专利名称：扫描头卡座和能在其上安装这种扫描头卡座的信息处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扫描头卡座，通过将该卡座可拆卸和可交换地安装到串行打印机上而和打印机的记录装置一起能使得该串行打印机可用作读出设备。
对于具有读出装置的打印机现在都有一个适于将装于滑架上的记录装置同读出装置交换的结构。一般来说，这种结构安排如下，用安装在用作读出装置的扫描头上的发光装置照射源文件的表面，然后，传感器经一透镜读出源文件的反射图象。
但是，按常规的结构布局，虽然记录装置和读出装置能够可交换地装到打印机上，而要使打印机能用作既带有记录装置又有读出装置的读出设备会遇到下面的问题(1)当内装有光系统的扫描头卡座同记录装置交换安在一滑架上时，该扫描头卡座安装在滑架上的位置应使得记录介质的读出表面按扫描头卡座的给定焦距在光学上定位。因此，为扫描头卡座提供的定位装置限定扫描头卡座和记录介质间的间隙应此限定记录装置和记录介质间的间隙的精度更高。另外，此时扫描头卡座安在滑架上的方式应使得将执行读出信息的光线导向扫描头卡座内部的包括在光路内的元件(透明的窗，透镜，和类似物等)得到保护以免除因和下盒部件的碰撞造成的任何可能的损伤。
(2)在记录装置内有用于油墨记录的墨盒喷墨打印机中，墨盒中盛装的油墨的颜色和数量按打印机的用途而不同。因此，采用了各种形式的将记录装置安于其上的滑架。尤其是近年来随记录技术的快速发展，新型打印机和油墨头卡座一个接一个的生产出来。结果，由于各种油墨头卡座的形状和安装方式各不相同，需要生产多种扫描头卡座，而导致了生产成本过高的问题。
而且，对用户来说，若拥有几种使用不同油墨头卡座的打印机，若他想用每一个作为读出设备，就必须为每个打印机购买扫描头卡座。
本发明是考虑到已有技术中存在的上述问题而设计的。本发明的目的在于提供一种具有高精度定位性能且易于安装到滑架上的扫描头卡座，和提供一种可将这种扫描头卡座安装于其上的信息处理设备。
本发明的另一个目的是提供一种能通过一种简单的扫描头卡座安装操作顺利地安装在滑架上的扫描头卡座，和提供一种这种扫描头卡座可安于其上的信息处理设备。
本发明再一个目的是提供一种扫描头卡座，其结构使得其基本单元可以为用于安装不同的油墨头卡座而设计的各种滑架所共用。
本发明的进一步的目的是提供一种其结构为当和记录头卡座交换时能方便地进行所需的其光学系统的焦距等调整的扫描头卡座，和提供一种能安装这种扫描头卡座的信息处理设备。
本发明的又一个目的是提供一种能和油墨头卡座交换地安装于能够移动信息处理设备的油墨头卡座以在记录介质上记录的滑架上的扫描头卡座，该扫描头卡座包括内有为读出所需的光部件的一下部箱体和下部箱体接合用于覆盖下部箱体敞开面的上部箱体；和位于上部箱体的上表面当其插入滑架时定位的导向装置。
本发明的另一个目的是提供一种在一记录介质上记录的信息处理设备，包括其上能安一扫描头卡座并使该卡座可和用以在记录介质上记录的油墨头卡座交换地沿记录介质移动的滑架，其中的扫描头卡座配有一内有为读出所需的光学部件的下部箱体，和与该下部箱体连接用来覆盖下部箱体敞开面的上部箱体以及位于上部箱体的上表面在其插入滑架时定位用的导向装置。
除上述之外的其他目的及优点对本领域技术人员来说从下文的本发明优选实施例的说明中可以清楚得知。在说明书中，参照构成了说明书的一部分的附图，图解说明本发明的例子。但是，这些例子并未穷举本发明的各种实施例，因此以参见说明书后的权利要求来确定本发明的范围。
图1是本实施例的外观透视图。
图2是本实施例的电路部件的布局透视图。
图3是本实施例的光学部件的布局的透视图。
图4是本实施例的内部结构侧视图。
图5是本实施例的光学部件固定方法说明图。
图6是本实施例透镜调节单元说明图。
图7是按本实施例安装的主体的状态图。
图8是图7中的喷墨记录设备的滑架透视图。
图9是图8中的滑架的头导向器附近透视图。
图10是安在图1中的喷墨记录设备上的记录头卡座，从可看到墨盒安好时的记录头端头单元的角度观察的透视图。
图11是安在图1中的喷墨记录设备上的记录头卡座，从可看到墨盒安好时的记录头端头单元的角度观察的透视图。
图12是为将记录头卡座安在图2的喷墨记录设备的滑架上的步骤的第一步的透视图。
图13是为将记录头卡座安在图2的喷墨记录设备的滑架上的步骤的第二步的透视图。
图14是图10中的记录头卡座的平面图。
图15是沿图14的15-15线的记录头卡座剖面图。
图16是安在图10的记录头卡座上的墨盒的平面图。
图17是沿图16的17-17线的墨盒剖面图。
图18是墨盒的油墨输入口和连在一起的图17中的支架的状况的剖面图。
图19是为将墨盒安在记录头卡座上的步骤的第一步的透视图。
图20是为将墨盒安在记录头卡座上的步骤的第二步的透视图。
图21是相应于图14中的21-21线的具有位于支架底壁上的一个朝上弹射弹簧的记录头卡座实例的剖面图。
图22是安装在图8的滑架上的图11的记录头卡座的情况的剖面图。
图23是和图8到图22的记录头卡座不同型式的记录头卡座的201的透视图。
