專利名稱：打印機和用于在打印周期中移動轉(zhuǎn)印輥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開文本總體涉及具有成像構(gòu)件的打印機，更具體而言，涉及用于控制打印機中輥移動的部件和方法。
背景技術(shù)：
固體油墨或相變油墨打印機通常接收固體形式——或者顆?；蛘吣簟挠湍?。固體油墨顆粒或者墨棒被放置在進料滑道中然后傳送至加熱器組件?？墒褂弥亓?、或者機電機構(gòu)或機械機構(gòu)、或者這些方法的組合，實現(xiàn)固體油墨的傳送。在加熱器組件處，加熱器板將緊密接觸該板的固體油墨熔化為液體，該液體被收集并傳輸至打印頭以噴射到記錄介質(zhì)上。
在具有中間成像構(gòu)件的公知打印系統(tǒng)中，打印過程包括成像階段、
轉(zhuǎn)印階段和懸空階段(overhead phase)。在油墨打印系統(tǒng)中，成像階段是打印過程的一部分，在該部分中油墨通過組成打印頭的壓電元件以圖像圖案噴射到打印鼓或者其他中間成像構(gòu)件上。轉(zhuǎn)印或轉(zhuǎn)印階段是打印過程的一部分，在該部分中將成像構(gòu)件上的油墨圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。通常通過使轉(zhuǎn)印輥接觸到成像構(gòu)件以形成一轉(zhuǎn)印輥隙(nip)來進行圖像轉(zhuǎn)印。當(dāng)成像構(gòu)件將圖像旋轉(zhuǎn)通過轉(zhuǎn)印輥隙時，記錄介質(zhì)到達輥隙處。輥隙中的壓力幫助將延展性圖像油墨從成像構(gòu)件轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)。在懸空階段中，記錄介質(zhì)的后緣移出輥隙，轉(zhuǎn)印輥解除與成像構(gòu)件的接觸。當(dāng)圖像記錄基材的圖像區(qū)域已經(jīng)通過轉(zhuǎn)印輥隙時，懸空階段開始。當(dāng)基材的后緣通過輥隙時，轉(zhuǎn)印輥可立即從成像構(gòu)件中收回，或者其可繼續(xù)以減小的力靠在成像構(gòu)件上滾動然后被收回。轉(zhuǎn)印輥和/或中間成像構(gòu)件可以，但不必然，被加熱以便于圖像的轉(zhuǎn)印。在一些打印機中，轉(zhuǎn)印輥被稱為熱熔輥(fusing roller)。為了簡便，本文使用的術(shù)語"轉(zhuǎn)印輥"通常指，用于便于將圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)紙張或者將圖像熱熔到紙張的所有被加熱或不被加熱的輥。
許多打印機包含多個托盤，其中存儲有不同類型的記錄介質(zhì)。這
5些不同介質(zhì)可以是不同尺寸的紙張或者聚合物膜記錄介質(zhì)。這些各種不同介質(zhì)也具有不同厚度。當(dāng)介質(zhì)被引入轉(zhuǎn)印輥隙中時，轉(zhuǎn)印輥在介質(zhì)進入輥隙時攀住介質(zhì)的前緣。在輥隙處在壓力下將圖像轉(zhuǎn)印到介質(zhì)，
公知為轉(zhuǎn)印或刺穿(transfix),名義上發(fā)生在均勻且恒定的力的作用下，因為轉(zhuǎn)印輥和中間成像構(gòu)件之間的力已被調(diào)節(jié)。用于在輥隙處攀住介質(zhì)紙張的邊緣所需的轉(zhuǎn)矩是關(guān)于，但并不局限于，轉(zhuǎn)印輥靠在中間成像構(gòu)件上的壓力、進入輥隙的介質(zhì)的厚度以及中間成像構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)速度的函數(shù)。較厚的介質(zhì)和較高的轉(zhuǎn)印輥壓力會阻塞中間成像構(gòu)件驅(qū)動系統(tǒng)，伴隨著過度的驅(qū)動帶打滑或驅(qū)動伺服隨動誤差。配置轉(zhuǎn)印輥使其向容納所有各種厚度的介質(zhì)的中間成像構(gòu)件施加單一的壓力的努力，已牽涉到輸出量和/或圖像質(zhì)量/耐久性之間的折衷。

發(fā)明內(nèi)容
提出了一種這樣的打印機和方法，這種打印機和方法確定多個力用于施加至靠在成像構(gòu)件上的轉(zhuǎn)印輥，以便于在與輥隙中的介質(zhì)相接觸的不同階段中控制輥隙力。打印機包括成像構(gòu)件，其用于接收打印頭所噴射的油墨；轉(zhuǎn)印輥，其緊鄰所述成像構(gòu)件定位；控制器，其被配置為產(chǎn)生控制轉(zhuǎn)印輥移動的信號；以及可移置的聯(lián)動件，該聯(lián)動件聯(lián)接至控制器以從控制轉(zhuǎn)印輥移動的控制器中接收信號，并且該聯(lián)動件聯(lián)接至轉(zhuǎn)印輥以將該轉(zhuǎn)印輥移入接觸成像構(gòu)件，或者移出不再接觸成像構(gòu)件，所述可移置的聯(lián)動件以指令的第一力向轉(zhuǎn)印輥施加第一移動使其接觸成像構(gòu)件以形成一轉(zhuǎn)印輥隙，所述可移置的聯(lián)動件以指令的第二力向轉(zhuǎn)印輥施加第二移動，以及所述可移置的聯(lián)動件以指令
的第三力向轉(zhuǎn)印輥施加第三移動。所述指令的力相應(yīng)于與輥隙中的介質(zhì)紙張相互作用的不同階段，并且這些力可彼此互不相同?？上蜣D(zhuǎn)印輥施加附加的指令力，以與輥隙中隨后的紙張相互作用。用于隨后紙張的指令力可能相當(dāng)于或者不同于在處理先前紙張中相應(yīng)階段所用的指令力。
