CN106232370B - 打印机和打印方法 - Google Patents

Abstract

一种打印机，包括：用于在打印区将图像打印的打印介质上的打印组件(包括打印头载架30)；用于在切割区沿一轮廓切割所述打印介质的切割组件(包括切割工具载架28)；其中所述打印区和所述切割区彼此不同，所述区中的一个在打印介质行进方向上位于相应的另一个区的下游；控制单元，控制所述打印头组件和所述切割组件以在单个打印介质供给期间执行打印操作和切割操作。一种使用所述打印机的打印方法，包括：将打印介质以任一顺序供给通过所述切割区和所述打印区；以及在所述打印介质被供给通过所述切割区和所述打印区时同时打印图像和切割轮廓。

Description

打印机和打印方法

技术领域

本发明涉及打印机和打印方法。

背景技术

有时，期望在相同的介质上进行打印和切割，例如用于生产不同设计和形状的贴纸和标签。更一般而言，打印和切割可为处理任何类型的打印介质的部分，而不限于特定应用和技术。为了管理打印和切割工序，能够首先使用普通打印机在介质上进行打印，然后使用独立于该打印机的切割设备。切割设备也可以已经与打印机整合或附接到打印机。这些工序可在卷材介质或单张打印介质上进行，例如，进一步可使用任何类型的打印技术，诸如喷墨打印、激光打印、热转印、电子照相印刷等，而不限于任一种技术。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种打印机，该打印机包括：用于在打印区将图像打印在打印介质上的打印组件；用于在切割区沿一轮廓切割所述打印介质的切割组件；其中所述打印区和所述切割区彼此不同，所述区中的一个在打印介质行进方向上位于相应的另一个区的下游；控制单元，控制所述打印组件和所述切割组件以在所述打印介质被供给通过所述打印机的同时执行打印操作和切割操作，其中所述控制单元将待切割的轮廓划分为多个区段，其中每个区段在所述打印介质行进方向上的长度小于所述切割区的长度。

根据本发明的另一方面，提供一种打印方法，该方法包括：将打印介质供给通过打印机，该打印机包括用于在打印区在所述打印介质上进行打印的打印组件和用于在切割区切割所述打印介质的切割组件，其中所述打印区和所述切割区彼此不同，所述区中的一个在打印介质行进方向上位于相应的另一个区的下游；其中将打印介质供给通过打印机包括将所述打印介质以任一顺序供给通过所述切割区和所述打印区；并且进一步包括同时打印图像和切割轮廓，并且其中待切割的轮廓被划分为多个区段，每个区段在所述介质行进方向上的长度尺寸小于所述切割区的长度。

根据本发明的又一方面，提供一种打印方法，该方法包括：在打印机中接收打印作业，该打印作业在相同的打印介质上限定待打印的图像和待切割的轮廓，所述打印机包括用于在切割区切割所述打印介质的切割组件和用于在打印区在所述打印介质上进行打印的打印头组件，其中所述切割区和所述打印区彼此不同，所述打印区在打印介质行进方向上位于所述切割区的下游；将所述待切割的轮廓划分为多个区段，每个区段在所述介质行进方向上的长度尺寸小于所述切割区的长度；根据用于打印所述图像的至少一部分以及用于切割所述轮廓的在所述打印介质的预定区段中的至少一部分所需的时间来确定介质行进属性；将打印介质供给通过所述打印机，其中供给所述打印介质包括将所述打印介质首先供给通过所述切割区以及然后供给通过所述打印区，以便在所述打印介质正被供给通过所述切割区和所述打印区时同时切割轮廓和打印图像。