图24是扫描头卡座10代替记录头卡座101安装到图22的滑架40上的情形的透视图。
图25A和25B是提供和图23中的记录头卡座201相同构形的连接器的结构和安装情况图。
图1到图3非常恰当地说明了本发明的一个实施例的扫描头卡座的特征。图1是本实施例的外观透视图。图2是移去图1中的上部箱体2后的电部件的布局图。图3是光学部件的布局图。图4是上部箱体2和下部箱体1连在一起时的状态的剖面图。
在图1中，参数1是下部箱体，光学部件，电部件和其他所有有关部件安在其内。该箱体上有定位孔1B和定位槽1C以当安到滑架上时将其定位。参照壁1A也用于确定其在读出方向上的状况。当安装在滑架上时，将箱体朝向滑架一侧的参照壁(未画出)偏斜以调整其安装位置。参数20A代表用作其安到主体上时保证电连接的内部I/F的连接器单元。该单元由螺丝21固定到和参照壁1A平行的壁1D上、参数2为上部箱体，当其和下部箱体连接以覆盖下部箱体1的敞开面时构成了扫描头卡座10。
上部箱体2和下部箱体1配有钩装置，和通过挂钩装置使得接合更可靠的连接装置。上部箱体2上的铰链2C和2D作为钩装置，而下部箱体上的旋转孔1S(见图2)使铰链2C和2D插入其中。当铰链2C和2D插入旋转孔1S时将上部箱体2和下部箱体1可旋转地支撑着。
另外，对下部箱体1来说，在和旋转孔13相对的边的侧壁上有一突起30，而在上部箱体2上，有一个带有形状和该突起3D配合的凹槽20的突起(钩部件)2F。该突起2F和下部箱体1面对该突起2F的边构成了连接装置。
由于突起2F的凹槽2D和突起3D构成了装配装置，当这些突起装配在一起时可以形成带上部和下部箱体连在一起的扫描头卡座10。
其中若用一凹槽代替突起3D，则可以用一突起代替突起2F的凹槽2D。
另外，在调整光学系统或进行其他内部相关的操作时，上部箱体1或打开或关闭。为了有助于其开关，在上部箱体配有突起2F的和铰链2C和2D相对的一边有檐2G从下部箱体1突出。
在上部箱体2的上表面上形成凸耳2A和2B用作定位导向装置。当扫描头卡座插入滑架主体时，凸耳2A和2B与滑架啮合，使得定位孔1B和定位槽1C和底座上的定位单元(未画出)很好吻合。
图2是除去上部箱体2的情形的透视图。
参数20是其上安有电元件的柔性板，它基本上呈箱形以包围光学部件。柔性板20的端部上安有一连接器单元20A。另一端安装有图象传感器13(见图3)。而且也安装了作为后文所述的光源的发光二极管，和图象处理电路(未画出)以及其他元件。
参见图3和图4，针对本实施例的光学系统的布局进行说明。
参数3是用作光源的多个发光二极管(λ＝570nm)，它们和读入宽度平行并比读入宽度长。靠近光源发光二极管3，作为会聚装置的一圆柱形棒状透镜6和发光二极管3的排布方向平行设置。而且，其排布使得从发光二极管3发出的辐射中心穿过棒状透镜6的有效透镜表面的中心，由此倾斜地照射源文件的表面。
源文件反射光的光轴穿过一场透镜7，即基本上和源文件垂直的图象聚焦系统的第一透镜。穿过场透镜7的反射光的光轴前进方向经平行于读入宽度方向的反射镜8弯曲90°以使光束基本上和源文件平行。
参数11A是光圈，第一聚焦透镜系统的场透镜7的聚焦面假定定位于其上。光圈11A后，安置了第二聚焦透镜系统，聚焦透镜12。
在聚焦透镜12的焦距处有一光电转换元件13C。该光电转换元件13C通过其连接器焊到柔性板20上和柔性板20连成一体，并一起作为图象传感器13，其中聚焦系统透镜的布局使收缩比为0.45158。
下面说明要加入的光学部件的状况。在安有发光二极管3的柔性板20的后面，通过双面导电粘合胶带粘固一铝散热片4。发光二极管3的辐射角由柔性板20和安在下部箱体1的三角肋1F和1H上的散热片4来确定，当支撑棒透镜6的棒透镜支架5和下部箱体1的钉固部分1J将散热片4的两端压下时固定了该辐射角。
见图3，棒透镜6有一圆柱形透镜部分用作会聚装置以增加光源的光量。棒透镜不发光的两端部的突起6C和6D和散热片4上的定位孔4A吻合。之后，如上文所述排布，用作光源的发光二极管3的辐射中心穿过和棒透镜6的圆柱方向成直角的方向上的圆的中心。
为固定棒透镜6的两端，棒透镜底座6A和透镜部分的圆柱形同轴安置，然后，通过将棒透镜6安在下部箱体1的槽1K上，将其中心定位。棒透镜底座6A上切成字母D形部分由棒透镜支架5的折叠端固定。使该切成字母D形部分比下部箱体1的三角肋的1F和1H边稍高。当它为棒透镜支架5压下时，沿图3中逆时针旋转，由此将棒透镜6和散热片4固定成一体以使棒透镜臂6B偏向下部箱体1的三角肋1B。
当下部箱体1的固定突起1N穿过棒透镜支架5的两端时阻止了棒透镜支架5的下落。
由三角肋1F和1G确定的斜行辐射边的光轴，在辐射时从设定在从聚光镜的光轴上的源文件的表面的中心位置在深度方向上再偏1.5°。
如上所述，光源的辐射中心位置比源文件高度的参照位置在深度方向上更远。因此，即使纸件距参照位置的间隙改变了也可以降低输出波动，同时保持了高分辨率和降低了密度不均匀性。
另外，就驱动发光二级管3的方法来说，光源在读出之前通电流一定时间的预热。之后用低电流驱动发光二极管以维持其处于一特定的温度。由此，稳定了光源的温度而降低了输出波动和降低了读出后的图象密度的不均匀性。另外，光源预热也缩短了读出第二页纸所需的等侯时间。
