CN112055659A - 切割器组件和打印机 - Google Patents

Abstract

一种用于打印机的切割器组件包括切割器模块，该切割器模块包括旋转切割刀片和与旋转切割刀片相连的齿轮，其中齿轮的旋转被传送到旋转切割刀片以驱动旋转切割刀片；齿形带，该齿形带沿着切割方向延伸并被布置为与齿轮接合；和支撑部件，该支撑部件沿着切割方向延伸并包括用以支撑并引导齿轮带的凸缘。

Description

切割器组件和打印机

背景技术

一些打印机包括切割器组件，该切割器组件可以在打印操作之前或之后切割打印介质。切割器组件可以包括具有切割刀片的切割器模块，该切割器模块被支撑在滑架上以移动通过打印区域。通过滑架通过打印区域的移动和/或打印介质沿着介质前进路径通过打印区域的移动，切割器模块可以在一个或两个线性方向(诸如X方向和Y方向)上切割。

附图说明

图1是根据示例的切割器组件的示意性透视概要图；

图2是根据示例的切割器组件的一部分的示意性透视图，示出在组件左侧的切割器模块，其中零件被脱离；

图3是根据示例的图1中的切割器组件的如从图1和图2的右侧可见的一部分的剖视图；

图4是根据示例的切割器组件的一部分的透视图，示出在组件左侧的切割器模块；

图5是根据示例的切割器组件的另一部分的透视图，示出在组件右侧的切割器模块；

图6是根据示例的切割器组件的从下方的一部分的示意性透视图，示出在组件左侧的切割器模块，其中零件被脱离；

图7是根据示例的切割器组件的从下方的一部分的示意性透视图，示出在组件右侧的切割器模块，其中零件被脱离；

图8是根据示例的切割器组件的如从上方可见的上旋转切割刀片和下旋转切割刀片的详细视图；

图9是根据示例的旋转切割刀片中的一个旋转切割刀片的另一详细视图；

图10是根据示例的切割工艺的流程图。

具体实施方式

图1提供根据示例的切割器组件的概要图。在本示例中，切割器组件被提供在打印机(诸如大幅面打印机)中，该打印机在连续卷筒的打印介质(诸如连续卷筒的纸、纸箱、箔纸、光滑且涂覆的材料、背光材料或织物)上打印，该连续卷筒的打印介质包括厚和/或硬的打印介质(诸如帆布)，其厚度为0.2mm到0.4mm。例如，打印介质也可以被提供为从输入托盘或抽屉馈送的单个片材，或者任何上述材料卷。打印机可以是喷墨打印机或其它类型的打印机，包括但不限于包括打印机滑架(未示出)的扫描打印机，该打印机滑架承载一个或几个打印头。打印机滑架可以在扫描方向上扫描通过打印区域，该打印区域由许多打印压板10示意性示出，并且当打印介质在打印介质前进方向上被输送通过打印区域时，打印头可以将打印流体沉积在打印介质上。例如，一个可替换的喷墨打印头或四个MCYK喷墨打印头可以被提供在滑架中。打印流体可以从打印头分配，该打印流体可以是任何可以由喷墨式打印机或其它喷墨式分配器分配的流体，并且可以包括例如墨、清漆和/或后处理剂或预处理剂。

打印区域可以被限定为滑架可以通过的整个区域或部分区域。滑架的扫描方向也可以被表示为X方向，打印介质前进方向也可以被表示为Y方向，并且重力方向也可以被表示为Z方向。在本申请的上下文中，打印机和切割器组件的主视图相当于X-Z平面中的视图，并且侧视图相当于Y-Z平面中的视图。俯视图相当于X-Y平面中的视图。方向(诸如上和下、上方和下方或者左和右)被限定为如附图中示出的。

