专利名称：通过喷墨打印机打印基材的方法以及实施该方法的喷墨打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用喷墨打印机打印基材的方法，该打印机包括可转动接收其上卷绕有基材的卷筒的保持件、下游打印区域和用于在打印区域内打印基材的喷墨打印头、用于接合基材并将其输送到打印区域的输送装置，在输送过程中，基材从卷筒上展开，以及位于卷筒下游并在输送装置前部以便将基材从卷筒输送到输送装置的引导元件，该方法包括通过控制输送装置将基材输送预定距离，在输送过程中，引导元件从输送之前所述元件占据的第一位置运动到第二位置，使得由于该运动基材在卷筒和输送装置之间延伸的距离较小，并且在基材已经输送预定距离之后，通过控制喷墨打印头打印基材条带，并且在打印条带之后，在引导元件运动期间，将基材重新输送预定距离，输送之后打印基材的另一条带。
该方法尤其用来防止基材在其输送期间被损坏。通常作为在基材宽度上分布的多个位置上接合基材的输送辊隙的输送装置至少在卷筒上具有特定最小量的基材时具有比卷绕有基材的卷筒低的质量惯性。如果输送装置例如通过非常高功率的马达驱动，在这种情况下基材的输送及其同时从卷筒展开在足够速度下实现。这种高功率的马达的结果是非常大的力施加在基材上，其危险是基材会撕裂。另外，此类型的高功率马达具有的缺陷在于它不太适合非常准确的控制。在特别是喷墨打印机中，输送装置的准确控制非常重要，这是由于通过多条形式打印基材来实现打印，并且在所打印的基材的每条中，条带通常具有喷墨打印头的宽度。所有子图像一起形成打印图像。为了准确并置子图像，需要进行基材的准确输送。
已经选择的是为输送装置设置低功率驱动马达并且在卷筒和输送装置之间布置可运动引导元件。通过运动此元件，可以减小基材在卷筒和输送装置之间延伸的距离。这可防止基材张力的任何突然增加。驱动输送装置的马达使用用于输送装置的相对低功率的驱动器，这是使得这种驱动准确的相对简单的方式。以此方式，卷筒可以通过高功能但不太准确的马达分开驱动。
此方法的缺陷在于为了通过输送装置准确输送基材，不仅需要准确的驱动器，而且需要非常准确的输送装置和引导元件。例如圆度、直线度、相互平行度等机械误差需要满足严格的标准，以便以所需精度进行输送。另外，即使误差非常小，在子图像之间还会出现大量的不规则循环重叠缺陷。这些重叠缺陷表示基材输送中的随机误差。
发明内容
本发明的目的在于消除以上缺陷。为此，已经提出一种按照前序部分的方法，其特征在于引导元件在基材重新输送之前到达第一位置。
因此无论何时基材运动一个增量以便打印下一条带，引导元件首先到达相同的初始位置。如果基材在各自输送增量期间通过输送装置输送相同的距离，由于输送基材从卷筒上展开，这是可以的。由于卷筒的质量惯性不同于输送装置，由输送装置进行的基材输送和基材从卷筒上展开是不同步的，但是其差别可以通过引导元件的运动来补偿。
已经发现采用本发明的方法可以在子图像之间造成更少的不规则循环重叠缺陷。仍然会出现规则的循环重叠缺陷，但是此问题可通过校正来消除。如本领域所公知那样，例如在控制一个或多个喷墨打印头中，可容易考虑到规则循环缺陷，使得这些缺陷可完全消除。
由于引导元件在各自情况下到达初始位置，其中包括由于失真、不平行、摩擦、打滑、柔曲等造成的所有缺陷的输送方法实际上每次均相同，并且因此在输送过程中出现规则偏差的图案。由于它们预先可知，可以方便地补偿这些规则循环缺陷。因此，可以使用具有较小准确性的机械误差的输送装置和引导元件。
在一个实施例中，为了将基材输送到打印区域内，首先在控制用于进行这种输送的输送装置之前，基材的一部分从卷筒展开。因此，在此实施例中，该方法首先以基材从卷筒上展开的部分开始。这给出一种自由基材的回路。此回路可通过运动引导元件来限制到最小。输送介质本身不驱动，直到某段时间之后为止。在此之前，必须注意确保引导元件位于其固定初始位置。由于卷筒已经展开一个增量，即使在输送装置显著加速的情况下也不缺少自由基材。一旦由于进一步输送而造成基材内具有过大张力的危险，也可以通过在第二位置的方向上运动引导元件来减小该张力。在基材输送完成时，引导元件返回到其第一位置，并且如果需要，为此通过驱动用于该卷筒的驱动马达，相应数量的基材从卷筒展开。