参见图5，说明固定本实施例场透镜7和反射镜8的固定方法。
参数7A为反射镜支架，它是形成于一基本为凹形的张开的弹簧。在其较低部分上形成一固定装置以固定场透镜，而在其较上部分上形成一固定装置以固定反射镜。支架的结构使其具有固定透镜和反射镜的功能。
下面结合图4和图6说明聚焦透镜12的调整和定位方法。
用作第二聚焦系统的聚焦透镜12粘固到形成光圈11A的圆柱形透镜筒11上。该透镜筒11沿透镜架9的内圆周可滑动。一夹具(未画出)插入筒凹槽11B中以调节运动。参数16是具张开弹簧能力的透镜制动器。其角部分的固定使透镜筒11一直偏向下方，经常规调整后，用螺钉21固定。
透镜支架9在下部箱体1的滑动槽1S中滑动。槽的突起9A和9B与光轴平行。透镜支架9的内圆周和槽突起9A和9B平行。聚焦透镜12平行于光轴滑动以确定其在Y方向上的位置。法兰9A和9B在有一个高度和与源文件平行的光轴相同的平面的肋1Q上滑动。法兰9A和9B上有细长的孔用于在透镜支架9位置调整后用螺钉固定它。
在聚焦透镜12后，带有光电转换元件13C的图象传感器如上述排布。该图象传感器配有位于和光电转换元件13C的准直线平行的线上的定位孔13A和13B，该定位孔13A和13B和与其平行的透镜支架上的定位突起(未画出)啮合，由此确定方向Z的光轴。
图象传感器由螺丝穿过该传感器焊于其上的柔性板20上的固定孔(未画出)而固定于透镜支架9上。
按本实施例，光学透镜的排布使其构成如上述的远心系统。因此，使放大率的变动很小。
参见图7，说明具有上述结构的扫描头卡座安装在本实施例的记录装置的主体上的情形。
在图7中，参数10为可拆卸和可与在记录介质上记录的记录头卡座30交换的扫描头卡座。
扫描头卡座10的形状和用于打印的记录头卡座30的形状相同。和记录头卡座共同使用的连接器单元20A安在和主体电连接的扫描头的部分上。
参数40是配有接触点单元(未画出)以传递或接收读出控制信号经扫描头卡座10的连接单元20A进出主体的滑架。所述扫描头卡座由头导引器122压向接触点单元，由此确保底座40和扫描头卡座10的接合。
读出信号经过连接单元41和软电缆44由设备主体的CPU处理。
滑架40沿框45的边板45A和45B之间的滑动轴和滑板47往复移动以进行读出操作。参数48是通过皮带45驱动滑架40的驱动马达。
参数50是送纸叠式存贮器用以供入源文件。当它用于打印机时，插入记录纸。源文件3由供纸辊51从送纸叠式存贮器送入打印机的后边，由LF辊52和压辊53送入滑架40下的读出位置。当由重复间歇线每次送入读入宽度的一部分时，源文件由排纸辊54最后排出。
下面将说明图8。图8是图1所示的喷墨记录设备的滑架40的透视图。
滑架40整体上是一个框形。在其中空部分中，安装扫描头卡座10或记录头卡座101。在滑架40的背面有两个连成一体的轴承40a。导向轴105穿过每个轴承40a。另外，在滑架40的前面，两个钳子，导向栏钳40b和防止滑架变形的制动器40c连成一体。导向栏钳40b位于电缆压紧支架121一边，防止滑架变形的制动器40c在头导向器122一边。导向栏钳40b，和防止滑架变形制动器40c由两个各自有一个上下方向的槽，两者中间形成有一板型导向栏112的突出元件。由此，滑架40由两个轴承40a，导向栏钳40b和防止滑架变形的制动器40c支撑。这样滑架40被支撑后和底114(见图1)平行，这样基本上可以保持记录介质P和安装在滑架40上的记录头卡座101的喷嘴单元150之间的间隙不变。
但是，形成防止滑架变形的制动器40C的两个元件之间的间隙比形成栏钳40b的两个元件间的间隙大。而滑架40必须由除防止滑架变形制动器40c以外的三点支撑。这是由于为支撑滑架40使之与底座114平行，滑架40由三个不在一条直线上的三个点支撑就足够了，这种排布是考虑到加在滑架40上的是滑动负载，而且，配备防止滑架变形的制动器，40c以避免当油墨头卡座104从滑架40上装卸时由于加在导向栏钳40b和各轴承40a的负载带来的不应有的滑架40的错位和变形。这样，当进行要求的操作时出现的各种缺陷得以避免。另外，防止滑架变形制动器40c安在头导向器122一边。这是因为，如下所述，在记录头卡座101从滑架40上装卸时的力作用于该头导向器122上。
软电缆103沿给定路径拉伸，并由电缆压紧支架121固定以使固定软电缆前端的电缆端头103a位于如图8右手侧所示的滑架40的侧壁内。记录头卡座101的头连接器153(见图10)在记录头卡座101安到滑架40上时和电缆端头103a接触。由此和记录头卡座101实现电连接。
电缆压紧支架121由不锈钢或导电材料的板状元件折叠而成。其上端折向滑架40内形成盖部分121a。另外，电缆压紧支架121的一部分和软电缆103以GND方式接触。换句话说，电缆压紧支架121经软电缆103电接地。这样将充向操作者手指的静电向GND放电，该静电是在操作者向滑架40装卸记录头卡座101时积累在记录头卡座101上或类似物上的。由此，防止了静电等向电缆端头103a放电而不会损坏喷墨记录设备的控制板。
