期间可以停止油墨供应。该"失速扭矩"是当马达通过增加的负 载而停止转动时产生的扭矩。例如，扭矩Tsl、Ts2、Ts3和Ts4是分别用于图11中所示的施 加电压1V、5V、10V和15V的失速扭矩。图11是显示扭矩和转数之间、以及扭矩和电流值之 间的关系的实例的图。 随后，参考图12所描述本发明的第三实施例。图12是显示该实施例的泵单元的 示意图。 在该实施例中，油墨盒26将相应颜色的油墨供应给每种颜色的备用箱25。作为泵 驱动器的泵驱动马达305驱动供应泵301a和301b，供应泵301a和301b将油墨从两个油墨 盒26供应到备用箱25。 凸轮303a和303b分别驱动供应泵301a和301b以及供应泵301a和301b的活塞 302a和302b以往复运动。单向联轴器308a和308b各自仅仅在一个方向上分别转动凸轮 303a和303b。齿轮304转动凸轮303a和303b。蜗轮307转动齿轮304。蜗轮307被附接 到泵驱动马达305的马达轴作为泵驱动器的驱动源。 单向联轴器308a和308b运转以使得当泵驱动马达305在正转动方向上转动时只
有凸轮303a转动，并且当泵驱动马达305在负转动方向上转动时只有凸轮303b转动。 当泵驱动马达305驱动两个供应泵301a和301b时，不可能通过供应反向电流对
泵驱动马达305施加反向制动来縮短停止泵驱动马达305所需的时间。通过采用第一和第
二实施例，供应泵301停止所需的时间(用于停止的时间)可以被縮短。因此，可以稳定油
墨供应的量而较少有变化，并且没有延长将油墨从主箱供应到备用箱所需的时间。 紧接着，参考图13和14描述本发明的第四实施例。图13是显示温度和油墨粘度
性能之间的关系的图。图14是显示温度和施加电压之间的关系的图。 如图13所示，油墨粘度ii在低温增加。当油墨粘度P增加时，油墨供应速度以
相同的施加电压Vin相对地减小。 考虑到这个，如图14所示，根据温度Tn设置施加电压Vin，以便可以实现期望的油 墨供应速度。亦即，通过在温度Tn相对降低时增加施加到泵驱动马达305的电压Vin，可以 补偿根据油墨粘度的增加而减小的油墨供应速度。
参考图15的时间图描述本发明的第五实施例。 在该实施例中，脉冲电压被施加到泵驱动马达305。直到容量传感器输出传感器信 号为止，一直以负荷比(负荷)l施加驱动电压Vinl。当容量传感器输出传感器信号时，负荷比从负荷1变化为负荷比(负荷)2(负荷1 >负荷2)。如此，供应泵301的运转速度被 减小，并且当已经经过允许时间Ttl时停止供应泵301。 参考图16描述本发明的第六实施例。图16是显示该实施例中描述的油墨供应速 度的阶段性减小的图。在该实施例中，驱动泵驱动马达305，以使供应泵301 —直以油墨供 应速度Vpll供应油墨，直到容量传感器输出传感器信号为止(直到探针传感器315检测到 负压传感器杠杆205为止)。当容量传感器输出传感器信号时，驱动泵驱动马达305以使供 应泵301的油墨供应速度被减小为Vpl2(Vp12 < Vpll)。此外，当容量传感器输出传感器 信号之后已经经过预定时间Ttll时，驱动泵驱动马达305以使供应泵301的油墨供应速度 变为为Vpl3(Vp13 < Vpl2)。此外，在已经经过允许的时间Ttl时，即在已经经过预定时间 Ttll和预定时间Ttl2时，控制泵驱动马达305以停止供应泵301。 如此，通过以阶段性方式减小供应泵301的油墨供应速度，当油墨量达到期望的 水平时，可以更准确地停止供应泵301。 参考图17和18描述本发明的第七实施例。图17是显示该实施例中负压传感器 杠杆(传感器探针)的两阶段地检测的图。图18显示油墨供应速度变化的图。
如图17所示，通过对备用箱25的油墨供应，传感器探针205在箭头的方向上被移 位。探针传感器315a在第一位置检测传感器探针205，并且探针传感器315b在第二位置检 测传感器探针205，该第二位置比第一位置更接近满量水平。 如图18所示，驱动泵驱动马达305，以使供应泵301 —直以油墨供应速度Vpll供 应油墨，直到第一探针传感器315a(第一传感器)输出传感器信号为止。当第一探针传 感器315输出传感器信号时，驱动泵驱动马达305以使供应泵301以减小的油墨供应速度 Vpl2 (Vpl2 < Vpll)供应油墨。而且，驱动泵驱动马达305，以便在第二探针传感器315b (第 二传感器)输出传感器信号之后已经经过预定时间之后，使供应泵301的油墨供应速度变 为Vpl3(Vpl3〈Vp12)。