在另一实施例中，在基材输送期间基材从卷筒展开的最大速度小于由输送装置施加的最大输送速度。此实施例具有的优点在于具有相对大的质量惯性的卷筒不需要非常高的转动速度。这实际上在卷筒停止过程中造成问题。惯性卷筒的快速制动可造成冲击，并且因此对于基材输送精度造成不利影响。另外，由于较低的最大速度，可以施加减小的加速，由用于卷筒的驱动马达来满足的需要减小。
本发明还涉及一种用于打印基材的喷墨打印机，该打印机设置可转动接收其上卷绕有基材的保持件、下游的打印区域和用于在打印区域内打印基材的喷墨打印头、用于接合基材并且将其输送到打印区域的输送装置以及位于卷筒下游并在输送装置前部以便将基材从卷筒引导到输送装置的引导元件，其中引导元件可运动地布置在打印机内，使其在基材在卷筒和输送装置之间延伸的距离具有第一数值的第一位置和所述距离具有小于第一数值的第二数值的第二位置之间运动，其特征在于，打印机设置控制单元，该单元确保引导元件在基材输送预定距离从而获得可以打印的基材条带之前占据第一位置。
在一个实施例中，此打印机设置将阻力提供到引导元件的移动上的弹簧元件。通过使用弹簧元件，对于引导元件的运动来说，可以获得相对低的阻力。这可进一步减小基材内任何累积的张力。
在另一实施例中，弹簧平行于引导元件布置。已经发现以此方式非常容易为引导元件的运动提供足够的阻力，所述阻力足够低，而不对基材输送造成不利影响。在又一实施例中，弹簧包括多个串联的弱弹簧。
在一个实施例中，在引导元件上游，打印机具有用于输送基材的第二输送装置。此实施例的优点在于在用于第一输送装置的驱动器和用于卷筒的驱动器之间进一步减小力。因此，基材可在第一和第二输送装置之间保持拉紧，而不管在通过第一输送装置输送之前，基材一部分已经从卷筒上展开。这使得更加可以准确地输送基材。
在一个实施例中，引导元件是辊子，辊子包括多个大致相同(形状相同)的轮布置其上的轴。在又一实施例中，辊子设置弯曲引导板，以便将基材引导到辊子。已经发现在辐材引导到输送装置上的过程中，这是有利的，并且对于进一步防止基材在其输送期间的不希望的机械磨损具有有利影响。
现在参考以下实例详细描述本发明。
图1是按照本发明特定实施例的打印机的视图；图2(包括图2a、图2b)表示可以用作基材引导件的引导元件；图3(包括图3a、图3b、图3c)表示引导元件的另一实施例；图4是表示基材输送通过输送辊隙32(图4A)和31(图4B)时的速度的视图。
具体实施例方式
图1图1是按照本发明的打印机的视图。此打印机设置供应单元10，该单元用来存储和输送打印基材。另外，此打印机包括将基材从供应单元10输送到打印机械40的输送单元30。单元30还在印刷表面42和喷墨打印头41之间形成的打印区域内提供基材的准确定位。在此实施例中，打印机械40是包括打印头41的传统机械，打印头由多个分开的分头构成，其中的颜色是黑色、青色、紫色和黄色。打印头41只具有限定的打印范围，使其需要以不同的子图像在基材上打印图像。为此，基材每次递增地输送，使得基材的新的一部分在打印区域中打印。在所示的实例中，基材12来自供应单元10的卷筒11。基材的辐材卷绕在卷筒上，辐材具有200米的长度。为了在打印机中安装卷筒，供应单元设置保持件(未示出)，以便可转动地接收卷筒。该保持件包括安装在打印机侧板上的两个部分，该部分相互协作地与卷筒终端连接。在此实施例中，供应单元设置第二保持件以便接收卷筒21。另一基材22卷绕在此卷筒上，并且可以通过供应单元输送以便打印。为了输送基材，卷筒11可操作地连接到输送装置15上，该装置在此实例中包括一对其中形成输送辊隙的辊子。更特别是，装置15与各自在大致平行于卷筒11的方向上延伸的一组两个轴相关，多个辊子对安装在轴上，辊子各自形成用于基材的输送辊隙。在可选择实施例中，只有一个辊子对安装在轴上，大致与辐材12的中央相对应。
装置15的上游是传感器17，通过传感器可以确定在位于相关的保持件内的卷筒上是否仍然有基材。一旦卷筒用完，辐材的终端将通过传感器，并且这通过传感器检测。为了输送来自卷筒21的基材，供应保持件设置输送装置25。在此装置的上游，供应保持件设置传感器27，传感器27具有与传感器17相同的作用。供应保持件设置引导元件16和26以便各自将基材12和22引导到输送单元30。在这些引导元件下游，具有输送路径13。该输送路径用于输送基材12和输送基材22。
