图像形成装置、该装置用的打印机复合系统和介质输送装置、向上述图像形成装置提供图...的制作方法

文档序号:2479494阅读:363来源:国知局
专利名称:图像形成装置、该装置用的打印机复合系统和介质输送装置、向上述图像形成装置提供图 ...的制作方法
技术领域
本发明涉及图像形成装置、该装置用的打印机复合系统和介质输送装置、向上述图像形成装置提供图像数据的信息处理装置以及具备这些的图像形成系统和图像形成方法。本发明尤其适于对例如具有500mm或500mm以上宽度的比较大号的记录介质进行的图像形成。
背景技术
在记录介质上进行记录的装置和方法有各种各样,其中,喷墨方式是将墨水从打印装置的打印头向记录介质喷出而进行打印的方式,具有以下等优点容易使打印头的小型化;能够高速形成高清晰的图像;由于也能够对一般的普通纸上进行打印,所以运行成本(running cost)低;由于是非击打方式,所以噪声小;容易采用用于使用多色墨水形成彩色图像的结构。
因此,现在达到使用于产业用、办公室用、个人(个人或家庭)用等各种用途,而且,记录目的也变得多种多样。此外,由于这些,即使是记录介质也可使用各种各样的记录介质,特别是在产业领域当中,从贴在商品和其包装上的标签等较小的记录介质到A2或A2以上的较大号的记录介质,对于其大小也可使用各种各样的大小。此外,对于在产业领域中使用的记录装置,对记录的高速化和动作的稳定化的要求,比起个人用户更加严格。
在此,与如日本特开2001-171140公报所述那样的串行记录方式相比,行式打印机方式能够高速地进行图像形成,其中,上述串行记录方式重复进行如下处理,即,由沿记录介质移动(主扫描)的记录头形成图像,在每一次主扫描结束时进行规定量的送纸(副扫描),之后再对已停止的记录介质进行下一轮的主扫描;上述行式打印机方式使用在与记录介质的输送方向(副扫描方向)正交的方向上排列多个墨水排出口而形成的记录头。由此,行式打印机方式的喷墨记录装置作为特别适合进行产业用打印的记录装置而受到关注。
然而,如上所述,在产业领域中,使用各种大小的记录介质,有时也必须处理A2或A2以上的记录介质。尤其在适用于行式打印机的记录头中,在整个打印区域宽度范围中,无缺陷地对许多个喷嘴(只要没有特别事先说明,往往以总称来称呼墨水排出口、与其连通的液路、和配置在液路上产生利用于排出的能量的元件)进行加工是十分困难的。如果考虑对例如A2的记录介质,将记录宽度设为约420mm(A2的短边长度),以600dpi进行打印的情况,那么该宽度范围内就需要约10000个排出口。对应这么多的排出口,一点缺陷都没有地对喷嘴进行加工,其制造工艺会极其困难。
因此,以往,作为行式打印机用的喷墨记录头,通过将多个较为廉价且短小的记录头芯片进行高精度排列,而使其变长,以满足所希望的长度(例如日本特开昭60-137655号公报)。这样,通过排列适当个数的记录头芯片,可以对应各种大小的记录介质。
另一方面,在形成用于对记录装置侧供给与记录相关的图像数据的主装置的信息处理装置中,与记录装置侧的结构、特别是喷嘴个数、喷嘴或记录头芯片的排列方式对应,构成适合它的图像数据的展开和传送系统,并使用通信接口,将由用户作成的图像数据供给到记录装置中(例如日本特开2001-171140公报)。

发明内容
如上所述,使用行式打印机方式的喷墨记录装置,可以实现记录的高速化,此外,通过排列适当个数的短记录头芯片,从而可以对应各种尺寸的记录介质。然而,实际上是对应于用户的使用目的来构成专用的记录装置的,要迎合用户各种各样的需求而迅速设计并且廉价提供各种各样的行式打印机是很困难的。
其理由之一是因为,在通过排列适当个数的短记录头芯片来进行加长的情况下,对应于记录头的结构,当然必须要变更其控制系统的硬件和软件。此外,在喷墨记录装置中,一般设有用于良好地维持记录头的墨水喷出性能的恢复系统,还设有用于使该恢复系统和喷墨记录头相对接近/脱离的移动机构部,但是对于这些恢复系统和移动机构部也需要进行与记录头结构相符合的设计。此外,不仅是记录装置侧的结构,在作为主装置的信息处理装置侧,对于图像数据的展开和传输系统也会伴随大的设计变更。
本发明就是鉴于以上的情况而提出的,目的在于,满足记录的高速化要求,并且对记录介质尺寸的变更,特别是对大张化的要求,要能够迅速而容易地进行处理。
此外,本发明的另一目的在于,有助于提供结构简单且廉价的图像形成装置、该装置用的打印机复合系统和介质输送装置、向上述图像形成装置提供图像数据的信息处理装置、以及具备这些图像形成装置、打印机复合系统和介质输送装置、信息处理装置的图像形成系统。
为此,本发明的图像形成系统包括多个打印装置,其分别独立地保持由在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且该多个打印装置相互分离,且该打印装置被配置在实质上与其各自具备的所述记录头的所述规定范围的长度总和相等的长度范围内;介质输送装置,其用于相对于所述多个打印装置进行记录介质的输送;信息处理装置,其供给与多个区域对应的打印数据,而该多个区域对应于所述多个打印装置的配置。
本发明的图像形成方法是使用多个打印装置在共用的记录介质上形成图像,该打印装置分别独立地保持由在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且相互分离,且该打印装置被配置在实质上与其各自具备的所述记录头的所述规定范围的长度总和相等的长度范围内。
本发明的信息处理装置包括图像分割单元,其将需打印的图像分割成多个区域;打印数据生成单元,其转换对应于该被分割了的各个区域的图像数据,生成打印数据;数据传输单元,其将对应于该被生成的各个区域的打印数据传输到为了通过协作进行所述图像打印而配置的多个打印装置上。
本发明的用于形成图像的信息处理方法包括图像分割工序,其将需打印的图像分割成多个区域;打印数据生成工序,其转换对应于该被分割了的各个区域的图像数据,生成打印数据;数据传输工序,其将对应于该被生成的各个区域的打印数据向为了通过协作进行所述图像打印而配置的多个打印装置上。
本发明还包括用于在计算机上实施上述信息处理方法的控制程序以及存储该控制程序的存储介质。
本发明的图像形成装置包括多个打印装置,其分别独立地保持由在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且相互分离,且该打印装置被配置在实质上与其各自具备的所述记录头的所述规定范围的长度总和相等的长度范围内;介质输送装置,其用于相对于所述多个打印装置输送记录介质。
本发明的介质输送装置,用于对为了通过协作进行所述图像打印而配置的多个打印装置输送记录介质,包括介质检测单元,其检测被输送的记录介质的输送位置;打印开始指示单元,其根据该检测,对所述多个打印装置的每一个发出相应于配置的打印开始指示信号。
本发明的打印装置复合系统包括多个打印装置,其分别独立地保持由在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且相互分离;支承部件,其在实质上与该多个打印装置各自具备的所述记录头的所述规定范围的长度总和相等的长度范围内,配置并支承所述多个打印装置。
本发明中,用于所记载的打印装置复合系统上的打印装置,保持在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且包括可安装在所述支承部件上的打印装置,还有可安装在该打印装置上的记录头。
此外,本发明还包括这样的打印装置,其使用在规定范围中排列记录元件而形成的记录头,并包括从主装置接收打印数据的单元;按照来自打印开始指示单元的指示,实行所述打印数据的打印动作的单元。该打印装置可以相对于配置在记录介质的输送装置上的支承部件进行装卸。
另外,本发明还包括可以安装在这种方式的打印装置上的记录头。
采用本发明,能够以适当的分布对彼此相互的关系在空间上独立(分离)的、且信号系统和墨水系统也独立的多个打印装置进行配置,相对于该配置区域构成记录介质的输送系统,另一方面,对各个打印装置供给适当分割了的图像数据来形成图像。由此满足记录的高速化要求,并且对记录介质尺寸的变更,特别是大张化的要求,也能够迅速而容易地进行处理。
此外,还可以提供结构简单且廉价的图像形成装置、该装置用打印机复合系统和介质输送装置、向上述图像形成装置提供图像数据的信息处理装置以及具备这些的图像形成系统。


图1是表示本发明的一个实施方式的图像形成系统的概要的框图。
图2是表示本发明一个实施方式的图像形成系统的概要的示意立体图。
图3A和图3B是进行用于图1的图像形成系统的打印装置数(分割数)设定以及与各打印装置的打印担当部相关联的设定的设定画面的例子,由在信息处理装置中运行的打印机驱动器进行控制。