图1示意性示出包括支撑部件20的切割器组件，该支撑部件20沿着与打印机滑架(未示出)的扫描方向X对齐的切割方向延伸。在打印机中，滑架可以沿着滑杆移动。切割器模块30可以与打印机滑架接合以通过它跟随滑架的移动而沿着支撑部件20移动。支撑部件20位于由压板10示意性例示的打印区域的下方。如以下进一步详细描述的，切割器模块30部分位于打印区域的上方且部分位于打印区域的下方。例如，切割器模块包括旋转切割刀片和与旋转切割刀片相连的齿轮，其中，齿轮的旋转传送到旋转切割刀片以驱动该旋转切割刀片。组件进一步包括齿形带40，该齿形带40在切割方向X上沿着支撑部件20延伸并被布置为与齿轮接合。带40的远端可以认为是图1中的右侧，其中带的该端可以被固定到支撑部件，如以下进一步解释的。支撑部件20也支撑并引导齿形带40(以下也简称为带)。

在操作中，打印介质可以被输送通过在压板10上方的打印区域，在该打印区域中，打印流体用以被沉积在打印介质上。打印机可以进一步包括打印介质前进系统，以在介质前进方向Y上将打印介质输送通过打印区域。例如，打印介质前进系统可以包括介质输送辊。进一步，如果打印介质用以在正交于打印介质前进方向的方向上被切割，则切割器模块30可以与滑架接合，并且滑架可以在扫描方向X上移动，其中切割器模块跟随滑架沿着支撑部件移动。在切割器模块30沿着支撑部件20移动期间，齿轮与带40接合以使齿轮旋转，其中，齿轮的旋转被传送到旋转切割刀片，以使刀片旋转来切割打印介质。在切割器模块30的移动期间，支撑部件20支撑并引导切割器模块30和带40。进一步，在切割器模块30的移动期间，切割器组件可以使齿轮偏向带40，以确保旋转切割刀片的旋转并避免滑移，即使切割厚的打印介质，诸如帆布。

包括切割器模块30的切割器组件的示例的更多细节参见图2和图3描述。这些和其它附图可以涉及同一示例或不同示例，即，附图中示出的特征可以以任何有用方式结合，并且例示的特征可以但不是必须结合呈现。除了示出特征以外的特征的其它组合可以被实施。除了如独立权利要求中限定的，特征可以变换、替换或省略。

在图2和图3中，切割器模块30被示意性例示为包括上半模块32和下半模块34。

上半模块32包括被支撑在上轴324上的上旋转切割刀片322和用于将切割器模块30与滑架(未示出)可移除地接合的联接器326。结合滑架(未示出)的联接器326可以以使得在切割工艺被执行时滑架可以“拾取”切割器模块30的方式被设计。切割器模块可以停在打印机的一侧，即，到支撑部件的左边或右边。当介质应被切割时，包括联接器326的拾取机构可以允许打印机滑架拾取和释放切割器模块，从而沿着滑架移动的扫描轴线或X轴线将滑架移动到各自的位置。例如，联接器326可以包括连接销328，该连接销328可以被移入和移离与切割器模块的接合，以将切割器模块30联接到滑架和从滑架断开。联接器326可以例如通过用户操纵联接器326的手柄326’来人工操作或自动操作。

上半模块32进一步包括基座或框架330、用于壳体部件的连接销332和用于可旋转地支撑上旋转切割刀片322的轴承334。壳体部件和更多的结构部件可以被提供，但是在附图中的至少一些附图中，该壳体部件和更多的结构部件已经被省略以更清楚地例示切割器模块30的操作特征件。

下半模块34包括被支撑在下轴344上的下旋转切割刀片342和齿轮346，该齿轮346可以与下旋转切割刀片342同轴对齐并被附接以随着下旋转切割刀片342旋转。齿轮346可以被附接到下轴344或与下轴344成一体。齿轮可以是斜齿轮或其它齿形齿轮，并且在下文中其被称为齿轮。下半模块34进一步包括用于经由下轴344支撑下旋转切割刀片342的下基座350。在本示例中，下基座340也在各自的轴356和轴358上支撑两个导向轮352、354。在图3中，导向轮354被隐藏在导向轮352的后面。下半模块34可以进一步包括用于壳体部件的连接销351以及用于可旋转地支撑下旋转切割刀片342和齿轮346的轴承。在附图中的至少一些附图中，壳体部件和以上中的一些以及更多结构部件已经省略以更清楚地例示切割器模块30的操作特征件。

