印表機和用於在列印周期中移動轉印輥的方法

2023-09-16 12:36:55 2

專利名稱：印表機和用於在列印周期中移動轉印輥的方法
技術領域：
本公開文本總體涉及具有成像構件的印表機，更具體而言，涉及用於控制印表機中輥移動的部件和方法。
背景技術：
固體油墨或相變油墨印表機通常接收固體形式——或者顆粒或者墨棒——的油墨。固體油墨顆粒或者墨棒被放置在進料滑道中然後傳送至加熱器組件。可使用重力、或者機電機構或機械機構、或者這些方法的組合，實現固體油墨的傳送。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，該液體被收集並傳輸至列印頭以噴射到記錄介質上。
在具有中間成像構件的公知列印系統中，列印過程包括成像階段、
轉印階段和懸空階段(overhead phase)。在油墨列印系統中，成像階段是列印過程的一部分，在該部分中油墨通過組成列印頭的壓電元件以圖像圖案噴射到列印鼓或者其他中間成像構件上。轉印或轉印階段是列印過程的一部分，在該部分中將成像構件上的油墨圖像轉印到記錄介質。通常通過使轉印輥接觸到成像構件以形成一轉印輥隙(nip)來進行圖像轉印。當成像構件將圖像旋轉通過轉印輥隙時，記錄介質到達輥隙處。輥隙中的壓力幫助將延展性圖像油墨從成像構件轉印到記錄介質。在懸空階段中，記錄介質的後緣移出輥隙，轉印輥解除與成像構件的接觸。當圖像記錄基材的圖像區域已經通過轉印輥隙時，懸空階段開始。當基材的後緣通過輥隙時，轉印輥可立即從成像構件中收回，或者其可繼續以減小的力靠在成像構件上滾動然後被收回。轉印輥和/或中間成像構件可以，但不必然，被加熱以便於圖像的轉印。在一些印表機中，轉印輥被稱為熱熔輥(fusing roller)。為了簡便，本文使用的術語"轉印輥"通常指，用於便於將圖像轉印到記錄介質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。
許多印表機包含多個託盤，其中存儲有不同類型的記錄介質。這
5些不同介質可以是不同尺寸的紙張或者聚合物膜記錄介質。這些各種不同介質也具有不同厚度。當介質被引入轉印輥隙中時，轉印輥在介質進入輥隙時攀住介質的前緣。在輥隙處在壓力下將圖像轉印到介質，
公知為轉印或刺穿(transfix),名義上發生在均勻且恆定的力的作用下，因為轉印輥和中間成像構件之間的力已被調節。用於在輥隙處攀住介質紙張的邊緣所需的轉矩是關於，但並不局限於，轉印輥靠在中間成像構件上的壓力、進入輥隙的介質的厚度以及中間成像構件的旋轉速度的函數。較厚的介質和較高的轉印輥壓力會阻塞中間成像構件驅動系統，伴隨著過度的驅動帶打滑或驅動伺服隨動誤差。配置轉印輥使其向容納所有各種厚度的介質的中間成像構件施加單一的壓力的努力，已牽涉到輸出量和/或圖像質量/耐久性之間的折衷。

發明內容
提出了一種這樣的印表機和方法，這種印表機和方法確定多個力用於施加至靠在成像構件上的轉印輥，以便於在與輥隙中的介質相接觸的不同階段中控制輥隙力。印表機包括成像構件，其用於接收列印頭所噴射的油墨；轉印輥，其緊鄰所述成像構件定位；控制器，其被配置為產生控制轉印輥移動的信號；以及可移置的聯動件，該聯動件聯接至控制器以從控制轉印輥移動的控制器中接收信號，並且該聯動件聯接至轉印輥以將該轉印輥移入接觸成像構件，或者移出不再接觸成像構件，所述可移置的聯動件以指令的第一力向轉印輥施加第一移動使其接觸成像構件以形成一轉印輥隙，所述可移置的聯動件以指令的第二力向轉印輥施加第二移動，以及所述可移置的聯動件以指令
的第三力向轉印輥施加第三移動。所述指令的力相應於與輥隙中的介質紙張相互作用的不同階段，並且這些力可彼此互不相同。可向轉印輥施加附加的指令力，以與輥隙中隨後的紙張相互作用。用於隨後紙張的指令力可能相當於或者不同於在處理先前紙張中相應階段所用的指令力。
優選地，所述控制器被配置為產生的信號之一用於在圖像基材的前緣進入轉印輥隙之前移動轉印輥。
優選地，所述控制器被配置為，當所述前緣接近轉印輥隙中的預定位置時，產生一信號用於指令的第二力。
優選地，所述控制器被配置為，當成像構件上的圖像區域移出所述轉印輥隙時，產生一信號用於指令的第三力。
優選地，所述控制器被配置為，當圖像基材的後緣接近轉印輥隙中的預定位置時，產生一信號用於指令的第四力。
