CN207736984U - 一种喷墨打印设备的打印平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及打印机领域，尤其涉及一种喷墨打印设备的打印平台，所述打印平台位于进纸平台和出纸平台之间，所述打印平台与打印介质相接触的一面上设有若干个凸起平面和下凹平面，所述凸起平面和下凹平面沿打印平台的X方向上相互交错设置，且凸起平面和下凹平面横跨打印平台的Y方向；所述的下凹平面出纸端是开口设置的。本实用新型很好地解决了长期困扰业界的喷墨打印介质起鼓的问题，特别是大墨量宽幅打印设备。通过平台本身突破性的非平面凹凸设计，巧妙地立足于就地吸收介质的鼓胀变形。而原来业界担心的平台不平整会影响打印效果问题，由于墨滴是垂直向下飞行的，在一定行程内，可以忽略微小的高度差。而实际测试也证明打印了效果比原来更好。

Description

一种喷墨打印设备的打印平台

技术领域

本实用新型涉及打印机领域，尤其涉及一种喷墨打印设备的介质承托喷印打印平台。

背景技术

打印机作为数码印刷的主要设备，应用越来越广泛。喷墨打印作为打印设备的主流，可以实现在各种不同的介质上喷印，如各种纸张、高分子薄膜介质和胶片、各类布匹等，正发挥着越来越大的作用。彩色喷墨由于对色彩还原有较高的要求，一般打印的介质是通过在基材表面做涂层或处理剂来控制墨滴的扩散并吸收墨水。对于介质底材是植物纤维的纸张或其他吸水性介质，在喷墨后，基材会由于吸收墨水膨胀变形，并在打印平台上产生局部鼓胀，轻者影响打印精度效果，重者会刮擦到打印头，引起昂贵的喷头损坏或造成批量印品报废。这个问题已经越来越多地影响到打印机的正常工作，特别是在生产性应用的领域，如数码纺织印花工业装饰画打印，对工作的稳定性要求特别高。由于打印头与平台的有效距离精度对打印效果有明显影响，传统的机器设计都尽力保证打印平台的平整性，并尽量降低喷头和打印平台之间的间距，以及保障打印平台和喷印墨车之间的运动平行度。故，打印平台都是很平整，尤其是在生产性的大幅面打印设备中。然而，为了有效控制介质在吸收喷印液体后在平台上鼓胀变形的问题。

常规的打印平台设计，需要保证平整度的同时，布置一些吸风结构，让介质紧贴平台，典型的有以下三种：

1、平台布置了一定密度的吸风孔，通过平台下面的风扇产生低压吸附，如图1和图2所示。

2、平台布置一些吸风孔，并结合一些加大吸风面积的沟槽设计。沟槽设计一般根据平台选用的材质，分两种：

(1)注塑模塑料平台或铸造模金属平台，一般可以灵活采用一些斜向或纵横交错的沟槽，以加大吸风面积，增加吸风均匀性。如图3。

(2)挤压型材类平台，如铝合金挤压原料加工的平台，可以在挤压的长度方向布置一些横向沟槽。

3、少数的一些公司也会采用平台布置一些吸风孔，并在吸风孔周围挖大面积，形成一些浅的吸风池，来加大吸风面积。但这类结构一般都着眼于提升吸风效果的方面设计，因此在池子的外圈都是和打印平台齐平，以保证纸张的高度基本不受影响。如图4。

现有技术缺陷：由于吸水性介质在吸收墨水后，会导致基材膨胀，由于介质受送纸轮推出和收纸方向的收卷拉力的共同作用，从而使介质在走纸方向(Y向)产生不规则的竖向拱起起鼓，影响打印画质。当局部起鼓高度较高时，则会擦伤打印头并引起画面报废。实际工作中的起皱鼓胀情况如图5、图6所示，起皱的位置和高度都具有不确定性。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供了一种能均匀吸收介质鼓胀，显著消除介质向上拱起的打印平台结构。从而彻底避免介质鼓起擦伤打印头，并提升画质和打印效果。