附图说明

图1示出打印机的示例的示意图；

图2示出图1的打印机的俯视图，其中盖被移除以暴露打印组件和切割组件；

图3示出打印机中的打印组件和切割组件的另一示例；

图3A示出与图3类似的视图，另外示出根据一个示例的打印机的动态；

图4、图5和图6示出根据一个示例的处理打印介质的一系列步骤；

图7示意性例示根据一个示例的对图像/轮廓数据的处理；

图8示出打印方法的示例的流程图；

图9示出打印机的另一示例的示意图；

图10示出打印方法的另一示例的流程图。

具体实施方式

图1示出下述类型的大幅面打印机10的一个示例，其包括由盖12封闭的可横向移动的打印头载架，盖12在大致水平延伸的压盘14上方延伸，打印介质在大致水平延伸的压盘14上方排出。盖16在压盘的左侧，其遮盖四个可移除的储墨器20、22、24、26，该四个可移除的储墨器20、22、24、26通过柔性管装置将墨供应到安装在可移动载架上的四个喷墨打印头。代替承载打印头的打印头载架，可提供诸如页宽阵列打印头的另外的打印机构。

在盖12已经被移除的图2的俯视图中，看到打印头载架30被安装在横向延伸的滑杆或引导件32上，该横向延伸的滑杆或引导件32接着被刚性固定到打印机的框架。此外，切割工具载架28被安装在横向延伸的滑杆或引导件34上，该横向延伸的滑杆或引导件34接着被刚性固定到打印机的框架。一对管引导支撑桥40、42也被刚性固定到打印机的框架，后管引导件46被悬挂在一对管引导支撑桥40、42上。打印头载架30为打印组件的一部分，切割工具载架28为切割组件的一部分。

在该示例中，柔性墨传送管系统将墨从在打印机左侧的四个单独的储墨器20、22、24、26传送通过从储墨器延伸通过后管引导件44和前管引导件46至载架30的四个柔性墨管50、52、54、56，以将墨传送到载架30上的四个打印头。

打印头服务站80在打印机的右侧，打印头载架30可放置在打印头服务站80以便进行诸如擦拭、喷射或灌注打印头之类的服务。

在该示例中，标准打印介质的进料(未示出)可被容纳在盖12下方并可沿一介质路径在切割工具载架28下方以及随后在打印载架30下方被引导。介质行进方向由箭头A例示。打印机产生的产品为具有各种打印图像和切割轮廓的打印输出(图1和图2中未示出)。

图1中所示的打印机10为大幅面桌面打印机。本公开可在桌面打印机以及大幅面打印机中使用。而且，可想到各种尺寸的打印机。图1示出操作面板48，打印机控制器位于操作面板48之后。虽然打印机控制器在图1中未明确示出，但是将理解，打印机控制器可通过无线或其它接口连接到工作站(未示出)或其它控制单元。

打印介质可采用存放在打印机中或在打印机后部的介质卷或卷材的形式，并且还可以是单独的介质片。介质卷可为任何尺寸。卷尺寸取决于所使用的打印机。打印介质首先被供给到切割组件，其中其被供给在切割工具载架28下方以切割出期望轮廓，然后被供给到打印组件，经过可打印一连串绘图的打印头载架30。首先切割然后打印，避免了在打印品在介质已经接收打印流体之后不久就到达切割区时还没有完全干透的情况下，切割工序可能破坏打印品的风险。尽管如此，切割和打印的顺序在其它打印机配置中可反转。

介质还可为任何尺寸的离散介质片，如由打印机的尺寸所要求的。类似于介质卷，片可被直接供给至切割组件。替代地，片可利用印前切割机产生，印前切割机在介质卷材到达打印组件之前将连续的介质卷材切割成离散的片。切割的介质片然后被供给至打印组件。

介质可包括任何类型的打印介质，包括但不限于纸、硬纸板、箔、层压片、诸如背衬有粘合层和覆盖层的乙烯基介质之类的多层结构等。

该示例的打印头载架30可保持四个在喷墨打印机中常见的类型的打印头。可想到其它类型的打印组件，包括但不限于页宽阵列打印机、用于激光打印机的机构、电子照相打印机、热转印打印机以及液体电子照相打印机。

如所示，打印组件包括安装在载架30上的多个打印头，载架30在载架杆32上行进经过打印区，该运动横向于介质路径和介质行进方向A。切割组件包括安装在切割工具载架28上的切割工具，切割工具载架28在载架杆34上行进。切割工具可设计为通过使载架28沿载架杆34移动以及通过使工具相对于载架28移动而沿介质路径的方向以及与介质路径的方向垂直的方向两者移动。