离开供应单元10的基材(在此实例中是基材12)通过输送单元30的输送装置31输送。此输送装置经由引导元件33将基材输送到输送单元30的第二输送装置32上。输送装置32接合基材，将其输送到打印机械40，并且确保基材在印刷表面42和打印头41之间的打印区域内良好定位。输送装置31和32大致平行于卷筒11和21延伸，并且具有一定长度，使得基材可在其整个宽度上接合。
引导元件16和26在此实例中是分别平行于输送装置15和31以及25和31的辊子。它们是大致固定的辊子，即它们不能围绕其轴线转动。对于所述的基材12来说，这意味着在输送基材期间，在元件16上滑动，并且同时在输送装置31的方向上输送。当使用此构造时，已经发现基材可以在引导元件处在平行于元件延伸的方向上运动。换言之，基材可以此方式进行相对于所述基材输送的方向横向运动。在此构造中可以进行此类型的横向运动的原因与基材可以相对于引导元件滑动运动的事实相关。因此，相对于引导元件设置基材初始运动所需的摩擦力已经被克服，并且实际上不需要任何力使得基材在引导元件上横向运动。
引导元件布置在供应单元内，使其可各自围绕大致垂直于所述引导元件延伸的方向(即引导元件的轴向)至少转动通过限定的角度。在附图中，表示了元件16的转动轴线18以及元件26的转动轴线28。这些转动轴垂直于引导元件的轴线，并且与所述元件的中心交叉。由于此转动与基材横向运动的可能性相结合，已经发现基材很好地从供应单元10引导到输送单元30的辊隙。因此，不管输送装置15和31以及25和31没有完全平行的事实，也可以输送基材，而不使其损坏。
大致平行于输送装置31和32延伸的输送单元30的引导元件33同样布置成，使其可围绕垂直于所述元件的轴向的轴线转动。该轴线通过附图标记34表示，并且与引导元件33的中心交叉。由于在此实施例中元件33是共同转动的辊子，基材相对于所述引导元件的表面大致固定。因此，所述基材在所述元件处的横向运动非常困难。为了可以进行这种运动，元件33可以悬挂，使其可围绕轴线35转动，轴线35平行于角度2α的平分线36延伸，基材在该角度上从装置31输送到装置32。轴线35在离开引导元件本身大约1米的距离上与基材辐材的中心相交。当元件22围绕此轴线转动时，基材进行大致横向运动。元件33在轴34和35上转动的可能性确保即使两个装置不相互100％平行，基材也可从输送装置31灵活和准确地输送到输送装置32。
引导元件33可从图1所述元件定位的第一位置运动到元件的中心与位置37重合的第二位置。在第一位置上，基材12在输送装置31和输送装置32之间延伸的距离是最大的。在第二位置上，该距离最小。在将基材输送到打印机械40的过程中使用此事实。由于基材必须在每种情况下运动相对短的距离，通常是5-10cm，有利的是这种情况相对快速地出现。但是当然在设置最大量的基材时卷筒11的质量惯性相对高。为此，如果保持所述的输送装置和引导元件的构造，运动将花费相当长的时间。为了消除这种问题，输送装置31比输送装置32加速相对缓慢。为了确保将足够的基材供应到输送装置32，引导元件33在位置37的方向上输送。因此，在其输送到打印机械40的过程中，输送装置32处不缺少基材。如果通过装置32的运动停止，输送装置31处的残留量通过使得所述输送装置继续转动一定时间来补偿。在这种情况下，元件33运动回到第一位置。以此方式，在随后输送需要用打印机械40进行打印的基材部分之前，引导元件33处于相同的初始启动位置。已经发现以此方式可以实现非常准确的基材输送。因此，不同的子图像可更加令人满意地相符，并且可以减小印刷缺陷的数量。
通过控制装置32而在打印区域中提供基材的准确输送和特别准确的定位与基材通过两个装置31和32接合的事实相关。因此更加满意地限定基材的位置。由于引导元件33可以转动，可以此方式获得基材的准确输送和定位，基材内的张力不增加到基材在正常情况下出现机械损坏的程度。此配置的另外优点在于在基材上可仍然继续打印，只要辐材的终端不通过输送装置31即可。如果通过与此辐材相对应的传感器17或27检测辐材的终端，可以方便地确定出现这种情况的时刻。那么简单的是确定在辐材的所述终端通过装置31之前仍要供应到印刷机械40的基材长度。以此方式，可以确定此时打印的图像是否可以在基材上完全成像，而不使得辐材终端通过第一输送装置。如果是，该图像将是完整的，如果不是，那么可以选择停止打印。但是，当辐材终端通过装置31时，基材的输送和定位会出现更多的误差，并且这可造成印刷缺陷。过多的缺陷可造成图像必须重新打印。为了节省油墨和基材，因此更好的是停止打印。