在另一個實施方案中， 一種印表機，包括成像構件，其用於接收至少一個列印頭所噴射的油墨；轉印輥，其緊鄰所述成像構件定位；可移置的聯動機構，該聯動機構聯接至轉印輥以將轉印輥移入接觸所述成像構件，或者移出不接觸所述成像構件，所述可移置的聯動機構包括保持器臂，其用於可旋轉地保持所述轉印輥的一末端；連接件，其聯接至所述保持器臂；扇形齒輪，其聯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，其具有旋轉的輸出軸；用於產生信號的控制器，所述控制器聯接至可移置的聯動機構以使得所述電動機旋轉齒輪並移動轉印輥，所述控制器被配置為產生信號以使得電動機移動轉印輥；以及所述電動機響應於一個產生的信號以旋轉所述齒輪，以向所述轉印輥施加第一力，從而移動轉印輥並形成與所述成像構件的轉印輥隙，所述電動機響應於另一個產生的信號以旋轉所述齒輪，以向所述轉印輥施加第二力，該第二力不同於第一次所施加的力，從而能夠使轉印輥攀住進入所述轉印輥隙的圖像基材，以及所述電動機響應於另一信號以旋轉所述齒輪，從而向所述轉印輥施加大於第一次所施加的力的第三力。
優選地，所述控制器被配置為，當所述成像構件上的圖像基材的後緣離開所述轉印輥隙時，產生另一電動機信號；以及所述電動機響應於所述另一電動機信號，向所述轉印輥施加第四力。
優選地，所述控制器被配置為，當所述圖像基材的後緣接近所述轉印輥隙中的預定位置時，產生另一電動機信號；以及所述電動機響應於所述電動機信號，將所述轉印輥移動遠離所述成像構件。
優選地，在形成轉印輥隙之後一預定時間，所述控制器產生該電動才凡信號。
優選地，當所述圖像基材接近轉印輥隙中的預定位置時，控制器產生該信號以施加第三力。可對印表機執行一種用於確定力的方法。該方法包括向轉印輥施加第一指令力，以將轉印輥移入接觸成像構件從而形成轉印輥隙；在圖像基材進入轉印輥隙之前，向轉印輥施加第二指令力；然後在圖像基材的前緣緊鄰於轉印輥隙中的預定位置之後，向轉印輥施加第三指令力。所施加的指令力相應於與輥隙中的介質紙張相互作用的階段，並且這些指令力可能彼此互不相同。可將附加的指令力施加至轉印輥，以與輥隙中隨後的紙張相互作用。用於隨後的紙張的指令力可能相當於或者不同於在處理先前紙張中相應階段所用的指令力。
優選地，該方法進一步包括當成像構件上的圖像區域移出所述轉印輥隙時，產生另一信號以移動所述轉印輥。在實施方案中，優選地，該方法進一步包括當圖像基材的後緣接近所述轉印輥隙中的預定位置時，產生一信號以施加第四指令力從而移動轉印輥。


在以下結合附圖進行的描述中解釋了油墨印表機的上述發明點和其它特徵，該油墨印表機實現一種用於改變由轉印輥或其他輥所維持在成像構件上的壓力的系統和方法。
圖1是固體油墨印表機的系統示意圖，描述該油墨印表機的主要子系統。
圖2是用於相對於成像構件移動轉印輥的轉印輥控制系統的立體圖。
圖3是一個連續過程的流程圖，其中轉印輥位置和力在一實例列印操作過程中受到控制。
圖4是一個描述在成像構件的旋轉速度、轉印輥的指令速度與施加至轉印輥的力之間的關係的圖表。
具體實施例方式
圖1示出了現有技術油墨印表機10的系統示意圖，這種現有技術油墨印表機可被修改為以這樣的方式控制施加至轉印輥的力，使得減少了轉印操作中成像構件傳動帶打滑或者其他故障的風險。閱讀者應理解的是，下面所討論的列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。
現在參照圖1,示出了一種圖像製造器(image producingmachine),諸如高速相變油墨圖像製造器或者印表機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和部件。高速相變油墨圖像製造器或印表機IO包括中間成像構件12,雖然該中間成像構件以鼓的形式示出，但是其可等價地是受支撐的環形帶的形式。中間成像構件12具有可沿方向16移動的成像表面14,並且在該成像表面上形成有相變油墨圖像。
高速相變油墨圖像製造器或印表機10也包括相變油墨傳送子系統20，該相變油墨傳送子系統具有至少一個固體形式的單色相變油墨源22。由於相變油墨圖像製造器或印表機IO是一種多色圖像製造器，油墨傳送系統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)。相變油墨傳送系統也包括熔化和控制裝置，其用於將相變油墨的固體形式熔化或者相變為液體形式，然後將所述液體形式供給至包含至少一個列印頭組件32的列印頭系統30。由於相變油墨圖像製造器或印表機IO是高速、或高輸出量的多色圖像製造器，如圖所示，列印頭系統包括四個(4)分立的列印頭組件32、 34、 36和38。
