CN114851725A - 一种喷墨式双面印刷机及其印刷方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及印刷机技术领域，提供了一种喷墨式双面印刷机及其印刷方法，本印刷机包括机架、系统控制器、上走道、下走道、传纸机构、印刷头和送纸机构，上走道的第一端与下走道的第一端连接，还包括设置在机架内的导向机构、提升机构和换向机构：导向机构包括竖板、上导向板和下导向板，竖板与机架固定连接，上导向板的第一端与上走道连接，上导向板的第二端与竖板之间形成纸张下落通道，下导向板的第一端与下走道连接，下导向板的第二端与竖板之间形成纸张换向通道，下导向板与上导向板之间形成纸张上升通道；换向机构设置在纸张换向通道内；提升机构用于将纸张换向通道内的纸张提升至纸张上升通道内。

Description

一种喷墨式双面印刷机及其印刷方法

技术领域

本发明涉及印刷机技术领域，具体涉及一种喷墨式双面印刷机及其印刷方法。

背景技术

喷墨印刷，是一种无接触、无压力、无印版的印刷。电子计算机中存储的信息，输入喷墨印刷机即可印刷。

喷墨印刷机一般由系统控制器、印刷头和传纸机构等组成。现有的喷墨印刷机在进行双面打印时，都会设计一个翻面结构，如专利号为CN202121452777.3的一种平台式滚筒翻转单张纸双面喷墨印刷系统，是通过设计一个环形轨道，这样纸张在上走道和下走道移动时、其朝上的面就会不同，从而达到双面印刷的效果，但这种结构需要设计两个印刷头，所需成本过高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种喷墨式双面印刷机及其印刷方法，使其只需要使用一个印刷头就能够对纸张进行双面打印。

根据本发明的第一个方面，提供一种喷墨式双面印刷机，包括机架、系统控制器、上走道、下走道、传纸机构、印刷头和送纸机构，所述上走道的第一端与所述下走道的第一端连接，还包括设置在所述机架内的导向机构、提升机构和换向机构，所述导向机构、所述换向机构和所述提升机构均位于所述上走道的第二端与所述下走道的第二端之间：

所述导向机构包括竖板、上导向板和下导向板，所述竖板沿纵向设置、且与所述机架固定连接，所述上导向板的第一端与所述上走道连接，所述上导向板的第二端向下延伸、且与所述竖板的内侧面之间形成纸张下落通道，所述下导向板的第一端与所述下走道连接，所述下导向板的第二端向下延伸、且与所述竖板的内侧面之间形成纸张换向通道，所述下导向板与所述上导向板之间形成纸张上升通道；

所述换向机构设置在所述纸张换向通道内、且与系统控制器电连接，所述换向机构具有两种工作状态，在第一种工作状态下，所述纸张下落通道与所述纸张换向通道连通，所述纸张上升通道与所述纸张换向通道堵塞，在第二种工作状态下，所述纸张上升通道与所述纸张换向通道连通，所述纸张下落通道与所述纸张换向通道堵塞；

所述提升机构用于将所述纸张换向通道内的纸张提升至所述纸张上升通道内，所述提升机构与所述系统控制器电连接。

进一步地，所述换向机构包括换向轴、导向块、推拉电磁铁和连接杆，所述换向轴沿横向设置、且两端均与所述机架之间通过转动杆转动连接，所述导向块固定安装在所述换向轴上，所述导向块具有第一导向面和第二导向面，所述第一导向面与所述第二导向面相交、且相交线位于所述换向轴的下方，所述推拉电磁铁固定安装在所述机架上、且与所述系统控制器电连接，所述连接杆的第一端与所述推拉电磁铁的推拉杆铰接，所述连接杆的第二端与所述转动杆铰接；

所述换向机构处于第一种工作状态下时，所述第一导向面与所述竖板的内侧面接触，所述第二导向面与所述下导向板脱离，所述换向机构处于第二种工作状态下时，所述第二导向面与所述下导向板接触，所述第一导向面与所述竖板的内侧面脱离。

