CN1122751A - 在片材两表面上打印字符的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及按照主机的电子数据在纸或薄膜两表面打印字母、数字或符号的装置。该装置具有使片材沿一路径移向出口的辊，在所述路径内在片材两表面之一打印的第一打印装置，在比第一打印装置更靠近出口的位置在片材的另一表面打印的第二打印装置，在路径中检测片材位置的位置检测装置，以及按照检测装置测出的位置同时且独立地处置第一和第二打印装置的至少部分打印操作的控制装置。

Description

在片材两表面上打印字符的装置

本发明涉及一种在片材两表面上打印字符的装置，更具体来说，涉及按照主机如计算机的数据处理器传来的电子数据在纸或薄膜的两表面上打印字母，数字和符号的装置。

打印机如分行打印机广泛地用作各种按照电子数据输入而输出字母，数字和符号的电子数据处理器的输出终端设备。这种打印机往往只能在片材的一个表面上打印，片材的另一表面则废而不用。

已知一种用于切裁后的片材的打印机，设有在两表面上打印的机构。在这种打印机中，片材的表面之一由打印头打印字符，然后由承载装置向前输送，然后片材通过手动或自动操作翻面。翻面后的片材返回至承载装置的入口，再由打印头在片材的背面打印字符。这种普通的打印机在一面打印完成后需要额外的翻面步骤，需要花费只打印一面的两倍时间。在自动操作的情况下，需要额外的装置进行翻面。

用于在卷绕在滚筒上或沿穿孔线折叠起来的连续带材上打印字符的装置只能在片材的一个表面上打印，没有能够在两表面上打印的装置。

本发明的主要目的提供一种能够在长的连续带材的两表面上打印字符的装置。

本发明的另一个目的是提供一种完成在一个表面的打印后无需翻面的，能够在片材两表面上打印字符的打印机。

本发明的另一个目的是提供能够缩短在片材两表面打印字符所需时间的打印机。

本发明还有一个目的是提供一种能够在较短的时间内在片材的两表面打印字符且能够以两面打印有字符的切裁好的片材的形式输出最后产品的打印机。

按照本发明的一个实施例，在片材两表面打印字符的装置具有一承载装置，它沿一预定路径移动，以便将具有第一顶部表面和第二底部表面的片材送向所述路径的出口；一个第一打印装置，它在所述路径的预定位置在片材的所述第一表面打印字符；一个第二打印装置，它在比第一打印装置更靠近所述出口的位置，在片材的所述第二表面打印字符；一个位置检测器，它检测在所述路径中片材的位置，以及一个控制装置，它同时且独立地处置所述第一和第二打印装置的至少部分打印操作。

本发明的装置能够在任何切裁后的片材或沿以预定间隔的穿孔线折叠起来的连续片材的两表面上打印字符。

在本发明的一个推荐实施例中，所述第一打印装置包括一个第一印压辊，一个第一打印头装置以及一个第一运载装置，所述第一印压辊临近于所述路径设置，其轴线垂直于片材运行方向，以便支承片材的第二表面；所述第一打印头装置在所述第一印压辊前方的一个位置上在片材的第一表面打印字符；所述第一运载装置以恒定的速度使第一打印头装置在基本平行于第一印压辊轴线的打印行方向上往复运动；所述第二打印装置包括一个第二印压辊，一个第二打印头装置，以及一个第二运载装置；所述第二印压辊临近于所述路径设置，其轴线垂直于片材运行方向以支承所述片材的第一表面；所述第二打印头装置设置在所述第二印压辊上方，在所述片材的第二表面打印字符；所述第二运载装置以恒定的速度使第二打印头装置沿着基本平行于所述第二印压辊轴线的打印行方向移动。

所述第一和第二打印头装置可分别包括一热点打印头，它沿着片材送进方向设有多个微点，微点的生热是电控的。在这种情况下，可以使用设有热敏着色涂层的片材。

第一和第二打印头装置也可以包括所述热点打印头，具有按照热点打印头形成的微点热图形转移至片材上的颜料表面层的热转移墨带，以及当热点打印头移动时在打印行方向输送墨带的墨带输送机构。在这种情况下，可以使用表面没有热敏着色涂层的普通片材。