图4是进行每台打印装置的打印区域幅宽设定的设定画面的例子,由打印机驱动器进行控制。
图5是表示在由打印机驱动器指示打印执行时启动的信息处理装置的动作顺序的一个例子的流程图。
图6A和图6B是进行打印数据的生成处理和传输处理的信息处理装置的其他动作流程,并列进行向多个打印装置的传输处理。
图7是表示根据在图3A的设定画面中设定的打印装置数(分割数),在由信息处理装置做成的图像中显示分割线的打印机驱动器画面的例子的图。
图8是表示本发明的一个实施方式的打印装置中的控制系统的结构例的框图。
图9是表示本发明的一个实施方式的介质输送装置中的控制系统的结构例的框图。
图10是表示输送记录介质的介质输送装置的另一个结构例的示意立体图。
图11是表示与图像形成系统中的信息处理装置、打印机复合系统的打印装置和介质输送装置相互关联的动作顺序的流程图。
图12是表示与构成打印机复合系统的多个打印装置的信号系统的结构例的框图。
图13是用于说明与构成打印机复合系统的多个打印装置相对的墨水系统中特别是墨水供给系统的结构的示意图。
图14A~图14D是用于说明各打印装置包含的记录头和恢复机构的概要结构例以及相对动作的示意图。
图15是用于说明一个打印装置中的墨水系统主要部分的配置关系的示意图。
图16是表示与一个记录头相对的墨水系统的内部结构例的示意图。
图17A和图17B是用于说明记录头内的墨水流路的示意图。
图18是用于说明图16的墨水系统的动作的图。
图19是表示与一个记录头相对的墨水系统的另一个结构例的示意图。
图20是用于说明图19的墨水系统的动作图。
图21是表示根据图16的墨水系统进行的控制顺序的流程图。
具体实施例方式
下面,参照附图,按照以下项目,详细说明本发明。
1.图像形成系统结构的概要(图1、图2)2.信息处理装置(图1~图7)3.图像形成装置(图2、图8~图10)3-1.打印机复合系统(图2、图8)3-2.介质输送装置(图2、图9、图10)4.图像形成系统的动作概要(图11)5.针对打印机复合系统的信号系统(图12)6.打印机复合系统或打印机单元的墨水系统(图13~图21)6-1.墨水系统的基本结构(图13、图14A~图14C)
6-2.第1例(图15~图18)6-3.第2例(图19~图21)7.本发明的优越性8.其他1.图像形成系统结构的概要(图1、图2)图1和图2分别是表示与实施方式有关的图像形成系统的概要的框图和示意立体图。本实施方式的图像形成系统大体由信息处理装置100和图像形成装置200构成,图像形成装置200具备介质输送装置117和打印机复合系统400,打印机复合系统具有独立的多个作为引擎的打印机单元(以下也称打印装置)116-1~116-5。
在此,信息处理装置100是应该形成的图像数据的供给源,对一张图像进行区域分割,并分别向构成打印机复合系统400的多个打印机单元116-1~116-5供给分割图像数据。介质输送装置117根据打印机单元116-1~116-5的排列,输送具有与能够记录的范围对应的宽度方向的大小的记录介质206。此外,还对其纸端进行检测,输出用于规定各打印机单元116-1~116-5的记录开始位置的信号。
打印机复合系统400具有为了分割记录介质206上的记录区域进行记录而被排列的多个(在本例中是5台)打印机单元116-1~116-5。各打印机单元基于从信息处理装置100供给的分割图像数据,按照由介质输送装置117规定的时刻,分别对担当的记录区域独立实行打印动作。各打印机单元设置有用于为了对记录介质206进行全彩色记录而分别排出黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(K)的墨水的记录头,从作为墨水供给源的墨盒203Y、203M、203C和203K对各记录头供给各颜色的墨水。
2.信息处理装置(图1~图7)在图1中,CPU 101是掌握整个信息处理装置100系统控制的中央运算处理装置。在信息处理装置100中,CPU101在操作系统(OS;Operating System)的控制下,执行下列程序所规定的处理,这些程序是用于进行图像数据的生成和编辑的应用程序、与本实施方式相关的图像分割程序(对于图5、图6A和图6B将后述)、多个打印机单元116-1~116-5的控制程序(打印机驱动器)及与图11所示步骤对应的程序等。
CPU 101的系统总线具有分级总线结构,例如,经主机/PCI桥102与作为局部总线的例如PCI总线连接,再经PCI/ISA桥105与ISA总线连接,与各总线上的设备连接。
主存储器103是设有OS、应用程序和上述控制程序的临时存储区的RAM(Random Access Memory随机存储器),也被进一步用作为用于执行各程序的作业用存储器区域。这些程序是从例如硬盘驱动器HDD104读出并装载的。另外,系统总线上配备有使用了称为高速缓存120的SRAM(Static RAM静态存储器)的高速存储器,在此保存如主CPU101经常访问的代码和数据。
ROM(Read Only Memory只读存储器)112保存控制输入输出设备的程序(BIOS;Basic Input Output System基本输入输出系统)、系统的电源接通时的初始化程序以及自我诊断程序等,其中,输出输入设备是指经输入输出电路(未图示)而连接的键盘114、鼠标115、CDD111和FDD110等。EEPROM(Electronic Erasable ROM电可擦除只读存储器)113是用于存储长久利用的各种参数的非易失性存储器。
视频控制器106连续且循环地读出写入到VRAM(VideoRAM视频存储器)107中的RGB显示数据,并作为画面更新信号持续地向CRT、LCD、PDP(Plasma Display Panel等离子显示器)等显示器108进行传输。
与打印机单元116-1~116-5进行通信的通信接口109连接在PCI总线上,作为可使用的接口,例如有按照IEEE1284标准的双向并行(Centronics)接口、USB(Universal Serial Bus通用串行总线)、Ethernet连接等。图1示出了经通信接口109与集线器140连接,并且该集线器140与打印机单元116-1~116-5和介质输送装置117分别连接的结构。此外,虽然在本实施方式中使用了有线型的通信接口109,但是也可以使用无线网络等通信接口。
打印程序(打印机驱动器)具有对连接于信息处理装置100的多个打印装置116-1~116-5的台数(即与分割1页图像的分割数相对应)进行设定的单元(在图3A和图3B中后述);对各打印装置116-1~116-5分别担当打印的区域(分割宽度)进行设定的单元(在图4中后述);与表示各打印装置是担当1页内的哪一部分图像的打印担当部相关联的设定单元(参照图3A和图3B)。而且,根据由这些各种设定单元所设定的内容,分割1页的图像,将图像数据传输到各打印装置116-1~116-5中,并指示打印。
如上所述,由于打印程序对多个打印装置116-1~116-5进行打印数据的生成和打印数据的传输处理,因此可以使程序自身或打印程序内的打印数据生成处理和打印数据传输处理并行(多进程、多线程)动作,进行高速处理。
图3A和图3B是显示器单元108上设定画面的一个例子,该显示器单元108对连接在信息处理装置100上的打印装置116-1~116-5的数量(分割数)进行设定、以及对各打印装置116-1~116-5担当1页图像中的哪一部分进行设定(与打印担当部相关联设定),通过CPU101执行打印程序(打印机驱动器)而进行控制。
在显示器单元108的画面上的单元数设定栏301中,可以进行对一个图像用几台打印装置打印的设定输入。例如如图2所示,如果将5台可打印宽度分别为100mm的打印装置配置成交错状,那么就可以打印宽度为500mm、长度(介质输送方向)为任意大小的图像。在与打印担当部相关联的设定栏302中,可以进行对各打印装置担当图像的哪个部分的设定输入。在本实施方式中,按照打印装置116-1~116-5(“打印装置1”~“打印装置5”)的顺序,从图2的左侧开始使其担当每100mm的区域。这样,各打印区域由各打印装置被配置的物理位置(参照图2)被唯一决定。而且,当进行打印指示时,如符号303示意表示的那样,各打印装置打印各个担当区域,整体形成一个图像。
另外,在图3A和图3B的例子中,虽然在显示器单元108的画面上能够对打印装置数(分割数)的设定和与打印担当部相关联的设定进行设定,但也可以用OS所保持的注册表信息或独立环境设定文件等进行设定。