进一步地，所述导向块的数量为多个，多个所述导向块沿着所述换向轴的轴线方向依次间隔布置。

进一步地，所述提升机构包括提升组件和驱动电机；

所述提升组件的数量为多个，多个所述提升组件均设置在所述下导向板的内侧面上、且沿纵向依次等间隔布置，所述提升组件包括转动轴和带轮，所述转动轴沿横向设置、且两端均与所述机架转动连接，所述转动轴上固定安装有多个提升轮，多个所述提升轮沿着所述转动轴的轴线方向依次等间隔布置，所述提升轮穿过所述下导向板后与纸张换向通道内的纸张接触，所述带轮固定安装在所述转动轴上；

所述驱动电机固定安装在所述机架上、且与所述系统控制器电连接，所述驱动电机的输出轴与所有的所述带轮之间均通过同步带连接。

进一步地，所述导向机构还包括上压板和下压板，所述上压板设置在所述上导向板的上方、且与所述机架固定连接，所述上压板与上导向板之间形成针对纸张的上部限位空间，所述下压板设置在所述下导向板的上方、且与所述机架固定连接，所述下压板与下导向板之间形成针对纸张的下部限位空间。

进一步地，所述竖板上开有多个用于使所述导向块穿过的通孔。

进一步地，所述送纸机构包括送纸盒、托纸板和提升机，所述送纸盒敞口设置，所述托纸板沿横向设置在所述送纸盒内、且与所述送纸盒的内壁滑动连接，所述提升机固定安装在所述送纸盒的外壁上、用于驱动所述托纸板升降。

根据本发明的第二个方面，提供一种印刷方法，包括以下步骤：

所述送纸盒内的所述纸张被所述传纸机构传送至所述印刷头的正下方，所述印刷头对所述纸张的第一表面进行印刷，完成对所述纸张的第一表面的印刷；

完成上表面印刷的所述纸张被所述传纸机构传送至所述纸张下落通道、并最终落入到所述纸张换向通道内；

位于所述纸张换向通道内的所述纸张被所述提升机构提升至所述纸张上升通道内，提升过程中所述换向机构对所述纸张进行换向处理、使得所述纸张的第一表面朝上；

位于所述纸张上升通道内的所述纸张被所述传纸机构再次传送至所述印刷头的正下方，所述印刷头对所述纸张的第二表面进行印刷，完成对所述纸张的双面印刷。

本发明的有益效果：本发明提供的一种喷墨式双面印刷机及其印刷方法，对现有的环形轨道进行了深度改进。纸张的第一表面被印刷头印刷后，会通过纸张下落通道落入到纸张换向通道内。位于纸张换向通道内的纸张被提升机构提升至纸张上升通道内，提升过程中换向机构对纸张进行换向处理、使得纸张的第一表面朝上。接着纸张被传纸机构再次传送至印刷头的正下方，这时第二表面就会朝上，印刷头对纸张的第二表面进行印刷，完成对纸张的双面印刷。因此本发明只需要使用一个印刷头就能够对纸张进行双面打印。

附图说明

图1为本发明的正视结构示意图；

图2为机架内的局部结构示意图；

图3为图2中A部的放大结构示意图；

图4为图2中B部的放大结构示意图；

图5为图2在第一视角下的立体结构示意图；

图6为图5中C部的放大结构示意图；

图7为图2在第二视角下的立体结构示意图；

图8为图7中D部的放大结构示意图；

图9为换向机构的立体结构示意图。

附图标记：10-机架、20-上走道、21-下走道、30-传纸机构、40-送纸机构、50-导向机构、51-竖板、511-通孔、52-上导向板、53-下导向板、531-缺口、54-纸张下落通道、55-纸张换向通道、56-纸张上升通道、60-提升机构、61-提升组件、611-转动轴、612-带轮、613-提升轮、62-驱动电机、63-同步带、70-换向机构、71-换向轴、72-导向块、721-第一导向面、722-第二导向面、73-推拉电磁铁、74-连接杆、75-上压板、76-下压板、77-上部限位空间、78-下部限位空间、79-转动杆。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-9所示，本发明提供一种喷墨式双面印刷机，包括机架10、系统控制器、上走道20、下走道21、传纸机构30、印刷头和送纸机构40。上走道20的第一端与下走道21的第一端连接。传纸机构30用于控制纸张在上走道20和下走道21之间沿环向走动。

印刷头位于环形走道的正上方，上述内容均为现有技术，具体结构在此不再赘述。

本发明还包括设置在机架10内的导向机构50、提升机构60和换向机构70。导向机构50、换向机构70和提升机构60均位于上走道20的第二端与下走道21的第二端之间。