在第一传感器输出传感器信号之后已经经过允许时间Ttl时，控制 泵驱动马达305以停止供应泵301。 在该实施例中，如图19所示，两个探针传感器315a和315b作为一个单元被附接 到基础构件321。附接到该基础构件321的爪单元322在孔324中被可拆卸地啮合，孔324 形成于主体中的保持构件323中。该单元结构使组装和替换更简单。 参考图20描述本发明的第八实施例。在该实施例中，类似于第五实施例，脉冲电 压被施加到泵驱动马达305。改变负荷比(负荷1>负荷2>负荷3)，从而以如第六和第 七实施例中描述的阶段性方式减小油墨供应速度。
参考图21的方框图描述本发明的第九实施例。 在该实施例中，泵驱动马达305具有例如转动编码器的速度传感器331。响应于速 度传感器331的传感器信号，P丽控制电路332控制泵驱动马达305。 当活塞泵被用作如上所述的供应泵301时，活塞周期根据泵驱动马达305的负载 而变化。因此，以恒定的负荷比(负荷)，泵驱动马达305的转数在变化，这使得难以保持 该油墨供应速度恒定。考虑到这个，通过使用速度传感器以借助于P丽控制来控制泵驱动 马达305，可以使泵驱动马达305的转数保持恒定。结果，可以稳定油墨供应量。参考图22 和23描述本发明的第九实施例。图22显示该实施例中描述的时间图。图23是显示用于 描述改变油墨供应速度的时间所参照的备用箱的图。在该实施例中，传感器电极310被用
11作容量传感器以检测备用箱25中的油墨表面。如图23所示，油墨200的油墨表面接触传感器电极310的水平是Pl，并且如图23所示，油墨200的满量水平是P2。当油墨表面达到水平P1时，油墨供应速度减小。 如图22所示，当需要从油墨盒26向备用箱25进行油墨供应时，控制器施加驱动电压Vinl以驱动泵驱动马达305，如图22a所示。结果，泵驱动马达305开始以转数Nl转动，如图22b所示。而且，供应泵301开始以Vpl的运转速度运转，由此将油墨从油墨盒26供应到备用箱25。 当备用箱25中的油墨量增加并且油墨表面接触传感器电极310 (油墨表面上升到水平P1)时，亦即当油墨量达到预定量时，传感器电极310之间的电阻改变。如图22c所示，用作容量传感器的传感器电极310输出传感器信号。当传感器电极310输出传感器信号之后已经经过第一预定时间Tt2时，控制器将施加到泵驱动马达305的电压Vinl减小到Vin2 (Vin2 < Vinl)。相应地，泵驱动马达305的转数从Nl减小为N2 (N2 < Nl)，并且供应泵301的运转速度也从Vpl减小为Vp2(Vp2 < Vpl)。在预定时间(Ttl-Tt2)的期间，泵驱动马达305以转数N2被驱动并且供应泵301以减小的运转速度Vp2被驱动。当备用箱25中的油墨容量达到预定水平之后已经经过允许时间Ttl时，驱动电压没有被施加到泵驱动马达305以停止供应泵301。如此，当通过泵驱动器驱动供应泵以将油墨从主箱供应到备用箱时，当备用箱的油墨量达到预定水平并且容量传感器输出传感器信号之后已经经过预定时间时，供应泵的油墨供应速度减小。然后，控制泵驱动器以使供应泵在容量传感器输出传感器信号之后已经经过预定时间时停止供应油墨。如此，可以稳定油墨供应的量而较少有变化，并且没有延长主箱将油墨供应到备用箱所需的时间。当油墨供应速度响应于如上所述由传感器电极310输出的传感器信号而被减小时，在预定时间Tt2期间没有减小油墨供应速度。然而，当由传感器电极310检测的油墨表面水平Pl接近满量水平P2时，预定时间Tt2可能是零。在该情况下，类似于第一实施例等的减小油墨供应速度的运转被施行。紧接着，参考图24所示的时间图描述本发明的第十实施例。在该实施例中，类似于第九实施例，使用传感器电极310作为容量传感器，而不是使用第二实施例中使用的探针传感器315。第九实施例的预定时间Tt2在该实施例中是零，这里省略其描述。紧接着，参考图25和26描述本发明的第十一实施例。图25显示该实施例中描述的时间图。图26是显示用于描述改变油墨供应速度的时间所参照的备用箱的图。在该实施例中，传感器电极310被用作容量传感器以检测备用箱25中的油墨表面。类似于第六实施例，油墨供应速度以阶段性方式被减小。在该情况下，油墨表面在水平Pl接触传感器电极310，油墨的满量水平是P2，并且P1和P2之间的水平是P3。当油墨表面达到水平P1和P3时油墨供应速度被减小。亦即，驱动泵驱动马达305以使供应泵301的油墨供应速度是Vpll，直到由传感器电极310输出传感器信号为止。当传感器电极310输出传感器信号时，驱动泵驱动马达305以使供应泵301的油墨供应速度被减小为Vpl2(Vp12 < Vpll)。当传感器电极310输出传感器信号之后已经经过预定时间Tt2(直到油墨表面达到水平P3为止所需的时间)时，驱动泵驱动马达305以使供应泵301的油墨供应速度变为Vpl3 (Vpl3 < Vpl2)。当备用箱25中的油墨容量处于水平Pl之后已经经过允许时间Ttl时，泵驱动马达305停止供应泵301。