图4是进行各打印装置116-1~116-5打印的打印区域宽度(分割宽度)设定的打印机驱动器的设定画面的例子。对于设定栏401,可以将连接在信息处理装置100上的打印装置116-1~116-5的打印区域宽度(分割宽度)进行总汇,以0.1mm为单位,通过键盘、鼠标等输入装置进行设定。
另外,这样除了可以将打印装置116-1~116-5所有的打印区域宽度作为共用值进行设定以外,也可以对各打印装置116-1~116-5的值独立地进行设定。此外,代替成为如本例那样的接受设定输入的结构,也可以从图3A和图3B所示的打印装置数(分割数)的设定和进行打印的记录介质的宽度大小,自动地进行计算。
并且,虽然在本例中打印装置116-1~116-5为担当不重叠区域的配置结构,但为了防止这些配置精度引起的邻接区域间的漏印,也可以将打印装置配置为担当相互邻接区域的打印装置彼此的边界部分重叠。
图5是表示由打印机驱动器指示了打印执行时启动的动作顺序的一个例子的流程图。
当本顺序由CPU101启动时,根据连接在信息处理装置100上的打印装置数(分割数)设定信息(图3A和图3B),决定打印的1页图像的分割数(步骤S501)。接着,根据打印宽度设定信息(图4)和打印的记录介质的长度,决定连接在信息处理装置100上的打印装置116-1~116-5每一台的打印区域(步骤S502)。
接下来,按照由步骤S501决定的分割数部分,重复以下处理(步骤S503)。即,根据与表示对1页内的哪一部分图像进行打印的打印担当部相关联的设定信息(图3A和图3B),对打印装置116-1~116-5的每一个分别生成打印数据的处理(步骤S504);根据与打印担当部相关联的设定信息(图3A和图3B),将在步骤S504生成的打印数据从通信接口109向各打印装置116-1~116-5进行传送的处理(步骤S505)。通过以分割数部分重复这些处理,可以从信息处理装置100生成并传送分别相对于多个打印装置116-1~116-5的打印数据。
并且,启动介质输送装置117(步骤S506),当所需的打印动作结束,从介质输送装置117或打印装置116-1~116-5接收结束状态信号时(步骤S507),结束本程序的动作。
在图5的顺序中,虽然依次对各打印装置116-1~116-5进行打印数据的生成处理和传输处理,但也可以使这些处理并列进行。
图6A和图6B是为此的动作顺序的一个例子,用来提高动作速度。
当图6A的顺序启动时,由CPU101在分别与图5的步骤S501和步骤S502同样的步骤S601和步骤S602中,分别进行1页图像的分割数的决定以及每台打印装置的打印区域的决定。接着,启动在步骤S601决定了的分割数部分的用于各打印装置的处理(进程、线程)(步骤S603),结束打印执行开始时的处理。
以下,如图6B所示,由步骤S603启动的用于各打印装置的处理,在CPU101的中断信号产生的时刻进行动作(步骤S604),并列执行向各打印装置的打印数据生成处理和打印数据传输处理(步骤S605)。
并且,启动介质输送装置117(步骤S606),其后所需的打印动作结束,从介质输送装置117或打印装置116-1~116-5接收结束状态信号时(步骤S607),结束本程序的动作。
在以上的实施方式中,操作者可根据打印装置数,能够容易识别出图像是如何被分割的。
图7是从由图3A和图3B的设定画面所设定的打印装置数(分割数),在由信息处理装置100作成的图像上表示分割线的画面的例子。即,在显示器108中显示由信息处理装置100作成/编辑的图像的时候,如图7所示来表示分割线,从而可以向操作者提示各打印装置116-1~116-5担当的打印区域。分割线可以根据分割数设定信息(图3A和图3B)及每台打印装置116-1~116-5的打印宽度信息(图4)来进行表示。
3.图像形成装置(图2、图8~图10)3-1.打印机复合系统(图2、图8)再次参照图2,信息处理装置100与多个打印装置116-1~116-5以及介质输送装置117通过集线器140而被连接,进行打印数据、动作开始及结束命令等的传输。此外,在各打印装置116-1~116-5(以下,在没有特定的情况下以符号116进行参照)与介质输送装置117之间也被信号连接,接收记录介质206的顶端检测或打印排头位置的设定、或用于使介质输送速度和各打印装置中的打印动作(墨水喷出动作)同步的信号。
在各打印装置116中,设有记录头811Y、811M、811C和811K的4条记录头(以下,没有特定的情况下以符号811进行参照),用于为了对于例如记录介质206进行连续的全彩色记录而分别排出黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(K)墨水。介质输送方向上的记录头的排列顺序,在各打印装置都是相同的,因此颜色的重叠顺序也相同。各记录头的墨水排出口在记录介质的宽度方向(与介质输送方向正交的方向)上以600dpi(点/英寸;参考值)的密度在4英寸(参考值。约100mm)的范围内排列,因此,在整体上满足约为500mm的最大记录宽度。
从作为墨水供给源的墨盒203Y、203M、203C和203K通过专用管204对各打印装置116上的记录头811Y、811M、811C和811K供给各色墨水。
图8表示本实施方式的各打印装置116中的控制系统的结构例。
图中,800是根据与图11和图21所示的处理次序对应的程序等来进行打印装置116整体控制的CPU;803是存放该程序和固定数据的ROM;805是用作为作业用存储器区域的RAM;814是存储各打印装置固有的参数等的非易失性EEPROM。
802是用于通过USB电缆而相对于信息处理装置100连接打印装置116的接口控制器;801是用于展开各色图像数据的VRAM。804是存储器控制器,将接口控制器802接收的图像数据(在上述图5的步骤S504的处理中生成、并在步骤S505的处理中从信息处理装置100发送过来的打印数据)传输给VRAM801,并且,根据打印进度进行读出图像数据的控制。当被分割的打印数据从信息处理装置100通过USB电缆被接口控制器802接收时,CPU800在分析该打印数据所附加的命令后,进行将记录数据的各色成分的图像数据位图展开到VRAM801中的指示。接受该指示,存储器控制器804将图像数据从接口控制器802高速写入到VRAM801中。
810是用于控制各色记录头811Y、811M、811C和811K的控制电路。809是作为压盖机构(未图示)的驱动源的压盖电动机,用于覆盖记录头811的形成有排出口的面。808是包括后述的墨水系统(包含墨水供给系统和恢复系统)的泵和阀等的工作部。807是用于驱动这些墨水系统工作部808和压盖电动机809的驱动部。打印装置116在非使用时等时,通过驱动压盖电动机809,使记录头811Y、811M、811C和811K与压盖机构相对移动而进行压盖。另一方面,在应该打印的图像数据展开到VRAM801中的情况下,通过相互驱动未图示的记录头升降(U/D)电动机和压盖电动机809,使记录头811Y、811M、811C和811K与压盖机构相对移动,解除压盖状态,等待来自后述的介质输送装置117的打印开始信号。
806是输入输出(I/O)端口,807除了电动机驱动部807以外,还与所需的工作部的驱动单元和所需的传感器等(未图示)连接,与CPU800之间进行信号的授受。812是从介质输送装置117接收记录介质的顶端送出信号和与介质的移动同步的位置脉冲信号,产生用于与它们适当同步并执行打印动作的时刻信号的同步化电路。即,与伴随记录介质的输送的位置脉冲同步,VRAM801的数据由存储器控制器804高速读出,通过记录头控制电路810传输到记录头811,从而进行彩色记录(打印)。
3-2.介质输送装置(图2、图9、图10)参照图2,介质输送装置117也适于宽度方向上较大、输送方向上具有任意大小的记录介质的输送。此外,在与打印装置116-1~116-5所具有的记录头810的相对部位上,为了将记录介质206的被记录面控制为平坦,设有介质台202。由于记录介质采用的厚度各种各样,所以即使是厚纸,为使其被记录面成为平坦,也可以附加用于提高对记录介质的介质台202密接性的装置。输送电动机205是用于输送密接在介质台202上表面上的记录介质的输送辊列205A的驱动源。
图9表示与本实施方式有关的介质输送装置117控制系统的结构例。
图中,901是根据与对图11进行后述的处理顺序对应的程序等,进行介质输送装置的整体控制的CPU;903是存放该程序和固定数据的ROM;904是用作作业用存储器区域的RAM。
902是用于对信息处理装置100连接介质输送装置117的接口。905是操作面板,在本例中设置于介质输送装置,其中,该操作面板包括输入部,用于用户对图像形成装置进行各种指示和输入;显示部,用于进行所需的显示。