優(yōu)選地，所述控制器被配置為產(chǎn)生的信號之一用于在圖像基材的前緣進入轉(zhuǎn)印輥隙之前移動轉(zhuǎn)印輥。
優(yōu)選地，所述控制器被配置為，當(dāng)所述前緣接近轉(zhuǎn)印輥隙中的預(yù)定位置時，產(chǎn)生一信號用于指令的第二力。
優(yōu)選地，所述控制器被配置為，當(dāng)成像構(gòu)件上的圖像區(qū)域移出所述轉(zhuǎn)印輥隙時，產(chǎn)生一信號用于指令的第三力。
優(yōu)選地，所述控制器被配置為，當(dāng)圖像基材的后緣接近轉(zhuǎn)印輥隙中的預(yù)定位置時，產(chǎn)生一信號用于指令的第四力。
在另一個實施方案中， 一種打印機，包括成像構(gòu)件，其用于接收至少一個打印頭所噴射的油墨；轉(zhuǎn)印輥，其緊鄰所述成像構(gòu)件定位；可移置的聯(lián)動機構(gòu)，該聯(lián)動機構(gòu)聯(lián)接至轉(zhuǎn)印輥以將轉(zhuǎn)印輥移入接觸所述成像構(gòu)件，或者移出不接觸所述成像構(gòu)件，所述可移置的聯(lián)動機構(gòu)包括保持器臂，其用于可旋轉(zhuǎn)地保持所述轉(zhuǎn)印輥的一末端；連接件，其聯(lián)接至所述保持器臂；扇形齒輪，其聯(lián)接至所述連接件以移動該連接件和保持器臂；齒輪，其具有與所述扇形齒輪相互嚙合的齒；以及電動機，其具有旋轉(zhuǎn)的輸出軸；用于產(chǎn)生信號的控制器，所述控制器聯(lián)接至可移置的聯(lián)動機構(gòu)以使得所述電動機旋轉(zhuǎn)齒輪并移動轉(zhuǎn)印輥，所述控制器被配置為產(chǎn)生信號以使得電動機移動轉(zhuǎn)印輥；以及所述電動機響應(yīng)于一個產(chǎn)生的信號以旋轉(zhuǎn)所述齒輪，以向所述轉(zhuǎn)印輥施加第一力，從而移動轉(zhuǎn)印輥并形成與所述成像構(gòu)件的轉(zhuǎn)印輥隙，所述電動機響應(yīng)于另一個產(chǎn)生的信號以旋轉(zhuǎn)所述齒輪，以向所述轉(zhuǎn)印輥施加第二力，該第二力不同于第一次所施加的力，從而能夠使轉(zhuǎn)印輥攀住進入所述轉(zhuǎn)印輥隙的圖像基材，以及所述電動機響應(yīng)于另一信號以旋轉(zhuǎn)所述齒輪，從而向所述轉(zhuǎn)印輥施加大于第一次所施加的力的第三力。
優(yōu)選地，所述控制器被配置為，當(dāng)所述成像構(gòu)件上的圖像基材的后緣離開所述轉(zhuǎn)印輥隙時，產(chǎn)生另一電動機信號；以及所述電動機響應(yīng)于所述另一電動機信號，向所述轉(zhuǎn)印輥施加第四力。
優(yōu)選地，所述控制器被配置為，當(dāng)所述圖像基材的后緣接近所述轉(zhuǎn)印輥隙中的預(yù)定位置時，產(chǎn)生另一電動機信號；以及所述電動機響應(yīng)于所述電動機信號，將所述轉(zhuǎn)印輥移動遠離所述成像構(gòu)件。
優(yōu)選地，在形成轉(zhuǎn)印輥隙之后一預(yù)定時間，所述控制器產(chǎn)生該電動才凡信號。
優(yōu)選地，當(dāng)所述圖像基材接近轉(zhuǎn)印輥隙中的預(yù)定位置時，控制器產(chǎn)生該信號以施加第三力?？蓪Υ蛴C執(zhí)行一種用于確定力的方法。該方法包括向轉(zhuǎn)印輥施加第一指令力，以將轉(zhuǎn)印輥移入接觸成像構(gòu)件從而形成轉(zhuǎn)印輥隙；在圖像基材進入轉(zhuǎn)印輥隙之前，向轉(zhuǎn)印輥施加第二指令力；然后在圖像基材的前緣緊鄰于轉(zhuǎn)印輥隙中的預(yù)定位置之后，向轉(zhuǎn)印輥施加第三指令力。所施加的指令力相應(yīng)于與輥隙中的介質(zhì)紙張相互作用的階段，并且這些指令力可能彼此互不相同?？蓪⒏郊拥闹噶盍κ┘又赁D(zhuǎn)印輥，以與輥隙中隨后的紙張相互作用。用于隨后的紙張的指令力可能相當(dāng)于或者不同于在處理先前紙張中相應(yīng)階段所用的指令力。
優(yōu)選地，該方法進一步包括當(dāng)成像構(gòu)件上的圖像區(qū)域移出所述轉(zhuǎn)印輥隙時，產(chǎn)生另一信號以移動所述轉(zhuǎn)印輥。在實施方案中，優(yōu)選地，該方法進一步包括當(dāng)圖像基材的后緣接近所述轉(zhuǎn)印輥隙中的預(yù)定位置時，產(chǎn)生一信號以施加第四指令力從而移動轉(zhuǎn)印輥。


在以下結(jié)合附圖進行的描述中解釋了油墨打印機的上述發(fā)明點和其它特征，該油墨打印機實現(xiàn)一種用于改變由轉(zhuǎn)印輥或其他輥所維持在成像構(gòu)件上的壓力的系統(tǒng)和方法。
圖1是固體油墨打印機的系統(tǒng)示意圖，描述該油墨打印機的主要子系統(tǒng)。
圖2是用于相對于成像構(gòu)件移動轉(zhuǎn)印輥的轉(zhuǎn)印輥控制系統(tǒng)的立體圖。
圖3是一個連續(xù)過程的流程圖，其中轉(zhuǎn)印輥位置和力在一實例打印操作過程中受到控制。
圖4是一個描述在成像構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)印輥的指令速度與施加至轉(zhuǎn)印輥的力之間的關(guān)系的圖表。
具體實施例方式
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)油墨打印機10的系統(tǒng)示意圖，這種現(xiàn)有技術(shù)油墨打印機可被修改為以這樣的方式控制施加至轉(zhuǎn)印輥的力，使得減少了轉(zhuǎn)印操作中成像構(gòu)件傳動帶打滑或者其他故障的風(fēng)險。閱讀者應(yīng)理解的是，下面所討論的打印過程的實施方案能以許多替代的形式和變體被實施。另外，可使用任何合適尺寸、形狀或類型的元件或材料。
