CN110234512B - 用于具有多个打印头的打印机的滚轮进给机构 - Google Patents

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Abstract

一种打印机(1)包括：固定的第一打印头(3)；固定的第二打印头(5)，所述第二打印头相对于介质进给方向(F)定位在所述第一打印头(3)的下游；用于支撑打印介质(9)的固定的压纸卷筒(7)；输入滚轮组件(15)，所述输入滚轮组件定位在所述第一打印头(3)的上游，所述输入滚轮组件(15)包括一对输入滚轮(16A，16B)，所述输入滚轮具有第一夹力N1；输出滚轮组件(21)，所述输出滚轮组件定位在所述第二打印头(5)的下游，所述输出滚轮组件(21)包括一对输出滚轮(22A，22B)，所述输出滚轮具有第二夹力N2；以及中间滚轮组件(25)，所述中间滚轮组件定位在所述第一打印头与所述第二打印头之间，所述中间滚轮组件(25)包括一对中间滚轮(24A，24B)，所述中间滚轮具有第三夹力N3。所述夹力满足N1＞N2＞N3的关系以用于实现最佳打印结果。

Description

用于具有多个打印头的打印机的滚轮进给机构
技术领域
本发明涉及一种用于打印机的滚轮进给机构。开发的所述滚轮进给机构主要是为了以高速进给打印介质的片材经过多个固定的打印头。
背景技术
本申请人已开发了一系列如在例如WO2011/143700、WO 2011/143699以及WO2009/089567中所描述的
Figure BDA0002148968110000011
喷墨打印机，这些专利的内容通过援引并入本文。
Figure BDA0002148968110000012
打印机采用与单次进给打印介质经过打印头的进给机构相结合的固定的打印头。因此，
Figure BDA0002148968110000013
打印机提供了比常规扫描喷墨打印机更高的打印速度。
高速单次喷墨打印需要精确的介质处理、尤其打印头的打印区中的精确的介质处理，以便提供可接受的打印质量。在给定长度的固定的打印头的情况下，可以通过以错开的重叠阵列跨打印区安排打印头来构造相对较宽的打印区。例如，可以通过以错开的重叠布置定位一对A4打印头来构造A3打印区。
对于相对窄的打印区(例如，A4纸大小或更窄)，与固定的介质压纸卷筒相结合的进入和离开滚轮的系统总体上在打印区中提供了足够的稳定性以实现可接受的打印质量(例如，参见US 8,523,316，其内容通过援引并入本文)。
然而，对于更宽的介质宽度和/或更快的打印速度，通常需要更复杂的介质进给机构。例如，US 8,540,361描述了一种适于宽幅面打印的进给机构，所述进给机构包括固定的真空压纸卷筒、上游驱动滚轮、以及下游真空皮带机构的组合。US 8,540,361中描述的打印机采用了五个打印头模块，这五个打印头模块以错开的重叠阵列跨打印区安排。
在其他高速打印机中，可以采用真空皮带机构以用于驱动打印介质穿过打印区。然而，真空皮带机构(所述真空皮带机构将介质运送穿过打印区)对于喷墨打印是成问题的，因为皮带在打印过程中可能被墨污染(例如在高速打印期间产生偶然的墨雾或纸尘)。此外，喷墨打印头典型地进行许多页间吐墨以便降低维护干预的频率，并且环形皮带由于墨污染皮带而不适于页间吐墨。
所希望的是提供一种具有适于进给打印介质的片材穿过由多个重叠打印头限定的打印区的进给机构的打印机。
发明内容
在第一方面，提供了一种打印机，所述打印机包括：
固定的第一打印头，所述第一打印头具有相应的第一打印区；
固定的第二打印头，所述第二打印头相对于介质进给方向定位在所述第一打印头的下游，所述第二打印头具有相应的第二打印区；
至少一个固定的压纸卷筒，所述至少一个压纸卷筒用于支撑在所述第一打印区和所述第二打印区中的打印介质；
输入滚轮组件，所述输入滚轮组件定位在所述第一打印头的上游，所述输入滚轮组件包括一对输入滚轮，所述输入滚轮之间具有第一夹力N1；