908是吸风电动机(suction motor),作为用于提高记录介质对介质台202的密接性的装置的一个例子,从介质台202下部通过介质台202输送表面上开口的多个微细孔进行吸引,从而形成进行记录介质的吸附的真空泵的驱动源。而且,当从信息处理装置100通过接口902接收输送开始命令时,由CPU901首先启动吸风电动机,进行动作,使记录介质206吸附在介质台202上表面上。
907是用于驱动吸风电动机908和其他所需工作部的驱动部。909是输送电动机205的驱动部。
912是逻辑电路,构成伺服(servo)系统,该伺服系统用于接受设置在输送电动机205轴上的旋转(旋转式)编码器910的输出,并为了以恒定速度输送记录介质而进行输送电动机205的反馈控制。在此,输送速度可通过从CPU901写入到逻辑电路912中的速度指示值任意地进行设定。另外,旋转编码器910也可以不设置在输送电动机205的轴上,而与输送辊列205A同轴设置。此外,也可以是没有从一开始就一体化组装到介质输送装置117上,而是到后来附加的。
为了检测出记录介质206的顶端已到达打印开始位置附近而设置于打印位置的输送方向上游侧的介质检测传感器911(对此也可以是没有从一开始一体化组装到介质输送装置117上,而后来附加的)的输出也被输入到逻辑电路912中。而且,逻辑电路912根据从介质检测传感器911检测出记录介质顶端的位置到各打印装置为止的输送方向上的距离,将适当的打印指示信号输出到各打印装置中。在本实施方式中,如图2所示,由于打印装置116-1~116-5在输送方向上排列成2列,即由于在输送方向上游侧配置打印装置116-1、116-3及116-5,在下游侧配打印装置116-2及116-4置,所以输出2种打印指示信号914、915。另外,考虑到打印装置的安装位置存在误差,所以也可以根据从介质检测传感器911到各打印装置为止的物理距离,每个打印装置对打印开始信号914或915单独地加以校正。
此外,逻辑电路912对编码器910的输出进行适当转换,生成记录介质的位置脉冲913,各打印装置与该位置脉冲913同步地进行打印动作。另外,位置脉冲的分辨力只要是适宜即可,例如也可以被设定为多个打印行(行)的量。
另外,作为介质输送装置117中的记录介质的输送部的结构,并不限于如图2所示的具备固定的介质台202的结构。例如也可以如下,即,具有架设在相对于打印位置的介质输送方向的上游侧和下游侧所配置的一对滚筒(drum)上的环形传送带,可以在该传送带上承载记录介质的同时,通过传送带随着滚筒的转动而行走,来进行记录介质的输送。此外,不管记录介质206是切纸状还是卷纸等连续纸,都可以输送。
图10是表示记录介质输送部的另一个构成例,它具有可动介质台212,其载放切纸状的记录介质206,并且还能够沿导轨211从输送方向上游侧向下游侧移动。该可动介质台212,可以在支承于基台209上的打印装置116-1~116-5的打印位置上游侧的规定位置上载放记录介质,在下游侧与其分离,最适合输送例如瓦楞纸板等厚纸。另外,也可以在这种可动介质台212上配备适当的提高记录介质密接性的装置。
4.图像形成系统的动作概要(图11)图11表示信息处理装置100、构成打印机复合系统400的打印装置116和介质输送装置117相互的动作次序。
在用于实行打印的信息处理装置100上,做成送向各打印装置的分割打印数据(步骤S1001)并进行发送。打印装置116接收到该数据后,就会解除记录头的压盖状态,并且向VRAM801进行展开数据(步骤S1041)。此外,当所有打印装置116-1~116-5接收完分割打印数据了时,信息处理装置100会向介质输送装置117发送输送开始命令(步骤S1002)。
按照该命令,介质输送装置117首先驱动吸风电动机908(步骤S1061),为将记录介质206吸附到介质台202上进行准备。接着,驱动输送电动机205,开始记录介质206的输送(步骤S1062),在检测出其顶端(步骤S1063)后,记录介质的打印开始位置到达各打印装置116-1~116-5时,开始发送打印开始信号914和915以及连续的位置脉冲913(步骤S1064)。如上所述,打印开始信号是与从介质检测传感器911到各打印装置为止的距离相关地被输出。
在打印装置116中,在打印动作(步骤S1042)结束时,向信息处理装置100发送打印结束状态的信号(步骤S1043),然后结束处理。这时,由压盖机构对各记录头801进行压盖,从而防止喷嘴(排出口)干燥或堵塞等。
当打印完了,记录介质206从介质台202上被排出时(步骤S1065),介质输送装置117向信息处理装置100发送输送结束状态的信号(步骤S1066),接着分别停止吸风电动机908和输送电动机205(步骤S1067、步骤S1068),结束操作。
5.对打印机复合系统的信号系统(图12)图12是信息处理装置100及介质输送装置117与构成打印机复合系统的打印装置116-1~116-5之间发送接收信号的一个例子。作为连接于打印装置116-1~116-5的每一个上的信号系统,大致有2个。一个是与从信息处理装置100所供给的分割打印数据的传递(包含动作开始和结束命令等)相关的系统,另一个是与从介质输送装置117所供给的记录时刻规定信号的传递(包含打印开始信号和位置脉冲)相关的系统。
在图12的例子中,前者具有集线器140,用来转接信息处理装置100和打印装置116-1~116-5,该集线器140是通过例如100BASE-T规格的连接器/电缆142与信息处理装置100连接的;该集线器140是通过例如10BASE-T规格的连接器/电缆144分别与各打印装置116-1~116-5连接的。
记录时刻的规定信号的传递系统在图12的例子中包括传输控制电路150和同步电路160,它们也可以被设置成作为构成图9中的逻辑电路912的电路部。传输控制电路150向同步电路160供给以下2个信号,即,输送电动机205的轴上所具备的旋转编码器910的输出(ENCODER);由介质检测传感器911检测的记录介质顶端部的检测输出(TOF)。
在同步电路160上设有打印动作允许电路166,通过对表示分割图像数据接收完了的、来自各打印装置116-1~116-5的动作准备完了信号PU1-RDY~PU5-RDY进行逻辑积运算,在所有打印装置动作准备结束时刻(压盖状态解除等),输出允许进行打印动作的信号PRN-START。此外,在同步电路160上设置进行与动作准备结束信号PU1-RDY~PU5-RDY相关显示的LED等显示部167,以便使用户通过目视就可以确认打印装置动作准备结束。另外,在同步电路160上附加复位电路部168,用于使用户等通过手动来强制复位打印装置;暂停电路部169,用于例如当等待一张记录介质的记录结束时而使其暂停。
此外,同步电路160包括同步信号发生电路部162,其根据编码器输出(ENCODE),生成相当于用于各打印装置进行同步打印动作的同步信号(Hsync)的位置脉冲913(例如对每英寸记录介质的输送量,脉冲信号是300个);延迟电路164,其根据记录介质顶端部的检测输出(TOF),生成按照各打印装置在介质输送方向上的位置的作为延迟信号的打印指示信号914、915。
记录介质输送方向上游侧的打印装置116-1、116-3和116-5的记录动作,是在接收到打印指示信号(TOF-IN1)914时开始,该打印指示信号是具有从介质检测传感器911到这些打印装置的配置位置的距离的延迟的延迟信号。若从介质检测传感器911到这些打印装置的配置位置为止的距离为零,则几乎与检测输出TOF同时提供打印指示信号914。
另一方面,配置于记录介质输送方向上更靠下游侧的打印装置116-2和116-4的记录动作,是在接收到打印指示信号(TOF-IN2)915时开始,该打印指示信号是延迟了从介质检测传感器911到这些打印装置的配置位置的距离的延迟信号。在本实施方式中,将从介质检测传感器911到这些打印装置(116-2和116-4)的距离设定为450mm,因此,若作为同步信号(Hsync)的位置脉冲913对于每英寸(25.4mm)的记录介质输送量为300个脉冲,则从检测输出(TOF)开始延迟5315个脉冲后,提供打印指示信号915。
另外,如上所述,为了分别对各打印装置的介质输送方向的微小记录位置进行校正,或者考虑不将打印装置排列成2列的情况,也可以对每一个打印装置单独地供给打印指示信号。