現(xiàn)在參照圖1,示出了一種圖像制造器(image producingmachine),諸如高速相變油墨圖像制造器或者打印機10。如圖所示，該機器10包括框架11，在該框架上直接或間接地安裝有如下所述的操作子系統(tǒng)和部件。高速相變油墨圖像制造器或打印機IO包括中間成像構(gòu)件12,雖然該中間成像構(gòu)件以鼓的形式示出，但是其可等價地是受支撐的環(huán)形帶的形式。中間成像構(gòu)件12具有可沿方向16移動的成像表面14,并且在該成像表面上形成有相變油墨圖像。
高速相變油墨圖像制造器或打印機10也包括相變油墨傳送子系統(tǒng)20，該相變油墨傳送子系統(tǒng)具有至少一個固體形式的單色相變油墨源22。由于相變油墨圖像制造器或打印機IO是一種多色圖像制造器，油墨傳送系統(tǒng)20包括四個(4)源22、 24、 26和28,它們代表相變油墨的四種(4)不同顏色CYMK (青色、黃色、品紅、黑色)。相變油墨傳送系統(tǒng)也包括熔化和控制裝置，其用于將相變油墨的固體形式熔化或者相變?yōu)橐后w形式，然后將所述液體形式供給至包含至少一個打印頭組件32的打印頭系統(tǒng)30。由于相變油墨圖像制造器或打印機IO是高速、或高輸出量的多色圖像制造器，如圖所示，打印頭系統(tǒng)包括四個(4)分立的打印頭組件32、 34、 36和38。
繼續(xù)參照圖1,相變油墨圖像制造器或打印機IO包括基材供給和處理系統(tǒng)40。例如，基材供給和處理系統(tǒng)40可包括基材供給源42、44、 46和48，其中例如，供給源48是一種大容量紙張供給或進給器，其例如用于存儲和供給以切割紙張為形式的圖像接收基材。基材供給和處理系統(tǒng)40包括基材處理和加工系統(tǒng)50,該基材處理和加工系統(tǒng)具有基材預(yù)加熱器52、基材和圖像加熱器54以及熱熔設(shè)備60。如圖所示，相變油墨圖像制造器或打印機10也可包括原始文件進給器70，該原始文件進給器具有文件保持托盤72、文件紙張進給和取回設(shè)備74，以及文件曝光和掃描系統(tǒng)76。
在控制器或電子子系統(tǒng)(ESS) 80的幫助下，進行機器或打印機IO的各種子系統(tǒng)、部件以及功能元件的操作和控制。例如，ESS或控制器80是一種具有中央處理器單元(CPU) 82、電子存儲器84和顯示器或用戶界面(UI) 86的整套(self-contained )、專用的^L型計算
9機。例如，ESS或控制器80包括傳感器輸入和控制裝置88以及像素設(shè)定和控制裝置89。另外，CPU 82讀取、截取、準(zhǔn)備和管理在圖像輸入源——諸如，掃描系統(tǒng)76或者在線或工作站連接90——與打印頭組件32、 34、 36和38之間的圖像數(shù)據(jù)流。同樣地，ESS或控制器80是用于操作和控制所有其他機器子系統(tǒng)和功能元件(包括機器的打印操作)的多任務(wù)主處理器。
控制器可以是執(zhí)行被存儲在存儲器內(nèi)的編程指令的通用微型處理器?？刂破饕舶ㄓ糜趶拇蛴C接收狀態(tài)信號并將控制信號提供至打印機部件的接口和輸入/輸出(1/0)部件?？商娲?，控制器可以是在基材上的專用處理器，在基材上還提供有必要的存儲器、接口以及1/0部件。這種設(shè)備有時被公知為專用集成電路(ASIC)。控制器也可以下述形式實施，即適當(dāng)配置的分離的電子部件，或者主要作為計算機程序或者作為適當(dāng)配置的硬件與軟件部件的結(jié)合。存儲在控制器的存儲器中的編程指令也將控制器配置為執(zhí)行下面所描述的用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)印輥移動和施加至轉(zhuǎn)印輥的力的過程，包括在介質(zhì)紙張進入轉(zhuǎn)印輥隙(nip)之前、當(dāng)紙張接受圖像時、以及當(dāng)紙張離開轉(zhuǎn)印輥隙時，改變施加至轉(zhuǎn)印輥的力。
在操作過程中，或者從掃描系統(tǒng)76或者經(jīng)由在線或工作站連接90，將關(guān)于待制造圖像的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至控制器80以進行處理并輸出至打印頭組件32、 34、 36和38。另外，例如，經(jīng)由用戶界面86的操作者輸入，控制器確定和/或接受相關(guān)的子系統(tǒng)和部件控制，并相應(yīng)地執(zhí)行這些控制。從而，熔化適宜顏色的固體形式的相變油墨并將其傳送至打印頭組件。另外，像素設(shè)定控制是相對于成像表面14進行的，從而依據(jù)此圖像數(shù)據(jù)形成預(yù)期圖像，然后通過源42、 44、 46和48中的任一個供給接收基材，并且這些接收基材受子系統(tǒng)50的處理與在記錄表面14上的圖像形成定時配準(zhǔn)?？刂破鹘酉聛懋a(chǎn)生激活聯(lián)接至轉(zhuǎn)印輥94的傳動系統(tǒng)的信號，正如下面更加詳細描述的，以移動轉(zhuǎn)印輥4吏其接觸中間成像構(gòu)件12從而形成轉(zhuǎn)印輥隙92。接下來當(dāng)轉(zhuǎn)印輥94攀住基材時，接收基材進入輥隙，然后將圖像從構(gòu)件12的表面14轉(zhuǎn)印到接收基材上，用以在熱熔裝置60處進行后續(xù)熱熔。
