打印介质支撑组件和打印压板组件的制作方法

大幅面打印机中的一个重要部件是打印压板。打印压板提供充分受控的平坦表面，以支撑待打印的打印介质。在喷墨打印系统中，在介质和墨笔之间保持限定的距离，也称为打印头与纸的间距(PPS)，对于在打印时实现良好的打印质量并避免任何介质碰撞是重要的。保持介质在适当的位置的一种方法是通过经由真空系统施加正交于打印压板表面的压紧力。为了横跨打印压板和打印区域而供给介质，可以在由打印压板提供的打印区域的下游和/或上游使用送纸辊。也可以使用真空带，该真空带行进横过打印压板并经由提供在该带中的多个真空孔将真空传递到打印介质。附图说明下面参考附图描述本公开的示例，其中：图1示出根据一个示例的打印介质支撑组件的平面视图；图2示意性地示出打印压板/真空带装置的一部分的平面视图，以例示本公开的一些原理；图3A和图3B示意性地示出打印介质支撑组件的俯视图，以分别例示打印介质如何进入打印区域以及打印介质如何离开打印区域；图4示出用于例示当更多或者更少的真空孔被打印介质覆盖时真空压力的变化的图表；图5示出根据一个示例的打印压板模块的俯视图；图6示出根据一个示例的打印压板结构的一部分的俯视图；图7示出根据一个示例的通过打印压板结构的一部分的剖面图；图8示出根据一个示例的打印压板结构的一部分的俯视图。具体实施方式本公开描述一种包括用真空系统运行并使用真空带的打印压板结构的打印介质支撑组件。该打印压板结构包括具有用于向打印压板结构的表面施加真空的多个通孔和打印压板结构的表面中的多个沉孔(sinkhole)的单部件或多部件打印压板。每个沉孔与至少一个通孔相关联以分配经由通孔施加的横过打印压板结构的表面的真空。真空可经由提供在打印压板结构的底侧处的真空室施加，其中真空由诸如风扇的真空发生器供应至真空室。可以提供用于整个打印压板的一个真空室或者用于打印压板的区段的几个真空室。打印压板结构在打印区域中支撑打印介质，并且真空压紧介质，以提供对于精确墨点布置所需的平面度。本公开的打印介质支撑组件还包括沿打印介质前进的方向行进横过打印压板结构的表面的至少一个真空带，以便将打印介质输送通过打印区域。真空经由通孔提供，并且沉孔产生正交于介质的足够的力，以将介质压抵带，从而避免当打印介质由真空带输送时介质相对于带滑动的任何风险。一个或多个真空带与打印压板结构的表面的仅一部分交迭，以形成打印压板结构的由带覆盖的至少一个带区和至少一个非带区或暴露区。在一个示例中，介质输送使用几个带的系统实现，诸如两个、三个、四个、五个或者六个带，而不限于任何特定数目的带。总宽度小于总的打印压板的宽度的这些带行进横过打印压板表面，并使用真空压住打印介质并使打印介质保持平坦或“熨烫(iron)”打印介质。真空效果基于提供在带中的真空孔，其由打印压板结构中提供的沉孔和通孔供给。在本公开的打印介质支撑组件中，打印压板结构中通孔的尺寸和密度以及沉孔的孔迹的分布、面积和形状中的至少一个在带区和非带区之间不同。在带区和非带区之间调节通孔的密度和/或尺寸以及沉孔的分布、尺寸和/或形状，使得能够适当地供给带中的真空孔并最小化带和打印压板表面之间的摩擦。使用真空将介质在带上压紧由于带和压板表面之间的摩擦与真空的法向力而对带驱动引入摩擦。通过适当地调节压板内的通孔的分布和尺寸与沉孔的分布、尺寸和形状，真空的压紧和“熨烫”效应可被优化，同时使摩擦最小化。这使得能够控制介质平面度并在横过打印压板结构的表面的不同区域中避免真空损失。图1示出根据一个示例的打印介质支撑组件的示意性平面视图。在本示例中，如下面更详细描述的，打印介质支撑组件包括具有在边缘区域处交迭的三个打印压板模块12、14、16的打印压板结构10。也如下面更详细描述的，六条真空带20、21、22、23、24、25沿打印介质前进的方向行进横过打印压板结构10，真空带20至25仅被示意性地示出为具有与打印压板结构中提供的通孔和沉孔合作的真空孔。