还可以在基材上打印当前图像(而不使得辐材通过装置31)。那么可以确定下次打印的图像是否仍然可以在基材上打印(而不使得辐材的终端通过装置31)。如果是，该图像将进行打印。如果不是，那么更好的是在例如来自卷筒21的新的基材上打印随后的图像。
图2图2表示可作为在供应单元10内的基材引导件而用于优选实施例中的引导元件116(代替引导元件16和/或26)。图2A是此元件的侧视图。此元件包括弯曲板，其包括位于折弯202上游的部分200和位于折弯202下游的部分201。部分200通过点焊206连接到刚性框架部分205上。框架部分205是在元件116的长度上延伸的U形型面，并连接到打印机的框架上。与部分202相比，板的部分201的运动自由度更加受到限制。固定在U形型面205上的支架210本身提供用于部分201的支承点，并且在此情况下参考图2B所示的元件116的前立视图。从立视图中可以明白的是部分201是大致自由的。由于板相对薄，部分201不能抵抗扭转，并且至少部分围绕通过支架210的中心并垂直于元件116的纵向轴线的轴线转动。在一个实施例中，部分201设置细槽，使得该部分不太抵抗扭转。
如果元件116放置在供应单元中以代替元件116，板部分200的自由端朝着输送辊隙15指向，并且部分201实际上平行于供应单元的输送路径13。元件116在供应单元中也可以固定。由于基材中的张力，部分201可拉靠支架210。因此，部分201的端部可围绕穿过支架的中心并垂直于元件116延伸的方向的轴线转动。这种转动可能性的优点在图1中描述。
图3图3是引导元件33的一个实施例的视图。在此实施例中，元件33包括一系列输送轮301布置其上的轴300。基材在这些轮上引导。由于轴悬挂以便自由转动，它可以和基材共同转动，而相互之间没有速度差。因此，在辊子处伴随基材输送的摩擦力实际上只取决于该辊子安装中的摩擦。
元件33设置引导板302，板是弯曲成V形以有助于引导基材。还应该清楚的是元件302的V形大致与图1所示的基材的V形相重合。轴300通过片簧305和306弹性悬挂，片簧固定成各自在固定框架部分307和308上自由转动。这些片簧各自相对于轴形成相同的角度，使得片簧的中心线在辊子上游具有交叉点310。转动轴线35与此交叉点相交。图3B更加详细地表示轴的悬挂。片簧305固定在轴300的端部上。片簧305继而固定在轴311上，轴311悬挂以便在U形框架部分307内自由转动。通过此悬挂，辊子33可以围绕轴34和35转动。尽管转动可能性是有限的，似乎足以使得基材在辊隙31和32之间准确和可靠地输送。
图3C示意表示弹簧机构，其中辊子33在所示方向A上推动。方向A与从元件22占据的所述第二位置延伸到元件在图1中占据的第一位置的方向重合(见图1，位置37)。为此，轴300设置侧板317和316，其远离轴的端部各自设置元件317和318。一组弱弹簧322、323和324固定在这些元件上，该组弹簧在自由转动的轮320和321上引导。该弹簧拉伸到一定程度，使其趋于将该组弹簧的端部运动到其中心，如图3C所示。因此，元件317和318以及轴300在所示方向A上推动。
由于所选择的构造造成对于辊子移动形成阻力，对于主要的辊子来说，在平移运动方面中引入稳定性。在辊子运动到第二位置时，此运动的阻力变得逐渐增加。此阻力的优点在于辊子的运动可更加准确和更加令人满意地重复出现。通过将多个长的弱弹簧串联放置，此阻力保持足够小，但非常有效。
图4图4示意表示在所述基材一部分通过期间基材输送通过通过输送辊隙32(图4A)和31(图4B)时的速度，使得使用喷墨打印机41打印其新的条带。
图4A中的曲线表示在辊隙32处通过速度对于基材的影响。高速输送通常相对快速并且保持一段时间，接着快速降低到零。不管卷绕有基材的卷筒的高质量惯性，可通过如图1所示运动辊子33来获得这种高加速。