在使用普通片材的情况下，公知类型的喷墨打印头或线点打印头可以用作所述第一和第二打印头装置。

在本发明的一个推荐实施例中，所述位置检测装置包括可在所述第一和第二打印装置之间延伸的所述路径中的一预定位置上检测片材前端传感器装置，以及一测量装置，如可产生代表所述片材运行距离的信号的旋转编码器。所述传感器装置最好还包括一个较靠近所述第一打印装置的第一传感器和一个较靠近所述第二打印装置的第二传感器。在这种情况下，所述控制装置根据来自这些传感器和测量装置的信号测定片材的位置，并且同时而独立地处置所述第一和第二打印装置的至少部分打印操作

在使用无穿孔的连续片材滚筒的另一实施例中，在所述第一和第二打印装置之间，最好在所述第一和第二传感器之间设有一切纸器，它以预定的间隔以打印行的方向切断片材，以及一压紧辊装置，它将上述切断的片材页送向第二打印装置。

在这种情况下，所述控制装置根据片材的测出的位置控制切纸器和压紧辊装置的操作。片材前端通过第一打印装置后，当预定量的连续片材已通过片材被切断位置时，由所述承载装置形成的片材的运动被暂时中止，而切纸器被驱动，连续片材沿打印行的方向切成预定尺寸的单页，并由所述压紧辊装置送入第二打印装置。切后的片材的第一表面已由第一打印装置打印字符，而第二表面需由第二打印装置打印。因此，在通过第二打印装置后，片材以切页的形式从出口输出。切纸器中留下的连续片材由承载装置送回由第一打印装置打印字符的初始位置。然后，第一打印装置在片材的第一表面打印字符。当第一打印装置工作时，从连续片材切下的预定尺寸的片材由压紧辊装置送向第二打印装置，由第二打印装置在同时进行的过程中在第二表面打印字符。第二打印装置工作的初始位置是根据由位置检测装置或第二传感器对切下的片材的前端的检测而决定的。

最好设置可选择地禁止所述切纸器工作的装置，该禁止装置使切纸器在送入装置的片材是无穿孔的连续片材时工作，而在送入装置的片材是带有穿孔线或呈切页形式时则禁止切纸器工作。禁止装置可以是一个开关，该开关可互锁地按照适于装在打印机上的片材类型的输送装置的选择而工作。

现对照以下附图对本发明的非限定性实施例进行描述，使本发明的上述的和其它的特征和优点更加明确。

图1是按照本发明一实施例的打印机结构的示意图。

图2，3，4和5表示上述实施例的工作程序。

图6是按照上述实施例的控制装置的工作程序的流程图。

图7是表示上述实施例各零件工作的定时图表。

现参阅图1，无穿孔的连续片材滚筒R受到可转动支承，从滚筒R输出的片材S被第一压紧辊17送入由点划线表示的路径P，压紧辊17设置在上述路径P的入口，在图中用箭头F表示输送方向。在本实施例中，片材S是没有热敏着色涂层的普通纸。

在路径P中设有第一压紧辊17，第一印压辊4，第一传感器5，切纸器6，第二压紧辊7，第二传感器8和第二印压辊12，分别按上述顺序设置在预定位置上。第一印压辊4设置在路径P上方，接触片材S的顶面。第一印压辊4和第一压紧辊17构成可前后方向运转的承载装置，使片材S可相对于方向F以恒定的速度前后移动。第二印压辊1 2和第二压紧辊构成可前后方向运转的承载装置，使由切纸器6切后的片材S1(见图5)以恒定的速度按方向F移动。

第一打印装置1设置在第一印压辊4下方路径P另一侧。第一打印装置具有公知的热点打印头2，打印头2设有多个平行于片材S运行方向F的电控生热微点；一运载装置3，不进行打印操作时，运载装置3将打印头2移离印压辊4，以控制装置20的打印/编辑数据为基础进行打印时，它将打印头2移向印压辊4，打印操作基本以恒定速度，按控制装置20的指令，以印行方向进行，印行方向基本平行于第一印压辊4的轴线；具有一层颜料的热转移墨带13，颜料以打印头2上的热点的图形转移到片材S上；以及墨带输送机构14，当打印头2由所述运载装置3承载时，墨带输送机构14以打印行的方向输送墨带。