在不同的配置中，齿轮346可以不与下旋转切割刀片342同轴对齐，但是经由变速器与下旋转切割刀片342联接，该变速器可以包括至少一个附加变速器齿轮(未示出)。

切割器组件进一步包括带40，该带40在切割方向X上延伸并被布置为以使带40的齿面向齿轮346以与齿轮346接合。这在图6和图7中被进一步例示。在图2的示例中，带40的一端经由夹持元件42(诸如夹持弹簧或其它夹持设备)被附接到上支撑凸缘22的上表面。这可以是带与支撑部件之间的刚性连接。带40可以由具有一定弹性的材料制成或者包括该材料，诸如包括硅橡胶、聚氨酯、尼龙和芳纶纤维中的一些的任一种或者组合。室温下，带40可以具有约102％到110％的拉伸比或伸长比。

切割器组件进一步包括支撑部件20，该支撑部件20沿着扫描/切割方向X延伸，在图2和图3中例示其示例。在本示例中，支撑部件20包括挤压的或以其它方式制造的细长轮廓以引导并支撑切割器模块30和带40，该细长轮廓在切割方向X上延伸，以下将进一步详细描述。轮廓可以由金属(诸如铝或铝合金)或塑料或其组合制成。例如，它可以通过挤压和/或机械加工来制造。

在本示例中，支撑部件20的轮廓包括上支撑凸缘22，该上支撑凸缘22提供台面以支撑带40的背侧，防止带在介质前进方向上移动以及提供用于将带张紧的支撑件，如以下进一步详细解释的。上支撑凸缘22可以包括凹部222或其它几何结构以接纳带40并抵抗带40在不是切割方向X的方向上移动。如以下解释的，支撑部件20，特别是上支撑凸缘22，进一步可以被设计为将带40的相对端附接。

轮廓进一步包括下支撑凸缘24，该下支撑凸缘24以用于支撑、稳定并引导切割器模块30的导轨26为特征。上凸缘22和下凸缘24通过支撑部件20的桥接部分26连接。在图3中例示的示例中，沿着支撑部件20的长度延伸的槽28被形成在上支撑凸缘22和桥接部分26的接合处。当切割器模块30被安装在支撑部件20上时，槽28可以用以引导并稳定下基座350，其中被附接到基座350或与基座350成一体的滑块326与槽28接合。除了槽-滑块结合之外，可以提供用于引导和稳定切割器模块沿着支撑部件移动的替代方法。

可以与引导并稳定特征件结合的上支撑凸缘22和下支撑凸缘24支撑并引导切割器模块30，其中切割器模块30可在切割方向上沿着导轨26移动。上支撑凸缘22和下支撑凸缘24进一步允许齿轮346偏向带40的前侧。

为了使齿轮346偏向带40的前侧偏置，即，切割器模块30可以包括偏置部件(诸如弹簧360)，在本示例中，该偏置部件通过使用导向轮354中的一个作为台面来向上推动齿轮346，如图7中例示的。因此，偏置部件(诸如弹簧360)使齿轮346向上偏向带40，以使在整个切割工艺期间齿轮346的齿与带40的齿接合，并保持接合。

为了在切割方向X上切割打印介质，切割器模块30由支撑部件20支撑，并沿着支撑部件20移动，例如，通过使切割器模块30和打印机的滑架或专用滑架接合，以使切割器模块30跟随滑架移动，其中，齿轮346偏向带40并与带40的齿接合。因此，齿轮346围绕带40旋转，其中，齿轮346的旋转被传送到下旋转切割刀片342。齿形带40与齿轮346之间的接合迫使下旋转切割刀片342旋转，从而实现令人印象深刻的切割能力。

当上旋转切割刀片322和下旋转切割刀片342沿着切割线彼此接触时，下旋转切割刀片342的旋转可以通过摩擦被传送到上旋转切割刀片322。为了提高上旋转切割刀片322与下旋转切割刀片342之间的接触，通过在图3中例示的箭头A的方向上施加偏置力，上旋转切割刀片322可以偏向下旋转切割刀片342。偏置力可以通过与轴324相连且作用在轴324上的弹簧设备(未示出)来生成。此外，上旋转切割刀片322和下旋转切割刀片342可以相对于彼此以小角度倾斜，进一步控制两个刀片之间的接触。这在以下参见图8进一步详细解释。