另外，由电缆压紧支架121形成的盖部分121a，使电缆端头103a置于其下，这样操作者不会无意识地用手指等接触电缆端头。这样不仅静电易于向电缆压紧支架121放电，而且电缆端头103a本身也为盖部分121a所保护。
在电缆端头103a位于其上的滑架40的表面，形成两个连在一起的头定位突起40d和40e。该定位突起40d是方形的，位于比电缆端头103a更深的侧面上，而定位突起40e是有锥形头的圆形，位于前面比电缆端头103a更前的位置上。当记录头卡座101安在滑架40上时，头定位突起40d之一与用于记录头卡座101的头定位用的切削槽153a(见图10)啮合。同时，另一个定位突起40e和记录头卡座101的头定位孔153b(见图10)啮合。因此，记录头卡座准确地在滑架40上定位。从上述可知，滑架40的定位装置是由各头定位突起40d和40e形成的，而记录头卡座101的定位装置是由用于头定位的切削槽153a和头定位孔153b构成的。
而且在滑架40面对电缆端头103a的位置上配一接触簧123，一种树脂做成的头导向器122固定于该弹簧的前端。换句话说，该头导向器122由滑架40弹性支撑。当记录头卡座101如下文所述安装在滑架40上时头导向器122和记录头卡座101的头压紧部分160d(见图11)配合。由此，记录头卡座101在接触簧123的弹力作用下偏向电缆端头103a。通过使得电缆端头103a和头导向器122彼此面对，电缆端头103a和头端部153稳固地接触。当记录头卡座101安在滑架40上时，头导向器122也作为导向装置。
按本实施例，如图9所示的接触簧123采用双列螺旋型螺旋扭簧。两个盘绕部分由一支撑棒支持，后者是和滑架40成一体的。同时，各盘簧的伸出端部挤压由滑架40支撑的金属轴元件124。这样，当接触簧123接受一负载时，可以分散任何作用于滑架40的负载，而避免了滑架40变形。另外，为使得记录头卡座101安在滑架40上时，电缆端头103a和头端部153之间接触更牢靠，接触簧123加给记录头卡座101的压力设为约2kgf。
如上所述，电缆压力支架121形成一盖部分121a，同时头导向器122定位于面对电缆端头103a的位置上。因此，当记录头卡座装在滑架40上时，记录头卡座在头端部153一侧的面可以插到盖部分121a的下面，它以盖部分121a的前端为轴旋转而被安装起来。其中，记录头卡座101安装时，该盖部分121a作为导向器。而且它使得可以在较小的空间内安装记录头卡座101。
其中，为增加墨盒中装油墨的容积，记录头卡座101的形状和滑架40的形状要相吻合。记录头卡座本身的形状使之也用作一种导向器。因此只需沿滑架40的底的内壁插入其底的较下部分就可以方便地将其安装在滑架上。
另外，由于盖部分121a在电缆终端103a上方伸延，除非记录头卡座101在头端部153一侧的面插入盖部分121a的下面，否则记录头卡座101的底板151或类似物会在接触电缆端头103a之前靠在盖部分121a上。这样，避免了记录头卡座101插入时损坏电缆端头103a。
下面说明记录头卡座101。图10是记录头卡座101的透视图，观察方向为使可见到头端部153。图11是在可见到头端部153的相反侧的角度观察的记录头卡座101的透视图。
记录头卡座101和排放油墨的喷嘴单元形成一体，并如图10和11所示，带有其上表面上有一开口的盒型支架160。盛装油墨的墨盒130可拆卸地安装于支架160内。
头端部153是玻璃钢板或类似物形成的电路板，固定于基板151上。和构成喷嘴单元的多个电热转换元件相连的线由热焊和头端部153相连。另外，基板151以相对于记录介质P的传送方向成一到四度倾斜安装。因此构成喷嘴单元的多个排放口的排也相对于记录介质的传送方向倾斜一到四度。
由墨盒130输入构成喷嘴单元的共同液体室并暂时保存在其中的油墨通过毛细现象进入液体通路，在排放口形成弯月面，并保持该通路充满油墨。此时，当电热转换元件响应于传给头端部153的记录信号被充电产生热时，电热转换元件上的油墨突然加热产生薄膜沸腾，由此在液体通路内产生气泡，通过各气泡扩张，油墨从各排放口排出。其中，电热转换元件是作为生产能量的能量产生元件的例子，本发明不能局限于此。也可以用产生机械能而立即产生排放压力的压电元件。
在基板151面对滑架40的各头定位突起40d和40e的位置上，形成头定位切削槽153a，在记录头卡座安到滑架40上时和方形头定位突起40d啮合，而形成定位孔153b类似地与圆形头定位突起40e啮合。