如同从图12中了解的那样,各打印装置116-1~116-5是从信息处理装置100接收分割打印数据的供给,并且按照从介质输送装置117所供给的记录时刻的规定信号,单独进行打印动作。也就是说,各打印装置116-1~116-5是对于信号系统是完成的打印机单元,不是将打印数据的供给或记录定时经由一个打印装置向另一个打印装置传递的结构,而是每个都具有与自己使用的记录头811Y~811K及各记录头上所排列的喷嘴相对应、分别整理数据、以规定定时进行墨水喷出动作的装置(位移寄存器和锁存电路等)。即,各打印装置116-1~116-5分别有相同的硬件,由于使用相同软件进行动作,虽然一个打印装置的动作不会直接影响其他打印装置的动作,但作为整体应该是为了对一个图像数据进行打印而进行协作的动作。
另外,在本例中,各打印装置的记录定时的规定信号(包含打印开始信号和位置脉冲)是由介质输送装置117供给,即,各打印装置按照来自介质输送装置117的指示,执行所述打印数据的打印动作,但若掌握了记录介质的输送状态,该指示也可以由例如主装置100侧提供。在这种情况下,主装置100也可以在进行必要的延迟后,将数据发送到各打印装置,或者也可以附加Null数据进行发送,与所需延迟时间相抵。
6.打印机复合系统或打印装置的墨水系统(图13~图21)6-1.墨水系统的基本结构(图13、图14A~图14C)本实施方式的各个打印装置116-1~116-5都是能够独立动作的打印机,还具备墨水系统彼此独立的结构,该墨水系统包括对于各打印装置中的各记录头811供给墨水的墨水供给系统和针对各记录头811的恢复系统。
图13是用于说明墨水系统中特别是墨水供给系统结构的示意图。如该图所示,对于各打印装置116中的记录头811Y、811M、811C和811K,从作为墨水源的墨盒(以下也称主墨盒)203Y、203M、203C和203K,经过专用管204Y、204M、204C和204K分配供给各色墨水。另外,墨水的供给方式可以总是与墨盒保持流体连通,所谓的连续地供给墨水;或者也可以如后所述,当设于每个记录头上的墨水供给单元所保持的墨水变少时进行流体连通,所谓的间断地供给墨水。
本实施方式的恢复系统具备与记录头811的排出口形成面接合、收容从排出口强制排出的墨水的盖子,另外还被构成可以重复利用地循环该被收容墨水的结构。
在此,盖子处于记录介质206输送面的下侧,即介质台202内侧,可以以与记录头的排出口形成面相对或能够抵接方式来设置该盖子。但是,由于要考虑处理卷纸等连续纸状的记录介质的用途,所以可以将盖子配置在记录介质206输送面的上侧也就是与记录头811相同的一侧,以便可以不用去除记录介质而进行恢复的动作。
图14A~图14C表示其构成例。在各打印装置116中,记录头811Y、811M、811C和811K分别通过适当的保持装置被可装卸地保持,并且在该保持状态下还可以在铅直方向上升降。此外,分别与各记录头相对应的盖子44Y、44M、44C和44K(以下在不特定的情况下用符号44来参照)在水平方向上被可移动地保持。
图14A是待机中等非打印时的状态,各盖子44与各记录头811的排出口形成面接合。从该状态移至打印动作时,如图14B所示,使记录头811暂时升至上方,然后使盖子44退避至右方,进而通过由此形成的盖子之间的间隙,使记录头811降下。然后,如图14C所示,使记录头811从设于保持打印装置116的基台上的开口209A向下方突出,由于记录头811设定在与介质台202或记录介质的所规定的相对位置上,所以就形成可进行打印动作(墨水喷出)的状态。若是从该状态设定成待机位置的情况下,那么实行相反动作既可。
另外,各打印装置116如例如图14A的放大部的图14D所示的那样,通过对插入设在基台209和打印装置的框体凸缘部116A上的开口中的螺钉209B,拧上螺母209C,从而可以进行固定。此外,在基台209上突出设有定位用的销209P,另一方面,在打印装置的框体凸缘部116A上设有与定位用的销209P对应的定位用的孔116P,通过两者接合而确保基台209上的各打印装置116的定位状态。
另外,可以在适当的位置以适当的个数来设置实现上述固定功能的部分和实现定位功能的部分。此外,实现这些功能的结构并不限于图示的结构。还可以不使实现两个功能的部分分离,使用例如揿扭等来进行一体化。总之,各打印装置116相对于基台209或图像形成装置200可以装卸,若安装时进行适当的固定和定位,就可以采用适合的结构。
如上,在本实施方式中,打印装置116具有除了记录介质输送系以外的完整的结构,因此可以相对于图像形成装置200分别进行安装拆卸。此外,特别是相对于各打印装置上的各记录头811的墨水供给系统和恢复系统,也具有在打印装置间相互独立的结构。由此,按照各打印装置的动作状态、即打印量等,就可以进行适当量的墨水供给和恢复动作。
以下,针对墨水系统的结构,详述具有代表性的2个例子。
6-2.第1例(图15~图18)图15表示在一个打印装置116中墨水系统主要部分的配置关系,图16表示相对于一个记录头的墨水系统的内部结构例。记录头811上设有2个墨水连接管,一个墨水连接管与负压室30连接,该负压室30产生与形成于记录头的墨水排出口上的墨水弯液面的保持力平衡的所希望的负压,另一个墨水连接管通过泵48连接于每个记录头的墨水供给单元(以下称子墨盒)40。
图17A和图17B是表示记录头811内部的墨水流路结构和将其一部分放大表示的说明图。本实施方式所使用的记录头具备以密度为600dpi在4英寸宽度范围内排列的喷嘴,即2400根喷嘴50。喷嘴50的一端是排出口51,另一端与墨水供应路54连接。在喷嘴50内设有作为产生用于喷出墨水的能量的元件、例如通电时会产生将墨水加热起泡的热能的电热转换元件(加热器)52。而且,对加热器52通电约1~5μ秒,则墨水被加热,加热器表面会以300℃或300℃以上的温度开始膜沸腾。由此墨水会由于受到惯性力,而从排出口51喷出,喷到记录介质上,形成图像。另外,在喷嘴50上配置有作为流体控制元件的喷嘴阀53。它是会因墨水起泡而位移的构件,一方面惯性力会有效地作用于处于排出口侧的墨水,另一方面会在供应路侧阻止压力波传播。另外,56是在墨水供应路54的供给侧和返回侧上分别设置的过滤器。
在图16中,负压室30由用可挠性构件形成的墨水保持部31和相对的一对板状墨水保持部33构成,在由它们划分的内部空间里保持墨水。在相对的一对板状墨水保持部33之间设有压缩弹簧32,通过其伸展方向的应力向使板状墨水保持部33在相互分离的方向上施力,从而产生负压。该负压室30配置在记录头811的近旁,由于两者间的连接部上几乎没有压力损失,所以其内部与记录头内的负压几乎一样。而且,在对记录头811的墨水供应十分急剧、从泵36来不及供给墨水的情况下,这里可以成为缓冲区来协助供给。具体讲就是,通过边使一对板状墨水保持部33对抗弹簧32的弹力地压缩弹簧,边向接近的方向位移,从而减少负压室30的内容积,进行墨水供给。负压室30和记录头811之间设有阀35,另外在阀35的靠近记录头811一侧具有检测记录头811内压的压力传感器49。符号34所表示的是排气的阀,用于排出留在负压室30内部的至气。
负压室30与机械式的墨水泵(图示的例子是齿轮泵)36连接,对负压室30供给墨水。
在此,作为包含阀35的、配置于墨水供应路各部分的阀,只要能够根据控制信号适当地控制流路开闭或者适当地控制流量,不论何种方式都可以使用。例如,包括插入于墨水流路上的球状阀体和接收该阀体的片体。在依靠螺线管来进退的插棒(plunger)上连接阀体,通过控制对螺线管的通电,以及通过使阀体相对于片体接收/脱离,从而形成能够开闭墨水流路的结构。但是对于阀35,为了能进行响应性高的高性能的负压控制,也可以将压电元件那样的自重较轻的元件作为执行元件来使用。
此外,作为包含泵36的、配置于墨水供应路各部分的泵,只要能够根据驱动信号移送墨水,不论何种方式都可以使用。但是,在本实施方式中,泵36是被特别用作能够切换墨水的流动方向,并且可以调节墨水流量的部件。在图示的例子中表示有齿轮泵,其能够在对负压室30供给墨水的方向(以下将向此方向的旋转称为正转)和排出方向(以下将向此方向的旋转称为反转)有选择地移送墨水。
另外,泵36连接于除气系统38,除去溶在被泵36移送的墨水中的气体成分。除气系统38由以下部分构成墨水供应路,其由透过气体而不透过液体的材料做成的气液分离膜39形成;覆盖其周围空间的减压室38A;对其室内进行真空减压的泵38B。通过气液分离膜39将气体从流过墨水流路的墨水中有效地去除。
除气系统38连接于收容根据记录而可能消耗的适当量的墨水的子墨盒40。子墨盒40包括缓冲区构件41,其划分一部分墨水收容空间,可以根据收容的墨水量位移或变形;接合部42,其用于与来自主墨盒203的墨水导管204进行适当的墨水连通。该接合部42形成如下结构,即,当子墨盒内部的墨水变少时,可以与来自主墨盒203的墨水导管204上所设置的接合部件(未图示)相连连,进行适当的墨水补充。另外,作为接合部42和墨水导管204侧的接合部结构,只要是能够在非连接时阻断开口,阻止墨水泄漏,并且是可以在与外气隔离的状态下连接流路的结构,任何结构都可以。
