CN100581956C - 具有纸张处理系统的打印机 - Google Patents

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Abstract

一种具有将打印纸张(16、34)供应到打印站(18)的纸张供应系统(14)以及使得纸张进行防皱褶处理的纸张处理系统(60)的打印机包括布置成检测环境空气的湿度的湿度传感器(64)以及适用于控制纸张处理系统以便响应所检测湿度的控制系统(62)。

Description

具有纸张处理系统的打印机
技术领域
本发明涉及一种具有将打印纸张供应到打印站的纸张供应系统以及使得纸张进行防皱褶处理的纸张处理系统的打印机。
背景技术
在其中纸张片材或类似介质用作记录介质的打印机中，纸张趋于皱褶的趋势有时会构成严重的问题。皱褶现象与纸张和类似材料趋于从环境空气吸收潮湿并且按照其湿度膨胀和收缩的事实相关。通常，膨胀和收缩不是各向同性的，并且特别是在其中纸张纤维主要取向的方向上是显著的。当纸张内的湿度存在一定程度的梯度时，那么纸张的较潮湿的部分将比较干燥的部分膨胀更多，这不可避免地造成皱褶或皱纹的产生。
在特别是大格式打印机的喷墨打印机的典型设置中，纸张在平的纸张支承板上间歇前进，同时滑架在纸张上前后运动，并且安装在滑架上的喷墨打印头启动以便将油墨液滴喷射到纸张上，从而形成打印图像。由于滑架以相对高速运动，喷射到纸张上的油墨液滴出现某些偏差，并且在某些偏离的位置上在纸张上沉积。偏离大小与油墨液滴的飞行距离成比例。因此，当在纸张上出现皱褶时，飞行距离是不均匀的，并且因此油墨在纸张上的点的偏离也变得不均匀，使得打印图像的质量退化。
在热熔融喷墨打印机中，油墨在室温下固化，并且在油墨液滴喷射到纸张之前，必须加热到其熔点以上，通常在100℃大小的等级。因此，当图像正在打印时，纸张通过高温油墨加热，并且已经吸收在纸张中的水的一部分将蒸发。这造成打印站区域内的纸张湿度梯度增加，并且容易出现皱褶。
可以设想多种方法来对付打印机中皱褶现象。特别是在打印机待机状态下，例如，纸张可进行加热以便减小其内部湿度，机械装置可用来将纸张平放保持在纸张支承板上和/或采用屏蔽措施来防止纸张与潮湿的环境空气接触。但是，无论采用何种方法来缓解皱褶现象，这些方法通常对于打印机的产量造成不利影响和/或造成增加的能源消耗。
US2003/0137573披露一种所述类型的喷墨打印机，其具有形成纸张供应系统的真空带，以及包括布置在真空带处的加热器的纸张处理系统。
US2004/041893和EP0307251披露具有湿度传感器和由其控制以便调节打印站内纸张温度的加热器的打印机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使得产量高并且具有低能源消耗而且能够将皱褶现象抑止在许可程度的打印机。
为此，本发明的打印机包括布置成检测环境空气湿度的湿度传感器以及适用于控制纸张处理系统以便响应所检测的湿度的控制系统，纸张处理系统在纸张供应的方向上布置在纸张供应系统的供应辊子的上游。
本发明基于如下考虑，即纸张皱褶趋势将取决于打印机进行操作的位置处的环境空气的湿度。当空气相对干燥时，皱褶趋势小，并且可以限制或完全省略抗皱褶处理，使得较少或没有时间和能源消耗在抗皱褶处理上。另一方面，当环境空气湿度增加时，这通过湿度传感器检测，并且纸张处理系统自动启动以便减小皱褶现象并且确保高打印质量。
本发明的更加特定的实施例和其它细节表示在所附权利要求中。
在特定实施例中，打印纸张以在打印机的纸库内卷绕在卷筒上并且在打印过程中从卷筒拉出的环形幅材为形式提供。纸张供应系统将包括限定相对窄小的纸张供应路径以便将纸张从卷筒引导到打印站的引导板。这特别是具有多个卷筒并且能够在介质的不同质量或宽度中进行选择的打印机的情况。纸张供应系统的引导板将限定具有多个分支的纸张供应路径，以便引导来自不同卷筒的纸张，并且这些分支将汇合到纸张由其供应到打印站的公共路径上。
但是，由于例如输送辊子、用于将幅材切断成所选片材长度的切断机构以及类似机构的机械部件必须布置在纸张供应路径处，以便与纸张接触，不是所有的纸张供应路径由引导板限定。因此，纸张供应路径将包括纸张容纳在引导板之间的窄小空间内的区段以及纸张更加暴露于环境空气的其它区段。因此，当打印机在待机状态，以及纸张幅材不输送时，纸张将主要在暴露于环境空气的供应路径的这些区段内吸收潮气。