打印系统操作以使用户限定待打印的图像以及待切割的轮廓的尺寸和数量。待切割的轮廓可以但是不必须对应于待打印的图像的轮廓。打印系统包括处理器(未示出)，其协调整个系统并控制打印引擎以产生期望输出。例如，在切割轮廓的一部分之后，处理器命令输送辊将介质推进到打印组件。在介质继续被供给通过打印介质路径时，其到达打印区并且打印组件开始打印期望图像，同时切割组件继续切割轮廓的其它部分。最终的打印和切割输出随后被输出辊抓取并被引导出打印机。处理器通过控制与辊相联的驱动器来控制该工序。如上指出的，打印和切割顺序可反转。

切割工具可包括适于沿穿越打印介质表面的任何方向进行切割的刀片切割机。切割组件通常由电动马达(未示出)驱动并且典型地紧凑和安全。其它类型的切割组件也可想到，包括但不限于激光切割机以及类似于喷墨打印头的基于化学盒操作的化学流体切割机。

图3示出打印机的打印组件和切割组件的替代示例。在该示例中，打印机可为喷墨打印机，处理介质卷或卷材(未示出)。图3示出打印组件和切割组件的顶视图，其中打印介质在切割组件和打印组件下方行进。

详细地，图3示出打印组件12，该打印组件12包括沿垂直于介质行进方向的方向在载架杆52上行进的载架50。载架50由通过打印机控制器(未示出)控制的电动马达54驱动。载架50接纳多个打印盒(未示出)，例如喷墨盒或任何其它合适的打印设备。

切割组件14包括沿载架框架62行进的切割工具载架60，框架62包括两个平行杆件62a、62b。载架60包括沿工具滑车轨66行进的工具滑车64。切割载架60沿切割框架62在垂直于介质行进的方向上的运动由电动马达68驱动。工具滑车沿滑车轨66在平行于介质行进的方向上的运动由电动马达70驱动。工具滑车64因此可在垂直于介质行进的方向以及平行于介质行进的方向两者上移动。由行进的工具滑车64跨越的区域被指定为切割区72。工具滑车64承载切割工具74以切割或切削移动通过切割区72的打印介质。切割工具可包括切割刀片、激光设备、化学切割流体盒或者任何其它合适的切割工具。

介质行进方向以及打印载架、切割载架和切割滑车三者移动的方向在图3A中示意性地示出。

在图3和图3A的示例中，打印介质在切割组件14和打印组件12下方首先行进通过切割区72然后通过打印区76。打印介质由打印区76中的打印机压盘(未示出)以及切割区72中的切割压盘78支撑。

现在参考图4至图6描述打印组件和切割组件的操作的示例。

本文描述的示例与待打印的图像的轮廓以及待切割的轮廓大致相同的贴纸或标签的打印和切割相关，其中切割组件切下介质的顶层，该介质为包括背衬有粘合剂的乙烯基顶层的多层结构。该工序可容易地适于切割或切下任何类型的介质并进一步适于切割与待打印的图像的轮廓不同的轮廓。

一般而言，切割工序在一个或多个图像正被打印的同时发生。切割和打印可进行，同时介质如往常那样在打印机中始终沿向前方向行进。在该工序中限定两个不同的区，如图4中所示，一个是切割区80，另一个是打印区82。如图4中所示，切割区80和打印区82跨越打印介质的整个宽度。打印区在介质行进方向上的长度由打印头的宽度确定，更确切地由可由打印头产生的行(swath)的宽度确定，如打印机中常见的那样。在图4中指示为2l的切割区80的长度由切割组件的构造确定，或更一般而言由切割工具能够移动经过的区域确定。

在图4中所示的示例中，当使用图3的切割组件时，随着介质向前行进通过切割区80和打印区82，待切割的带状部84的最大长度l为可用的切割区80的长度2l的一半。这是因为：对于切割任何给定轮廓，图3的切割工具能够到达“待切割的带状部”84上的任一点，只要该“待切割的带状部”84与切割区84完全重叠同时其行进通过所述切割区。因此，在所述示例中，为了打印和切割具有给定轮廓的给定图像，轮廓被划分为“待切割的带状部”，每个带状部具有切割区80的长度的一半的长度。这将关于图5更详细地描述。