第二打印装置9设置在第二印压辊12上方路径P另一侧。与第一打印装置1相似，第二打印装置9具有一个公知类型的热点打印头10，打印头10设有多个平行于片材S运行方向F的生热微点；一个运载机构11，当不进行打印操作时，运载机构11将打印头10移离印压辊12，在以来自控制装置20的打印/编辑数据为基础进行打印操作时，它将打印头移向印压辊12，打印操作以恒定速度，按照控制装置20的指令以打印行的方向进行，打印行的方向基本平行于第二印压辊12的轴线；具有一层颜料的热转移墨带15，颜料以打印头10上的热点图形转移到片材S上；以及墨带输送机构16，当打印头10由所述运载机构11移动时，墨带输送机构16以打印行的方向输送墨带。

在图1至5中，虽然图面显示的是墨带输送机构14和16以平行于片材表面的方向输送墨带13和15，但实际的结构是，墨带13和15是沿垂直于片材表面的方向被输送的，或者是沿平行于印压辊4和12的轴线的方向被输送的。

第一传感器5在第一打印装置下游预定位置检测片材S的第一端，而第二传感器8在第二压紧辊7和第二印压辊12之间的一个位置检测片材S(由切纸器6切后的片材S1)的第一端。

第一印压辊4(或第一压紧辊17)的转动是由第一转动编码器18测量的，第二印压辊12(或第二压紧辊7)的转动是由第二转动编码器19测量的。

第一传感器5，第二传感器8，第一转动编码器18和第二转动编码器19的输出信号被输入控制装置20，控制装置20是一台微计算机。控制装置20也被输入来自开关21的适于片材S的类型的方式选择信号。当装在打印机上的片材S是切后的片材时，开关21发送第一方式信号，当片材是无穿孔的连续片材(滚筒R)时，开关21发送第二方式信号，在带有穿孔的连续带材的情况下，开关21发送第三方式信号。开关21可以是手动开关，也可以是自动开关，它能够根据装在打印机上的是切后的片材输送器，还是切后的片材夹持器，或是根据所装的是片材滚筒R，还是沿穿孔折叠的连续片材来自动地转换方式。在图示实施例中，第二方式信号从开关21输入控制装置20。

当打印数据22从外部数据处理装置如计算机(未画)传来时，控制装置20在输入数据的基础上有效地控制打印机中各装置的工作，并使打印头1和9在片材S的两表面上打印数据。虽然没有画出，控制装置20具有一个以公知方式储存输入数据22的缓冲存储器，一个根据打印数据产生字符数据的字符存储器，一个根据在打印数据中含有的打印格式控制数据进行打印数据的格式/显象的打印/编辑处理器，以及一个根据来自每个传感器，编码器的信号以及来自打印/编辑处理器的数据有效地控制压紧辊17，7，印压辊4，12，打印头1，9和切纸器6中每一个的工作的主处理器。主处理器识别来自开关21的方式选择信号，并禁止那些与来自开关21的方式信号不相容的操作。例如，当输入第一或第三方式信号时，切纸器6被控制装置20关断，保持不能进行切纸操作的状态。

现参阅图1至5描述按照本发明一实施例的打印机的操作。

如图1所示，连续片材S通过第一压紧辊17从滚筒R拉出并送至路径P。当第一传感器5检测到片材S的前端时，第一压紧辊17和第一印压辊4转动，使前端稍许移至切纸器6的前方，然后停止。切纸器6被驱动切断连续片材S，第一压紧辊17和第一印压辊4反转，使片材S倒移。如图2所示，由切纸器6直线切断的片材S的前端返回至片材S准备被第一打印装置1打印字符的初始位置。从片材S切下的边缘由第二压紧辊7和第二印压辊12的转动向前送向路径P的出口以便被排出。

当片材S的前端返至初始打印位置时，第一打印装置开始根据来自控制装置20的数据逐行打印字符。由于第一压紧辊17和第一印压辊4(图3)的分步转动，使打印换行。同时，片材S前端的位置在来自编码器18的测量信号的基础上，一直在控制装置20的监测之下。

以上述方式，在片材S的底面进行第一页的打印，当这一项工作完成时，第一压紧辊17和第一印压辊4如图4所示连续转动，使片材S沿方向F前进。对于切纸器6的切断位置的数据作为预设数据储存在控制器20中。当片材S的前端达到切断位置并进一步以方向F运行相当于打印格式数据所预定的页长时，控制装置20输出一个暂停辊17和4的指令，以及一个启动切纸器6的指令，因此，连续的片材S被切成具有上述预定长度的一页。