圖2中示出了一種用于相對于于中間成像構(gòu)件12移動轉(zhuǎn)印輥94的現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)印輥控制系統(tǒng)120。系統(tǒng)120在轉(zhuǎn)印輥94的一末端包括 轉(zhuǎn)印輥控制組件210,以及在轉(zhuǎn)印輥94的另 一末端包括轉(zhuǎn)印輥控制組 件220。由于轉(zhuǎn)印輥控制組件210和220基本上相同，以下描述僅4十 對輥控制組件210。組件210包括在輸出軸上具有一皮帶輪(未示出) 的電動機224。環(huán)形帶228巻繞在電動機224的輸出軸上的皮帶輪和 皮帶輪230周圍。在皮帶輪230的中心，該皮帶輪具有齒輪齒234, 所述齒輪齒與扇形齒輪238的齒嚙合。在扇形齒輪238的外側(cè)末端， 連接件(link) 240安裝至保持器臂244。在所述保持器臂244內(nèi)有一 開口，軸頸軸承248安裝在該開口內(nèi)以接收轉(zhuǎn)印輥94的一末端。在 保持器臂的近端是一個樞軸銷，該樞軸銷允許保持器臂244能根據(jù)連 接件240的運動所調(diào)節(jié)的圍繞軸線243旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)印輥控制組件220被 類似地進行布置。
當(dāng)控制器產(chǎn)生一信號以操作電動機224時，電動機的輸出軸旋轉(zhuǎn)， 導(dǎo)致環(huán)形帶228旋轉(zhuǎn)皮帶輪230。隨著皮帶輪230旋轉(zhuǎn)，齒輪齒234 使扇形齒輪238圍繞軸承軸線239旋轉(zhuǎn)。扇形齒輪238的外側(cè)末端處 的連接件240通過樞軸銷241聯(lián)接至扇形齒輪238,并通過樞軸銷242 聯(lián)接至保持器臂244。扇形齒輪238的旋轉(zhuǎn)促使連接件240移動，而 連接件240促使保持器臂244圍繞軸243旋轉(zhuǎn)。因此，軸承248內(nèi)的 轉(zhuǎn)印輥的末端通過電動機224的雙向控制而移動。組件210內(nèi)的電動 機224以及組件220內(nèi)的相應(yīng)電動機的運行是由控制器協(xié)調(diào)的，從而 使轉(zhuǎn)印輥94平滑移進與成像構(gòu)件12嚙合，以及移出不再與成像構(gòu)件 12嚙合。在一個實施方案中，這些電動機的運行是被獨立控制的。組 件210和220也可包括傳感器，諸如安裝至連接件240的應(yīng)變儀或者 測量連接件240的偏轉(zhuǎn)的傳感器。這些組件內(nèi)的傳感器提供了關(guān)于轉(zhuǎn) 印輥94正在向成像構(gòu)件12施加的壓力的指示。這些壓力信號可被控 制器用作反饋以用于信號調(diào)節(jié)，所述信號控制組件210和220中的電 動機并從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)印輥94相對于成像構(gòu)件12的力。
盡管已描述了轉(zhuǎn)印輥控制組件的一個實施方案，也可使用其他的 實施方案。其他的實施方案可為轉(zhuǎn)印輥的各末端包含一個輥控制組件， 或者它可以包含一個單獨組件用于控制該轉(zhuǎn)印輥的兩個末端。對各種 轉(zhuǎn)印輥控制實施方案的要求在于，轉(zhuǎn)印輥控制作為一可移置的聯(lián)動裝置運行，以響應(yīng)控制信號將轉(zhuǎn)印輥移進與成像構(gòu)件嚙合以及移出不再與成像構(gòu)件嚙合，所述控制信號在一運動范圍內(nèi)移動該聯(lián)動裝置。運動范圍的一端被定義為與成像構(gòu)件分離，運動范圍的另一端被定義為以充分壓力壓緊成像構(gòu)件以形成轉(zhuǎn)印輥隙。另外，類似的控制組件可與在打印過程中的其他輥一起使用，以選擇性地嚙合布置在整個打印機中的成像構(gòu)件。可使用下面所描述的系統(tǒng)和方法來控制這些輥的移動以及施加至這些輥的力。
下文更全面描述的系統(tǒng)和方法操縱可移置的聯(lián)動裝置以實現(xiàn)一種調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)印輥施加的力的方法。通常，控制器可被配置為將輥朝向成像
構(gòu)件移動，并在不同時間向輥施加不同的力。例如，控制器能以第一力移動轉(zhuǎn)印輥以形成轉(zhuǎn)印輥隙，接下來施加第二力以便于攀住介質(zhì)紙張的前緣，然后施加第三力以提供圖像轉(zhuǎn)印，接著施加第四力以幫助紙張從輥隙中離開。繼續(xù)該實施例，如果另一介質(zhì)紙張直接跟隨之前所處理的紙張，則控制器可施加同一等級的第四力，或者如果沒有其他紙張直接可提供，則施加不同等級的第四力。如果隨后有第二紙張，第四力可提供一個短暫時間段，在該短暫時間段中輥接觸對立的結(jié)構(gòu)，這形成輥隙，然后攀住接下來的紙張。第五力可被控制器指令，以便將圖像轉(zhuǎn)印到第二紙張，然后控制器可指令第六力以用于第二紙張的離開。由控制器所指令的力可被設(shè)置在一預(yù)定等級，或者設(shè)置在由控制器根據(jù)輥隙內(nèi)的介質(zhì)紙張的厚度以及成像構(gòu)件的表面速度而確定的等級。