图5示出待打印的图像和待切割的轮廓对应于字母“A”88的示例。该图像被划分为三个带状部84a、84b、84c，每个带状部具有的长度l为切割区80的长度2l的一半。图5示出第一带状部84a如何刚好正进入切割区80。利用图3的切割工具，一旦待切割的带状部已经完全进入切割区80，切割工具可以开始切割第一带状部84a。这种情况在图6的左手侧示出。在第一带状部84a移动通过切割区80时，在字母“A”的该第一带状部内的轮廓正被切割。一旦切割工具已经完成切割第一带状部，第二(下一)带状部84b正好完全进入切割区80，并且第一带状部84a开始离开切割区80。这种情况在图6的右手侧示出。切割工具然后开始切割在第二带状部84b内的轮廓的下一部分。

在切割工具继续切割第二带状部84b、第三带状部84c以及另外的带状部(未示出)内的轮廓时，打印介质继续沿介质行进方向(向前的方向)行进并开始进入打印区82。一旦打印介质进入打印区82，打印头开始将图像打印在随后的行中。在该示例中，介质停止同时打印头打印一行；并且切割工具在介质停止的那些间隔期间切割相应带状部的局部轮廓。根据用于打印和切割的技术，例如当使用激光打印机或页宽阵列打印机和激光切割工具时，在打印和切割操作期间，介质还可连续移动。

切割和打印操作意指对由打印机接收的打印作业的一些处理。在打印作业被发送到打印机之前可在打印机内的打印机控制器中或在工作站中进行处理。为了调节切割组件和打印组件的操作，可考虑下述方面：

切割工具完成对整个带状部84a、84b、84c的切割所需的时间，这取决于诸如速度和加速度之类的切割运动的动力学以及待切割的轮廓的复杂程度；和期望的打印产量和/或打印模式，这鉴于打印操作确定介质行进属性。介质行进属性可包括由实际向前供给速度确定的平均打印介质行进速度，以及取决于所使用的打印及切割技术的用于例如打印一行或切割轮廓的一部分的任何停止间隔。在下面的描述中，简单参照打印介质行进速度，其中根据所使用的技术，打印介质可逐步或连续供给。带状部已经完全进入切割区与开始离开切割区之间的时间，即切割工具可接近所述带状部的时间，被选择以使切割工具可完全切割所述带状部内的部分轮廓。用于切割一个带状部内的轮廓的时间段应该等于或小于用于在将图像打印在与打印介质的带状部对应的随后的行中的时间段。介质行进属性和打印速度相应地调节。

无论什么时候打印作业被提交到打印机，都将存在包含图像数据以及待切割的图像的轮廓的坐标的文件或其它数据单元。这些数据可被处理以根据可用切割区产生用于每个带状部的坐标，如图7中示意性例示的。

根据所计算的用于切割每个带状部的时间，介质行进速度可被计算，其还确定在考虑所允许的最快打印模式情况下的最大打印产量。如果选择的打印模式允许等于或高于由切割操作确定的第一介质行进速度的第二介质行进速度，则将选择所述第一介质行进速度。如果选择非常高质量的打印模式，则可能需要相比切割操作而言更慢的第三介质行进速度，则介质行进速度将相应地降低。在许多情况下，允许打印图像的最快打印模式以及用于并行地切割相应轮廓的介质行进速度导致相同或相似的介质行进速度，从而打印产量不受或很少受到并行的切割操作的影响。只要待切割的轮廓非常小和/或非常复杂，允许用于切割操作的介质行进速度可能慢于仅打印时会使用的介质行进速度。即使在这种情况下，使用所描述的方法的并行打印和切割图像和轮廓快于顺序打印和切割，并且还快于通过前后重复移动打印介质的打印和切割。

图8示出打印方法的示例的流程图。在第一步骤90，打印机接收可从工作站或从远程设备经由无线接口或线缆被发送到打印机控制器的打印作业。打印作业包括限定待打印的图像和待切割的轮廓的数据，其中轮廓可为打印图像的轮廓，还可为与图像无关的轮廓。例如，打印作业可限定标签或贴纸的打印和切割。