一种打印平台，所述打印平台位于进纸平台和出纸平台之间，所述打印平台与打印介质相接触的一面上设有若干个凸起平面和下凹平面，所述凸起平面和下凹平面沿打印平台的X方向上相互交错设置，且凸起平面和下凹平面横跨打印平台的Y方向；所述的下凹平面出纸端是开口设置的(不能预设有接近凸起平面高度的结构)。

优选的，位于下凹平面的打印平台上开设有吸风孔。

优选的，所述位于凸起平面的打印平台上开设有若干个吸风孔。

优选的，所述凸起平面和下凹平面的高度差H大于或等于ΔE/(2N)，ΔE为介质吸收墨水后增加的长度，N为打印平台上的凸起平面的个数。

更优选的，所述的凸起平面和下凹平面的高度差H大于等于0.1mm且小于等于0.8mm；所述下凹平面的横向宽度大于0.4mm。

优选的，所述位于进纸端处的下凹平面是封闭的，该下凹平面沿打印平台的出纸方向其宽度逐渐增加。

优选的，所述打印平台上还设置有一段长度小一些的凸起平面a，该凸起平面a起始于进纸端，该凸起平面a与打印机平台的凸起平面交错设置。

优选的，所述打印平台的凸起平面和下凹平面上开设有若干沟槽或其他辅助吸风结构。

优选的，所述出纸平台的最高部位的高度小于打印平台的凸起平面的高度或小于下凹平面的高度。

优选的，所述进纸平台与打印平台之间增设有导引段B段和C段，出纸平台和打印平台之间增设导引段E段，所述BCE段的最高点的高度小于打印平台的下凹平面的高度。

优选的，所述的打印平台之间可相互拼接。

本实用新型中“打印平台”(或“喷印平台”、“打印主平台”)的定义，指的是打印头宽度(Y向)所对应的部分宽度的平台，即打印机工作时打印头实时喷墨所对应的平台部位。在行业中有时也称为主打印平台。在打印机结构中，往往在打印平台的前端(靠近送纸轴部位)有辅助进纸平台；在打印平台的后端(靠近收卷部位)有辅助出纸平台。

所有凸起平面纵向贯穿整个平台的宽度(Y向)，所有下凹平面也纵向贯穿整个平台的宽度(Y向)。

在下凹平面内不应该有横向(X向)的和凸起平面等高的筋或其他结构，以影响到介质的整体下凹吸收效果和纵向运动效果。如果考虑到加强吸风效果，布置的筋结构需要低于凸起平面。由于喷墨一般是多PASS叠加，越往后端(出纸端)墨量逐步加大，故下凹平面的出纸端尤其不能有高起，而前端(靠近进纸端)由于墨量较低，可以适度安排“筋”等结构，最高可与凸起平面齐平。下凹平面的出纸端贯穿，不能有高起的结构，结合后端的辅助出纸平台整体下沉设计(低于凸起平面、或不高于下凹平面)，是构成本实用新型的要点。这也是本实用新型在打印介质鼓胀的处理原理和设计上与其他厂商不同的根本之处。

所有下凹平面必须有足够的宽度，以利于介质在吸风辅助下下凹，吸收介质的膨胀量。一般每一段下凹平面的横向宽度应大于5mm。具体需要根据介质的刚性和吸风吸力以及收卷拉力的大小，来合理计算和评估测试。

凸起平面和下凹平面的高度差较小。对于墨滴飞行速度低、墨滴小的打印头，一般在0.1mm至0.8mm之间。对于墨滴飞行快、墨滴大的打印头，高度差可以适度大一点，最大一般不大于4mm。

通过在整个平台上均布足够数量的凸起和下凹平面，来达到整体较大的膨胀吸收量。再整体吸收量达到使用要求足够的情况下，尽量降低凸起平面和下凹平面的高度差，以确保打印效果不受影响。

在下凹的平面区域内重点布置吸风孔，或其他吸风结构。在凸起的平面上也布置一定数量的吸风孔，也可以不在凸起平面布置。

平台比较合适于塑料模具制作或金属铸造模分段生产。也可以采用机加工方式，但相对造价比较高。也可以采用其他辅助手段譬如粘贴方式制造凸起平面。

后端出纸平台的最高部位的高度应低于凸起平面的高度，至少和下凹平面接近的高度。

后端出纸平台的部位也可以有一段腾空，有利于介质的拱起部位的自由分散。

结构分析与设计实施方式：

一、在正常状态下，介质吸收墨水后会鼓胀。如一段正常长度为L的介质，吸水后长度增加ΔE。如附图8所示。ΔE的大小取决与介质基材和涂层特性、打印墨量、打印速度和停留时间等诸多因素。但一般可以根据实际工作状况测试得出。