真空带20至25可以是行进横过打印压板结构10的表面的环形带。在本公开的一个示例中，如下面更详细描述的，打印压板结构提供大幅面打印机的打印压板，并提供打印区域、打印介质输入区域和打印介质输出区域。在一个非限制性示例中，打印压板尺寸为1050mmx350mm，其中打印区域面积尺寸仅为大约1050mmx20mm，并因此仅占打印压板的全部面积的大约6％。例如由大约1000mmx350mm的塑料部件构造具有该尺寸或者类似尺寸的具有所需的例如0.1mm的平面度的打印压板需要复杂的生产工艺并且昂贵。因此，本公开提出将任意较大的打印压板结构分成多个打印压板模块；在本示例中，提供三个打印压板模块12、14、16，本示例中，每个均具有333mmx350mm的尺寸。这些数字仅用作示例，并且不将本公开限制于任何特定尺寸的打印压板结构或任何特定数目的打印压板模块。在本示例中被分解成每个均具有相关联的真空室和真空发生器(例如风扇)的三个打印压板模块12、14、16的打印压板结构的模块化设计有助于在使用不同介质尺寸时减小压力损失。例如，当使用打印介质时，其宽度等于或小于打印压板模块中两个的宽度，模块之一的真空发生器可以被停用。如下面进一步详细描述的，在两个相邻的打印压板模块12、14以及打印压板模块14、16的界面处，采取措施以提供良好的真空性能并避免真空损失。在本公开的一个示例中，相邻的打印压板模块在所述界面处彼此交迭，并且密闭泡沫构件(closedcellfoammember)被夹在相邻打印压板模块的交迭的侧边缘之间，以在打印压板之间获得良好的密封。因此，可避免来自打印压板结构的顶表面处的打印压板模块之间的间隙的竖直空气流。图2示意性地例示包括带真空孔32的真空带的示例，真空带在具有通孔36的打印压板34之上行进，以向打印压板的表面供给真空。图2还示意性地示出打印压板34的表面中提供的沉孔38，其中一个通孔36与每个沉孔38相关联。带30的移动方向由图2的右手侧的箭头A示意性地示出。每当带30的真空孔32与沉孔38中的一个交迭时，真空经由通孔36和真空孔32被施加到带30的顶表面。因此，沉孔38被用于将真空分配横过打印压板34的表面的一部分。带30的真空孔32由打印压板的上表面中的沉孔38供给。在本公开的一个示例中，相邻的沉孔38和通孔36在介质前进方向A上相对于彼此偏置，以将真空更均匀地施加至带30并通过带30。该类型的介质前进系统可因真空向带30施加的法向力而引入摩擦。摩擦力F是法向力N和摩擦系数μ的乘积：F＝Nxμ反过来，法向力N是压力P和液压面积A的乘积：N＝PxA在此情况下，液压面积A是供给带的真空孔32的沉孔孔迹(footprint)的面积。将摩擦保持尽量小是被期望的。理论上，存在用于减少摩擦力的三个参数：如果打印压板表面或带表面的摩擦系数可被减小，则将产生较小的摩擦力。然而，在大多数打印介质支撑系统中，打印压板和真空带的材料根据材料相容性以及其它因素来限定，并因此不应被改变。减小摩擦的另一种方法是，减少由真空室产生的压力。然而，压力值是为了牢固地保持、输送一切可能的被支撑的打印介质并保持其平坦而选择，所以该值不能随意改变。用于减小摩擦力的第三个选项是，减小由沉孔的面积(例如由它们的长度和宽度)所限定的液压面积。为了向真空带并因此向所输送的打印介质提供连续的真空，沉孔应被布置为沿介质输送的方向以小间距彼此相邻，从而在真空供给中无间隔。沉孔38的长度基本上由打印压板的总长度以及当真空孔未覆盖时允许用于确保良好的真空性能的沉孔的数目限定。另一方面，沉孔38的宽度是可变参数，并用于减小沉孔的面积，该宽度可被减小到通孔32的直径+/-沿横向方向(垂直于介质前进方向)带位移的最坏情况，以便仍然确保带30内的所有真空孔由沉孔供给。