圖3中示出了用于進行輥控制的一種方法的一個實施方案?？刂破靼l(fā)出結(jié)合第一指令力信號的第一開環(huán)速度指令信號(first open loopvelocity command signal)(方框302 ),以將轉(zhuǎn)印輥移進與成4象構(gòu)件接觸以形成轉(zhuǎn)印輥隙。轉(zhuǎn)印輥和成像構(gòu)件之間的接觸導(dǎo)致轉(zhuǎn)印機構(gòu)中的傳感器生成信號，所述信號確定由轉(zhuǎn)印輥所施加的力的幅度。這些信號可被控制器用來響應(yīng)于控制器在過程300中所指令的任何給定力，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)印輥所施加的轉(zhuǎn)印力。控制器指令的第二力不同于用于形成第一輥隙的第一力(方框304)。該第二力幫助使轉(zhuǎn)印輥攀上在輥隙形成之后進入該輥隙的第一圖像基材的前緣。在一個實施方案中，施加第二力以響應(yīng)于控制器產(chǎn)生的攀緣信號。 一旦完成攀緣，則第三力被施加到轉(zhuǎn)印輥，以將第一圖像從成像構(gòu)件轉(zhuǎn)印到第一圖像基材(方框
306 )。
在圖3所描述的實施例過程中，依次將兩個圖像轉(zhuǎn)印到兩個分立的圖像基材。在完成第一圖像過程之后，控制器指令一不同于指令的第三力的第四力。在該實施例中，第四力小于第三力(方框308)。該第四力幫助轉(zhuǎn)印輥攀上第二圖像基材的前緣。轉(zhuǎn)印輥滾離第一圖像基材的后緣并在成像構(gòu)件上滾一短距離(該短距離被稱為復(fù)制間隙)，然后攀住第二圖像基材的前緣(方框310)。 一旦完成攀緣，控制器指令一第五力，第五力在該實施例中大約相同于第三力(方框312)。在轉(zhuǎn)印了第二圖像之后，控制器指令一第六力，以準(zhǔn)備滑離第二基材的后緣(方框314)。基材離開輥隙并且轉(zhuǎn)印輥再次滾到成像構(gòu)件上?？刂破靼l(fā)出一開環(huán)速度指令信號，轉(zhuǎn)印輥移動遠離成像構(gòu)件(方框316)。
在一種幫助轉(zhuǎn)印輥94攀住圖像基材的前緣的改進式打印機中，轉(zhuǎn)印輥94被移動到中間位置。在該中間位置，在小于圖像轉(zhuǎn)印壓力的一壓力下，轉(zhuǎn)印輥與成像構(gòu)件12形成轉(zhuǎn)印輥隙。在圖4中示出了成像構(gòu)件速度和轉(zhuǎn)印輥壓力之間的關(guān)系。成像構(gòu)件的表面速度由線180描述。轉(zhuǎn)印輥的開環(huán)指令速度由線182示出。該指令控制轉(zhuǎn)印輥相對于成像構(gòu)件12的位置，同時轉(zhuǎn)印輥不與成像構(gòu)件相接觸，并且同時不參照轉(zhuǎn)印機構(gòu)中傳感器的信號而調(diào)節(jié)正在施加的力。在圖4中，線184表示所指令的靠在成像構(gòu)件上的轉(zhuǎn)印力，線186示出轉(zhuǎn)印機構(gòu)中的傳感器所測量的轉(zhuǎn)印力。在該圖中，所示出的轉(zhuǎn)印力針對轉(zhuǎn)印輥的正面，因為一獨立的伺服機構(gòu)聯(lián)接到該轉(zhuǎn)印輥的各末端。轉(zhuǎn)印輥的一末端被稱為正面，另一末端被稱為背面。
當(dāng)構(gòu)件12上的圖像形成接近完成時，設(shè)置一指令接觸力，其示為大約3000牛的載荷1。載荷1能夠使控制器獨立使用伺服機構(gòu)的開環(huán)指令速度以在轉(zhuǎn)印輥不與成像構(gòu)件12相接觸時控制轉(zhuǎn)印輥的位置，并且使控制器在指令力不超過轉(zhuǎn)印輥的指令速度控制的情況下使用25mm/s的指令速度。成像構(gòu)件表面速度被減少至大約30in/s,如定時點190處所示。當(dāng)成像構(gòu)件速度逐漸減慢時，轉(zhuǎn)印輥開環(huán)指令速度被設(shè)置為25mm/s，如點188處所示。該速度指令開始將轉(zhuǎn)印輥從大約lmm的初始間隙處朝向成像構(gòu)件12移動。在定時點190之后約20ms，轉(zhuǎn)印輥與成像構(gòu)件接觸并開始產(chǎn)生一基本大于零的測量力(曲線186), 如點192處所示。在該實施例中，此時，控制器將指令攀緣力——其 在圖中是載荷2——設(shè)置為大約3470牛。線186示出隨著測量力增加 的響應(yīng)，并且稍后不久達到指令攀緣力。在設(shè)置了指令攀緣力之后大 約50ms，轉(zhuǎn)印輥開始攀住圖像基材的前緣。相應(yīng)地，測量力186也增 加。在設(shè)置了指令攀緣力之后大約55ms，圖像基材的前緣在輥隙中被 置于中心?，F(xiàn)在完成了轉(zhuǎn)印輥攀緣，控制器設(shè)置指令轉(zhuǎn)印力，其在圖 中被表示為載荷3并且在該實施例中大約是5100牛。響應(yīng)于攀緣作用 和施加至轉(zhuǎn)印輥前端的指令攀緣力的伺服機構(gòu)測量力由線186示出， 線186增加并達到指令力線184。閱讀者應(yīng)注意的是，圖4中所描述 的速度和行進距離僅是一種可能的執(zhí)行情況的實施例。這些值受到產(chǎn) 品機構(gòu)、驅(qū)動能力、圖像位置相對于基材邊緣的容差、以及打印機部 件幾何形狀的影響。
在該實施方案中，成像構(gòu)件12上形成有間隔大約28.6mm的兩個 單獨圖像。這些圖像被轉(zhuǎn)印到兩個各自圖像基材上。在滾離第一圖像 基材的后緣之前，指令力被減少到大約4000牛，這相應(yīng)于點194處的 載荷4。當(dāng)完成第二圖像基材的前緣攀緣作用時，指令力被設(shè)置為載 荷5，這相應(yīng)于圖中的點196。在該實施例中，栽荷3和栽荷5的幅度 相等，盡管它們也可能不同。