繼續參照圖1,相變油墨圖像製造器或印表機IO包括基材供給和處理系統40。例如，基材供給和處理系統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，其例如用於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40包括基材處理和加工系統50,該基材處理和加工系統具有基材預加熱器52、基材和圖像加熱器54以及熱熔設備60。如圖所示，相變油墨圖像製造器或印表機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託盤72、文件紙張進給和取回設備74，以及文件曝光和掃描系統76。
在控制器或電子子系統(ESS) 80的幫助下，進行機器或印表機IO的各種子系統、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以及像素設定和控制裝置89。另外，CPU 82讀取、截取、準備和管理在圖像輸入源——諸如，掃描系統76或者在線或工作站連接90——與列印頭組件32、 34、 36和38之間的圖像數據流。同樣地，ESS或控制器80是用於操作和控制所有其他機器子系統和功能元件(包括機器的列印操作)的多任務主處理器。
控制器可以是執行被存儲在存儲器內的編程指令的通用微型處理器。控制器也包括用於從印表機接收狀態信號並將控制信號提供至印表機部件的接口和輸入/輸出(1/0)部件。可替代地，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，即適當配置的分離的電子部件，或者主要作為電腦程式或者作為適當配置的硬體與軟體部件的結合。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行下面所描述的用於調節轉印輥移動和施加至轉印輥的力的過程，包括在介質紙張進入轉印輥隙(nip)之前、當紙張接受圖像時、以及當紙張離開轉印輥隙時，改變施加至轉印輥的力。
在操作過程中，或者從掃描系統76或者經由在線或工作站連接90，將關於待製造圖像的圖像數據發送至控制器80以進行處理並輸出至列印頭組件32、 34、 36和38。另外，例如，經由用戶界面86的操作者輸入，控制器確定和/或接受相關的子系統和部件控制，並相應地執行這些控制。從而，熔化適宜顏色的固體形式的相變油墨並將其傳送至列印頭組件。另外，像素設定控制是相對於成像表面14進行的，從而依據此圖像數據形成預期圖像，然後通過源42、 44、 46和48中的任一個供給接收基材，並且這些接收基材受子系統50的處理與在記錄表面14上的圖像形成定時配準。控制器接下來產生激活聯接至轉印輥94的傳動系統的信號，正如下面更加詳細描述的，以移動轉印輥4吏其接觸中間成像構件12從而形成轉印輥隙92。接下來當轉印輥94攀住基材時，接收基材進入輥隙，然後將圖像從構件12的表面14轉印到接收基材上，用以在熱熔裝置60處進行後續熱熔。
圖2中示出了一種用於相對于于中間成像構件12移動轉印輥94的現有技術轉印輥控制系統120。系統120在轉印輥94的一末端包括 轉印輥控制組件210,以及在轉印輥94的另 一末端包括轉印輥控制組 件220。由於轉印輥控制組件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的外側末端， 連接件(link) 240安裝至保持器臂244。在所述保持器臂244內有一 開口，軸頸軸承248安裝在該開口內以接收轉印輥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能根據連 接件240的運動所調節的圍繞軸線243旋轉。轉印輥控制組件220被 類似地進行布置。