导向机构50包括竖板51、上导向板52和下导向板53。竖板51沿纵向设置、且与机架10固定连接。上导向板52的第一端与上走道20连接，上导向板52的第二端向下弯曲延伸，上导向板52与竖板51的内侧面之间形成纸张下落通道54。下导向板53的第一端与下走道21连接，下导向板53的第二端向下弯曲延伸，下导向板53与竖板51的内侧面之间形成纸张换向通道55。下导向板53与上导向板52之间形成纸张上升通道56。

换向机构70设置在纸张换向通道55内、且与系统控制器电连接。换向机构70具有两种工作状态，在第一种工作状态下，纸张下落通道54与纸张换向通道55连通，纸张上升通道56与纸张换向通道55堵塞；在第二种工作状态下，纸张上升通道56与纸张换向通道55连通，纸张下落通道54与纸张换向通道55堵塞。

提升机构60用于将纸张换向通道55内的纸张提升至纸张上升通道56内，提升机构60与系统控制器电连接。

本发明对现有的环形轨道进行了深度改进。

初始状态下，换向机构70处于第一种工作状态。

具体地工作过程为：首先系统控制器控制传纸机构30启动，送纸盒内的最上方的纸张被传纸机构30传送至印刷头的正下方，系统控制器控制印刷头对纸张的第一表面进行印刷；然后系统控制器控制传纸机构30继续启动，上走道20的纸张就会向左运动，由于此时换向机构70处于第一种工作状态，因此纸张就会通过纸张下落通道54落入到纸张换向通道55内；接着系统控制器控制换向机构70转换为第二种工作状态、并控制提升机构60启动，位于纸张换向通道55内的纸张便会被提升机构60提升至纸张上升通道56内，提升过程中换向机构70对纸张进行换向处理、使得纸张的第一表面朝上(传统的环形轨道此时是第二表面朝上)。最后系统控制器控制传纸机构30继续启动，纸张被传纸机构30向右传送、并最终再次传送至印刷头的正下方，这时第二表面就会朝上，印刷头对纸张的第二表面进行印刷，从而完成对纸张的双面印刷。因此本发明只需要使用一个印刷头就能够对纸张进行双面打印。

在一个实施例中，换向机构70包括换向轴71、导向块72、推拉电磁铁73和连接杆74。换向轴71沿横向设置、且两端均与机架10之间通过转动杆79转动连接。导向块72固定安装在换向轴71上，导向块72具有第一导向面721和第二导向面722，第一导向面721与第二导向面722相交、且相交线位于换向轴71的下方，初始状态下第一导向面721为竖直面，第二导向面722为向上向内延伸的倾斜面。推拉电磁铁73固定安装在机架10上、且与系统控制器电连接，推拉电磁铁73为现有技术，其包括一个机壳，机壳内设置电磁芯和推拉杆，具体结构在此不再赘述。连接杆74的第一端与推拉电磁铁73的推拉杆铰接，连接杆74的第二端与转动杆79铰接。

换向机构70处于第一种工作状态下时，推拉电磁铁73的推拉杆伸长，在连接杆74和转动杆79的作用下，导向块72上的第一导向面721就会与竖板51的内侧面接触，导向块72上的第二导向面722就会与下导向板53脱离，从而使得纸张下落通道54与纸张换向通道55连通，纸张上升通道56与纸张换向通道55堵塞。换向机构70处于第二种工作状态下时，推拉电磁铁73的推拉杆收缩，在连接杆74和转动杆79的作用下，导向块72上的第二导向面722就会与下导向板53贴合，导向块72上的第一导向面721与竖板51的内侧面脱离，从而使得纸张上升通道56与纸张换向通道55连通，纸张下落通道54与纸张换向通道55堵塞。

这种结构的换向机构70结构简单，便于生产制造和安装。

在一个实施例中，导向块72的数量为多个，多个导向块72沿着换向轴71的轴线方向依次间隔布置。

在一个实施例中，提升机构60包括提升组件61和驱动电机62。

提升组件61的数量为多个，多个提升组件61均设置在下导向板53的内侧面上、且沿纵向依次等间隔布置。提升组件61包括转动轴611和带轮612，转动轴611沿横向设置、且两端均与机架10转动连接，转动轴611上固定安装有多个提升轮613，多个提升轮613沿着转动轴611的轴线方向依次等间隔布置，提升轮613穿过下导向板53上的缺口531后与纸张换向通道55内的纸张接触。带轮612固定安装在转动轴611上。