在步骤92，打印机控制器通过确定切割轮廓来处理打印作业发送的数据，在步骤94，将切割轮廓划分为适应于切割区以及用于切割工具的技术的离散带状部。当处理切割轮廓时，在步骤98，打印机控制器还确定用于驱动切割工具96的控制信号并进一步确定第一(最大)介质行进速度，在该第一(最大)介质行进速度，切割工具在打印介质沿打印介质行进(向前)方向被供给的同时仍能切割期望的轮廓。

在步骤100，打印机控制器进一步在考虑所选的打印模式情况下处理图像数据，以确定用于打印组件的控制信号(步骤102)以及在所选打印模式下用于打印图像的第二(最大)打印介质行进速度(步骤104)。

结果，在步骤106，打印作业被处理，以便计算用于执行切割操作和打印操作两者的打印介质行进速度，并且获得用于驱动打印组件和切割组件的相应控制信号。基于这些控制信号，驱动辊被驱动，并且打印介质被供给通过打印机，以使其进入切割区和打印区，如关于图2至图6示出和解释的。只要打印作业还没有完成，打印操作和切割操作被并行执行。

为了执行切割操作和打印操作，在步骤108，打印机控制器选择在任何给定时间待切割的带状部在切割区内的坐标，并确定待切割的轮廓的坐标。在步骤110，切割工具被驱动以在打印介质行进通过切割区时切割相应带状部内的轮廓。同时，在步骤112，打印机控制器选择待在介质的位于打印区内的部分上打印的行，在步骤114，打印机控制器控制打印头打印相应行。在打印每行之后，在步骤116，根据所选打印模式以及所确定的介质行进速度，打印介质行进。打印和切割因此同时进行，其中介质行进速度被调节以使图像可以以所选打印模式被打印并且轮廓可在打印介质行进通过切割区时被切割。在所描述的示例中，或者在切割每个带状部之后或者在打印每行之后，打印机控制器检查打印工序和切割工序是否完成(步骤118)。如果已完成，打印介质从打印机输出(步骤120)；如果未完成，打印介质的下一区段被处理。

参照图8描述的处理步骤可以以与所示顺序不同的顺序执行。它们可顺序执行或至少部分地同时执行。对打印作业的处理可在打印机内的打印机控制器中执行或通过打印机外部的数据处理系统执行。处理打印作业的方法可在包括机器可读指令的软件中实现，计算机可读指令可被存储在打印机内部或外部的非暂时性存储介质上。

所描述的打印机和打印方法提供一种并行打印和切割的方式，从而优化取得打印和切割的绘图的总时间。因为打印介质仅沿一个方向行进，即打印介质沿向前的方向行进，所以能够实施无限长度的打印和切割工作流程，并且甚至在延长时间段内自动执行打印和切割。对于待处理的打印介质的长度没有限制，因为不存在向后运动。

此外，由于打印介质仅沿一个方向移动，打印介质的供给可通过仅沿一个方向驱动驱动辊而容易地并以简单的方式执行。不需要采取任何特别的预防措施来保持并对齐打印介质。用于将打印介质推进到驱动辊的保持器将仅推进介质一次，从而可避免保持器印记。不需要重新对齐打印介质，并且对齐的位置仅取决于机械系统而不取决于其它因素，诸如介质重量。因为绘图在相同的机器上打印并切割，所以两种操作被同时执行，获得绘图所需的总时间非常短，并且通常能够保持如由打印模式确定的一般打印速度，从而打印产量高。

在图9中示意性示出的一个示例中，打印机包括用于在打印区904将图像打印在打印介质(M)上的打印头组件902以及用于在切割区908沿一轮廓切割打印介质的切割组件906。打印区和切割区彼此不同，该区中的一个在打印介质行进方向上位于相应的另一个区的下游。控制电路910控制打印头组件和切割组件以在单个打印介质供给(A)期间执行打印操作和切割操作。

