专利名称：打印机内进行介质形状控制的内部纸张引导装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及介质控制装置，特别涉及减少在具有介质控制辊子之打印装置中的下边缘打印缺陷的技术。
喷墨打印机通常具有输入介质源，例如在输入托架中的介质叠；输出托架；介质通道，设置在输入源和输出通道之间；和喷墨打印装置，在打印区域沿介质通道设置。打印装置可包括一个或多个具有喷嘴阵列的喷墨打印头，该喷嘴阵列将墨汁微沫在打印区喷在打印介质上。介质控制装置从介质输入源拾取输入介质，将拾取到的介质沿介质通道送进至打印区，在介质上打印完成后，将所拾取到的介质送出至输出托架上。
在典型的使用单页打印介质，例如单页纸，的分页送进打印机中，使用拾取辊从输入托架的打印介质叠顶上拾取单页介质，并沿介质通道将所拾取的介质送向打印区。对于此，在
图1之原理图中给予了图解说明，其中，拾取辊10与夹送辊13相结合，从输入源(未示出)拾取介质片，并将介质片拉过具有曲线形引导表面15A的引导装置15。介质片控制装置通常还包括送进或驱动辊子14，和向前夹送辊16，该两辊形成一夹钳，进入夹钳，被拾取的介质片的前缘被拾取辊沿引导18送进。进行打印操作的打印区通常设置在介质通道上紧靠夹送辊16的下游处。在打印区对被拾取的介质片施加力以进行介质形状控制和湿皱纹控制。
所产生的一个问题是，被拾取的介质片的下边缘12A离开拾取辊子后不受约束。由于在打印区施加力于被拾取的介质片，不受约束的介质片的形状，在离开拾取辊子后显著地绕向前夹送辊子16旋转。这在图1中示出，其中，受约束状态是在离开拾取辊子10和夹送辊子13之前，在图中表示为介质片12及其下边缘12A，而不受约束的状态，在图中表示为介质片12’和下边缘12A’。这导致在刚性介质中打印介质形状的迅速改变，因此，从设置在驱动辊子和夹送辊子间的夹钳下游的打印头观察，引起了显著的过分送进。这种过分送进引起打印缺陷，即所谓“表底(bottom of form)”(BOF)打印缺陷。这种打印缺陷在优质照相纸上打印图象时通常可十分明显地看出。
用分离的滚轮取代整体辊子的介质控制装置产生打印缺陷的另一原因在于，打印介质是压在夹送辊子上，通过使打印介质环绕辊子而产生的变形能量储存在介质中。这在沿介质通道横向剖面2中示出。在此，拾取辊子装置和夹送辊子装置是由三个彼此相距一段距离的拾取滚轮/夹送滚轮对10A/13A、10B/13B和10C/13C所限定。介质12在滚轮对间区域的变形，以夸张了的形式示出于图2中。当介质的下边缘离开驱动轮和夹送轮间的夹钳时，特别是在刚性介质上，这种变形可导致过分送进。
这些打印缺陷通常被称为“下边缘”打印缺陷，即，当打印介质下边缘通过某点，例如夹送点或拾取辊，时的打印缺陷。
因此，提供一种技术，在使用具有一个或多个辊子的介质控制装置中，使下边缘打印缺陷最小或消除是有益的。
根据本发明的一方面，说明了控制单页介质的介质控制装置。此装置包括一拾取辊，该拾取辊具有圆柱形的介质接触表面，并设置成绕一辊子轴旋转，以与介质接触并从输入源拾取单页介质。驱动辊设置成绕驱动辊子轴旋转，介质通道在拾取辊子和驱动辊子间延伸。第一引导装置沿介质通道的第一纵向边设置，并提供第一介质引导表面。第二引导装置沿介质通道的第二纵向边设置，并提供第二介质引导表面。第一和第二介质引导表面是设置以约束介质片在拾取辊子和驱动辊子间的运动，从而减轻下边缘打印缺陷。