驱动电机62固定安装在机架10上、且与系统控制器电连接，驱动电机62的输出轴与所有的带轮612之间均通过同步带63连接。

需要提升机构60工作时，系统控制器控制驱动电机62驱动，在同步带63的作用下，每个提升组件61内的转动轴611都会带动对应的提升轮613同步转动，从而将纸张换向通道55内的纸张稳定提升至纸张上升通道56内。

这种结构的提升机构60的稳定性较高，能够稳定提升纸张换向通道55内的纸张。

在一个实施例中，导向机构50还包括上压板75和下压板76。上压板75设置在上导向板52的上方、且与机架10固定连接，上压板75与上导向板52之间形成针对纸张的上部限位空间77，上部限位空间77能够对纸张的移动起到限制作用，使得纸张顺利地从上走道20移动到纸张下落通道54，避免纸张洒落。

下压板76设置在下导向板53的上方、且与机架10固定连接，下压板76与下导向板53之间形成针对纸张的下部限位空间78，下部限位空间78也能够对纸张的移动起到限制作用，使得纸张顺利地从纸张上升通道56移动到下走道21，避免纸张洒落。

在一个实施例中，竖板51上开有多个用于使导向块72穿过的通孔511。

在一个实施例中，送纸机构40包括送纸盒、托纸板和提升机。送纸盒敞口设置，托纸板沿横向设置在送纸盒内、且与送纸盒的内壁滑动连接，提升机固定安装在送纸盒的外壁上、用于驱动托纸板升降。

当托纸板最上方的纸张被传纸机构30取走后，系统控制器控制提升机启动，提升机带动托纸板上升，从而使得下一纸张补上被取走的纸张的位置，便于后续继续印刷。

核心工作过程为：上走道20的纸张向左运动，经底部换向后，返回至下走道21，传纸机构30的运动方向是向右的。整个纸张的换向过程如图所示，纸张经过上走道20经过B，经过换向通道55，经由第一导向面721，经过A，由提升轮613带动行至最底端，即纸张完全经过换向通道55的状态后，换向电机62反转，带动提升轮613反向转动，将纸张反向运输达到换向目的。此时推拉电磁铁73工作，将换向通道55换向。之后纸张通过第二导向面722运行至下走道21，在传纸机构30的带动下向右行进。

本发明还提供一种印刷方法，包括以下步骤：

S10、系统控制器控制传纸机构30启动，送纸盒内的最上方的纸张被传纸机构30传送至印刷头的正下方，系统控制器控制印刷头对该纸张的第一表面进行印刷，从而完成对纸张的第一表面的印刷。

S20、系统控制器控制传纸机构30继续启动，由于此时换向机构70处于第一种工作状态下，因此完成上表面印刷的纸张被传纸机构30就会被传送至纸张下落通道54、并最终落入到纸张换向通道55内。

S30、系统控制器控制换向机构70处于第二种工作状态、并控制提升机构60启动，位于纸张换向通道55内的纸张就会被提升机构60提升至纸张上升通道56内，提升过程中换向机构70对纸张进行换向处理、使得纸张的第一表面朝上。

S40、系统控制器控制传纸机构30继续启动，位于纸张上升通道56内的纸张被传纸机构30再次传送至印刷头的正下方，印刷头对纸张的第二表面进行印刷，完成对纸张的双面印刷。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种喷墨式双面印刷机，包括机架、系统控制器、上走道、下走道、传纸机构、印刷头和送纸机构，所述上走道的第一端与所述下走道的第一端连接，其特征在于：还包括设置在所述机架内的导向机构、提升机构和换向机构，所述导向机构、所述换向机构和所述提升机构均位于所述上走道的第二端与所述下走道的第二端之间：

所述导向机构包括竖板、上导向板和下导向板，所述竖板沿纵向设置、且与所述机架固定连接，所述上导向板的第一端与所述上走道连接，所述上导向板的第二端向下延伸、且与所述竖板的内侧面之间形成纸张下落通道，所述下导向板的第一端与所述下走道连接，所述下导向板的第二端向下延伸、且与所述竖板的内侧面之间形成纸张换向通道，所述下导向板与所述上导向板之间形成纸张上升通道；