基板151通过热焊或超声焊固定于支架160的一端的壁上。在基板侧的支架160的上表面的端部上，形成一台阶160a使得该部分比其他部分低一个台阶。在记录头卡座安在滑架40上时，该台阶部分160a的上表面可插入电缆压紧支架121的盖部分121a(见图8)的下面。这样就将记录头卡座101方便地大致定位。另外，作为将记录头卡座可拆卸地安装到滑架40的机构，在支架160和基板151相对的一侧，即安装到滑架40的支架的另一边的壁的外表面上，有一个作为夹具由滑架40的头导向器122(见图8)支撑的头压力单元160b和将记录头卡座可拆卸地安装于滑架40上的头装卸操作单元160c。头压力单元160b是由支架160与基板151相对侧的面的较底端斜向较上端部分而形成的一个凹部分，头压力单元160b的上部是更凹下的头导向器的偶联器164，滑架40的头导向器122在记录头卡座101安在滑架40上时和该头卡座导向器的偶联器164啮合。之后，由于头导向器122和头导向器的偶联器164接合，记录头卡座101定位到滑架40上并固定。头装卸操作单元160c位于距记录头卡座101的前侧的头压力单元160b的最远的面，即头压力单元160b安装的面的上端部。在将记录头卡座101从滑架40移开时操作者手指钩在该单元上将其拉起。这样，拆卸更方便。
上述头压力单元160b和头装卸操作单元160c分别位于相对于由下文将说明的用作插销杆导向器132a的插销导向器槽160h(见图14)的机构形成的伸出面低陷的面上。由此，记录头卡座101的有限的体积有效地用于提供由滑架40的头导向器122支撑的固定单元，同时头的装卸操作单元以最小的空间实现同样目的。
下面说明记录头卡座101在滑架40上的装卸操作。
这里，将记录介质P的传送方向的上游侧定为纵深侧，其面作为后面，而其下游侧定为前侧，其面在下文的说明中作为前面。
图12是图8所示的喷墨记录设备置于一罩体中的状态的透视图。如图12所示，其外部由一下部箱体118和上部箱体117构成，其内安有图8所示的喷墨记录设备。
在上部箱体117的纵深侧部分，可自由开关的顶盖119覆盖上部箱体117。上部箱体117在对着压力板108的位置有一开口。当顶盖119打开时，它用作托纸盘将记录介质固定于压力板108上。而且，上部箱体117有一个从其中心部分到前面的开口。由此开口可以装卸记录头卡座101或墨盒130。因此，当换记录头卡座101或墨盒130时，滑架40通过给定的操作移到其活动范围的中心部分。在用于更换记录头卡座101或墨盒130的开口的前侧，安装一可自由开关的头盖120以部分或全部覆盖该开口的上表面。当不需更换记录头卡座101或墨盒130时，该头盖120关上以保护使用中的记录头卡座。
当记录头卡座101安装到滑架40上时，安有基板151的记录头卡座侧(见图10)如图12中粗箭头所示首先斜插，并使该侧插入安装在滑架40上的电缆压力支架121的盖部分121a的下面。记录头卡座101的梯阶部分160a的直立面(见图10)靠在盖部分121a的端面上，而大致将记录头卡座定位。
然后，记录头卡座101如图13所示被压下。此时，记录头卡座101的头压力单元160d的斜面(见图11)由滑架40的头导向器122(见图8)导向以使各头定位突起40d和40e分别和记录头卡座的头定位切削槽153a和头定位孔153b啮合。这样，平稳地将记录头卡座安到滑架40上。当记录头卡座完全安好后，头导向器122和头导向器的偶联器164(见图11)吻合以固定记录头卡座101。另外，由头导向器122产生的压力，使记录头卡座101的头端部153压向滑架40的电缆端头103a而形成两者间稳定的电连接。
当从滑架40中移开记录头卡座时，将滑架40的头装卸操作单元160c拉起。然后，头导向器122和头导向器的偶联器164的接合脱开。头压力单元160b抬到头导向器122上，由此使得记录头卡座101的头装卸操作单元160c侧从滑架40伸出而呈倾斜状态。之后，从滑架40伸出的部分被拉起使得记录头卡座101轻松地从滑架40移开。
再者，在头压力单元160b的安装面上，头装卸操作单元160c位于离头压力单元160b最远的位置。结果，头导向器的偶联器164从头导向器122脱开时的力矩在头装卸操作元件160c被拉起时变大。结果，只加很小的力就可将记录头卡座101移去。因此记录头卡座101的装卸操作变得更容易，同时能被牢固夹住。这里为了可以用较小的力移去记录头卡座101，设计应使得头压力单元160b位于距平行于滑架40的移动方向的中线的纵深侧，而头装卸操作单元160c位于前侧的端部。
图14是图10中的记录头卡座101的平面图。图15是沿图14的15-15线的记录头卡座101的剖面图。如图14和15所示，油墨进口管160d在支架160的底壁上伸出。开向该油墨进口管160d的油墨通路160e和喷嘴元件150的共用液体室150c(见图8)连通。在油墨进口管160d的圆周上固定由橡胶等形成的弹性密封环元件161。另外，在油墨进口管160d的开口端，安装过滤器162以防止外面的颗粒吸入喷嘴单元150。
在支架160的基板151侧的上端部，在两拐角处各形成扩展部分160f。而且，在该部分附近，有成半圆形凹槽的盒挤压导向部分160g。另一方面，在支架160的相对于基板151侧的内壁上形成插销杆导向槽160h。该槽在墨盒130(见图10和11)安装时用作插销杆132a(见图10和11)的导向器。此外，在支架160的底壁和基板侧的壁相交处的端上形成一斜面160k。
这里说明安在记录头卡座101上的墨盒130。图16是安在图10的记录头卡座101上的墨盒130的平面图。图17是沿图16的17-17线的墨盒130的剖面图。