此外,除了通过对接合部如此地进行适当连接和分离,从而接通/断开流体连通以外,供应路自身即便总是被连接着,也可以通过开闭阀来进行接通/断开流体连通。总之,在与各个分割图像数据的内容相应的各打印装置间的墨水需求量不同时,只要是各打印装置间的墨水的供给互不干扰的结构就可以。从这种意义上也可以讲,本实施方式打印装置的独立性得到保证。
记录头811的连接管的另一边经过泵48与子墨盒40连接,通过该泵48与上述泵36的动作,可以使墨水在子墨盒40、负压室30和记录头811之间循环。
此外,设置作为恢复系统构成要素的盖子44,其通过将墨水从记录头811的排出口强制排出而进行更新,使记录头811的墨水喷出性能恢复或维持为良好状态。这就如同图14A~图14C说明的那样,打印动作中,该盖子44可以从记录头811的排出口形成面侧退避到不会阻碍打印的部位,另一方面,该盖子44在待机中或需要恢复处理时可覆盖排出口形成面。
盖子44通过泵45与子墨盒40连接。而且,在恢复动作时,在压盖状态下预先驱动泵45,接着将阀35设置成关闭状态。然后驱动泵48,将墨水从子墨盒40向记录头811侧供给。于是记录头811内部被急剧加压,较为大量的墨水从各喷嘴中被强制排出,使喷嘴恢复到健全状态。强制排出的墨水虽然会暂时存留在盖子44内,但被工作中的泵45迅速吸引、回收,返回到子墨盒40中。即,被用在恢复动作的较为大量的墨水能够不浪费地重新利用。另外,46是被设置在该环流路径上的、用于除去混入在环流墨水中空气的空气捕集(air trap)构件。
如上,本实施方式的打印装置116和记录头811由于具备上述墨水系统,所以可以从图像形成系统或图像形成装置上分离,并且,独立于其他打印装置,可进行在各种条件下的控制,而且可以进行单体交换、维护。以下,对其几种方式进行简单说明。
出货准备在制造出打印装置116或记录头811之后,边通过接合部42注入墨水,边使泵36、泵48和泵45动作,使其填充到内部墨水系统中。这时,从空气捕集构件46的排气口中排出最初存在的空气,向墨水系统填充墨水。其后,试验性地进行打印动作,进行记录头811的检查或老化等。接着,使泵36反转,通过使墨水倒流到子墨盒40侧,来减少负压室30的墨水,并且形成盖子44与记录头811密接的状态。由此,在出货后物流过程中的环境变化、特别是气温上升或气压降低等时,很难从墨水系统内部产生使墨水漏出的力。
使用开始的准备出货后的打印装置在到达用户使用场所开始使用之前,首先在接合部42上连接朝向主墨盒203去的流路,使泵36正转,将墨水送入负压室30。而且,为了除去残留于流路内部的泡沫,预先要驱动泵45,然后将阀35设定为关闭的状态。然后驱动泵48,将墨水从子墨盒40侧供给到记录头811侧。于是,记录头811内部就会被急剧加压,较为大量的墨水从各喷嘴中被强制排出,使喷嘴恢复到健全状态。强制排出的墨水虽然暂时存留在盖子44内,但会被工作中的泵45迅速吸引、回收,返回到子墨盒40中。
打印待机时在打印开始前等通常的待机状态下,为了维持针对环境变化的稳定性,要对记录头811作用比大气压低20~150mmAq左右的负压。但是如果就这样使高负压状态持续,打印时就会降低对记录头811供给墨水的性能,不能以高频进行驱动。因此,当打印信号被输入时(图11的步骤S1041),正转泵36,进行预备供给,将规定量的墨水送入负压室30,从而可以减弱作用在记录头811上的负压。
打印时的供给控制通过反馈压力传感器49的输出,适当控制负压调整阀35和泵36,就可以根据打印装置116或记录头811打印的图像数据内容,供应适于各种打印任务的适量的墨水。例如,在打印任务少的情况下,使泵36低速正转来进行供给,另一方面,为了使供给更加适当,就要通过负压调整阀35高精度地使负压稳定。在打印任务多的情况下,使泵36高速正转来增大墨水供应量,并且增加打开负压调整阀35的功率,提高供给性。另外,由于打印动作停止时,由于墨水的惯性阻力会加大墨水的供给压力,静压作用在记录头,有可能导致墨水外漏或打印品质下降,所以,本实施方式通过立刻使负压调整阀35形成关闭状态来对此进行预防。
此外,如同后述的墨水系统的第2例那样,打印中也可以预先计算的打印任务而进行控制。无论怎样,如果采用本实施方式,就可以与打印任务无关地使所希望的负压稳定并施加在记录头上,实现高速稳定的打印。
其他恢复动作时,在压盖状态下预先驱动泵45,接着将阀35设置成关闭的状态。然后,驱动泵48,将墨水从子墨盒40侧向记录头811侧供给。于是,记录头811内部被急剧加压,较为大量的墨水从各喷嘴中被强制排出,使喷嘴恢复到健全状态。强制排出的墨水虽然暂时存留在盖子44内,但会被工作中的泵45迅速吸引、回收,返回到子墨盒40中。即,被用在恢复动作的较为大量的墨水能够不被浪费地重新利用。
其后,通过未图示的刮水片(例如在图14A~图14C中可以被固定在各盖子44的外侧部),进行擦拭记录头811的排出口形成面的擦拭动作(例如可以如图14B说明的那样的、伴随记录头811的上升和盖子44横向移动而进行)。此外,进一步向盖子44内进行预备性的喷出动作,用于使记录头811的墨水喷出状态良好的恢复处理就完成了。
另外,从主墨盒203向子墨盒40补充墨水是通过接合部42进行的。
墨水系统控制的总结使用图18,从记录头811的打印任务和施加在记录头上的负压的方面出发,来说明本实施方式的墨水系统的动作。
图18上段所示的“打印Duty”是对通常使用打印装置时的动作阶段的设想,分为如下状态不进行打印的休止时、要进行打印之前的打印待机时、打印时、刚刚打印后的等待下一个打印的打印后待机时。
打印时,应该供给的墨水量由于打印任务也就是打印所消耗的墨水使用率的不同而不同,因此,在本例中分成4种打印任务,如图18中段所示,对泵流量进行设定。另外,图中所示的打印任务的表现方法只是单纯的例示,当然根据图像数据的不同会有各种不同。
施加在记录头上的负压,由位于紧挨着记录头、安装在负压状态几乎与其相等的的负压室30上的压力传感器49检测出。图18下段表示该检测值。
如上所述,休止时要在记录头内施加较大负压(约-120mmAq),相对环境的变化而使其稳定。打印待机时,在即将开始打印时,如图18的中段所示,开始供给墨水。在打印即将开始时进行这种控制,就可以在打印刚刚开始之后达到充分的墨水供给性能,提高打印品质。
接下来,在打印时的“Duty1”中,在开始打印的瞬间,由于记录头内负压升高,所以要根据压力传感器49的值,增大泵流量,从而减小记录头内负压,提高墨水供给性能。进而,在“Duty2”中,由于打印任务变得较高,所以要进一步增大泵量,使施加在头上的负压不会变大。由此,墨水的供应就能跟上较高的打印速度。进而,“Duty3”和“Duty4”的情况也是根据各自的打印任务和压力传感器的值进行控制,总是将记录头内压力控制在所希望的较低的值上。由此,可以提高墨水供应的跟随性和稳定性。
打印后又再一次从负压室30排出规定量的墨水,增高负压,使其即使产生气压或气温等环境变化,墨水也不会从记录头中泄漏,从而提高了打印装置的可靠性,。
6-3.第2例(图19~图21)图19表示针对于一个记录头的墨水系统其他构成例,对于与第1例(图16)相同构成的各部,在其对应的部位使用相同的符号。记录头811上设有2个墨水连接管,一个墨水连接管形成墨水供应路径,并且连接用于作用所希望的负压的负压流路530,另一个墨水连接管通过泵548连接于子墨盒540。
负压流路530上设有压力调整阀535和墨水泵536,通过这些,连接于子墨盒540。此外,子墨盒540上设有在压力调整阀535和墨水泵536之间连接于负压流路530的流路509,该流路509上设有流量调整阀503。泵536通过在流路509和530上产生箭头所示方向上的墨水流,就会产生负压,对向负压流路530的墨水供应进行控制。
这里,作为包含阀535和503在内的、配置在墨水供应路径各部上的阀,只要能够按照控制信号适当地对流路进行开闭或适当地控制流量,无论使用何种方式都可以。阀535可以使用与上述第1例的阀35同样的器件。此外,阀503具有多条流路和各个可以开闭该各个流路的阀体,也可以对该多个开闭状态进行组合,从而能够调整流量。
此外,作为包含泵536在内的、配置在墨水供应路径各部上的泵,只要能够按照驱动信号移送墨水,无论使用何种方式都可以。但是,在本实施方式中,泵536特别是可以切换墨水流的方向,而且,与流量控制调整阀503协作,能够实现压力变动少的墨水流量调节。在本例子中,可以相对于负压流路530有选择地向供应墨水的方向和排出方向移送墨水,可以使用由可控制旋转方向和转速的电动机(未图示)驱动的定压轴流型的泵。此外,作为泵548可以使用与第1例的泵48相同的泵。另外,以下关于泵536和548,将向记录头811供应墨水的方向的运转称为正转,将向从记录头811排出墨水的方向的运转称为反转。