如此，通过以阶段性方式减小供应泵的油墨供应速度，当油墨处于期望的供应水平时，可以更准确的停止供应泵。如油墨供应速度较高，则需要花费较短的时间来供应期望的油墨量。然而，具有过高的油墨供应速度，即使当油墨供应速度被减小一个阶段时，油墨供应量中的变化也可以被降低。因此，通过多个阶段地减小油墨供应速度，供应泵停止的时间的变化就较小。 该申请依据2007年11月22日提交的日本优先权第2007-303157号专利申请，其全部内容通过弓I用结合在这里。
权利要求
一种图像形成设备，其特征在于，具有喷射液滴的打印头；将油墨供应到所述打印头的备用箱；将油墨供应到所述备用箱的主箱；将所述油墨从所述主箱供应到所述备用箱的供应泵；驱动所述供应泵的泵驱动器；容量传感器，所述容量传感器检测所述备用箱中的油墨量，并且在所述备用箱中的所述油墨量处于预定水平时输出信号；以及驱动和控制所述泵驱动器的单元，其被配置为，响应于所述容量传感器输出的所述信号减小所述供应泵的油墨供应速度，并且在所述容量传感器输出所述信号之后已经经过预定时间时，停止所述供应泵。
2. 如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，依据来自所述容量传感器的所述信号的输出，所述供应泵的所述油墨供应速度立即被减小。
3. 如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，当所述容量传感器输出所述信号之后已经经过预定时间时，所述供应泵的所述油墨供应速度被减小。
4. 如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，减小施加到所述泵驱动器的驱动电压，以便在减小所述供应泵的所述油墨供应速度时，使所述泵驱动器的失速扭矩变得小于所述供应泵的驱动负载。
5. 如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，进一步包括另一个供应泵，其中，所述泵驱动器被配置为驱动所述供应泵，所述泵驱动器被配置为当所述泵驱动器在正转动方向上转动时驱动一个所述供应泵，并且当所述泵驱动器在负转动方向上转动时驱动另一个所述供应泵。
6. 如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述供应泵的所述油墨供应速度被减小至少两个阶段。
7. 如权利要求6所述的图像形成设备，其特征在于，当所述容量传感器检测所述油墨在第一预定水平时以及当所述容量传感器检测所述油墨在第二预定水平时，所述供应泵的所述油墨供应速度被减小，其中，所述第二预定水平比所述第一预定水平更接近满量水平。
8. 如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述容量传感器具有根据所述备用箱中的所述油墨量移位的构件以及检测所述构件的传感器。
9. 如权利要求1所述的图像形成设备，其特征在于，所述容量传感器包括检测所述备用箱中的油墨表面的单元。
全文摘要
一种图像形成设备，包括喷射液滴的打印头，将油墨供应到所述打印头的备用箱，将油墨供应到所述备用箱的主箱，将所述油墨从所述主箱供应到所述备用箱的供应泵，驱动所述供应泵的泵驱动器，容量传感器，所述容量传感器检测所述备用箱中的油墨量，并且在所述备用箱中的所述油墨量处于预定水平时输出信号，以及驱动和控制所述泵驱动器的单元，其被配置为，响应于所述容量传感器输出的所述信号减小所述供应泵的油墨供应速度，并且在所述容量传感器输出所述信号之后已经经过预定时间时停止所述供应泵。
文档编号B41J2/175GK101754860SQ20088002568
公开日2010年6月23日 申请日期2008年10月17日 优先权日2007年11月22日
发明者久保勇, 川嶋保宏, 铃木一喜 申请人:株式会社理光