二、目前市面上几种工作平台，在介质摩擦力、卷纸拉力、吸风吸力、图片墨量分布几种因素的共同作用下，会出现不规则的局部拱起。如图8、图5、图6所示。而且特征是拱起的高度不一，且不可预测，会产生局部特别的突起。

新的打印平台的结构设计，如图9所示。平台的凸起和下凹按照A和B的宽度在平台上横向均布。凸起的高度为H。A和B的大小需要根据介质厚薄刚性、介质涂层吸水特性、吸风强弱、卷纸拉力大小等因素综合确定。实际中可进行工况的测试得出。一般地，A可以小一些。而B需要有足够的尺寸，以克服介质的刚性，在吸力和收卷拉力的共同作用下顺利下凹。H的大小则可以由平台整个宽度内凸起的个数N和总的ΔE计算得出：

H≧ΔE/(2N)

在满足ΔE的吸收条件下，H应该尽量降低，以确保打印效果不受影响。设计方案效果如图10所示，ΔE被若干个均匀分布的凹凸量所消化吸收。实际测试中，我们得出合适的H的大小后，即使在最严苛的敏感色彩，如中性灰和渐变色过渡的图像中，该平台也对打印效果没有可目测出的影响。因此，本专利具有高度的可实施性。如图11，是实施该平台原理后的打印实测，可以看出来，已经不再是图5、图6中的那种凸起不可控状态。图11中的介质已经能完全地服帖在打印平台表面，没有特别的异常突起部位。这种状态，能极大地改善打印品质，并解决擦伤打印头的故障问题，使设备能在复杂工况下长时间稳定工作。

本实用新型的原理立足于就地吸收介质的鼓胀变形，因此在Y向的出纸端的下凹平面都是开口设计的，这是区别性的要点。即下凹平面在出口端不存在高起的其他结构，同时可结合出纸平台的进一步下沉设计，使介质的膨胀量充分下沉贴近下凹平面，得到容纳吸收。

本实用新型在理论和测试的基础上，对平台进行了突破常规性的重新构造，控制了介质鼓胀问题，同时也不影响整体打印精度，从而保障了喷印设备在各种墨量和吸水性介质下的长期稳定工作。本实用新型已经进行了产品的设计生产，并批量用于行业客户使用，取得了显著的效果。

为什么传统平台结构无法解决鼓胀问题？因为之前业界的思路基本是通过外力将介质展平或强力吸风吸附。然而由于打印区域模量的不均布可能以及介质本身刚性阻碍了拉力的均匀传导，效果都得不到解决。同样强力吸附本身和介质的传送是矛盾的，同时介质的刚性和喷墨的不确定区域特性，也注定了吸附效果不佳。而且，从根本上说，如果一个平整的平台，没有纵向的容纳吸收多余尺寸的结构，是无法从根本上解决介质鼓胀的增加的ΔE尺寸问题，最后只能是ΔE以不可测的几处高度向上起皱，导致打印头擦伤并损坏画面。如图8、图5、图6所示。

本实用新型的有益效果是：很好地解决了长期困扰业界的喷墨打印介质起鼓的问题，特别是大墨量宽幅打印设备。通过平台本身突破性的非平面凹凸设计，巧妙地立足于就地吸收介质的鼓胀变形。而原来业界担心的平台不平整会影响打印效果问题，由于墨滴是垂直向下飞行的，在一定行程内，可以忽略微小的高度差。而实际测试也证明打印了效果比原来更好。而正是这微小的高度差H，通过很多段的分布积累，最终可以消化很大的ΔE,完美地解决了这个问题。

