CN104136226A - 切割移动介质 - Google Patents

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Abstract

在一个实例中，用于切割移动介质的切割器包括切割工具，该切割工具能够沿着第一直线以足以沿着不同于第一直线的第二直线切割移动介质的速度移动。

Description

切割移动介质
背景技术
用于大规格喷墨印刷机的纸张和其它印刷介质可作为预切割片张或柔性卷幅(web)卷来供应。在介质卷幅上进行印刷的印刷机有时包括在印刷之前、期间或者之后将卷幅自动地切割成期望尺寸的片张的切割器。
附图说明
图1是示出了喷墨印刷机的框图，其中可实施新的对角介质切割器的实例。
图2是示出了根据本发明的一种实施方式的包括对角卷幅切割器的卷幅印刷机的图解正视图。
图3是示出了诸如可用于图1和2中所示的印刷机中的对角卷幅切割器的一个实例的平面图。
图4和5示出了图3中所示的对角切割器的操作。
图6和7示出了以不同于直角切割的方式来切割印刷介质。
图8是示出了可用于图1-5中所示的对角切割器的一个切割器实例的框图。
图9-12示出了作为用于图1-5中所示的对角切割器的一个实例的旋转刀片切割器的操作。
图13和14示出了可用于图9-12中所示的切割器中的可撤回的切割器刀片。
贯穿附图，使用相同的部件标号来表示相同的或相似的部件。
具体实施方式
在传统的喷墨卷幅印刷机中，使卷幅停止以允许切割器来切割该卷幅。这样的印刷机中的切割操作与印刷操作相比通常很快，且因此，停止卷幅来进行切割并不会显著地降低印刷机的吞吐量。然而，随着开发出更快的喷墨印刷机，停止卷幅来进行印刷可能显著地降低印刷机吞吐量。因此，开发了新的介质切割器，以允许在大规格喷墨印刷机中切割印刷介质卷幅而不用在切割期间停止卷幅。然而，新的切割器不限于用于喷墨印刷机中或用于切割介质卷幅，而是可在其它装置中实施和/或实施为用于切割片张、卷幅或其它介质形式。以下实例和实施方式不应理解为限制本发明的范围，本发明的范围在说明书后面的权利要求中被限定。
在一个实例中，用于切割移动介质的新的切割器包括沿着直引导线以足以沿着不同于引导线的直切割线来切割移动介质的速度V C被驱动的切割工具。虽然希望切割线会典型地垂直于切割操作期间介质移动方向，因而进行直角切割，但其它直切割线也是可行的。为了进行直角切割，引导线被定向为处于相对于介质移动方向测量的锐角α，且切割工具的速度V C由等式                                               确定，其中，V M是介质的速度。
如在本文档中所用的，“锐角”表示小于90o且大于0o的角度。
图1是示出喷墨印刷机10的框图，在所述喷墨印刷机中可实施新的介质切割器的实例。参看图1，喷墨印刷机10包括印刷头12、墨供应装置14、滑动架16、印刷介质传送器18以及控制器20。图1中的印刷头12大体表示一个或多个印刷头以及相关联的机械以及电气构件，以用于将墨滴分配到纸张或其它印刷介质22的片张或连续卷幅上。印刷头12可包括跨过印刷介质22的宽度的一个或多个静止印刷头。备选地，印刷头12可包括跨过介质22的宽度在滑动架16上前后扫描的一个或多个印刷头。印刷头12可包括，例如，热墨分配元件或压电墨分配元件。其它印刷头构造和墨分配元件也是可行的。图1中的控制器20大体表示编程程序、处理器(一个或多个)以及相关联的存储器，以及控制印刷机10的操作元件所需的电子电路和构件。
墨室24和印刷头12通常一起容纳在墨笔26中，如图1中的虚线所示。墨供应装置14通过墨室24将墨供应到印刷头12。墨供应装置14、室24以及印刷头12可一起容纳在墨笔中。备选地，墨供应装置14可与墨室24和印刷头12分开地被容纳，如图所示，在这种情况下，墨通过柔性管或其它合适导管供应到室24。印刷机10典型地将包括多支墨笔26，例如针对多种墨颜色中的各种颜色存在相应一支笔。
介质传送器18推动印刷介质22经过印刷头12。对于静止的印刷头12，介质传送器18可连续地推动介质22经过印刷头12。对于扫描印刷头12，介质传送器18可增量式地推动介质22经过印刷头12，在印刷各行时停止，且之后推动介质22以便印刷下一行。印刷机10还包括用于切割印刷介质22的对角切割器28。如下文详细描述的，切割器28构造成沿直线移动且进行直角切割(或其它期望切割角度)而不用停止介质22。虽然期望对角切割器28将通常实施于在卷幅介质22上进行印刷的卷幅供给印刷机10中，对角切割器28也可实施于在片张介质22上进行印刷的片张供给印刷机10中。
图2是示出根据本发明的一种实施方式的包括对角卷幅切割器28的印刷机10的图解正视图。参看图2，印刷机10包括，例如，一组用于分配不同颜色的墨的多个墨笔26。墨笔26安装在位于台板30上方的滑动架16上。在图2中所示的实例性实施方式中，印刷机10中的介质传送器18包括卷幅供应卷轴32以及一系列传送辊子34、36和38，以用于使得介质卷幅22沿着介质路径40从供应卷轴32移动经过印刷区域42处的台板30而到达输出篮44。介质引导件46可用于沿着介质路径40支承和引导介质22。在一个实例中，切割器28(实线)位于印刷区域42上游且处于传送辊子34与36之间。在一另外的实例中，切割器28(虚线)位于印刷区域42下游且处于传送辊子36与38之间。
在介质卷幅22被切割后，卷幅的下游切割部分可表征为介质片张而不是介质卷幅，特别是对于切割卷幅的较短长度而言。然而，为了方便且为了避免切割器28在诸如图2中所示的印刷机10的卷幅供给印刷机中的使用与切割器28在片张供给印刷机中的使用之间的混淆，对“卷幅”介质或介质“卷幅”的引用意味着在卷幅被切割之前以及之后两种情况下在卷幅供给印刷机中的印刷介质，而“片张”介质或介质“片张”的引用意味着在片张被切割之前以及之后两种情况下在片张供给印刷机中的印刷介质。