墨盒130配有一盛油墨的容器132，具有一导气口(未画出)的盖元件131，它覆盖容器132并使之密封。
在容器132的底上形成一油墨输入口132b，支架160的油墨进入管160d(见图15)插入其中，在其圆周上，设置一圆柱形支撑元件132c。在支架160安到墨盒130之前一密封元件(未画出)密封住该油墨输入口132b以防止油墨泄漏。
在容器132内，装有由海绵等形成的油墨吸收物133。油墨被吸进该油墨吸收物133并含在其中。在支撑单元132c上，插入由一捆单方向的纤维形成的油墨输导元件135并支持于其中，油墨吸收物133和油墨输导元件135上端面紧密接触。吸入油墨吸收物133的油墨经该油墨输导元件135导入油墨输入口132b。当墨盒安到支架160时，支架160的油墨进入管160d插入油墨输入口132b与其连通。然后，油墨经油墨通路160e输入喷嘴单元150。此时，油墨输入口132b的圆周上的密封环161和油墨输入口132b的外端部紧密接触以防止油墨泄漏。
另外，为经一空气层使油墨输入口132b和导气口连通，在容器132和盖元件131的内部的给定位置上形成肋134(在图17中，只画出盖元件131的肋134)。这样在油墨吸收物133，容器132和盖元件131之间形成了特定的空间。同时，在支持元件132C的内表面的一部分上，有一缝(未画出)以连通容器132的内部和外面。由此，墨盒130的内部和外部经空气层连通，而防止油墨在密封油墨输入口132b的密封材料剥去时从油墨输入口132b喷出或泄漏。此外，即使在记录操作时墨盒130的周围温度升高，墨盒130中的油墨也不会挤出。而且，油墨也不会留在容器132的内壁上。所以不用担心油墨从油墨输入口132b和导气孔泄出。由此也提高了油墨消耗效率。
同时，作为墨盒130的外部结构，一个下落阻塞钉132d和容器132连成一体当安装到支架160时靠在支架160基板151侧的内壁上作为墨盒130的面上的钉型挤压装置。该下落阻塞钉132d和支架160上形成的用作墨盒130安装到支架160上的导向物同时在墨盒130安到支架160时与用作墨盒130的支撑物的墨盒下落阻塞孔160i(见图15)啮合。此外在容器132的底壁和下落钉132d所处的面交界处的端头形成倾斜面132f。这倾斜面132f的角度和形状与支架160的倾斜面160k(见图15)基本一样。
另外，下端为弹性支撑的插销杆132a和另一端面，即和下落钉所处侧的相对侧的外壁连成一体。该插销杆132a向墨盒130的外部较上部分倾斜以与支架160的插销杆导向槽160h(见图14和15)啮合。当墨盒130安到支架160时，插销杆导向槽160h将插销杆压下向图17箭头C所指的方向弯曲。因此，形成于插销杆132a上的插销钉132e和插销杆导向槽160h上的插销钉偶联孔160j啮合。其中对本实施例来说，插销杆132a和容器132连成一体。
在盖元件131的上表面，在下落钉132d所在处的端部形成一梯阶部分131a，使得该部分比盖元件131的上表面低一个台阶。当墨盒130安到支架160时，插入墨盒130，同时使该梯阶部分131a进入支架160的各扩展部分160f(见图14和15)的下面以将墨盒大致定位。其中，墨盒挤压部分131b和支架160的墨盒挤压部分导向器160g吻合。
下面说明墨盒在支架160上的装卸操作。
当墨盒130安到支架160时，首先将密封油墨输入口132b的密封材料剥去。然后如图19所示，按图19中箭头所示方向将墨盒130从形成下落阻塞钉的一侧斜插。在墨盒130的梯阶部分131a进到各扩展部分160f的下面的同时，下落阻塞钉132d钩到支架160的墨盒下落阻塞孔160i(见图15)上，将墨盒130大致定位。此外墨盒130上形成斜面132f。因此，在墨盒插入支架160时，该倾斜面作为导向器。当将该面基本上平行于支架160的底壁放置时，插入墨盒，这样易于将墨盒130的阶梯部分131a插入支架160各扩展部分160f下面。此外，支架160和墨盒130均有斜面160K和132F，它们彼此面对。结果，具有不同倾斜度的任何其它墨盒均不能安装，由此，避免了墨盒的任何安装错误。
参见图20，压下墨盒130使得插销杆132a可沿插销杆导向槽160h(见图14和15)移动。然后，使墨盒130以已插入支架160的部分为中心稍为转动，将插销杆132a压入而在插销杆导向槽160h作用下向内弯曲。结果，插销杆132a的插销钉132e(见图17)和支架160的插销钉偶联孔160j(见图15)啮合。然后，将墨盒130固定于支架160。此外，当插销钉132e和插销钉偶联孔160j啮合时，产生一“咔嗒”声的感觉就可得到合适的安装接触。
当从支架160移去墨盒130时，向内压插销杆132a以使插销钉132e和插销钉偶联孔160j的接合脱开。由于插销杆132a弹性支撑在其较低端部，在斜向墨盒130的外面时，插销杆在插销钉132e和插销钉偶联孔160j的接合脱开时要恢复到如图17所示状态。因此，插销杆132a的最下端的斜面沿插销杆导向槽160h上滑，之后，墨盒的插销杆132a一边自动升起而呈倾斜放置。当这种升起的部分被提起时墨盒130被移出支架160。