在完成了最后一個圖像的轉(zhuǎn)印操作之后，控制器產(chǎn)生一信號將指 令力減少至載荷6，載荷6大約是2000牛，正如圖4中的點198所示。 轉(zhuǎn)印輥滾離最后一個圖像基材的后緣，并滾上成像構(gòu)件的表面。轉(zhuǎn)印 輥繼續(xù)相對于成像構(gòu)件表面滾動，直到所述開環(huán)指令速度被設(shè)置為 -25mm/s，如點200處所示，在該時間處伺J3l機構(gòu)將轉(zhuǎn)印輥從成^象構(gòu) 件表面收回并將其返回到其起始位置，即保持轉(zhuǎn)印輥和成像構(gòu)件之間 lmm的間隙。盡管已參照轉(zhuǎn)印構(gòu)件的前末端進行了該討論，控制器也 可以類似方式產(chǎn)生相應(yīng)信號以操作轉(zhuǎn)印構(gòu)件后末端的伺服機構(gòu)。
以該方式操作轉(zhuǎn)印輥已被發(fā)現(xiàn)提供了許多優(yōu)點。其中一個優(yōu)點是， 使用減少的且預(yù)定的攀緣力一諸如，對于第一圖像基材的前緣的載 荷2以及對于第二圖像基材的前緣的載荷4——減少了實際施加至圖 像基材和成像構(gòu)件的力和壓力的過沖。另一優(yōu)點是減少了相關(guān)于帶的帶打滑，所述帶用于驅(qū)動所述成像構(gòu)件。此外，減少了電動機用于驅(qū)動成像構(gòu)件的電流。因此，使用減少的且預(yù)定的攀緣力，以改進的操作特性降低了攀緣階段中所述成像構(gòu)件上的載荷。
然而，必須將轉(zhuǎn)印輥力(transfer roller force )從較低的攀緣力增加至較高的轉(zhuǎn)印力，以有效地轉(zhuǎn)印圖像。這種增加理想地發(fā)生在，攀緣結(jié)束和正進入間隙的成像構(gòu)件上的圖像開始進入輥隙之間的時間內(nèi)。預(yù)期的是，確定一提供所述最大益處的攀緣力，同時也使對圖像起始處轉(zhuǎn)印力的任何損害最小化。根據(jù)所測量的帶滑程、成像構(gòu)件電動機電流、成像構(gòu)件位置誤差和所測量的轉(zhuǎn)印力，可以憑經(jīng)驗確定更優(yōu)的攀緣力。確定最佳指令攀緣力的一個目的在于，通過力的增量增加抵消指令轉(zhuǎn)印力和指令攀緣力之間的差值，這種力的增量增加是在轉(zhuǎn)印機構(gòu)被攀緣作用轉(zhuǎn)向時因轉(zhuǎn)印機構(gòu)的系統(tǒng)硬度和結(jié)構(gòu)而引起的。確定這樣一最佳攀緣力，能夠以最小延遲和最小過沖達到轉(zhuǎn)印力。因此，攀緣力相對于介質(zhì)厚度的曲線、表格或等式受到轉(zhuǎn)印系統(tǒng)的硬度的影響。
在一個實施方案中，指令攀緣力是由這些響應(yīng)確定的，并且通過使用輸入變量——介質(zhì)厚度和成像構(gòu)件速度——的等式計算。因此，指令攀緣力可被這樣一個等式表征，該等式將力與介質(zhì)厚度和成像構(gòu)件速度相關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致改善了成像構(gòu)件電動機電流、帶打滑和接下來的誤差響應(yīng)。進而，提高了轉(zhuǎn)印輥力的響應(yīng)。在一個實施方案中，該等式,皮表示如下
F - A*V*T + B*V + C*T + D
其中，結(jié)果F是以牛為單位的每側(cè)的指令攀緣力。等式常數(shù)在該實施例中憑經(jīng)驗確定，并且這些常數(shù)被限定如下A = 11.665， B-0.146,C--22962.9, D=4962.9。輸入變量V是以mm/s為單位的成像構(gòu)件表面速度，輸入變量T是以mm為單位的介質(zhì)厚度。
在一個實施方案中，為攀緣力的結(jié)果確定一有限范圍。當(dāng)較厚的介質(zhì)可能導(dǎo)致所計算的指令攀緣力小于范圍最小值時，進行這種限制，而使用范圍最小值。同樣地，當(dāng)較薄的介質(zhì)可能導(dǎo)致計算的指令攀緣力大于范圍的最大值時，進行這種限制，而使用范圍最大值。在該實施例中，指令攀緣力范圍是0 5100牛。在一個實施方案中，攀緣力相對于介質(zhì)厚度和成像構(gòu)件速度的等 式是由打印機控制器計算的。在一打印周期中，控制器取出存儲在存
儲器中的關(guān)于被子系統(tǒng)50所處理的圖像基材的介質(zhì)厚度和成像構(gòu)件 轉(zhuǎn)印速度。介質(zhì)厚度是關(guān)于存儲在打印機的介質(zhì)托盤中的各種介質(zhì)的 參數(shù)。在一個實施方案中，用戶可將介質(zhì)進給到單紙張進給器，或者 加載進入供給托盤。在加栽了介質(zhì)之后，可在開始打印周期之前，詢 問用戶以輸入介質(zhì)厚度。 一旦確定了介質(zhì)厚度，控制器產(chǎn)生信號，該
^動。在與成像構(gòu)件接觸之后，控制:產(chǎn)生信號，該信號;致伺服機 構(gòu)改變被施加至轉(zhuǎn)印輥末端的力為攀緣作用做準(zhǔn)備。 一旦完成攀緣操 作，控制器產(chǎn)生轉(zhuǎn)印信號，并且將被施加至轉(zhuǎn)印輥的末端的力增加至 轉(zhuǎn)印力，用于將圖像從成像構(gòu)件轉(zhuǎn)印到圖像基材。在圖像轉(zhuǎn)印結(jié)束時， 控制器產(chǎn)生一釋放信號，以將轉(zhuǎn)印輥移出不再接觸所述成像構(gòu)件。