图3是示出了诸如可用于图1和2中所示的喷墨印刷机中的对角卷幅切割器28的一个实例的平面图。图4和5示出了图3中所示的切割器28的操作。参看图3-5，切割器28包括切割工具48和静止的线性引导件50。该上下文中“静止”表示引导件在切割操作期间是静止的，而不表示引导件是不可动的。事实上，在一些实施方式中期望引导件50的位置是可调的。引导件50以相对于介质22移动经过该引导件50所在的方向测量的锐角α定向。因此，切割工具48在不垂直于前进的介质22的方向上沿着直引导线52(图4)移动。已经展示出，切割工具48和介质22可在不同的方向上同时沿着直线路径移动，以便在切割操作期间形成直角切割线54(图5)而不用停止介质22。
切割工具48的速度由图3中的矢量V C表示。介质22的速度由图3中的矢量V M表示。各个部件的速度(即，速度矢量的大小)分别由V C和V M表示 (速度V为粗字体，而速度V为倾斜字体)。切割工具48以速度V C且以足以沿着不同于引导线52的直切割线54切割移动介质22的角度α被驱动。虽然期望在进行直角切割的切割操作期间切割线将典型地垂直于介质移动方向，但其它切割线是可行的，如下文参照图6和7所述。对于图5中所示的直角切割线54（其中引导线52定向为相对于介质移动方向测量成锐角α）来说，切割工具的速度V C由以下等式1确定。
等式1：，其中，V M是介质的速度。
大体上，等式1限定了直角切割线的切割工具速度V C、引导角度α以及介质速度V M之间的关系。因此，虽然以上等式1形式规定了V C为V M和引导角度α的函数，但等式1可改写为规定引导角度α为切割工具速度V C和介质速度V M的函数，或规定介质速度V M为切割工具速度V C和引导角度α的函数。
切割工具48的速度V C可分成两个分量，即沿与介质22移动方向相同的方向(图3中的Y方向)的一个分量V CY以及垂直于介质22移动方向的第二分量V CX(图3中的X方向)。如果切割工具速度的沿介质前进方向的分量V CY具有与介质速度V M相同的大小(即，V CY=V M)，则切割器在介质22上的移动垂直于介质前进方向。因此，垂直于介质22的切割分量V CX是相对于切割介质22的唯一分量，且切割被进行成就像介质22停止而切割工具48被直线地驱动经过介质22，而事实上，介质22绝不停止运动。
图6和7示出了以直角切割之外的方式来切割介质22。参看图6和7，形成相对于介质22移动方向(其平行于介质22的边缘，图6和7中的Y方向)呈锐角θ的切割线54。切割线54在图6中从左至右向下地倾斜，且在图7中从左至右向上地倾斜。在任一种情况中，切割器速度V C、引导角度α以及切割线角度θ之间的关系都由以下等式2限定。
等式2：，其中，V M是介质的速度，且是的绝对值。
在图2中所示的其中介质卷幅22以在从1英寸/秒到8英寸/秒的范围内的速度前进的喷墨卷幅印刷机10的一个实例中，测试表明：如果卷幅22在切割操作期间没有处于张力下，80o到86o范围中的切割器引导角度α以及根据以上等式1的对应切割器速度V C对纸卷幅22执行质量良好的直角切割。因此，在一个具体实例中，需要90英寸/秒的切割器速度V C以在以8英寸/秒前进的纸卷幅介质22上针对85o的引导角度α进行直角切割。在切割期间释放介质卷幅22中的张力(如果有的话) 会提高切割的质量。在切割操作期间比使得介质22远离切割器28移动略快地使介质22移动进入切割器28中会有助于释放在切割器28处介质22中的张力。如果使用该技术来释放卷幅张力，则远离切割器28移动的介质22的速度用于等式1和2中的V M。
以上提到的具体参数并不排除使用其它锐角的引导角度和切割器速度V C。而是，给出这些参数以示出在实际印刷环境中的一种实例性实施方式。
图8是示出了可用于图1-5中所示的对角切割器28的一个切割器示例的框图。图9-12示出了作为用于图1-5中所示的对角切割器的一个示例的旋转刀片切割器的操作序列。首先参看图8，切割器28包括切割工具48、线性引导件50、可变速度马达56以及马达控制器58。控制器58控制马达56的速度，以便驱动切割工具48沿着引导件50以期望速度V C前进。新的对角切割器中的至少一些实例的一个优点是能够使传统的可变速度介质切割器适于新的设计。例如，传统的可变速度旋转刀片切割器可以期望引导角度α定向且以期望速度被驱动，以实现直角切割，如图9-12中所示。图8中的马达控制器58可集成到印刷机控制器20(图1)中，或者可使用单独的可编程的马达控制器。
如通过比较图9、10和11最佳地看到的，旋转刀片切割工具48沿着以期望角度α定向的静止线性引导件50以期望速度V C被驱动，如上所述，以便产生越过介质22的直角切割。然后，如图12中所示，切割工具48返回至其起始位置，以准备进行其它切割操作。为了在停止介质22的情况下使得切割工具48返回到其起始位置，可使用传统的可撤回的旋转刀片切割工具48，诸如图13和14中所示的切割工具。图13示出了具有展开以用于切割的切割刀片60的工具48。图14示出了工具48，其中切割刀片60被撤回，以便返回到起始位置。在图13和14中所示的实例中，切割器路径的各端处的阻挡器62、64接合切割工具48上的杠杆臂66的端部，以便相应地撤回以及展开支承在滑动架68中的刀片60。偏压弹簧70有助于将刀片60保持在各个位置。
如上文提到的，图中所示以及上文所描述的实例和实施方式并不限制本发明。其它实例和实施方式是可行的。因此，可作出这些和其它实例、实施方式、构造和细节，而不会偏离由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (11)