考虑到这些参数，本公开的示例提供通孔36的密度和尺寸以及沉孔38的孔迹的分布、面积和形状的最佳组合，以确保最佳介质压紧力和打印压板结构与真空带之间的最小摩擦力。这可以通过在带区和非带区之间不同地改变通孔的密度和尺寸以及沉孔的孔迹的分布、面积和形状中的至少一个而实现。图3A和图3B示意性地示出打印介质支撑组件的俯视图，分别用于例示打印介质如何进入打印区域和离开打印区域。打印介质支撑组件的例示基本上与在图1中一样，包括打印压板结构10和六个真空带(带的附图标记已被省略，以便不影响附图的清晰度)。打印压板结构10包括介质输入区域、介质输出区域和打印区域，其中介质输入区域在打印区域的上游，并且介质输出区域在打印区域的下游。打印介质40在真空带上被输送横过打印压板结构10，其中，如图3A中所示，当打印介质进入打印区域时，前缘出现在打印压板结构中，并且如图3B中所示，当打印介质离开打印区域时，后缘出现在打印压板结构10中。如图4的图表中示意性示出的，当打印介质到达打印区域或离开打印区域时，存在许多未覆盖的真空孔并且真空压力下降。如图4中所示，当未覆盖的孔的数目增加时，由打印压板结构的表面施加的真空压力显著下降。为了减少这种压力下降，可在打印压板结构的不同区域以不同的方式减少打印压板结构中的通孔的数目，尽可能多地避免真空泄漏，但仍然确保良好的介质平面度或“熨烫”效应。如下面关于图5说明的，真空性能的要求并非对于打印压板结构10的所有区域都是相同的。图5示出对应于模块12至14和16中的任意一个的一个打印压板模块的俯视图。图中，带区50和非带区52由各自的方框标识，这些方框沿纵向方向或打印介质输送的方向延伸。带区50是打印压板模块的被真空带交迭的那些部分，如图1中所示，例如。非带区52是打印压板模块的暴露在两个相邻带之间或模块的边缘处的那些部分。在图5中，在打印压板模块12的侧边缘处的非带区51另外被表示为“内压板(interplaten)”区，由52'标识。在横向方向上，打印压板模块12可被进一步划分成打印区域54、介质输入区域56和介质输出区域58。在打印机运行期间，打印介质将沿纵向方向(在图中从顶部向底部)输送，通过介质输入区域56进入，随后到达打印区域54并经由介质输出区域58离开。如图5中所示，打印压板结构12的区域之上的通孔的尺寸和分布以及沉孔的尺寸、几何形状和分布在介质输入区域56、打印区域54和介质输出区域58之间不相同，并且在带区50和非带区52之间也不相同，并进一步在内压板区52'中不相同。通孔由黑色圆点例示，并且沉孔由限定不同孔迹的不同形状的周线例示，其中省略附图标记以免使图5的例示不清楚。在带区50中，打印压板结构和带的组合由于真空所引起的带上的法向力而引入相对较高的摩擦。在该区域中，希望最小化沉孔的液压面积以确保良好的真空性能。在一个示例中，沉孔的宽度被制成象通孔的直径+/-沿横向方向带位移的最坏情况一样小，以确保在所有操作条件下的带孔供给。在打印区域、介质输入区域和介质输出区域的每个中，带区中的沉孔的宽度可例如为大约4mm。为限定在纵向方向上的沉孔长度，在打印区域54、介质输入区域56和介质输出区域58之间有区别。在沉孔被完全覆盖时，它们起到最佳效果。为了在打印区域54中获得良好的真空，该区域中的沉孔的长度对应于打印区域的长度的大约一半，例如约10mm。对于打印压板模块的其余部分，具有高真空的要求不高，因为介质平面度的要求不高。因此，在介质输入区域56和介质输出区域58中的沉孔的长度远比打印区域中的大，并且对于介质输入区域可大概为35mm，对于介质输入区域可大概为30mm的规则。在所描述的示例中，带区中的沉孔具有包括圆角的细长矩形的形状，具有如上说明的最小宽度并具有根据沉孔所位于的区域而不同的长度。沉孔长度在打印区域54最短，而在介质输入区域56最长。