输出滚轮组件，所述输出滚轮组件定位在所述第二打印头的下游，所述输出滚轮组件包括一对输出滚轮，所述输出滚轮之间具有第二夹力N2；以及
中间滚轮组件，所述中间滚轮组件定位在所述第一打印头与所述第二打印头之间，所述中间滚轮组件包括一对中间滚轮，所述中间滚轮之间具有第三夹力N3，
其中，N1＞N2＞N3。
根据第一方面的打印机有利地提供滚轮进给机构，所述滚轮进给机构用于进给打印介质经过在介质进给方向上对齐的多个打印头。具体地讲，借助于夹力N1、N2以及N3之间的关系使不希望的速度变化最小。
优选地，所述第一打印头和所述第二打印头以重叠的布置相对于所述介质进给方向被定位。优选地，打印头是喷墨打印头并且可以基于页宽打印技术包括多个打印头芯片。
优选地，所述压纸卷筒在所述第一打印头与所述第二打印头之间延伸并且限定共同的表面，所述共同的表面用于支撑在所述第一打印区和所述第二打印区中的打印介质。
优选地，所述输入滚轮组件定位在所述压纸卷筒的上游，所述输出滚轮组件定位在所述压纸卷筒的下游并且所述中间滚轮组件具有嵌入所述压纸卷筒中的一个中间滚轮。
优选地，所述压纸卷筒为穿过所述第一打印区和第二打印区的打印介质提供平面轨迹。例如，轨迹可以是水平的。
优选地，所述压纸卷筒是真空压纸卷筒。
优选地，所述输入滚轮组件、输出滚轮组件以及中间滚轮组件具有相应的驱动滚轮，所述驱动滚轮操作性地连接至共同驱动机构。
优选地，所述打印机满足以下关系中的一个或多个：
N1＞(N2+N3)；
N1＞2N2；
N1＞5N2；
N1＞10N2；
N2＞2N3；
N1在10牛顿至60牛顿的范围内；
N2在1牛顿至5牛顿的范围内；并且
N3在0.3牛顿至2牛顿的范围内。
在一个实施例中，N1、N2以及N3中的一个或多个在所述打印机的预定操作参数内是可变的。例如，N1、N2以及N3中的一个或多个的所述夹力可以至少部分地取决于用于打印的打印介质的刚度。进一步地，所述打印机可以被配置用于将预定介质类型与N1、N2以及N3的预定夹力相关联。
在一个实施例中，N2和/或N3的相对较高的夹力用于相对较硬的打印介质。
如在本文中使用的，术语“打印机”指的是使打印介质留下痕迹的任何打印装置，例如常规桌面打印机、标签打印机、复印机、影印机等。在一个实施例中，打印机是单张纸打印装置。
附图说明
现在将参照附图仅通过举例方式来描述本发明的实施例，在附图中：
图1是根据第一方面的具有打印头和滚轮组件的打印机的示意性侧视图；并且
图2是图1中所示的打印机的示意性平面图。
具体实施方式
参照图1，示出了包括固定的第一打印头3以及固定的第二打印头5的打印机1，所述第二打印头相对于介质进给方向F定位在第一打印头的下游。固定的真空压纸卷筒7被定位成用于支撑进给穿过第一打印头3和第二打印头5的相应打印区的打印介质9(例如纸)的片材。压纸卷筒7具有平面上表面，使得打印介质以水平轨迹被进给经过第一打印头3和第二打印头5。真空压纸卷筒7为在压纸卷筒上经过的打印介质提供吸力。因此，当介质行进穿过相应打印头打印头的间隔开的打印区时，打印介质稳定地平整支撑在真空压纸卷筒7上。真空压纸卷筒对于本领域技术人员是已知的并且包括例如连接至真空源的内部真空增压室以及与真空增压室连通的有孔的上表面(未示出)。
如图2中所示出的，第一打印头3和第二打印头5在介质进给方向F上部分地重叠，每个打印头打印大约图像的一半(未示出)。适合的算法可以用于使用本领域中已知的技术(参见例如US 6,394,573，其内容通过援引并入本文)来掩饰两个打印头之间的任何拼接伪影。因此，例如一对重叠的A4尺寸的打印头可以用于在A3片材上进行打印。
输入滚轮组件15由一对输入滚轮组成，所述输入滚轮定位在真空压纸卷筒7的上游。输入滚轮组件15接收介质片材9的前边缘并且被配置用于将片材沿介质进给方向F朝向第一打印头3的打印区进给。输入滚轮组件15限定了上输入空转滚轮16A和与其相接合的下输入驱动滚轮16B之间的第一压印线17。第一压印线具有相对应的第一夹力N1。