在本发明的有效实施例中，限定纸张供应路径的窄小部分的引导板进行穿孔，使得纸张将在这些区段内暴露于环境空气中。因此，在待机状态下静置在纸张供应路径上的纸张幅材的部分将以更加均匀的方式从环境空气吸收潮气，使得可以防止纸张内的湿度梯度变得过大。这有助于避免皱褶的形成。
附图说明
现在结合附图将描述本发明的优选实施例。附图中：
图1表示按照本发明的热熔融喷墨打印机的纸张输送系统的示意垂直截面图；
图2是纸张片材的示意图，表示由纸张中湿度梯度造成的皱褶；以及
图3是表示图1所示的打印机中限定纸张供应路径的引导板的局部视图。
具体实施方式
如图1所示，热熔融喷墨打印机包括框架10(只以虚线表示)，并且容纳纸库12以及适用于将纸张片材16供应到框架10的顶部侧上的打印站18的纸张供应系统14。在打印站18，纸张16通过真空系统(未示出)贴靠穿孔的纸张支承板20的平顶部表面(打印表面)抽吸。滑架22布置成在片材16上在垂直于图1附图平面的方向上前后运动。因此，通过启动打印头24，在滑架22的每个行程中打印图像列。接着，片材16在箭头A所示的方向上前进适当长度的一步，使得可以打印下一列。排出系统26将片材排出到托盘28上，托盘在所示实例中容纳已经打印的片材30。片材支承板20进行温度控制，以便控制已经沉积在纸张上的热熔融油墨的冷却速度和固化。
纸库12包括一组六个卷筒32，每个卷筒提供环形幅材34形式的打印纸。卷筒32布置成三排，来自每个卷筒的幅材34通过各自相关成对的输送辊子36拉出。引导板38的配置限定在纸库顶部侧与公共供应路径42汇合的窄小供应路径40的分支系统。成对的输送辊子36有选择地进行驱动以便将幅材34从所选的一个卷筒32供应到公共供应路径42。将理解到卷筒32可包括不同质量的纸张，并且可以是例如塑料胶片或类似材料的非纸张记录介质。另外，卷筒32的幅材的宽度可以不同，使得打印片材可以不同格式形成，例如从A4到A 0的范围。
从公共供应路径42，所选幅材引导通过切割机构44以便将幅材切割成所选片材长度，并且切割的片材16接着引导通过偏转系统和张紧辊子46和引导板48到达压辊50，从中纸张输送到片材支承板20上。
在从卷筒32到压辊50的路径上，特别是在环境空气的相对湿度RH很高时，幅材34和片材16分别不可避免地暴露于环境空气中，因此将吸收潮湿。在所示实施例中，纸张特别暴露于切割机构44附近的环境空气中。
当纸张的湿度增加时，它特别是在纸张内的纤维主要取向的方向上趋于膨胀。通常，这是与幅材的纵向横向的方向。当片材16在以此方式膨胀之后到达片材支承板20并且通过沉积其上的热熔融油墨加热时，纸张内所含水的一部分将蒸发，并且纸张将在纸张的宽度方向上再次收缩。因此，由于在纸张中存在湿度梯度，所伴随的片材宽度减小造成皱褶形成。这种现象夸大地表示在图2中，其中虚线表示纸张16的较潮湿部分52和较干燥部分54之间的大致边界。较干燥部分54在宽度上的收缩造成在部分52内皱褶56的形成。
为了特别是在打印站18的区域内减小这种皱褶56的出现，加热器60设置在压辊50的上游的纸张供应路径的倾斜部分内，使得在纸张到达打印站之前纸张16的湿度已经减小。
加热器60通过电控制系统63控制，该系统还连接到湿度传感器64上。在所示的实例中，传感器64布置在可检测靠近纸张特别暴露于环境空气的纸张供应路径的一部分的空气湿度。因此，当空气湿度高时，加热器60加热到较高温度以便更加有效地驱散纸张中的潮气。当空气湿度较低时，加热器60的温度可减小，使得同样减小能源消耗。在例如40％RH的极限值以下，加热器60可完全关闭，这是由于皱褶程度总是在许可范围内。
根据所选择卷筒32上打印介质的质量(例如纸张重量)，控制系统62还可编程以便在检测空气湿度和加热器60的温度之间建立不同的关系。例如，可以改变用于在加热器启动和关闭之间转换的阈值。
另外，加热器60可在宽度上分段，加热器的有效部分的宽度将自动适用于纸张幅材的宽度，以避免热能浪费。
如图3所示，限定纸张供应路径40的不同分支的引导板38具有穿孔66的图案，穿孔足够小以便确保纸张在引导板之间平稳引导，但是另一方面穿孔足够大，并且数量足够多，以便即使在引导板38之间的窄小空间内也可将纸张暴露于环境空气中。因此，当打印机在待机状态时，位于由引导板38限定的窄小通道的内侧和外侧的幅材34的部分将以大致相同的程度暴露于环境空气中，并且因此当打印机开始再次操作并且片材16供应到压板50时，有助于减小存在于纸张中的皱褶量。
如果打印机不是热熔融打印机，而是以在室温下呈液态的油墨操作的喷墨打印机，使得不由热油墨造成温度和湿度梯度，引导板38的穿孔单独足以将皱褶抑止在许可程度。