子墨盒540包括具有一对相对的可挠性构件的可动部540A和设置于它们之间的压缩弹簧540B,通过该弹簧伸展方向上的应力,在使可动部540A在相互分离的方向上施加力,从而产生了负压。而且,在对记录头811的墨水供给急剧的情况下,这里成为缓冲器,协助向记录头811供给墨水。子墨盒540上设有压力传感器544,其用于检测可动部540A的位移,并依此实施墨水补充。而且,当检出内部墨水变少的时候,与第1例相同,通过导管204和接合部42从主墨盒203补充墨水。另外,在图19中,主墨盒203被构成为每种颜色设置2个,通过方向控制阀534-1选择其中任意一个,能够随着泵534-2的驱动,向子墨盒540补充墨水。
记录头811的连接管的另一边通过泵548和止回阀551与子墨盒540连接,通过该泵548与泵536的动作,可以使墨水从子墨盒540向记录头811、再从记录头向子墨盒循环。
与恢复动作相关联的回收到盖子44中的墨水,通过吸引泵45,被送入消泡室532,混入的空气被去除(消泡)。由透过气体而不透过液体的材料做成的气液分离膜533将残留在消泡室532中的空气向外排出,另一方面,还防止水分蒸发。此外,子墨盒540与记录头811的连接管在泵548和止回阀551之间的位置上分出岔路,通过止回阀552与消泡室532连接。经过了消泡室532的墨水经过止回阀553和第1例所述的除气系统38,返回到子墨盒540。
相对于以上各部的泵或阀的驱动信号或传感器输出,在包含图8的CPU800和I/O端口806等的控制部之间传递。
如上,通过具备像本例那样的墨水系统,就可以从图像形成系统或图像形成装置分离,并且可以独立于其他打印装置进行在各种条件下的控制,而且可以与上述第1例相同进行单体交换、维护。
即,在制造出打印装置116或记录头811后的进行出货准备时,使泵534-2动作,从接合部42向子墨盒540注入了墨水后,适当地运转各部分泵548、536,边在墨水系统内部循环,边填充墨水进去。在该过程中,墨水系统最初存在的空气从消泡室532的气液分离膜533被排出。此外,通过关闭阀535使泵548正转,从而可以对记录头811内部加压,由此可以进行将含有位于喷嘴等处的空气的墨水从排出口挤出的动作。而且,经过试验性的打印动作之后,关闭用于物流的压力调整阀,取下接合部42,实施压盖。
打印装置在到达用户处开始使用之前,首先在接合部42上连接朝向主墨盒203的流路,适当地运转各部分的泵548、536,使墨水在墨水系统内部循环。此外,通过进行压盖、关闭阀535、使泵548正转,从而可对记录头811内部加压,由此从排出口挤出包含处于喷嘴等上的空气的墨水,并且通过使泵45运转,从而使容纳于盖子的墨水通过消泡室532和除气系统38回流到子墨盒40中。
在打印开始前等通常的待机状态下被设定为负压较高的状态,当打印信号被输入时(图11的步骤S1041),由于从主墨盒203向子墨盒540送入墨水,从而减弱作用于记录头811的负压。在打印时,通过适当地控制负压调整阀535和泵536,根据打印装置116或记录头811将要打印的图像数据内容,进行适于各种打印任务的适量的墨水供给。进一步,在打印动作停止时,立刻将本实施方式的负压调整阀535设成关闭状态。另外,在恢复动作(维护)时或补充墨水时,对各部进行适当控制。
使用图20,从记录头811的打印任务和作用于记录头的压力的方面出发,说明本实施方式的墨水系统动作。
处于非喷出时的状态1301时,泵536为了使记录头811成为可喷出动作的状态,如符号1303所示,对记录头压力进行控制,以使其如符号1302所示那样产生一定压力。在开始从记录头喷出的时(符号1304),先使此前泵预先产生的压力接近大气压(0mmAq)(减小负压)(符号1306、1305)。此外,打印开始后,也要相应于打印任务的变化对泵产生的压力进行调整。由此,缓和由喷出造成的压力变化,将负压控制在理想的可以喷出的区域内1307。这里,在即使接近大气压也不能将其控制在可以喷出的区域内的情况下,就要使泵536正转(向墨水供应方向旋转),控制到高于大气压的压力状态(正压)1311上。相反,在打印任务减少的情况下(符号1301),就将泵发生压力变为负压(符号1309)。
通过根据如上的打印任务来控制泵536的驱动,虽然可以看到由于对于墨水惯性力引起打印任务变化的应答迟缓而导致不规则的压力变化(符号1308),但还可以使负压大致控制在理想的可以喷出的区域内1307。
图21表示本例的压力控制次序的一个例子。若在图8所示的打印装置的控制系统的结构中,该次序可以认为是CPU800按照存放在ROM803中的程序等来执行的过程。
首先,确认有无打印数据(步骤S1401),存在打印数据时,对每一打印单位区域中打印任务进行计数(步骤S1402),并且,参照对于预先设在打印装置主体(例如EEPROM804)等上的打印任务的记录头压力变化的曲线(步骤S1403),决定与上述计数值吻合的泵536的压力设定值(步骤S1404)。然后,实际驱动泵536,将记录头内压力控制在可以喷出的区域内。
打印开始时(步骤S1406),根据得到的现在的泵的设定值时的打印任务,判定每个打印单位区域的打印任务的变化是否超出规定范围,如果发生了那样的变化,就再次参照相对于打印任务的记录头压力变化曲线,对泵产生的压力进行变更设定(步骤S1407~步骤S1411)。即,在打印任务高于规定范围的上限值还升高的情况下,由于记录头内的压力相对于大气压变得相当的低,所以要通过减少泵的转速(反转),或者使其正转,使记录头内的压力控制在可以喷出的区域内。相反地,在打印任务比规定范围的下限值还要少的情况下,减少泵的转速(反转),就可以将记录头内的压力控制在可以喷出的区域内。重复以上控制直至打印结束(步骤S1412)为止,然后改变到待机模式。
另外,也可以不使用如上的软件处理,而是通过硬件来构成用于计数图像数据结构位的计数器,和对根据该计数值驱动泵536的电动机进行控制的装置。此外,还可以不是在根据打印进度打印任务发生变化时进行控制,而是根据打印数据预先制定泵的控制曲线,据此对泵进行前馈控制。此外,也可以根据检测出实际记录头压力的压力传感器549(如果子墨盒540内的压力被认为是与此实质上相等的话,使用压力传感器544即可)的检测输出,通过局部的反馈循环对泵进行控制。
7.本实施方式的优越性如上所述,本实施方式所采用的多个打印装置,相互之间具有独立性。即,多个打印装置彼此的关系在空间(配置)上是独立的,此外,信号系统和墨水系统也是独立的。
将短记录头在同一基体上排列适当个数,从而在进行对应于各种尺寸的记录介质而使记录头变长时,要迎合用户的各种需求,迅速设计出各种行式打印机,并提供低廉的价格是很困难的。对此,采用本实施方式,可以将多个打印装置以适当的分布进行配置,迅速并廉价地提供符合用户使用目的的图像形成装置或系统。另外,即使构成记录头的一部分的喷嘴上出现故障,也可对包含该记录头的打印装置进行更换记录头等必要的作业即可,对维护也有利。
此外,将短记录头在同一基体上排列适当个数,从而在进行对应于各种尺寸的记录介质而使记录头变长时,结合记录头的结构,当然必须变更其控制系统的硬件和软件。对此,本实施方式的各个打印装置,是从作为主装置的信息处理装置中接受分割打印数据的供给,并且按照从介质输送装置所供给的记录时刻的规定信号,独立进行打印动作的。即,各打印装置是关于信号系统完整的打印机单元。从这一点上看,本实施方式有益于迅速并廉价地提供符合用户使用目的的图像形成装置。此外,对于信号系统的一部分发生故障时的维护性,当然也是有益的。再有,在作为主装置的信息处理装置侧,只要设定根据打印装置数量的分割数和准备集线器即可,不会出现图像数据的展开或关于传送系统的较大的设计变更,所以,放宽整个图像形成系统的设计条件,就能够迅速并廉价地进行提供该系统。
另外,在本实施方式中,各打印装置中的墨水系统(相对于各记录头的墨水供给系统和恢复系统)也具有在打印装置间相互独立的结构。因此,可根据各打印装置的动作状态也就是打印量等,供给适量的墨水和进行恢复动作。此外还可以从图像形成系统或图像形成装置上分离,且独立于其他打印装置,实现各种条件下的控制,可以进行单体交换、维护。因此,本发明由于可以这样以单体的方式进行交换和处理,所以也适用于可相对于图像形成系统或图像形成装置的适当的支承构件装卸的打印装置。
8.其他另外,本发明并不限于以上的实施方式或随时叙述的变形例,可以在本发明的思想范围内进行适当的变形。
