[发明专利]用于喷墨打印机的空气膜支撑装置

说明书

技术领域

本发明整体涉及具有传输系统的打印机以及用于将记录介质的连续幅材传输通过打印机的方法。打印机和在幅材上打印的方法包括设置在支撑幅材的辊之间的喷墨打印头。

背景技术

通常，喷墨打印机包括至少一个打印头单元，该打印头单元将液体墨水的墨滴喷射到记录介质上或喷射到成像构件上以便后续转印到介质。不同类型的墨水可以用于喷墨打印机。在一种类型的喷墨打印机中，使用相变墨水。相变墨水在周围环境温度下保持为固相，但是在升高的温度下转变成液相。打印头单元将供应到该单元的熔化的墨水喷射到介质或成像构件上。这样的打印头可能产生大约110到120摄氏度的温度。当喷射的墨水处于介质上时，墨水液滴固化。打印头单元从多个喷墨喷嘴(也被称为喷射器)喷射墨水。

在直接打印机中所用的介质可以是幅材形式的。在幅材打印机中，通常设置在介质辊中的连续供应的介质被夹带到由马达驱动的辊上。马达和辊将幅材从供应辊通过打印机而拉到卷取辊。辊沿着线性介质路径布置，并且介质幅材沿着介质路径移动穿过打印机。

某些连续进给的喷墨打印机仅仅在连续幅材的第一侧上形成打印图像，一种称为单面打印操作的过程。单面连续进给的喷墨打印机具有打印头组件，该打印头组件具有打印头，该打印头被构造成用以横跨连续幅材的打印区喷射墨水，该打印区的宽度比幅材的宽度小。打印区通常在幅材上居中设置，在打印区的每侧上具有合适的空白区。在单面打印操作期间，连续幅材仅仅穿过打印机一次。具体地，在单面打印操作期间，重绕机将连续幅材沿着幅材路径拉动穿过打印机仅仅一次。

某些连续进给的喷墨打印机被构造成在连续幅材的第一侧和第二侧上形成打印图像，这被称为双面打印操作。在双面打印操作中，连续幅材两次穿过打印机，并且被称为半宽度双通过双面打印操作。具体地，连续幅材被从幅材供应装置引导穿过打印机，以将墨水接纳在第一侧上。在连续幅材离开打印机之后，连续幅材通过反向系统反向，然后被再次引导穿过打印机，以在第二侧上接纳墨水。

幅材传输系统用于各种应用，以将幅材从一个位置传输到另一个位置。在打印应用中，包括一个或多个打印头的打印组件将图像打印到幅材上，这些打印头定位在幅材附近。当墨水喷射到幅材上时，幅材必须保持平坦，并且与打印组件相距可预测的距离。幅材不均匀或者与打印组件的距离改变可能导致不良的打印质量。打印头下的幅材的平坦度包括两个误差来源。当幅材在打印头下方移动时，由于辊偏心度和幅材绕辊的弯曲刚度所导致的平面外振动使得下落飞行时间(drop flight time)发生变化，这提供了过程方向下落到达误差。第二个误差来自于相对于幅材厚度、宽度、Rh和张力的幅材变形，该变形是由于两个辊之间的跨度中的幅材槽形皱纹而产生的。“槽形”皱纹是具有浅“U”形的皱纹。当幅材的张力变得较高时，槽形的幅度也变得较高。对于典型的20英寸宽、4mil厚、张力为3pli、跨度为13.1英寸的幅材而言，在高度为.027英寸下槽形的波长为大约2.18英寸。因此，打印头与纸张的间距在含水墨水系统中为大约1mm，在相变墨水打印系统中大约0.5mm。因此；平面外振动的幅度和高张力下的槽形可能改变飞行时间误差，并且可能允许纸张接触打印头表面。

为了确保幅材的平坦度，现有技术中通常采用的一个解决方案是在两个辊之间拉伸幅材，其中打印头将墨水沉积在移动的幅材上。这种典型的布置是用于在两个辊之间进行打印。在另一个实施例中，打印组件位于辊之间，并且在幅材上进行打印，该幅材由真空台板支撑，该真空台板将幅材拉到台板以提供较为稳定的打印表面。真空在本文中也被称为负压。

在另一个实施例中，打印组件定位成紧邻辊的表面。通过在由辊表面提供的幅材支撑位置处在幅材上进行打印，幅材保持相对稳定，以提供用于墨水沉积的稳定平台。将打印头直接放置在辊的切线上减小了在已知相变墨水打印机上实施时产生的自由跨度的平面外振动和槽形误差。

然而，在上述实施例中，幅材的抖动和槽形影响了幅材的稳定性，并且由此引起打印误差。在幅材仅仅通过张力支撑的实施例中，在打印组件进行打印的地方，更多的辊可以添加到幅材路径上，以防止这种抖动动作，但是这将更多的水前曲率强制维持为最小2.5度的包/卷，以确保牵引而驱动该卷。通过增加更多的辊，减小了相邻辊之间的距离，并且由此减小的抖动。即使在打印区位于辊表面处的实施例中，在打印区之前和之后的幅材的抖动也可能不利地影响打印质量。沿过程方向在第一行喷头和最后一行喷头处，在+/-7mm下测量的偏差高达44um。