图4B中的曲线表示在辊隙31处施加在基材上的输送速度以便将基材输送相同长度。将看到该辊隙在辊隙32之前驱动，使得基材在驱动辊隙32之前部分从卷筒11上展开。可以出现的是辊子33的运动使得辐材在装置31和32之间张紧。由辊隙31造成的加速小于辊隙32造成的加速，并且该辊隙提供的最大输送速度较低。但是，该基材通过较长时间，使得最终相同长度的基材通过辊隙31。
权利要求
1.一种使用喷墨打印机打印基材的方法，该打印机包括可转动接收其上卷绕有基材的卷筒的保持件、下游打印区域和用于在打印区域内打印基材的喷墨打印头、用于接合基材并将其输送到打印区域的输送装置，在输送过程中，基材从卷筒上展开，以及位于卷筒下游并在输送装置前部以便将基材从卷筒输送到输送装置的引导元件，该方法包括通过控制输送装置将基材输送预定距离，在输送过程中，引导元件从输送之前所述元件占据的第一位置运动到第二位置，使得由于该运动基材在卷筒和输送装置之间延伸的距离较小，以及在基材已经输送预定距离之后，通过控制喷墨打印头，打印基材条带，以及在打印条带之后，在引导元件运动期间，将基材重新输送预定距离，输送之后打印基材的另一条带；其特征在于，引导元件在基材重新输送之前到达第一位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在基材在输送方向上每次运动之前，如果所述运动旨在使得基材的新条带可以进行打印，引导元件到达第一位置。
3.如上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，为了将基材输送到打印区域，首先在控制用于进行这种输送目的的输送装置之前，基材的一部分从卷筒上展开。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在基材输送过程中，基材从卷筒上展开的速度小于通过输送装置施加的最大输送速度。
5.一种用于打印基材的喷墨打印机，该打印机设置可转动接收其上卷绕有基材的保持件、下游的打印区域和用于在打印区域内打印基材的喷墨打印头、用于接合基材并且将其输送到打印区域的输送装置以及位于卷筒下游并在输送装置前部以便将基材从卷筒引导到输送装置的引导元件，其中引导元件可运动地布置在打印机内，使其在基材在卷筒和输送装置之间延伸的距离具有第一数值的第一位置和所述距离具有小于第一数值的第二数值的第二位置之间运动，其特征在于，打印机设置控制单元，该单元确保引导元件在基材输送预定距离从而获得可以打印的基材条带之前占据第一位置。
6.如权利要求5所述的打印机，其特征在于，打印机设置为引导元件运动提供阻力的弹簧元件。
7.如权利要求6所述的打印机，其特征在于，弹簧平行于引导元件布置。
8.如权利要求5-7任一项所述的打印机，其特征在于，引导元件的上游具有用于输送基材的第二输送装置。
9.如权利要求5-8任一项所述的打印机，其特征在于，引导元件是辊子，辊子具有其上布置多个大致相同的轮的轴。
10.如权利要求9所述的打印机，其特征在于，辊子设置弯曲引导板，以便将基材引导到达和离开辊子。
全文摘要
一种使用喷墨打印机打印基材的方法，打印机包括可转动接收卷绕有基材的卷筒的保持件、下游打印区域和用于在打印区域内打印基材的喷墨打印头、用于接合基材并将其输送到打印区域的输送装置，在输送过程中，基材从卷筒上展开，以及位于卷筒下游并在输送装置前部以便将基材从卷筒输送到输送装置的引导元件，该方法包括通过控制输送装置将基材输送预定距离，在输送过程中，引导元件从输送之前该元件占据的第一位置运动到第二位置，使得由于该运动基材在卷筒和输送装置之间延伸的距离较小，在基材已经输送预定距离之后，通过喷墨打印头打印基材条带，在打印条带之后，在引导元件运动期间，将基材重新输送预定距离，输送之后打印基材的另一条带；引导元件在基材重新输送之前到达第一位置。
文档编号B41J2/01GK1746035SQ20051009988
公开日2006年3月15日 申请日期2005年9月9日 优先权日2004年9月9日
发明者J·J·G·科恩恩, B·B·戈伊里 申请人:奥西-技术有限公司