本发明的这样或那样特征和优点，从下列通过实施例举例结合附图所作的详细说明将变得一目了然，其中图1为打印纸张控制装置侧视图的原理图，其中被拾取的薄膜片的下边缘在离开拾取辊后是不受约束的；图2为沿介质通道的横向剖切的截面图，该装置使用拾取/夹送轮对，图解说明由于能量在打印介质中的储存而引起的介质变形；图3为打印介质控制装置的侧视原理图，其中，被拾取的介质片离开拾取辊子后被约束在两介质引导装置之间；图4为横截面图，沿打印介质控制装置的介质通道的横向剖切，其中，介质被约束在驱动滚轮和相应的夹送滚轮之间的夹钳中；图5为一喷墨打印机的侧视原理图，示出通过打印机的介质通道；图6为图5所示打印机部分剖切的简化的轴侧图；图7为图5所示打印机内部介质引导装置的顶视图。
本发明的一方面如图3所示。图中示出介质片控制装置50，其中，拾取辊子52被驱动沿图中箭头A所示反时针方向(CCW)旋转，以从输入源(图3中未示出)拾取一介质片，诸如纸、透明软片或类似介质片，并将介质片输送入介质通道。此装置还包括一驱动辊子56和一夹送辊子58，设置成在辊子56、58的相应表面间形成一夹钳60。驱动辊子56被沿图中箭头B所示反时针方向旋转。介质通道经过夹钳60，其中，被拾取的介质片通过拾取辊子，进入夹钳60，然后，由驱动辊子沿介质通道的延续部驱动。一般，打印区正好设置在夹送辊子58的下游，在此区域进行打印操作。
根据图3所示本发明的一方面，在拾取辊子和驱动辊子间的介质通道54，被上引导表面62和下引导表面64所限定。下引导表面约束介质片12”的下边缘12A”的运动，结果形成如图3所示被约束的介质片形状。这样防止了介质片绕前夹送辊子58旋转，这种旋转在没有设置下引导表面时将会发生。
在所举实施例中，上引导表面62和下引导表面64间的间距，从邻近拾取辊子的介质入口处至邻近驱动辊子的介质出口处是逐渐增加的，于是在两引导表面之间提供一锥形的介质通道。引导表面之间的间距，取决于具体装置和介质的需求，典型的间距在0.5mm至5mm范围内。在为解决所述BOF打印缺陷的所举实施例中，上下引导表面间的间距从介质入口处的2.9mm增至邻近驱动辊子的介质出口处的3.6mm。
图4图解说明本发明的另一方面，其中下介质引导表面66设置在上介质引导表面之下，并在拾取轮/夹送滚轮对的夹钳之下。下引导表面66在夹送滚轮间支承打印介质12，以减小由于在夹钳处的压缩而储存的能量。下引导表面66还有利于在一种双面打印操作中使打印介质向上回送，基于此，希望上引导表面和下引导表面在拾取滚轮和夹送滚轮间的夹钳处的间距较小，例如，在0.5mm至2mm范围。间距愈小，当打印介质被夹在夹钳之间时，打印介质的变形控制得更紧。于是间距可逐渐增加以在两引导表面间保证一锥度。例如在邻近驱动辊子的介质出口点可大约为2.5mm和5mm。
本发明的任一方面或两方面，如图3和4所示可用于使用单片送进装置的设备。例如，一内部或下部引导表面可只用于针对BOF打印缺陷，其中，引导表面不要求在拾取辊子和夹送辊子问在夹钳之间延伸。另一替换方案在于提供一种内表面，在拾取滚轮和夹送滚轮之间在夹钳处支承打印介质如图4所示，不要求内引导表面延伸至驱动辊子以针对BOF打印缺陷。另一替换实施例是解决两种类型的打印缺陷，在图5-7中示出。
图5-7以简化形式描述了采用本发明的喷墨打印机100。尽管打印机的组成部分显然在不同型号之间可能变化，喷墨打印机100包括一机架或底盘，该底盘被一般由塑料制成的箱体、壳体或外壳102所包围。打印介质可为任一种合适的材料，诸如纸、卡片叠(card-stock)、透明软片、照相纸、织物、聚酯薄膜、喷涂金属介质和类似介质，不过为方便起见，在图示实施例的说明中使用纸作为打印介质。
打印介质控制装置具有输入供给送进托架108，以在打印前储存打印介质片。由电机和驱动齿轮装置(未示出)驱动的拾取辊子装置130和驱动辊子装置132(图6)，可用于将打印介质从送进托架108经过打印区106运动，并在打印之后，送往一对延伸的输出干燥翼板元件(未示出)。翼板元件暂时保持一新的打印过的打印介质片在任一前面打印过的，仍在在输出托架110上干燥的介质片上，然后，翼板元件缩回两侧，以使新打印的介质片落入输出托架110。介质控制装置可包括若干调整装置，以适应不同尺寸的打印介质，包括信件、法律文本、A-4图纸、信封等等，例如滑动长度调整杠杆112，滑动宽度调整杠杆114和信封送进口116。