如图5中还示出的，提供在打印压板模块中的通孔和沉孔在横向方向(垂直于介质输送方向)上相对于彼此偏置，以向带的底侧尽可能多地提供连续真空。在不是内压板区的非带区52中，本示例中的沉孔的形状已被选择为菱形。具有菱形的孔迹的沉孔的优点在于，真空逐渐地增大和减小，因此避免介质前进期间的摩擦峰值。在打印区域54、在非带区中在介质输入区域56和介质输出区域58之间分配沉孔的相对尺寸的策略类似于带区的策略。在一个示例中，所有的沉孔的宽度是相同的，并且可以为大约8mm，在一个示例中为7.7mm。打印区域中的沉孔的长度(沿纵向方向)是最短的，诸如10mm，在介质输入区域和介质输出区域中的沉孔的长度大得多，例如介质输入区域为32mm并且介质输出区域为27mm。更一般来说，在带区和非带区两者中，沉孔的孔迹在打印区域中具有第一尺寸，在介质输入区域中具有第二尺寸并且在介质输出区域中具有第三尺寸；其中，第一尺寸小于第二大小和第三尺寸，并且第三尺寸小于第二尺寸。在一个示例中，在带区中的沉孔中，沉孔的宽度是相同的，并且在非带区中的沉孔中，沉孔的宽度是相同的，但是沉孔的长度在打印区域、介质输入区域和介质输出区域之间不同。上面的数字和形状仅为示例，并用于例示将根据包括不同区域的打印压板结构的尺寸、印刷技术、使用的材料、待打印的打印介质的性质及类似的因素而变化的相对的尺寸。在具有比打印区域大得多的打印介质输入区域和打印介质输出区域的相对较大的打印压板结构的示例中，可遇到下面的相对尺寸：打印区域长度为打印压板的总长度的大约5％至10％，例如为打印压板的总长度的6％、7％、8％或9％。介质输入区域的长度为打印压板的总长度的大约30％至50％，例如为打印压板的总长度的大约35％、40％或45％。介质输出区域的长度为打印压板的总长度的大约40％至65％，例如为打印压板的总长度的大约45％、50％或55％。打印压板的总长度为大约100mm至大约500mm，例如大约250mm、350mm或450mm。在内压板区中的沉孔策略又不同，并且将在下面参考图8更详细地说明。以下指出沉孔的几何形状和尺寸的一个示例：关于打印压板模块12中的通孔的直径，在带区50和非带区52之间还可以有区别，并且进一步地，在打印区域、介质输入区域和介质输出区域之间可以有区别。在带区50内，对于限定孔直径，考虑被带交迭的孔可被墨和因带磨损产生的诸如灰尘的带颗粒的混合物阻塞。最大浓度的墨位于打印区域54中，使得位于打印区域54和带区50中的通孔的直径将最大。这些孔的直径可在1.8mm至2.8mm的范围内，例如大约2.1mm、2.3mm或2.5mm。另一方面，介质输入区域56中的墨浓度低于打印区域中的墨浓度，但高于介质输出区域58中的墨浓度。因此，介质输入区域和介质输出区域(对应于带区)中通孔的孔直径可比打印区域中的孔直径小，但仍然足够大以应付带磨损。通孔直径的示例对于介质输入区域在1.5mm至2.3mm的范围内，例如，大约1.8mm或2mm，并且对于介质输出区域在1.5mm至1.8mm范围内，例如，大约1.5mm或1.7mm。在非带区52中，没有带颗粒阻塞通孔的风险，所以孔直径可以更小。在一个示例中，对于打印区域54、介质输入区域56和介质输出区域58中的每个，孔直径均被选择为在1.5mm至1.8mm范围内，例如，大约1.5mm或1.7mm。根据一个示例的打印压板结构中的通孔直径的概况由下面的表格给出：带区直径[mm]非带区直径[mm]介质输入21.5打印区域2.31.5介质输出1.51.5尤其，通孔直径的绝对值，将取决于所使用的打印流体的类型和真空带的材料。实验已显示，带区中小于1.5mm的通孔直径导致很大一部分的孔被阻塞。因此，对于具有低浓度的墨和带灰尘的区来说1.5mm的直径恰好可以接受。从2mm及以上的直径开始，阻塞问题变少。