1. 一种用于切割移动介质的切割器，包括：
静止的线性引导件，所述线性引导件以相对于介质移动方向测量的锐角α定向；和
能够沿着所述引导件以速度VC移动的切割工具，所述速度VC由等式                                               确定，其中VM是所述介质的速度。
2. 如权利要求1所述的切割器，还包括可变速度马达，其可操作地连接到所述切割工具，以使得所述切割工具沿着所述引导件以速度VC移动。
3. 如权利要求2所述的切割器，还包括马达控制器，其操作性地连接到所述马达，以便控制所述马达的速度，以使得所述切割工具沿着所述引导件以速度VC移动。
4. 一种用于切割移动介质的切割器，包括：切割工具，其能够沿着第一直线以足以沿着不同于所述第一直线的第二直线切割移动介质的速度VC移动。
5. 如权利要求4所述的切割器，其中，在切割操作期间，所述第二直线垂直于介质移动方向。
6. 如权利要求4所述的切割器，其中：
在所述切割操作期间，所述第一直线以相对于介质移动方向测量的锐角α定向；
在切操作期间，所述第二直线垂直于所述介质移动方向；以及
所述切割工具的速度VC由等式确定，其中，VM是所述介质的速度。
7. 如权利要求4所述的切割器，其中：
在所述切割操作期间，所述第一直线以相对于所述介质移动方向测量的锐角α定向；
在所述切割操作期间，所述第二直线以相对于所述介质移动方向测量的锐角θ定向；以及
所述切割工具的速度VC由等式确定，其中，VM是所述介质的速度。
8. 一种用于切割移动介质的方法，包括：使得切割工具沿着第一直线以速度VC移动，以便沿着不同于所述第一直线的第二直线切割所述移动介质。
9. 如权利要求8所述的方法，其中，使得所述切割工具移动包括：使得所述切割工具以速度VC以相对于所述介质移动方向测量的锐角α移动，所述速度VC由等式确定，其中VM是所述移动介质的速度。
10. 如权利要求8所述的方法，其中，使得所述切割工具移动包括：使得所述切割工具以速度VC以相对于所述介质移动方向测量的锐角α移动，以便沿着以相对于所述介质移动方向测量的锐角θ定向的第二直线来切割所述移动介质，所述速度VC由等式确定，其中VM是所述移动介质的速度。
11. 如权利要求8所述的方法，还包括：当使得所述切割工具移动时，与使得所述卷幅移出所述切割工具相比，使得所述介质更快地移入所述切割工具中。
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