虽然图中未示出，应当理解，介质控制装置还可包括其它项目，例如一个或多个附加的打印介质送进托架。此外，介质控制装置和打印装置100可设置成支持特定的打印任务，例如双面打印和旗帜打印(banner printing)。
打印装置100还具有一打印机控制器，例如微处理器，该控制器从主设备接受指令，一般是从计算机例如个人计算机(未示出)。许多打印机控制器的功能可由主计算机执行，包括任何驻留在主计算机上的打印装置驱动程序，通过在打印机上的电子器件，或通过主计算机与电子装置间的交互作用实现。正如在此所使用的，术语“打印机控制器”包含这些功能，无论这些功能是由主计算机、打印机、在主计算机和打印机之间的中间设备执行，或通过综合这些组成部分间的交互作用执行。打印机控制器还可能运行以响应使用者通过键板(keypad)118的输入，该键板设置在机壳102外面。设置在主计算机的监控器(未示出)可用以为操作者显示可视信息，例如打印状态或在主计算机上运行的程序。个人计算机、计算机的输入设备诸如键盘和/或鼠标、和监视器，对于本领域技术人员是众所周知的。
滑座引导杆120由打印机机体支承，以支承喷墨笔滑座122，用以使其在横跨打印区106沿扫描轴往复运动。滑座122还被推进沿引导杆120进入设置在机壳102内的服务区(servicing region)。传统的滑座驱动装置和电机装配体(这两者均未示出)可设置以驱动不断的循环(endless loop)，该装置可以传统方式设置在滑压122上，电机响应从打印机控制器接收的控制信号而运行，使滑座122沿引导杆120递进运动。
输入介质叠的端部保持在邻近拾取辊子的输入托架108上，该端部被压板148升起，以使顶上的介质片的前缘与拾取辊子接触。当拾取辊子旋转时，顶上的介质片被拉至环绕拾取辊子的圆周，经过拾取辊子130和夹送辊子154A、154B、154C问的夹钳，并与引导表面156接触，该引导表面由曲线引导150和支承装置152所限定。在顶页介质片已被拾取后，压板下落至图6所示落下状态。压板的运行本身，在现有技术中是众所周知的。
在打印区106，介质片从喷墨滑座接受墨，例如从喷墨滑座124接受墨；此滑座还可能装有三色滑座或三个单色墨汁滑座，以提供彩色打印功能。每一滑座包括可更换墨汁滑座装置，其中，每一笔具有一储蓄器，当打印头在打印区106沿扫描轴往复运动时，储蓄器携带全部墨汁，或者，可包括小型储蓄器，以储存一定量的墨汁在所谓“离轴(off-axis)”墨汁输送装置中。应当指出，可用于离轴和在轴(on-axis)两种装置。
现在参看图6，打印机100的介质控制装置包括设有上引导表面140A的上部介质或纸引导装置140，与曲线引导表面156相结合，沿介质通道部144扩展，在拾取辊子和驱动辊子间延伸。下部介质或纸引导装置142，根据本发明设置一下引导表面142A，以约束所拾取的介质片在拾取辊子和驱动辊子间的纸通道部的运动。对于静态控制，引导装置142制出数个相隔一段距离的肋条142A，肋条沿介质通道方向延伸，从引导装置的表面142B凸起。肋条的端部设有介质接触表面。拾取辊子装置包括三个相距一段距离的拾取轮130，安装在轴144上以带动其旋转。轮146设置以帮助正确地送进介质通过介质通道，例如信封送进。槽142C在引导装置142上制出，以允许介质接触表面在辊子间延伸时提供支承，避免打印介质在辊子130和146之间的区域变形，就像在图4更一般地表示的那样。下引导装置142的引导表面，和在本实施例例中由曲线表面156的一部分所限定的上引导表面间的间距，在给定的应用中最好尽可能小。所举实例中适当的间距在0.5mm至2.0mm之间。