附图说明

图1是常规打印设备的打印平台部位三维效果图。

图2是常规打印设备的打印平台部位三维线框图。

图3是市面上一种带沟槽设计的打印设备平台。

图4是市面上一种带吸风池的打印设备平台。

图5是一种打印平台鼓胀起皱的实测照片。

图6是另一种打印平台鼓胀起皱的实测照片。

图7是本实用新型构思的平台三维效果图。

图8是市面上的打印平台鼓胀起皱剖面分析示意图。

图9是本实用新型的平台结构原理示意图。

图10是本实用新型的平台结构效果分析示意图。

图11是本实用新型的实际应用测试照片。

图12是本实用新型的配套前后辅助平台的三维设计方案(实施例1)。

图13是本实用新型的配套前后辅助平台的要点与工作状态注释(实施例1)。

图14是本实用新型的进阶设计(实施例2)。

图15是本实用新型的实施例3示意图。

图16是本实用新型的实施例4示意图。

图17是本实用新型的实施例5示意图。

图18是本实用新型的实施例6示意图。

图19是本实用新型的实施例7示意图。

图20是本实用新型的实施例8示意图。

附图标记：a-吸风孔，b-喷头墨车，c-压送纸轮，d-打印平台，e-出纸平台，f-吸风孔和吸风凹槽，f’-辅助吸风凹池，1-打印平台，2-凸起平面，3-下凹平面，11-吸风孔，12-沟槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

图1-图6所示的是现有技术中的打印机情况，图1是常规打印设备的打印平台部位三维效果图。图2是常规打印设备的打印平台部位三维线框图。图3是市面上一种带沟槽设计的打印设备平台。图4是市面上一种带吸风池的打印设备平台。图5是一种打印平台鼓胀起皱的实测照片。图6是另一种打印平台鼓胀起皱的实测照片。

一种打印平台结构，包括以一定宽度的竖向凸起平面，均布在整个平台X方向(即打印幅宽方向)；同时配合一定宽度的下凹平面，和凸起平面交替布置。并且，在下凹平面内布置多一些的吸风孔，在凸起平面上也布置一定数量的吸风孔或凸起面不布置。如图7。

图7所示的是本实用新型结构示意图，本实用新型提供的打印平台结构，包括位于进纸平台和出纸平台之间的打印平台，所述打印平台1与打印介质相接触的一面设有若干个凸起平面2和下凹平面3，所述凸起平面2和下凹平面3沿打印平台1的长度方向上相互交错设置，且凸起平面和下凹平面横跨打印平台1的Y方向(沿打印平台的出纸方向)。所述的下凹平面3是开口设置的，即下凹平面在出口端不存在高起的其他结构。所述位于下凹平面上的打印平台1上开设有吸风孔11；所述凸起平面2和下凹平面3的高度差H大于或等于ΔE/(2N)，ΔE为介质吸收墨水后增加的长度，N为打印平台整个X方向宽度内凸起平面的个数，如图8所示。

优选的，凸起平面和下凹平面的高度差H大于等于0.1mm且小于等于0.8mm；所述下凹平面的X方向大于4mm。

如图9所示,本实用新型的打印平台的凸起和下凹按照A和B的宽度在平台上横向均布。如图10所示，ΔE被若干个均匀分布的凹凸量所消化吸收。实际测试中，我们得出合适的H的大小后，即使在最严苛的敏感色彩，如中性灰和渐变色过渡的图像中，该平台也对打印效果没有可目测出的影响。如图11，是实施该平台原理后的打印实测，可以看出来，已经不再是图5、图6中的那种凸起不可控状态。图11中的介质已经能完全地服帖在打印平台表面，没有特别的异常突起部位。这种状态，能极大地改善打印品质，并解决擦伤打印头的故障问题，使设备能在复杂工况下长时间稳定工作。

如图12-13所示，所述进纸平台与打印平台之间增设有导引段B段和C段，出纸平台和打印平台之间增设导引段E段，所述引导段BCE段的最高点小于打印平台的下凹平面的高度。所述出纸平台的最高部位的高度可以小于打印平台的凸起平面的高度(出纸平台的最高部位的高度也可以小于下凹平面的高度)这样，介质在如图所示的收卷拉力和吸风吸力的共同作用下，会充分吸附到下凹平面，从而实现有效地吸收消化介质的膨胀量。