所述换向机构设置在所述纸张换向通道内、且与系统控制器电连接，所述换向机构具有两种工作状态，在第一种工作状态下，所述纸张下落通道与所述纸张换向通道连通，所述纸张上升通道与所述纸张换向通道堵塞，在第二种工作状态下，所述纸张上升通道与所述纸张换向通道连通，所述纸张下落通道与所述纸张换向通道堵塞；

所述提升机构用于将所述纸张换向通道内的纸张提升至所述纸张上升通道内，所述提升机构与所述系统控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种喷墨式双面印刷机，其特征在于：所述换向机构包括换向轴、导向块、推拉电磁铁和连接杆，所述换向轴沿横向设置、且两端均与所述机架之间通过转动杆转动连接，所述导向块固定安装在所述换向轴上，所述导向块具有第一导向面和第二导向面，所述第一导向面与所述第二导向面相交、且相交线位于所述换向轴的下方，所述推拉电磁铁固定安装在所述机架上、且与所述系统控制器电连接，所述连接杆的第一端与所述推拉电磁铁的推拉杆铰接，所述连接杆的第二端与所述转动杆铰接；

所述换向机构处于第一种工作状态下时，所述第一导向面与所述竖板的内侧面接触，所述第二导向面与所述下导向板脱离，所述换向机构处于第二种工作状态下时，所述第二导向面与所述下导向板接触，所述第一导向面与所述竖板的内侧面脱离。

3.根据权利要求2所述的一种喷墨式双面印刷机，其特征在于：所述导向块的数量为多个，多个所述导向块沿着所述换向轴的轴线方向依次间隔布置。

4.根据权利要求1所述的一种喷墨式双面印刷机，其特征在于：所述提升机构包括提升组件和驱动电机；

所述提升组件的数量为多个，多个所述提升组件均设置在所述下导向板的内侧面上、且沿纵向依次等间隔布置，所述提升组件包括转动轴和带轮，所述转动轴沿横向设置、且两端均与所述机架转动连接，所述转动轴上固定安装有多个提升轮，多个所述提升轮沿着所述转动轴的轴线方向依次等间隔布置，所述提升轮穿过所述下导向板后与纸张换向通道内的纸张接触，所述带轮固定安装在所述转动轴上；

所述驱动电机固定安装在所述机架上、且与所述系统控制器电连接，所述驱动电机的输出轴与所有的所述带轮之间均通过同步带连接。

5.根据权利要求4所述的一种喷墨式双面印刷机，其特征在于：所述导向机构还包括上压板和下压板，所述上压板设置在所述上导向板的上方、且与所述机架固定连接，所述上压板与上导向板之间形成针对纸张的上部限位空间，所述下压板设置在所述下导向板的上方、且与所述机架固定连接，所述下压板与下导向板之间形成针对纸张的下部限位空间。

6.根据权利要求2所述的一种喷墨式双面印刷机，其特征在于：所述竖板上开有多个用于使所述导向块穿过的通孔。

7.根据权利要求1所述的一种喷墨式双面印刷机，其特征在于：所述送纸机构包括送纸盒、托纸板和提升机，所述送纸盒敞口设置，所述托纸板沿横向设置在所述送纸盒内、且与所述送纸盒的内壁滑动连接，所述提升机固定安装在所述送纸盒的外壁上、用于驱动所述托纸板升降。

8.一种印刷方法，应用于权利要求1-7所述的喷墨式双面印刷机，其特征在于：包括以下步骤：

所述送纸盒内的所述纸张被所述传纸机构传送至所述印刷头的正下方，所述印刷头对所述纸张的第一表面进行印刷，完成对所述纸张的第一表面的印刷；

完成上表面印刷的所述纸张被所述传纸机构传送至所述纸张下落通道、并最终落入到所述纸张换向通道内；

位于所述纸张换向通道内的所述纸张被所述提升机构提升至所述纸张上升通道内，提升过程中所述换向机构对所述纸张进行换向处理、使得所述纸张的第一表面朝上；

位于所述纸张上升通道内的所述纸张被所述传纸机构再次传送至所述印刷头的正下方，所述印刷头对所述纸张的第二表面进行印刷，完成对所述纸张的双面印刷。

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