在图10中示意性示出的打印方法的一个示例中，该方法包括：将打印介质供给通过打印机，该打印机包括用于在打印区在打印介质上进行打印的打印组件和用于在切割区切割打印介质的切割组件。打印区和切割区彼此不同，该区中的一个区在打印介质行进方向上位于相应的另一个区的下游。将打印介质供给通过打印机包括将打印介质以任一顺序供给通过切割区和打印区。其进一步包括在打印介质正被供给通过切割区和打印区时同时打印图像和切割轮廓。

Claims (14)

1.一种打印机，包括：

用于在打印区将图像打印在打印介质上的打印组件；

用于在切割区沿一轮廓切割所述打印介质的切割组件；

其中所述打印区和所述切割区彼此不同，所述区中的一个在打印介质行进方向上位于相应的另一个区的下游；

控制单元，控制所述打印组件和所述切割组件以在所述打印介质被供给通过所述打印机的同时执行打印操作和切割操作，

其中所述控制单元将待切割的轮廓划分为多个区段，其中每个区段在所述打印介质行进方向上的长度小于所述切割区的长度。

2.根据权利要求1所述的打印机，其中所述控制单元根据所述打印组件和所述切割组件中的至少一个的动力学来控制所述打印操作和所述切割操作，并且其中所述打印区和所述切割区被布置在打印介质路径中以同时打印给定图像和切割给定轮廓。

3.根据权利要求1所述的打印机，其中每个区段的长度为所述切割区的长度的约1/2，并且所述区段的宽度等于所述切割区的宽度。

4.根据权利要求1所述的打印机，其中所述打印区在所述切割区的下游。

5.根据权利要求1所述的打印机，其中所述打印头组件和所述切割组件被实现为在各自的子系统中，每个子系统包括载架。

6.根据权利要求1所述的打印机，其中所述切割组件包括切割工具，该切割工具选自由用于分配化学流体的盒、激光设备和切割刀片单元组成的组。

7.一种打印方法，该方法包括：

将打印介质供给通过打印机，该打印机包括用于在打印区在所述打印介质上进行打印的打印组件和用于在切割区切割所述打印介质的切割组件，其中所述打印区和所述切割区彼此不同，所述区中的一个在打印介质行进方向上位于相应的另一个区的下游；

其中将打印介质供给通过打印机包括将所述打印介质以任一顺序供给通过所述切割区和所述打印区；并且进一步包括同时打印图像和切割轮廓，并且

其中待切割的轮廓被划分为多个区段，每个区段在所述介质行进方向上的长度尺寸小于所述切割区的长度。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括根据用于打印所述图像的至少一部分以及用于切割所述轮廓的在所述打印介质的预定区段中的至少一部分所需的时间来确定介质行进属性。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述打印介质行进属性包括向前供给速度和停止间隔。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：根据所述打印操作和所述切割操作中较慢的一个来调节所述介质行进属性。

11.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：接收打印作业，该打印作业包括打印指令和切割指令；以及处理所述打印作业来确定介质行进属性。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述介质行进属性基于在所述打印介质的第一区段中完成切割操作所需的切割时间被确定，其中所述介质行进属性包括向前供给速度和停止间隔，该停止间隔被调节用于提供所需切割时间，并且其中所述打印操作适应于所述打印介质行进属性。

13.根据权利要求7所述的方法，其中所述打印机接收打印作业，该打印作业包括在相同打印介质上待打印的图像和待切割的轮廓。

14.一种打印方法，该方法包括：

在打印机中接收打印作业，该打印作业在相同的打印介质上限定待打印的图像和待切割的轮廓，所述打印机包括用于在切割区切割所述打印介质的切割组件和用于在打印区在所述打印介质上进行打印的打印头组件，其中所述切割区和所述打印区彼此不同，所述打印区在打印介质行进方向上位于所述切割区的下游；

将所述待切割的轮廓划分为多个区段，每个区段在所述介质行进方向上的长度尺寸小于所述切割区的长度；

根据用于打印所述图像的至少一部分以及用于切割所述轮廓的在所述打印介质的预定区段中的至少一部分所需的时间来确定介质行进属性；

将打印介质供给通过所述打印机，其中供给所述打印介质包括将所述打印介质首先供给通过所述切割区以及然后供给通过所述打印区，以便在所述打印介质正被供给通过所述切割区和所述打印区时同时切割轮廓和打印图像。