Claims (8)

1.一种具有将打印纸张(16、34)供应到打印站(18)的纸张供应系统(14)以及使得纸张进行防皱褶处理的纸张处理系统(60)的打印机包括布置成检测环境空气的湿度的湿度传感器(64)以及适用于控制纸张处理系统以便响应所检测湿度的控制系统(62)，并且纸张处理系统(60)在纸张供应的方向上布置在纸张供应系统(14)的供应辊子(50)的土游。
2.如权利要求1所述的打印机，其特征在于，控制系统(62)适用于在所检测的湿度低于某个阈值时关闭纸张处理系统(60)。
3.如权利要求1或2所述的打印机，其特征在于，纸张处理系统包括用于在纸张供应到打印站(18)之前加热打印纸张(16)的加热器(60)。
4.如权利要求1所述的打印机，其特征在于，控制系统(62)适用于根据供应到打印站(18)的打印纸张的类型在所检测的湿度和纸张处理系统(60)动作之间建立不同的关系。
5.如权利要求4所述的打印机，其特征在于，包括适用于存储多种打印纸张原料的纸库(12)，纸张供应系统(14)适用于将纸张从纸库(12)的原料之一有选择地供应到打印站(18)。
6.如权利要求1所述的打印机，其特征在于，纸张供应系统(14)限定纸张供应路径(40)，该路径具有纸张暴露于环境空气的至少一个区段以及纸张在引导板(38)之间引导的至少一个区段，引导板(38)设置穿孔(66)，使得纸张在引导板之间也暴露于环境空气。
7.如权利要求1所述的打印机，其特征在于，包括供应打印纸张的环形幅材的至少一个卷筒(32)。
8.如权利要求1所述的打印机，其特征在于，打印机是热熔融喷墨打印机。
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