具有例如2.3mm的直径可在很大程度上避免阻塞。在非带区中，尽管在诸如打印区域的影响最大的区域中，即使在仅1.5mm的通孔直径处，孔也不阻塞。这一观察表明，真空带磨损主要影响阻塞。在本公开的一个或多个示例中，每个打印压板模块的边缘区或内压板区52'与其它模块不同地配置，以便在具有良好的真空性能并避免真空压力损失的相邻的打印压板模块之间提供界面。图6示出包括打印压板模块14和在界面边缘60处交迭的打印压板模块12的一部分的打印压板结构的一部分。打印压板模块14的相反的界面边缘60被示出未连接至下一个相邻的打印压板模块。在图7的剖面视图中进一步例示该交迭区。在一个示例中，为了在诸如模块12和14的相邻的打印压板模块之间实现有效的密封，压缩的密闭泡沫构件62被夹在打印压板模块的交迭边缘部分之间。因此，在相邻的打印压板模块之间将没有竖直空气间隙并且没有竖直的空气流，使得没有真空可逃逸到打印压板的表面。将该结构用于连接相邻的打印压板模块便于获得大的打印压板，诸如具有高度的平面度的1000mmx350mm的压板。界面边缘60处的打印压板模块的真空性能应如全部打印压板模块的其余部分一样好，以避免起皱和褶皱。由于纸张在湿的时候被展开，打印介质的褶皱通常将出现在真空的最薄弱点中。因此，应避免压板模块之间的任何间隙。任何间隙由密闭泡沫构件闭合，密闭泡沫构件可被预压缩或者可在插入相邻的打印压板模块的交迭的界面边缘60之间时被压缩。图8示出打印压板模块的放大视图，以例示打印压板模块的内压板边缘区52'中沉孔可如何变化。该沉孔的几何形状和尺寸的这种修改的一个原因是，难以提供延伸通过两个交迭的界面边缘60或者甚至通过泡沫构件62的通孔。因此，在一个示例中，内压板边缘区52'中的通孔被提供为相对于模块的外边缘有偏置，并且沉孔的几何形状被修改以便也提供延伸到所述外边缘的真空。在图8所示的示例中，沉孔64被布置在距模块的外边缘的一定距离处，并且每个沉孔在介质输送方向上被划分成多个较短的孔，在所述分段之间具有斜道，以划分每个沉孔的总长，从而提高真空性能。此外，每个沉孔朝向侧边缘延伸，以在靠近侧边缘的区域也提供真空。为了向沉孔64供应足够的真空，至少一些沉孔可以与多于一个的通孔66相关联。在所示的示例中，除了内压板边缘区52'，一个通孔与每个沉孔相关联，因为已发现每个沉孔提供一个通孔通常是足够的。然而，本公开不限于这样的实施例，并且多于一个通孔可以与一个或多个沉孔相关联。从图8也可以很好地认识到，沉孔68、70可以根据其位置而具有不同的尺寸和形状，例如不管它们是在图8中所例示的打印区域中还是在介质输出区域中，或者在介质输入区域(未示出)中。该图还很好地例示了通孔68、70和相关联的沉孔72、74(附图标记仅与通孔中的一些以及沉孔中的一些相关联，以便不影响本说明的清晰度)如何在介质前进方向上相对于彼此偏置以便对真空带和被输送横过打印压板结构的打印介质施加尽可能长的连续真空。综上所述，本公开的示例提供在整个打印压板的表面具有良好真空性能的一种打印介质支撑组件和一种打印压板结构。即使用高真空系统，打印压板和行进横过打印压板的真空带之间的摩擦也可最小化。此外，能够提供用于大幅面打印机的非常大的压板结构，而在压板模块界面处没有真空损失。打印压板结构进一步在提高行进横过打印压板的打印介质的前缘和后缘区域中的真空性能方面被优化，以甚至当打印介质由给出卷曲边缘的功能供给时获得最佳介质平面度。甚至当一部分打印压板没有打印介质时，真空性能可进一步被优化。而且，打印压板表面和行进横过的真空带之间的摩擦的影响不仅被最小化，而且在打印压板被打印介质覆盖和打印压板未被覆盖的两种状况之间平衡，以便对驱动真空带实现稳定而平滑的伺服驱动。打印压板组件在对打印流体和真空带磨损引起的阻塞不敏感方面进一步被优化。当前第1页1 2 3