优选的，如图14所示，所述位于凸起平面2的打印平台1上开设有若干个吸风孔，为了进一步地改善打印平台的吸风效果，可以再辅助一些沟槽12或其他小凹平面的设计，如图14所示，吸力的分布原则是下凹平面大于凸起平面。

本实用新型中打印平台1上的凸起平面形状和下凹平面的形状相配合，如图15-19所示，打印平台1上的凸起平面2和下凹平面3可以为相互配合的形状，如可以为长方形，三角形，波浪形或其他合适的形状；图16所示的下凹平面位于进纸端处是封闭的，沿着打印机的宽度方向，即出纸方向其宽度逐渐增加，到达出纸端处的下凹平面是完全开放的。

如图19所示，在打印平台1的凸起平面之间还设有一段凸起平面a，该凸起平面1起始于进纸端，终止与打印平台上的某一位置，该凸起平面a与横跨整个打印平台宽度的凸起平面相互交错设置。

如图20所示，若干个打印平台之间可相互拼接组成一个较大的打印平台，图20所示的只是本实用新型部分具有不同的形状的凸起平面的打印平台之间的拼接，本实用新型并不限于图20所示的。

考虑到吸墨大部分打印是多PASS逐步加大吸墨量的，因此下凹区可以一开始较窄的，往Y向(出纸方向，即靠近收卷纸方向)逐步加宽，如图15所示，下凹区前窄后宽，逐步加大，但都是放开的。

进一步极端化，就如图16所示，前端下凹区封闭，该处是起始打印区，完全和凸起平面齐平；后端在出纸部位完全放开，此处是结束打印位。该方式可能针对于打印Y向较宽的多打印头机器比较合适。

变形的平台处理，含各种花纹构造，举例但不限于图17。

凸起平面缩小到成为筋的方式，如图18所示。此种情况比较合适于张力较大、硬度较高的介质，能相对扩散一些筋的弧度变化。

在上面实施例的基础上，考虑吸墨量的渐次增加特性，在平台的起始段布置密一点的筋，在出纸端放开，如图19所示。

本实用新型中的打印平台具有纵向(Y方向)可以拼接的特性，可用于更多喷头数量集成的打印设备。如图20所示。所有的实施例都具有横向(X方向)无限的拼接特性。拼接一般指打印平台通过塑胶模具或金属铸造模具分段制造的情况。若采用整体型材加工，可能就很少拼接或不拼接。

Claims (10)

1.一种喷墨打印设备的打印平台，包括位于进纸平台和出纸平台之间的打印平台，其特征在于：所述打印平台与打印介质相接触的一面上设有若干个凸起平面和下凹平面，所述凸起平面和下凹平面沿打印平台的X方向上相互交错设置，且凸起平面和下凹平面横跨打印平台的Y方向；所述的下凹平面出纸端是开口设置的。

2.根据权利要求1所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：位于下凹平面的打印平台上开设有吸风孔。

3.根据权利要求1所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：所述位于凸起平面的打印平台上开设有若干个吸风孔。

4.根据权利要求1所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：所述凸起平面和下凹平面的高度差H大于或等于ΔE/(2N)，ΔE为介质吸收墨水后增加的长度，N为打印平台上的凸起平面的个数。

5.根据权利要求1所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：所述位于进纸端处的下凹平面是封闭的，该下凹平面沿打印平台的出纸方向其宽度逐渐增加。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：所述打印平台上还设置有一段长度小一些的凸起平面a，该凸起平面a起始于进纸端，该凸起平面a与打印机平台的凸起平面交错设置。

7.根据权利要求1-4任一所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：所述打印平台的凸起平面和下凹平面上开设有若干沟槽或其他辅助吸风结构。

8.根据权利要求1-4任一所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：所述出纸平台的最高部位的高度小于打印平台的凸起平面的高度或小于下凹平面的高度。

9.根据权利要求1-4任一所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：所述进纸平台与打印平台之间增设有导引段B段和C段，出纸平台和打印平台之间增设导引段E段，所述B、C和E段的最高点的高度小于打印平台的下凹平面的高度。

10.根据权利要求1-4任一所述的一种喷墨打印设备的打印平台，其特征在于：所述的打印平台之间可相互拼接。