如上所述，在釋放圖像基材的過程中，施加至轉(zhuǎn)印構(gòu)件的力的選 擇性控制可用于減少施加至轉(zhuǎn)印輥的末端的力。在這種操作中，所述 力被減少為諸如圖4中標(biāo)記為栽荷6的力。使用這樣的力減少施加至 在圖像的末端和基材的后緣之間的區(qū)域中的轉(zhuǎn)印輥的力，以幫助避免 帶打滑的狀況。通常較厚的介質(zhì)會遇到這些狀況。這種介質(zhì)包括帶有 翼片(tab)的紙張、名片、標(biāo)簽(label )、信封、折疊紙、多紙張文 件、格式紙或者具有各種厚度油墨的紙張。而且，減小的力降低了需 要用于驅(qū)動成像構(gòu)件的功率，隨著在完成圖像轉(zhuǎn)印之后，轉(zhuǎn)印輥繼續(xù) 相對于成像構(gòu)件轉(zhuǎn)動，正如一些打印周期中所需要的。
已參照上述可移置的聯(lián)動機構(gòu)的實施方案，描述了通過帶借助驅(qū) 動轉(zhuǎn)印運動產(chǎn)生力。然而，這種驅(qū)動配置僅是許多驅(qū)動選項中的一種， 正如其他的驅(qū)動系統(tǒng)也可以被使用。例如，也可使用帶有旋轉(zhuǎn)或線性 電動機、導(dǎo)螺桿、齒輪、或者齒輪齒條式配置、牽引驅(qū)動、氣動驅(qū)動、 或者無齒皮帶輪系統(tǒng)及其各種組合的直接驅(qū)動。選擇合適的驅(qū)動系統(tǒng) 主要取決于效率、成本、速度、和/或響應(yīng)時間、產(chǎn)品構(gòu)造兼容性以及 力產(chǎn)生和/或力增幅。這些各種參數(shù)的優(yōu)先級是與特定應(yīng)用相關(guān)的。此 外，已參照成像構(gòu)件——諸如，打印鼓或環(huán)形帶——解釋了上述系統(tǒng) 和方法，所述成像構(gòu)件接收隨后將被轉(zhuǎn)印到圖像基材上的圖像。如本文中使用的，成像構(gòu)件也可指介質(zhì)，該介質(zhì)從一個或多個打印頭直接接收圖像然后使圖像固色到基材。例如， 一片介質(zhì)或者一系列紙張可接收圖像，然后通過接下來的加熱或非加熱的輥使油墨圖像更加持久固定到基材上。如上所述，術(shù)語轉(zhuǎn)印輥包括可用于以可變壓力將圖像固定到圖像接收構(gòu)件的這些輥?？梢酝ㄟ^基材位置、和/或輸入或傳感的基材厚度、和/或查找表格、和/或傳感的或測定的力、位置、速度、和/或用于移動打印和轉(zhuǎn)印過程中的元件的加速度值，確定所施加的壓力或者力。
盡管轉(zhuǎn)印輥前末端的力和后末端的力通常是相等的并且都被施加到輥末端，響應(yīng)于非居中的基材位置、圖像基材厚度沿轉(zhuǎn)印輥長度的變化，或者轉(zhuǎn)印輥或其他元件的其他特征，所指令的和被施加的力可能不對稱。因此，轉(zhuǎn)印過程信號可能包括對于每側(cè)所指令的和所施加的轉(zhuǎn)印力中的一些或全部的獨特值。因為特定的基材差異對于轉(zhuǎn)印力的影響是次要的，可進行上述方法和系統(tǒng)中所使用的力的變化而實時地確定預(yù)期的力，所述預(yù)期力基于與測得的信號或測定的效果一起在上文描述的計算結(jié)果或值的控制器修改，所述測得的信號或測定的效果涉及基材厚度、速度、圖像內(nèi)容的確定效果、以及其他的排除默認值或查表值，或者結(jié)合默認值或查表值的可應(yīng)用參數(shù)。
本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員應(yīng)意識到，對于上述特定實施方案可以做出多種修改。應(yīng)理解的是，各種上述公開的和其他的特征，以及功能，或其替代方案，都可被預(yù)期結(jié)合進許多其他不同的系統(tǒng)或應(yīng)用中。本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員隨后可以做出各種當(dāng)前無法預(yù)見或者預(yù)料不到的替代方案、修改、變體或其改進，它們也都意在被所附權(quán)利要求包含。
權(quán)利要求
1.一種打印機，包括成像構(gòu)件；轉(zhuǎn)印輥，其緊鄰所述成像構(gòu)件定位；控制器，其被配置為產(chǎn)生控制轉(zhuǎn)印輥移動的信號；以及可移置的聯(lián)動件，所述聯(lián)動件聯(lián)接至控制器以從控制器中接收控制轉(zhuǎn)印輥移動的信號，并且所述聯(lián)動件聯(lián)接至轉(zhuǎn)印輥以將轉(zhuǎn)印輥移入接觸成像構(gòu)件，或者移出不再接觸成像構(gòu)件，所述可移置的聯(lián)動件以指令的第一力向所述轉(zhuǎn)印輥施加第一移動使其接觸成像構(gòu)件以形成轉(zhuǎn)印輥隙，所述可移置的聯(lián)動件以指令的第二力向所述轉(zhuǎn)印輥施加第二移動，并且所述可移置的聯(lián)動件以指令的第三力向所述轉(zhuǎn)印輥施加第三移動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的打印機，進一步包括存儲器，其中存儲有相對于介質(zhì)厚度數(shù)據(jù)和成像構(gòu)件速度數(shù)據(jù)的攀 緣力；以及所述控制器，其被配置為確定相應(yīng)于存儲數(shù)據(jù)中的介質(zhì)厚度和成像 構(gòu)件速度的攀緣力，并且產(chǎn)生一信號用于根據(jù)所確定的攀緣力移動所述 轉(zhuǎn)印輥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的打印機，所述控制器被配置為產(chǎn)生一信號用 于聯(lián)接至所述轉(zhuǎn)印輥的一末端的伺服機構(gòu)，并且產(chǎn)生另一信號用于聯(lián) 接至所述轉(zhuǎn)印輥的另一末端的另一伺服機構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的打印機，所述可移置的聯(lián)動機構(gòu)包括 保持器臂，其用于可旋轉(zhuǎn)地保持所述轉(zhuǎn)印輥的一末端； 連接件，其聯(lián)接至所述保持器臂；扇形齒輪，其聯(lián)接至所述連接件以移動該連接件和保持器臂；齒輪，其具有與所述扇形齒輪相互嚙合的齒；以及電動機，其具有聯(lián)接至所述齒輪的旋轉(zhuǎn)輸出軸，該電動機聯(lián)接至控制器以接收控制器所產(chǎn)生的信號以及根據(jù)從控制器中接收的信號旋轉(zhuǎn)所述齒輪以移動轉(zhuǎn)印輥。