如上述，墨盒基本上是旋进式旋出支架160的，因此其装卸操作可在一小空间内进行。此外，安装时，用墨盒130的斜面为导向器，梯阶部分131a进入支架160的扩展部分160f的下面。这样墨盒插入支架160的方向得到校正。而且，由于提供了墨盒130上的墨盒挤压部分131b和支架160上的墨盒挤压导向器160g，墨盒插入支架160中的位置也被规范了。由此，墨盒130可以基本上以墨盒挤压部分131b为中心旋转。
这里，墨盒130安装到支架160上和过滤器162(见图14和15)无任何相干。在墨盒安装时不可能损坏过滤器162。此外，墨盒旋转以安进或卸出支架160，使得可用很小的空间进行之，结果可以使喷墨记录设备更小。
按上述例子，设计的是采用墨盒130的位于插销杆132c侧的端部在插销杆132a的回力作用下抬起的现象从支架160中移去墨盒130，此外，也可以设计一种如图21所示的弹起式弹簧作为使墨盒130的底壁的另一端部(即插销杆所在的一侧)偏向支架160的开口的装置。通过使用这种弹力将墨盒130位于插销杆132a一侧的端部抬起。这种弹起式弹簧是固定于支架160的底壁上的片簧，其从支架160的喷嘴单元侧伸向插销杆导向槽160h侧的自由端向上弯曲，由此该弹起式弹簧168的弹力可将墨盒130的插销杆132a一侧的端部抬起，并增加了它从支架160中伸出的程度。这种作用有助于使得更易于将墨盒移去。
另外，结合图19和20已说明了将墨盒130装卸到单是记录头卡座101本身的过程，但是当然也可以将墨盒130装卸到已安在滑架40(见图8)上的记录头卡座101上。
图22是墨盒130安到记录头卡座101之后，该记录头卡座安到滑架40的情形的透视图。从图22可知，插销杆132a用作墨盒130的装卸操作单元，而头装卸操作单元160c作为记录头卡座的装卸操作单元，它们位于相对滑架40的移动方向来说一侧且为相同侧。因此，操作者易于识别各操作元件，而使其可以一体操作而提高效率。而且，从设计的角度，可以提供一种布局合理的操作单元。再者，它应是以为操作者只在插销杆132a和头装卸操作单元160c所位于的一侧操作上述单元提供有效空间。因此，只要由此安置滑架，就可以将墨盒130或记录头卡座101在任意位置上装卸。
另外，插销杆132a和头装卸操作单元160c彼此靠近，盒130的移去操作是由向内压插销杆132而进行的。而记录头卡座101的移去操作是由拉起头装卸操作单元160c而进行的。由操作方法上的这种不同，是为了避免上述单元操作的错误。另外，插销杆132a和头装卸操作单元160c的位置处于不同的阶面。这也是为了更易于识别单元功能的不同。此时，比较墨盒130和记录头卡座的装卸频率，墨盒更经常装卸。因此，插销杆132a的头(操作者将其手指钩住的地方)的位置比头装卸单元160c的高以更易于操作。
图23是具有和图8到22所示的记录头卡座101不同形式的一种记录头卡座201的透视图。记录头卡座201能盛大量的油墨而用于大的记录设备。
图1到图6所示的本实施例的扫操头卡座可以安装在使用上述具有不同模式的记录头卡座101和102的任一种喷墨打印机上。
换句话说，对小记录头卡座101来说，和记录头卡座101相同形式的扫描头卡座可安在能安装记录头卡座101的滑架40上，面对较大记录头卡座201来说，将扫描头卡座作成和记录头卡座201相同的形状由一连接器也可将扫描头卡座安在安装记录头卡座201的滑架上，这将在下文说明。
在考虑扫描头卡座10的安装兼容性之前，首先说明记录头卡座101的兼容性。
图24是将扫描头卡座10代替记录头卡座101安在图22所示的滑架40上的情形的透视图。
为了增加安装在记录头卡座内的墨盒的油墨贮存，记录头卡座101的形状和滑架40匹配并同时在其如前文所述插入滑架内时作为导向器。
但是对扫描头卡座10来说，需要具有和记录头卡座201同样的形状。其底面的形状(和记录纸同侧的面)和记录头卡座201的底面形状相同，在将其插入滑架40中时，作为定位导向装置的凸耳2A和2B沿壁的上边落到滑架40上，使得更易于插入操作。插入时的精确定位按和记录头卡座101同样的方式通过两个头定位突起40d和40e，和定位孔1B与定位槽1C来完成的。
在扫描头卡座10如图24所示安装时，将其压向头导向器122的接触点以保证扫描头卡座10接触并安在滑架上。
此时，从上部箱体2伸出的突起27上形成的凹下部分2E(见图4)是为头导向器122所压的部分。因此，设计的模式是将突起2F压向销钉3D而使凹槽2D和销钉3D的接合更牢。从而，使下部箱体1和上部箱体2更可靠地成为一体。当扫描头卡座10从滑架40移去时，将檐2G拉起。但是，由于扫描头卡座10从滑架40移去前突起2F一直为头导向器122所压，移去过程要在上部箱体2和下部箱体1依然是一体时进行。结果使得操作更简便。
见图25A和25B，说明连接器的结构和其安装以得到和记录头卡座201一致的形状。
如图25A和25B所示，将上部箱体2从扫描头卡座10移去，只用下部箱体1。