图4至图7例示切割器模块30的示例，当在与打印介质前进方向Y相反的方向上看切割器模块时，切割器模块30可以分别位于支撑部件20的左侧(图4和图6)和右侧(图5和图7)。相同的附图标记用于表示与之前附图中相同或相应的部件。参见图1至图3的以上描述。为了清楚起见，一些附图标记已经被省略。

除了之前的附图，图4和图5例示切割器模块30的壳体部件360，该壳体部件360将上半模块和下半模块封装。附图进一步例示联接器326从壳体部件360的顶面延伸，以及导向轮352和导向轮354由导轨26支撑以在支撑部件20的上凸缘与下凸缘之间支撑并引导切割器模块30。此外，图4例示带40的一端被附接在上凸缘22的各自端面，并且图5例示带42的被附接到支撑部件20的上凸缘22的各自相对端面的相对端。

在图5的示例中，进一步的夹持弹簧44被提供在上凸缘22的各自端面，其中，带40的该端可以与夹持弹簧44接合以沿着支撑部件20的上凸缘22的长度使带40固定和偏置。夹持弹簧44是弹性的，并允许将带40张紧以提高带40与齿轮346之间的防滑牵引。带40的张紧也允许补偿支撑部件20和/或带40中由于温度变化和老化而产生的长度变化。因此，带可以一直保持期望的张力。

如图4和图5中例示的，本示例的切割器模块30中的切割刀片322、324并未暴露于用户且可以安全使用。当切割器模块30沿着支撑部件20移动时，带40在支撑部件20的轮廓内张紧和引导以与齿轮346接合，从而驱动下旋转切割刀片342。

图6和图7在从下方的透视图中示出在支撑部件20的左侧和右侧的切割器模块30，以例示齿轮346与带40的接合。由相同的附图标记表示与之前附图中相同或相应的部件。参见图1至图5的描述。为了清楚起见，一些附图标记已经被省略。图6和图7特别示出齿轮346如何相对于带40被布置，其中，弹簧360使齿轮346偏向带40以使二者接合。对于图6和图7中示出的附加特征，参见图2至图3的描述。

在一个或几个示例中，下旋转切割刀片342和上旋转切割刀片322可以被布置为相对于彼此且相对于切割平面C歪斜几度以控制两个切割刀片之间的接触点。下旋转切割刀片342相对于切割平面C的歪斜意味着其轴344的旋转轴线被布置为相对于切割平面C成角度α。在一个或几个示例中，角度α可以为约2°至4°、或约3°、或约4°。这可以通过将齿轮346设计为斜齿轮实现，其中，带40可以被设计为具有平行齿。图8中示出这种配置的示例。

图8例示与下旋转切割刀片342相连的斜齿轮346，该斜齿轮346的齿相对于轴344的旋转轴线成几度的歪斜。斜齿轮346的歪斜效果是，当斜齿轮346沿着具有平行齿的带40旋转时，旋转切割刀片342将相对于切割平面C以所述几度的角度α倾斜。尽管附图示出约4°的角度α，但是可以选择不同角度。

为了获得上旋转切割刀片322相对于切割平面C的歪斜，其轴324的旋转轴线可以在基座330中以相对于切割平面C成角度β支撑。在一个或几个示例中，角度β为约1°至2°或约2°。尽管附图示出约2°的角度，但是可以选择不同角度。因此，两个角度α和β的总和可以在约4°至6°的范围内。

切割平面C可以被限定为在X-Z方向上的平面，在该平面中，上旋转切割刀片322和下旋转切割刀片342彼此接触以限定切割点。使上旋转切割刀片322和下旋转切割刀片342中的一个或两个歪斜有助于控制两个刀片之间限定的实际切割点。上切割刀片与下切割刀片之间限定的接触允许控制限定的切割位置并确保两个刀片之间具有良好的摩擦接触，以使下旋转切割刀片的旋转被可靠地传送到上旋转切割刀片。在一个示例中，通过使用描述的配置，下旋转切割刀片342的一转可以引起上旋转切割刀片322的至少0.55转。