输出滚轮组件21由一对输出滚轮组成，所述输出滚轮相对于介质进给方向F定位在压纸卷筒7的下游。输出滚轮组件21被配置成用于接纳来自真空压纸卷筒7的介质片材9，并且将片材运送到打印机1的出纸盘(未示出)中。输出滚轮组件21限定了上输出空转滚轮22A和与其相接合的下输入驱动滚轮22B之间的第二压印线23。第二压印线具有相对应的第一夹力N2。
中间滚轮组件25至少部分地嵌入在真空压纸卷筒7中并且由一对中间滚轮(例如星形轮)组成，所述中间滚轮定位在第一打印头3与第二打印头5之间。中间滚轮组件25被配置用于接纳来自第一输入滚轮组件15的介质片材9并且朝向输出滚轮组件21进给片材经过第二打印头5。中间滚轮组件25限定上中间空转滚轮24A和与其相接合、嵌入在压纸卷筒7中的下中间驱动滚轮24B(用虚线表示)之间的第三压印线27。第三压印线27具有相对应的第一夹力N3。
输入滚轮组件15、中间滚轮组件25、以及输出滚轮组件21一起形成打印机1的介质进给机构的一部分。介质进给机构可以包括如本领域中已知的其他部件(比如介质捡出器(未示出))。进一步地，每个滚轮组件可以包括延伸跨过介质宽度的单个滚轮或在介质宽度上间隔开的多个滚轮。
虽然真空压纸卷筒7协助维持介质片材平整穿过第一打印头3和第二打印头5的打印区，但是应用吸力导致介质片材相对更难驱动跨过压纸卷筒。因此，具有第三压印线27的中间滚轮组件25协助将介质片材9从第一压印线17朝向第二压印线23驱动。
优选地，滚轮组件15、25以及21中的每一个包括相应的驱动滚轮(驱动滚轮16B、24B以及22B)，所述驱动滚轮操作性地连接至由箭头D指示的共同驱动机构。例如，可以采用环形皮带(未示出)作为以标称恒定速度驱动所有驱动滚轮的共同驱动机构。
尽管所述驱动滚轮16B、24B以及22B中的每一个使用共同驱动机构，但是在进给机构中引入中间驱动滚轮24B则在介质片材9在各滚轮组件之间转换时会出现速度轻微变化的可能性。速度的任何轻微变化将导致打印伪影并且这是非常不希望的。
因此，驱动滚轮组件15被配置成使得第一夹力N1大于第三夹力N3和第二夹力N2。因此，当打印介质的任何部分与打印压印线17接合时，第一驱动滚轮16B支配并且控制打印介质9的速度。如果，例如第一压印线17比第三压印线27行进更快，则第一压印线可以简单地推动打印介质9穿过第三压印线。另一方面，如果第三压印线比第一压印线17行进更快，则第三压印线17使打印介质9张紧，而拖动打印介质的速度将不能比第一压印线的速度快。
所述输出滚轮组件21的第二压印线23与所述第三压印线27之间存在类似关系。因此，第二夹力N2被配置成大于第三夹力N3但小于第一夹力N1。因此，当打印介质9与第一压印线17接合，第一压印线速度控制着打印介质在真空压纸卷筒7上的速度。然而，当打印介质9的后边缘已经与第一压印线17解除接合时，则第二压印线速度控制着打印介质的速度。以这种方式，中间滚轮组件25协助打印介质9在真空压纸卷筒7上的输送，但不影响输入滚轮组件15与输出滚轮组件21之间的关系。
优选地，N1大于N2和N3组合，以便实现最优打印结果。在一个设置中，N1＝56N；N2＝3.1N；并且N3＝0.8N。然而，应理解的是，N1、N2和N3的值可以由本领域技术人员调节，以便实现最优打印结果。理想的，打印介质9应该在每个打印区下作为刚性体并且这个硬度取决于例如打印介质的刚度、真空压纸卷筒的吸力的量、进给机构中的相对夹力、压印线之间的距离等。输入滚轮、输出滚轮以及中间滚轮中的一个或多个可以是弹簧安装的并且适当调节弹簧张力以便在本发明的范围内优化打印条件。
具体地讲，夹力N2和N3应该尽可能最小化，以便当打印介质9处于所述输入滚轮组件15的控制之下时，屈曲的可能性最小。然而，必须维持至少一些夹力，以便驱动打印介质9横穿真空压纸卷筒7。在一些实施例中，夹力N1、N2和N3可以变化，以便针对具有不同刚度的不同介质类型优化打印条件。例如，预定的介质类型可以调用打印机中的预定夹力设定，视情况而定(例如，经由用户界面手动输入介质类型、条形码感测介质、或介质包装等)。典型的，相对较硬的介质类型容忍N2和N3的较高值，因为较硬的打印介质具有较小的屈曲倾向。相反地，相对不太硬的打印介质需要N2和N3的较低值，因为这样的打印介质具有较大的屈曲倾向。