如图25A所示连接器225的铰链元件(未画出)和用于旋转下部箱体的孔1S(见图2)匹配，然后，图3所示的销钉3D和从与铰链元件相对侧的边部分伸出的部分上的凹槽(未画出)匹配，之后，形成了和图23所示记录头卡座201相同的形状。由此，上部箱体和下部箱体成为一体得到如图25B所示的扫描头卡座226。
其中，已说明过下部箱体1和连接器225的连接方式与将上部箱体2和下部箱体1匹配的方式相同，但本发明并不限于这种方式。只要其方式在将扫描头卡座安在打印机上时不带来任何障碍，其他任何连接方式都可以使用。因此，通过使用这种接合器方法，扫描头卡座可以设计成不同的形状，由此不必制备整个新的头卡座。这样不仅可以明显降低成本，而且一个基本元件就可以用于几种打印机。
由于本实施例具有上述结构，可以得下面的结果当扫描头卡座安在滑架上时，可以通过一个简单的安装操作顺利地进行该扫描头卡座的安装，而且提供了一种能高精度定位安装的扫描头卡座，此外，也提供了一种能将这种扫描头卡座安于其上的信息处理设备。
可以通过一个可为具有不同形状而安不同油墨头卡座的各种滑架共用的基本元件实现这些滑架之间的通用，由此实现了有效地明显地成本的降低。
权利要求
1 一种可以和油墨头卡座可交换地安在能使一信息处理设备的油墨头卡座移动以在记录介质上记录的滑架上的扫描头卡座，包括盛装为读出所需要的光学部件的下部箱体；结构上为与所述下部箱体结构相连用以覆盖所述下部箱体的敞开面的上部箱体，和位于所述上部箱体的上表面上在将之插入所述滑架时定位用的导向装置。
2 一种权利要求1所述的扫描头卡座，其特征在于下部箱体在所述上部箱体的敞开面的一边附近与上部箱体相连，连接装置位于和所述上部箱体与下部箱体相连的边的相对侧。
3 一种权利要求2所述的扫描头卡座，其特征在于连接装置由从所述上部箱体的边部分伸出的第一连接元件，和与所述的第一连接元件对应位于所述下部箱体的第二连接元件构成，所述的连接装置的位置使得在安到所述滑架时，滑架的固定装置将所述的第一连接元件压向所述的第二连接元件。
4 一种权利要求1所述的扫描头卡座，其特征在于构成位于所述上部箱体内的光学部件的光源的安装使得其发射的光斜照到源文件，同时使其辐射中心照射在比所述源文件的高度的参照位置在纵深方向更深的位置上。
5 一种权利要求4所述的扫描头卡座，其特征在于所述的光源由多个发光二极管形成，同时，在安装所述发光二极管的基板的反面配有散热片以稳定其温度。
6 一种权利要求5所述的扫描头卡座，其特征在于读出前有低电流流过一定时间以预热，读出后有低电流流过以保持给定温度。
7 一种用于在记录介质上记录的信息处理设备包括一个能沿所述记录介质移动其上安装的可与油墨头卡座交换的扫描头卡座以在记录介质上记录的滑架，所述的扫描头卡座配有内装为读出所需的光学部件的下部箱体，结构和所述下部箱体相连用于盖住所述下部箱体的敞开面的上部箱体，位于所述上部箱体的上表面的，在插进所述滑架时定位的导向装置。
8 一种权利要求7所述的扫描头卡座，其特征在于下部箱体在所述上部箱体敞开面的一侧附近与上部箱体相连，连接元件位于和所述上部箱体与下部箱体相连的边相对的一边。
9 一种权利要求8所述的扫描头卡座，其特征在于所述的连接装置由从所述上部箱体的边部伸出的第一连接元件，和位于所述下部箱体的与所述第一连接元件对应的第二连接元件构成，所述的连接装置的位置使得在安装所述滑架的时候，滑架的固定元件将所述的第一连接元件压向所述的第二连接元件。
10 一种权利要求7所述的扫描头卡座，其特征在于，由所述上部箱体内的光学部件构成的光源的安装使其斜照源文件，同时，其辐射中心照射在纵深方向上比所述源文件的高度的参照位置还深的位置上。
11 一种权利要求10所述的扫描头卡座，其特征在于所述的光源由多个发光二极管构成，在安装所述发光二极管的基板的背面配有散热片以稳定其温度。
12 一种权利要求11所述的扫描器头盒，其特征在于读出前有低电流流入一定时间以预热，读出后也有低电流流入以保持一给定温度。
13 一种权利要求7所述的信息处理设备，其特征在于所述的油墨头卡座配有油墨喷头以从油墨排出口排出油墨到所述记录介质上进行记录。
14 一种权利要求7所述的信息处理设备，其特征在于所述的油墨头卡座配有电热转换元件，同时配有油墨喷头，用以通过所述电热转换元件产生的热能使油墨排出口排出油墨而在所述的记录介质上进行记录。
15 一种权利要求7所述的信息处理设备，其特征在于所述的油墨喷头卡座配有压电元件，同时，配有油墨喷头，通过所述压电元件产生的机械能使油墨排出口排出油墨而在所述的记录介质上进行记录。
全文摘要
一种可以和油墨头卡座交换地安装在能移动信息处理设备的油墨头卡座以在记录介质上记录的滑架上的扫描头卡座，包括容纳为读出所需的光学部件的下部箱体，结构与下部箱体相连用于盖住下部箱体的敞开面的上部箱体和在插入卡座时定位用的上部箱体的上表面上的导向装置。通过这种结构，可以由一简单地操作同时高精度定位地将扫描头卡座安装在滑架上。
文档编号H04N1/024GK1151580SQ9611442
公开日1997年6月11日 申请日期1996年9月13日 优先权日1995年9月14日
发明者深泽秀夫, 鸟越真, 菊池祥二, 浅野晋也, 兼子雄一, 田中裕之, 仲谷明彦 申请人:佳能株式会社