如图5所示，切下的片材S1的前端由第二传感器8检测并由第二压紧辊7和第二印压辊12送至第二打印装置9。控制器20根据第二传感器8测出的关于切下的片材S1的数据向第二打印装置9发出关于初始打印位置的数据，第二打印装置9在切下的片材S1上的逐行打印字符。由于第二压紧辊7和第二印压辊12的分步转动，打印换行。

当第二打印装置9进行打印操作时，由切纸器6留在切断位置的连续片材S的前端返回如图2所示的第一打印装置1的初始打印位置，在顶面以对照图3所作描述的方式进行第三页的打印。

由第二打印装置9进行的第二页的打印和由第一打印装置9进行的第三页的打印同时进行，但是由控制装置进行相互部分独立的控制。因此避免了在片材两面连续打印造成的时间冗长的缺陷。

关于第一和第二打印装置1和9，略去对运载机构3，11，热转移墨带13，15以及墨带输送机构14，16的描述，因为它们是以普通分行打印机相同的方式工作的。在本实施例中所用的连续片材S是没有热着色涂层的普通类型的纸。如果使用带有热着色涂层的片材，则可以不设热转移墨带13，15和墨带输送机构14，16。

图6表示控制装置20的稳态控制操作。在步骤F1中，在从主机输入缓中存储器的打印数据中读出两页的打印数据。在步骤F2中，按照储存的程序进行每页的打印数据的格式化和显象。

在步骤F3中，当连续片材S由于第一印压辊4的正转而向下游输送时，第一打印装置1被驱动，在片材的顶面进行第一页字符的打印。

在步骤F4中测定运行片材的前端是否被第一传感器5检测到。在检测到该前端时即产生一个驱动第二印压辊7(步骤F5)的指令。

在步骤F6中，根据编码器18的测量结果确定连续片材S在通过切纸器6的切断位置后是否已运行了一个预定的距离，如果是，在步骤7中暂停每个辊，由切纸器6在步骤8中将片材切断。

在步骤9中判断切断操作是否已经完成，如果未完成，重复步骤5至步骤9。当切断操作完成时，进行步骤F10和F13，第一和第二打印装置1和9以及其相关装置受到同时和独立的操纵和控制。

换言之，在步骤F10中，在切断操作后，由于第一印压辊4反转，连续带材S缩回，在步骤F11中判断上述缩回的片材是否已返回到第一打印装置1的初始打印位置，如果已返回，那么，在步骤12中第一压印辊4暂停并保持备用状态。如果准备进行第三页的打印，那么重新开始第一步的操作。

同时，在步骤F13中，由于第二压紧辊7和第二印压辊12的转动，从连续带材S切下的片材S1送入第二打印装置9，由其进行第二页字符的打印。在步骤14中，当判断出切下的片材S的全长已送入第二打印装置时，第二压紧辊7，第二印压辊12和第二打印装置9暂停，处于备用状态。如果有第四页准备打印，那么从步骤F5重新操作。

图7是稳态操作条件下每个零件的定时图表。从主机将两页即第一页和第二页的打印数据输入控制装置20的缓冲存储器(T1)，按照编辑/格式信息使打印数据显象(T2)，按照格式化/显象的结果使第一印压辊4正转(T3)。连续片材S以方向F前进，并由第一打印装置1在其底面打印第一页的字符(T4)。

当第一打印装置1完成打印时，第一印压辊4继续正向转动送进片材S(T3)直至其前端由第一传感器5检测到。其时，驱动第二压紧辊7进一步以方向F输送片材S。当片材S到达切纸器6的切断位置时，第二压紧辊7和第一印压辊4暂停(T7，T3)，且切纸器6被驱动以切断片材S(T6)。这样切下的片材S1与连续片材S相分离，片材S新切出的边缘成为其新的前端。对切下的片材S1和连续片材S分别地进行处理。