真空压纸卷筒7可以朝向打印头3和5提升、和远离所述打印头提升，以使得能够压盖和/或维护(需要干预时)、或清除卡纸。US 8,523,316中描述了用于提升和平移压纸卷筒来实现维护和/或加盖干预的适当的布置，其内容通过援引并入本文。附加地或替代性地，每个打印头3和5可朝向并且远离压纸卷筒7提升。US 9,061,531中描述了用于提升和平移打印头来实现维护和/或加盖干预的适当的布置，其内容通过援引并入本文。
尽管已经参考两个重叠的固定打印头描述了本发明，但是当然将理解的是，本发明可以适用于沿着介质进给路径安排的任何数量的打印头(例如，三个或更多个)，与打印头是否重叠、不重叠或对齐无关。例如，附加的第三打印头和第四打印头可以被定位在第一打印头与第二打印头之间，中间滚轮以此顺序被定位在每个打印头之间。具有三个或更多个打印头的这些和其他布置处于本发明的范围内。
当然，应了解的是，仅以举例方式描述了本发明，并且在所附权利要求书中限定的本发明的范围内可以做出细节的修改。

Claims (15)

1.一种打印机，包括：
固定的第一打印头，所述第一打印头具有相应的第一打印区；
固定的第二打印头，所述第二打印头相对于介质进给方向定位在所述第一打印头的下游，所述第二打印头具有相应的第二打印区；
至少一个固定的压纸卷筒，所述至少一个固定的压纸卷筒用于支撑在所述第一打印区和所述第二打印区中的打印介质；
输入滚轮组件，所述输入滚轮组件定位在所述第一打印头的上游，所述输入滚轮组件包括一对输入滚轮，所述输入滚轮之间具有第一夹力N1；
输出滚轮组件，所述输出滚轮组件定位在所述第二打印头的下游，所述输出滚轮组件包括一对输出滚轮，所述输出滚轮之间具有第二夹力N2；以及
中间滚轮组件，所述中间滚轮组件定位在所述第一打印头与所述第二打印头之间，所述中间滚轮组件包括一对中间滚轮，所述中间滚轮之间具有第三夹力N3，
其中，N1>N2>N3。
2.如权利要求1所述的打印机，其中，所述第一打印头和所述第二打印头以重叠的布置而相对于所述介质进给方向被定位。
3.如权利要求1所述的打印机，其中，所述至少一个固定的压纸卷筒在所述第一打印头与所述第二打印头之间延伸，并且限定共同表面，所述共同表面用于支撑在所述第一打印区和所述第二打印区中的打印介质。
4.如权利要求3所述的打印机，其中，所述输入滚轮组件定位在所述至少一个固定的压纸卷筒的上游，所述输出滚轮组件定位在所述至少一个固定的压纸卷筒的下游并且所述中间滚轮组件具有嵌入所述至少一个固定的压纸卷筒中的一个中间滚轮。
5.如权利要求3所述的打印机，其中，所述至少一个固定的压纸卷筒为穿过所述第一打印区和第二打印区的打印介质提供平面轨迹。
6.如权利要求1所述的打印机，其中，所述至少一个固定的压纸卷筒是真空压纸卷筒。
7.如权利要求1所述的打印机，其中，所述输入滚轮组件、所述输出滚轮组件以及所述中间滚轮组件具有相应的驱动滚轮，所述驱动滚轮操作性地连接至共同驱动机构。
8.如权利要求1所述的打印机，其中，N1>(N2+N3)。
9.如权利要求1所述的打印机，其中，N1>2N2。
10.如权利要求1所述的打印机，其中，N2>2N3。
11.如权利要求1所述的打印机，其中：
N1在10牛顿至60牛顿的范围内；
N2在1牛顿至5牛顿的范围内；并且
N3在0.3牛顿至2牛顿的范围内。
12.如权利要求1所述的打印机，其中，N1、N2以及N3中的一个或多个能够在所述打印机的预定操作参数内变化。
13.如权利要求1所述的打印机，其中，N1、N2以及N3中的一个或多个的夹力至少部分地取决于用于打印的打印介质的刚度。
14.如权利要求13所述的打印机，其中，N2的相对较高的夹力和/或N3的相对较高的夹力用于较硬的打印介质。
15.如权利要求13所述的打印机，所述打印机能够配置用于将预定的介质类型与N1、N2以及N3的预定的夹力相关联。
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