如图9中例示的，切割刀片322、342中的一个或两个可以进一步具有修正的几何结构以获得锋利的切割边缘。

在图9的示例中，例示上旋转切割刀片322，其中相同或相似的配置可以被应用到上旋转切割刀片322和下旋转切割刀片342。旋转切割刀片322被附接到毂336以围绕旋转切割刀片322的旋转轴线324′旋转，该毂336被附接到轴324或与轴324成一体。就其本身而言，旋转切割刀片322可以由钢构成或包括钢。旋转切割刀片322针对无歪斜的旋转切割刀片大致沿着切割平面C延伸，或者沿着相对于切割平面C倾斜的参考平面R延伸，如以上参见图8解释的。在下文中，如图9中例示的，针对参考平面R讨论旋转切割刀片322。

本示例的旋转切割刀片322包括由相对的周向面338′、338″限定的周向切割边缘338。在本示例中，周向面338′、338″均相对于参考平面R倾斜并限定它们之间的锐角。进一步，锐角也被至少限定在邻近参考平面的周向面338″与参考平面R之间。旋转切割刀片322和/或旋转切割刀片342的具有锋利的切割边缘的相同或相似的配置可以用以优化切割性能。

即使切割厚且硬的介质，诸如厚度高达0.4mm或更厚的帆布，切割器组件和方法也实现高的质量切割效果，从而生成高的精确度、直线度和重复性的洁净切割边缘。切割器组件可以被集成在打印机中以在线切割，其中不必“清空”页边以将打印介质切割为期望尺寸，并且其中不必手动处理打印介质和/或将打印介质输送到单独实体以进行切割。避免或最小化打印介质的浪费。由于切割器模块可以与打印机滑架接合，所以它不需要其自身驱动系统，但是它可以是全无源设备，其中打印机滑架沿着切割器模块的拖曳引起切割刀片的旋转，以使齿轮沿着带旋转。当不需要时，切割器模块可以与打印机滑架断开，并可以停例如在服务站或打印机内的其他方位，在该方位中，它不干涉打印工艺。此外，切割器模块易于替换，例如，如果切割刀片中的一个磨损或损坏。因为切割器模块可以利用打印机滑架的驱动系统，所以额外的投入和空间要求低。

图10中例示根据示例的切割工艺。切割工艺使用在切割方向上延伸的支撑部件、沿着支撑部件延伸的齿形带和切割器模块，该切割器模块包括旋转切割刀片和被联接到旋转切割刀片的齿轮。切割工艺可以使用如以上参见附图描述的切割器模块。在102，切割器模块与滑架接合；以及在104，切割器模块沿着支撑部件移动，其中齿轮与齿形带接合以使齿轮旋转并将齿轮的旋转传送到旋转切割刀片。可以通过驱动滑架以在扫描方向上移动来控制切割器模块的移动。在切割器模块的移动期间，支撑部件支撑并引导齿形带和切割器模块，并且切割器模块使齿轮偏向齿形带。

滑架、介质前进系统和任何致动器的驱动，例如用于联接切割器模块和滑架，可以通过控制器(未示出)控制。控制器可以是微控制器、ASIC或其它控制设备，包括基于软件或固件操作的控制设备，包括机器可读指令，硬件或其组合。它可以包括集成存储器或与外部存储器通信或两者。可以提供相同的控制器或单独的控制器以控制滑架移动、介质前进和任何致动器。在集中或分散的环境中，控制器的不同部分可以位于打印机或单独的切割设备的内部或外部。

在例示的示例中，切割器模块被描述为可与打印机滑架接合以用于使切割器模块在切割方向上移动。在变体中，切割器模块可以被提供有它自身专用滑架和/或它可以被提供为独立设备或与其它类型的设备组合。

Claims (15)

1.一种用于打印机的切割器组件，所述切割器组件包括：

切割器模块，包括旋转切割刀片和与所述旋转切割刀片相连的齿轮，其中所述齿轮的旋转被传送到所述旋转切割刀片以驱动所述旋转切割刀片；

齿形带，沿着切割方向延伸并被布置为与所述齿轮接合；和

支撑部件，沿着所述切割方向延伸并包括用以支撑并引导所述齿形带的凸缘。

2.根据权利要求1所述的切割器组件，其中所述凸缘被设定形状以抵抗所述齿形带在不是所述切割方向的方向上移动。

3.根据权利要求1所述的切割器组件，其中所述齿形带的端部经由偏置部件被附接到所述支撑部件。

4.根据权利要求1所述的切割器组件，其中所述支撑部件包括沿着所述切割方向延伸并被布置为与所述凸缘相对的导轨，所述导轨用以支撑并引导所述切割器模块，其中所述切割器模块能在所述切割方向上沿着所述导轨移动。