5. —種用于在打印周期中移動轉(zhuǎn)印輥的方法，包括 向轉(zhuǎn)印輥施加第一指令力，以移動所述轉(zhuǎn)印輥接觸所述成像構(gòu)件以形成轉(zhuǎn)印輥隙；在圖像基材進入轉(zhuǎn)印輥隙之前，向所述轉(zhuǎn)印輥施加第二指令力；以及在圖像基材的前緣接近轉(zhuǎn)印輥隙中的預(yù)定位置之后，向所述轉(zhuǎn)印 輥施加第三指令力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，所述施加第二指令力進一步包括 確定一攀緣力，所述攀緣力相應(yīng)于正進入轉(zhuǎn)印輥隙的圖像基材的介質(zhì)厚度以及成像構(gòu)件速度；以及產(chǎn)生信號，以根據(jù)所確定的攀緣力移動所述轉(zhuǎn)印輥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，所述產(chǎn)生信號進一步包括 產(chǎn)生第一信號，用于聯(lián)接至所述轉(zhuǎn)印輥的一末端的伺服機構(gòu)；以及產(chǎn)生相當(dāng)于第一信號的第二信號，用于聯(lián)接至所述轉(zhuǎn)印輥的另一 末端的另一伺服機構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，進一步包括 在圖像基材的前緣進入所述轉(zhuǎn)印輥隙之前，產(chǎn)生所述信號。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，施加第三指令力進一步包括 當(dāng)圖像基材的前緣接近所述轉(zhuǎn)印輥隙中的預(yù)定位置時，產(chǎn)生一信號以施加第三指令力。
10. —種打印機，包括成像構(gòu)件，其用于接收至少一個打印頭所噴射的油墨； 轉(zhuǎn)印輥，其緊鄰所述成像構(gòu)件定位；可移置的聯(lián)動機構(gòu)，該聯(lián)動機構(gòu)聯(lián)接至轉(zhuǎn)印輥以將轉(zhuǎn)印輥移入接 觸所述成像構(gòu)件，或者移出不接觸所述成像構(gòu)件，所述可移置的聯(lián)動 機構(gòu)包括保持器臂，其用于可旋轉(zhuǎn)地保持所述轉(zhuǎn)印輥的一末端； 連接件，其聯(lián)接至所述保持器臂；扇形齒輪，其聯(lián)接至所述連接件以移動該連接件和保持器臂； 齒輪，其具有與所述扇形齒輪相互嚙合的齒；以及 電動機，其具有旋轉(zhuǎn)的輸出軸； 用于產(chǎn)生信號的控制器，所述控制器聯(lián)接至可移置的聯(lián)動機構(gòu)以 使得所述電動機旋轉(zhuǎn)齒輪并移動轉(zhuǎn)印輥，所述控制器被配置為產(chǎn)生信號以使得電動機移動轉(zhuǎn)印輥；以及所述電動機響應(yīng)于一個產(chǎn)生的信號以旋轉(zhuǎn)所述齒輪，以向所述轉(zhuǎn) 印輥施加第一力，從而移動轉(zhuǎn)印輥并形成與所述成像構(gòu)件的轉(zhuǎn)印輥隙， 所述電動機響應(yīng)于另一個產(chǎn)生的信號以旋轉(zhuǎn)所述齒輪，以向所述轉(zhuǎn)印 輥施加第二力，該第二力不同于第一次所施加的力，從而能夠使轉(zhuǎn)印 輥攀住進入所述轉(zhuǎn)印輥隙的圖像基材，以及所述電動機響應(yīng)于另一信 號以旋轉(zhuǎn)所述齒輪，從而向所述轉(zhuǎn)印輥施加大于第一次所施加的力的 第三力。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種這樣的打印機和方法，該打印機和方法改變轉(zhuǎn)印輥施加至成像構(gòu)件的力。所述打印機包括成像構(gòu)件；轉(zhuǎn)印輥，其緊鄰所述成像構(gòu)件定位；控制器，其被配置為產(chǎn)生控制轉(zhuǎn)印輥的移動的信號；以及可移置的聯(lián)動機構(gòu)，該聯(lián)動機構(gòu)聯(lián)接至控制器以從控制器中接收控制轉(zhuǎn)印輥的移動的信號，并且該聯(lián)動機構(gòu)聯(lián)接至轉(zhuǎn)印輥以將該轉(zhuǎn)印輥移入接觸成像構(gòu)件，或者移出不再接觸成像構(gòu)件，所述可移置的聯(lián)動機構(gòu)以指令的第一力向所述轉(zhuǎn)印輥施加第一移動使其接觸成像構(gòu)件以形成轉(zhuǎn)印輥隙，所述可移置的聯(lián)動機構(gòu)以指令的第二力向所述轉(zhuǎn)印輥施加第二移動，以及所述可移置的聯(lián)動機構(gòu)以指令的第三力向所述轉(zhuǎn)印輥施加第三移動。
文檔編號B41J23/00GK101670704SQ200910171858
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者B·E·布魯納, M·E·瓊斯 申請人:施樂公司