当切纸器6完成切断(T6)时，第二压紧辊7再次被驱动，将切下的片材S1送往下游的第二打印装置9(T7)。同时，第一印压辊4反向转动直至片材S新形成的前端到达第一打印装置1的初始打印位置(T8)。与切纸器6完成切断的同时，控制装置20阅读下两页(第3页和第4页)的打印数据(T1)，以上面已描述的方式进行打印数据的格式化/显象(T2)，并使第一打印装置1当第一印压辊4正向转动时在片材S的底面打印第3页的打印数据(T4)。

与此同时，在切纸器6完成切断(T6)时送入第二打印装置9的切下的片材S1的前端被第二传感器8测出时(T8)，第二印压辊12开始转动，由第二打印装置9在切下的片材S1的顶面进行第2页数据的打印(T11)。甚至在上述打印操作完成后，第二印压辊12还继续转动直至切下的片材S从路径P的出口排出(T10)。第二压紧辊7的同时转动亦被暂停(T7)。

在上面的描述中，片材的底面是在第二打印装置9打印顶面之前由第一打印装置1打印的；然而，本发明的装置也可制成在由第二打印装置9打印底面前由第一打印装置打印顶面的结构。

当使用按一定间隔穿孔的片材时，控制装置20根据开关21的方式选择信号，在第一方式的控制条件下工作。一旦穿孔位置与打印装置的对准标记对准时，就不必再检测片材的前端了，因而可以省去传感器5，8和切纸器6的工作。根据编码器18，19的测量信号，有关装置的操作可得到同步控制。第一和第二打印装置受到控制以便相互配合工作。

当使用切裁好的片材时，按照来自开关21的方式选择信号，控制装置20在第三方式的控制条件下工作，不必使用切纸器6及其操作。

Claims (7)

1.在片材两表面上打印字符的装置，具有；

一承载装置，它沿一预定路径移动，以便将具有第一表面和第二表面的片材送向所述路径的出口；

一个第一打印装置，它在所述路径的预定位置在片材的所述第一表面打印字符；

一个第二打印装置，它在比第一打印装置更靠近所述出口的位置在片材的所述第二表面打印字符；

一个位置检测器，它检测在所述路径中片材的位置；以及

一个控制装置，它同时且独立地处置所述第一和第二打印装置的至少部分打印操作。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述第一打印装置包括一个第一印压辊，一个第一打印头装置，以及一个第一运载装置；所述第一印压辊临近于所述路径设置，其轴线垂直于片材运行方向，以便支承片材的第二表面；所述第一打印头装置设置在所述第一印压辊上方，在所述片材的第一表面上打印字符；所述第一运载装置以恒定的速度使第一打印头装置在基本平行于第一印压辊轴线的打印行方向上往复运动；以及

所述第二打印装置包括一个第二印压辊，一个第二打印头装置，以及一个第二运载装置；所述第二印压辊临近于所述路径设置，其轴线垂直于片材运行方向以支承所述片材的第一表面；所述第二打印头装置设置在所述第二印压辊上方，在所述片材的第二表面打印字符；所述第二运载装置以恒定的速度使所述第二打印头装置沿着基本平行于所述第二印压辊轴线的打印行方向移动。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述第一和第二打印头装置分别包括一热点打印头，它沿着片材运行方向设有多个微点，微点的生热是电控的。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述第一和第二打印头装置各包括一热点打印头，一热转换墨带，以及一墨带输送机构；所述热点打印头沿片材运行方向设有电控生热的微点；所述热转移墨带具有颜料表面层，颜料由热点打印头的微点所加热的图形转换到所述片材上；所述墨带输送机构，与所述热点打印头运动的同时在所述打印行方向输送墨带。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述位置检测装置包括一个在第一和第二打印装置之间的所述路径内在预定位置检测所述片材的前端的传感器装置，以及一个能够产生相应于由所述承载装置形成的片材运动距离的距离信号的测量装置。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述传感器装置包括一个设在离所述第一打印装置较近的位置上的第一传感器装置和一个设在离所述第二打印装置较近的第二传感器装置；所述控制装置在来自这些传感器装置和测量装置的信号的基础上测定片材的位置，并同时且独立地按照测定出的片材位置处理第一和第二打印装置的至少部分打印操作。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于：还具有一个设置在第一和第二打印装置之间的切纸器，以便沿打印行方向将片材切成预定的长度，以及一个压紧辊装置，用于将由切纸器切下的片材送往第二打印装置。

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