下部纸引导装置142约束被拾取介质片的运动，使其紧靠上引导表面，在整个打印操作中保持被约束的纸的形状，直至纸的下边缘离开内部介质引导装置。这样减小或消除了下边缘缺陷，这是由于下部纸引导表面在整个打印操作中，在打印区内有效地控制了纸的下边缘。
下部纸引导表面还可帮助减小或消除打印缺陷，以及在介质通道内发生的早期扰动，这是借助于防止在拾取辊子和驱动辊子间纸片的皱曲变形，这种变形会导致过度送进。下部纸引导装置的另一优点在于，还可帮助减小因卷入驱动辊子下面的大量扭曲介质所导致的介质片被卡住。内介质引导装置通过保持被约束纸的形状还减小卡片和信封被弄脏。
应当理解，上述实施例仅仅是可代表本发明原理的、可能的具体实施例。本领域的技术人员根据这些原理可容易地设计出其它的方案，这些均未超出本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种介质控制装置(50)，用于控制介质片，该装置包括拾取机构(52)，具有介质接触圆周表面，设置以绕一辊子轴线旋转，以便从介质输入源接触并拾取一介质片；驱动辊子机构(56)，设置成绕驱动辊子轴线旋转；介质通道，在拾取辊子机构和驱动辊子机构间延伸；第一引导机构(62)，沿介质通道的第一纵向边设置，并设有一第一介质引导表面；第二引导机构(64)，沿介质通道的第二纵向边设置，并设有一第二介质引导表面；其中，第一和第二引导表面，设置以约束介质片在拾取辊子机构和驱动辊子机构间介质通道内的运动，从而减小下边缘打印缺陷。
2.如权利要求1所示的装置，其中，在第一引导机构和第二引导机构间的介质通道部具有介质入口，设置在邻近拾取辊子机构处；和介质出口，设置在邻近驱动辊子机构处，其中，介质通道部的宽度，在介质出口处大于介质入口处。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中，介质通道部从介质入口至介质出口逐渐变窄。
4.如上述权利要求其中之一所述的装置，其中，第一引导表面和第二引导表面间的间距在0.5mm至5mm范围内。
5．如上述权利要求其中之一所述的装置，其中，拾取辊子机构包括数个彼此相隔一段距离的拾取滚轮(10A、10B、10C)，而其中，相应的数个夹送滚轮(13A、13B、13C)设置成在相应的拾取滚轮和夹送滚轮间构成夹钳，而其中，设置第二引导机构(66)以在夹钳区域约束打印介质片，从而减小在夹钳处作用在打印介质上应力所引起的打印介质变形。
6．如权利要求5所述的装置，其中，第一引导机构和第二引导机构在所述夹钳处的间距在0.5mm至2mm范围内。
7．如上述权利要求其中之一所述的装置，其特征在于，该装置与喷墨打印机构结合使用，包括输入托架，该托架用以保持打印介质片叠，和输出托架，该托架用以接受在打印操作后输出的打印介质片；介质通道，在输入托架和输出托架间延伸；拾取辊子机构，设置在介质通道上，用以使介质片从输入托架沿介质通道前进；和拾取夹送辊子机构，相对于拾取辊子机构设置，以在两者间限定一夹送夹钳。
全文摘要
一种介质控制装置,用于控制介质片。拾取辊子具有介质接触圆周表面,可从介质输入源接触并拾取一介质片。驱动辊子机构绕驱动辊子抽线旋转,具有一介质通道,在拾取辊子和驱动辊子间延伸。第一引导机构沿介质通道的第一纵向边设置,并设有第一介质引导表面。第二引导机构沿介质通道的第二纵向边设置,并设有第二介质引导表面。第一和第二引导表面约束介质片在拾取辊子和驱动辊子间的介质通道内运动,从而减小下边缘打印缺陷。
文档编号B41J13/00GK1288819SQ00117909
公开日2001年3月28日 申请日期2000年5月25日 优先权日1999年9月21日
发明者克雷格·D·苏纳达, 威廉·H·施维伯特, 罗伯特·D·戴维斯 申请人:惠普公司