5.根据权利要求4所述的切割器组件，其中所述切割器组件包括用以使所述齿轮偏向所述齿形带的偏置部件。

6.根据权利要求4所述的切割器组件，其中所述切割器模块包括用以沿着所述导轨行进的导向轮。

7.根据权利要求1所述的切割器组件，其中所述齿轮是与所述旋转切割刀片同轴的斜齿轮。

8.根据权利要求7所述的切割器组件，其中所述齿形带以平行齿为特征，其中当所述齿轮与齿形带接合时，所述齿轮的轴线相对于与所述齿形带平行的平面倾斜。

9.根据权利要求8所述的切割器组件，其中当所述齿轮与齿形带接合时，所述齿轮的所述轴线相对于所述平面倾斜2°至6°或约3°、约4°或约5°。

10.根据权利要求7所述的切割器组件，其中所述旋转切割刀片是第一旋转切割刀片，并且进一步包括第二旋转切割刀片，其中所述第一旋转切割刀片和所述第二旋转切割刀片被布置为具有相对于彼此倾斜的旋转轴线，并被布置为沿着限定的切割线彼此接合。

11.根据权利要求10所述的切割器组件，其中所述第一旋转切割刀片和所述第二旋转切割刀片的所述旋转轴线均相对于切割平面倾斜。

12.根据权利要求10所述的切割器组件，其中所述第一旋转切割刀片是下切割刀片，并且所述第二旋转切割刀片是上切割刀片，所述第一旋转切割刀片和所述第二旋转切割刀片分别被布置在切割平面的下方和上方。

13.一种打印机，包括：

打印区域中的打印介质的支撑件；

打印介质前进系统，用以在介质前进方向上将所述打印介质输送通过所述打印区域；

用以接纳打印头的滑架，所述滑架在扫描方向上移动通过所述打印区域，所述扫描方向垂直于所述介质前进方向；

切割器模块，布置在所述滑架处以随着所述滑架在所述扫描方向上移动，所述切割器模块包括旋转切割刀片和与所述旋转切割刀片相连的齿轮，其中所述齿轮的旋转被传送到所述旋转切割刀片以驱动所述旋转切割刀片；

齿形带，沿着所述扫描方向延伸并被布置为与所述齿轮接合；和

支撑部件，沿着所述扫描方向延伸并包括用以支撑并引导所述齿形带的凸缘和沿着所述扫描方向延伸的导轨，所述导轨用以支撑并引导所述切割器模块，其中所述凸缘和所述导轨被布置为彼此相对，

所述切割器模块进一步包括用以使所述齿轮偏向所述齿形带的偏置部件。

14.根据权利要求13所述的打印机，其中所述旋转切割刀片是下旋转切割刀片，所述切割器模块进一步包括上旋转切割刀片，其中所述下旋转切割刀片和所述上旋转切割刀片被布置为在切割刀片的下方和上方，并且所述下旋转切割刀片和所述上旋转切割刀片中的每个均具有相对于彼此倾斜的旋转轴线以沿着限定的切割线接触。

15.一种方法，包括：

提供在切割方向上延伸的支撑部件、沿着所述支撑部件延伸的齿形带、以及切割器模块，所述切割器模块包括旋转切割刀片和被联接到所述旋转切割刀片的齿轮，

将所述切割器模块沿着所述支撑部件移动，其中所述齿轮与所述齿形带接合以使所述齿轮旋转并将所述齿轮的旋转传送到所述旋转切割刀片；

在所述切割器模块的移动期间，所述支撑部件支撑并引导所述齿形带和所述切割器模块；和

在所述切割器模块的移动期间，所述切割器模块使所述齿轮偏向所述齿形带。

Images