例如,打印装置的台数和记录头数(墨水的种类数)也并不限于上述实施方式,可以设定为适宜的数量。此外,它们的排列方法也可以是适当制定的。就打印装置而言,准备适当的台数,并将其适当分布,就可以迅速提供符合用户需求的图像形成装置或系统,这因此也是本发明的特长之一。
此外,在上述实施方式中,虽然各打印方式采用了长度(记录宽度)均一的记录头,也可以在打印装置间设置长度不同的记录头,还可以通过准备多种记录头来具体对应各种尺寸的记录介质。
另外,为了易于制造图像形成装置,提高上述维护性的效果,也可以附加可装卸地保持打印装置或记录头的装置,和用简单的操作就能够进行信号系统或墨水系统的连接·脱离的装置。
权利要求
1.一种图像形成系统,其特征在于,包括多个打印装置,其分别独立地保持由在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且相互分离,且该打印装置被配置在实质上与其各自具备的所述记录头的所述规定范围的长度总和相等的长度范围内;介质输送装置,其用于相对于所述多个打印装置输送记录介质;信息处理装置,其供给与多个区域对应的打印数据,而该多个区域与所述多个打印装置的配置对应。
2.一种图像形成方法,其特征在于,使用多个打印装置在共用的记录介质上形成图像,该多个打印装置分别独立地保持由在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且相互分离,且该多个打印装置被配置在实质上与其各自具备的所述记录头的所述规定范围的长度总和相等的长度范围内。
3.一种信息处理装置,其特征在于,包括图像分割单元,其将与打印相关的图像分割成多个区域;打印数据生成单元,其转换与该被分割了的各个区域对应的图像数据,生成打印数据;数据传输单元,其将对应于该被生成的各个区域的打印数据传输到为了通过协作进行所述图像打印而配置的多个打印装置上。
4.根据权利要求3所述的信息处理装置,其特征在于,还包括设定由所述图像分割单元产生的分割数的分割数设定单元。
5.根据权利要求3所述的信息处理装置,其特征在于,还包括设定分割的图像宽度的图像宽度设定单元。
6.根据权利要求3所述的信息处理装置,其特征在于,对由所述打印数据生成单元进行的对应于所述各区域的打印数据的生成、和通过所述数据传输单元进行的向所述多个打印装置的传输进行并行处理,并且,所述数据传输单元相对于所述多个打印装置同时传输打印数据。
7.根据权利要求4所述的信息处理装置,其特征在于,还包括显示单元,其将用于根据所述分割数设定单元所设定的分割数而明示所述被分割的区域的分界线,与所述打印有关的图像重叠,并将其显示在分布画面上。
8.一种信息处理方法,其特征在于,包括图像分割工序,其将与打印相关的图像分割成多个区域;打印数据生成工序,其转换对应于该被分割了的各个区域的图像数据,生成打印数据;数据传输工序,其将对应于该被生成的各个区域的打印数据传输到为了通过协作进行所述图像打印而被配置的多个打印装置上。
9.一种控制程序,其特征在于,其用于在计算机上实施权利要求8所述的信息处理方法。
10.一种存储介质,其特征在于,其存储了用于在计算机上实施权利要求8所述的信息处理方法的控制程序。
11.一种图像形成装置,其特征在于,包括多个打印装置,其分别独立地保持由在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且该多个打印装置相互分离,且该多个打印装置被配置在实质上与各自具备的所述记录头的所述规定范围的长度总和相等的长度范围内;介质输送装置,其用于相对于所述多个打印装置输送记录介质。
12.根据权利要求11所述的图像形成装置,其特征在于,所述介质输送装置具有打印开始指示单元,该打印开始指示单元根据对要输送的记录介质的输送位置的检测,对所述多个打印装置的每一个给予相应于配置的打印开始的指示信号,所述多个打印装置分别具有按照来自所述打印开始指示单元的指示执行打印动作的单元。
13.一种介质输送装置,用于对为了通过协作进行所述图像打印而被配置的多个打印装置输送记录介质,其特征在于,包括介质检测单元,检测被输送的记录介质的输送位置;打印开始指示单元,根据所述检测,对所述多个打印装置的每一个给予相应于配置的打印开始的指示信号。
14.根据权利要求13所述的介质输送装置,其特征在于,所述介质检测单元具有配置在所述记录介质的输送路径上的传感器,所述打印开始指示单元输出与从所述传感器到所述多个打印装置的距离相关的打印开始信号。
15.根据权利要求13所述的介质输送装置,其特征在于,由所述打印开始指示单元所输出的打印开始信号被相对于所述多个打印装置独立输出。
16.根据权利要求13所述的介质输送装置,其特征在于,还包括位置信号输出单元,其与所述记录介质的输送同步地输送用于所述多个打印装置进行打印动作的记录介质位置信号。
17.根据权利要求13所述的介质输送装置,其特征在于,还包括用于为了平坦地控制所述记录介质的被打印面而提高对所述记录介质的输送路径的密接状态的单元。
18.一种打印装置复合系统,其特征在于,包括多个打印装置,其分别独立地保持由在规定方向上的规定范围排列记录元件而形成的记录头,并且该多个打印装置相互分离;支承部件,其在实质上与该多个打印装置各自具备的所述记录头的所述规定范围的长度总和相等的长度范围内,配置并支承所述多个打印装置。
19.根据权利要求18所述的打印装置复合系统,其特征在于,在各个所述多个打印装置中,与多个色调对应的数目的所述记录头在与所述规定方向正交的方向上被并列设置。
20.根据权利要求19所述的打印装置复合系统,其特征在于,在所有的打印装置中,对应所述色调的并列设置顺序是相同的。
21.根据权利要求18所述的打印装置复合系统,其特征在于,所述多个打印装置分别包括按照被配置的位置接收基于分割一个图像而得到的图像数据的打印数据的单元;按照来自打印指示单元的指示实行所述打印数据的打印动作的单元。
22.根据权利要求18所述的打印装置复合系统,其特征在于,所述多个打印装置分别使用排列作为所述记录元件的用于喷出墨水的喷嘴而形成的记录头。
23.根据权利要求18所述的打印装置复合系统,其特征在于,具有向所述多个打印装置的每一个分配墨水的墨水分配单元,所述多个打印装置分别具有将与打印数据的量相应的墨水供给到记录头上的单元。
24.根据权利要求23所述的打印装置复合系统,其特征在于,所述多个打印装置分别包括存储从所述分配单元分配的墨水的墨盒;按照该墨盒的墨水存储量对所述分配装置与所述墨盒之间的墨水连通状态进行接通/断开的单元。
25.根据权利要求23所述的打印装置复合系统,其特征在于,所述多个打印装置分别包括用于良好地维持所述记录头的墨水喷出性能的恢复系统。
26.一种打印装置,用于权利要求18所述的打印装置复合系统,其特征在于,保持在规定方向上的规定范围中排列记录元件而形成的记录头,并且还可以安装在所述支承部件。
27.一种记录头,其特征在于,可以安装在权利要求26所述的打印装置上。
28.一种打印装置,使用在规定范围中排列记录元件而形成的记录头,其特征在于,包括从主装置接收打印数据的单元;按照来自打印开始指示单元的指示,实行所述打印数据的打印动作的单元,可以相对于配置在记录介质的输送装置上的支承构件进行装卸。
29.根据权利要求28所述的打印装置,其特征在于,所述记录头是排列用于喷出墨水的喷嘴而形成的喷墨记录头。
30.根据权利要求29所述的打印装置,其特征在于,包括墨水供给系统,用于对所述喷墨记录头供给墨水;恢复系统,用于良好维持所述喷墨记录头的墨水喷出性能。
31.一种记录头,其特征在于,可以安装在权利要求28所述的打印装置上。
全文摘要
一种图像形成装置、该装置用的打印机复合系统和介质输送装置、向上述图像形成装置提供图像数据的信息处理装置以及具备这些的图像形成系统和图像形成方法,可满足记录的高速化要求,同时对记录介质尺寸的变更、特别是大张化的要求,能够迅速而容易地进行处理。为此,以适当的分布对彼此相互的关系在空间上独立(分离)的、且信号系统和墨水系统也独立的多个打印装置(116)进行配置,使其按行顺序进行记录。信息处理装置(100)将做成的图像分割成多个打印数据,并传输给多个打印装置。对多个打印装置的配置区域配置输送大号的记录介质的输送装置(117),使得从该输送装置传输对应于多个打印装置的各个位置而制定打印时刻的信号。
文档编号B41J3/28GK1798656SQ2004800153
公开日2006年7月5日 申请日期2004年6月1日 优先权日2003年6月2日
发明者杉谷博志, 片山昭, 畠山贤二, 池田俊夫, 青木昭夫 申请人:佳能精技股份有限公司
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