當控制器產生一信號以操作電動機224時，電動機的輸出軸旋轉， 導致環形帶228旋轉皮帶輪230。隨著皮帶輪230旋轉，齒輪齒234 使扇形齒輪238圍繞軸承軸線239旋轉。扇形齒輪238的外側末端處 的連接件240通過樞軸銷241聯接至扇形齒輪238,並通過樞軸銷242 聯接至保持器臂244。扇形齒輪238的旋轉促使連接件240移動，而 連接件240促使保持器臂244圍繞軸243旋轉。因此，軸承248內的 轉印輥的末端通過電動機224的雙向控制而移動。組件210內的電動 機224以及組件220內的相應電動機的運行是由控制器協調的，從而 使轉印輥94平滑移進與成像構件12嚙合，以及移出不再與成像構件 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的應變儀或者 測量連接件240的偏轉的傳感器。這些組件內的傳感器提供了關於轉 印輥94正在向成像構件12施加的壓力的指示。這些壓力信號可被控 制器用作反饋以用於信號調節，所述信號控制組件210和220中的電 動機並從而調節轉印輥94相對於成像構件12的力。
儘管已描述了轉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於控制該轉印輥的兩個末端。對各種 轉印輥控制實施方案的要求在於，轉印輥控制作為一可移置的聯動裝置運行，以響應控制信號將轉印輥移進與成像構件嚙合以及移出不再與成像構件嚙合，所述控制信號在一運動範圍內移動該聯動裝置。運動範圍的一端被定義為與成像構件分離，運動範圍的另一端被定義為以充分壓力壓緊成像構件以形成轉印輥隙。另外，類似的控制組件可與在列印過程中的其他輥一起使用，以選擇性地嚙合布置在整個印表機中的成像構件。可使用下面所描述的系統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和方法操縱可移置的聯動裝置以實現一種調節轉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
構件移動，並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印輥以形成轉印輥隙，接下來施加第二力以便於攀住介質紙張的前緣，然後施加第三力以提供圖像轉印，接著施加第四力以幫助紙張從輥隙中離開。繼續該實施例，如果另一介質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。如果隨後有第二紙張，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構，這形成輥隙，然後攀住接下來的紙張。第五力可被控制器指令，以便將圖像轉印到第二紙張，然後控制器可指令第六力以用於第二紙張的離開。由控制器所指令的力可被設置在一預定等級，或者設置在由控制器根據輥隙內的介質紙張的厚度以及成像構件的表面速度而確定的等級。
圖3中示出了用於進行輥控制的一種方法的一個實施方案。控制器發出結合第一指令力信號的第一開環速度指令信號(first open loopvelocity command signal)(方框302 ),以將轉印輥移進與成4象構件接觸以形成轉印輥隙。轉印輥和成像構件之間的接觸導致轉印機構中的傳感器生成信號，所述信號確定由轉印輥所施加的力的幅度。這些信號可被控制器用來響應於控制器在過程300中所指令的任何給定力，調節轉印輥所施加的轉印力。控制器指令的第二力不同於用於形成第一輥隙的第一力(方框304)。該第二力幫助使轉印輥攀上在輥隙形成之後進入該輥隙的第一圖像基材的前緣。在一個實施方案中，施加第二力以響應於控制器產生的攀緣信號。 一旦完成攀緣，則第三力被施加到轉印輥，以將第一圖像從成像構件轉印到第一圖像基材(方框
306 )。
在圖3所描述的實施例過程中，依次將兩個圖像轉印到兩個分立的圖像基材。在完成第一圖像過程之後，控制器指令一不同於指令的第三力的第四力。在該實施例中，第四力小於第三力(方框308)。該第四力幫助轉印輥攀上第二圖像基材的前緣。轉印輥滾離第一圖像基材的後緣並在成像構件上滾一短距離(該短距離被稱為複製間隙)，然後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於第三力(方框312)。在轉印了第二圖像之後，控制器指令一第六力，以準備滑離第二基材的後緣(方框314)。基材離開輥隙並且轉印輥再次滾到成像構件上。控制器發出一開環速度指令信號，轉印輥移動遠離成像構件(方框316)。
在一種幫助轉印輥94攀住圖像基材的前緣的改進式印表機中，轉印輥94被移動到中間位置。在該中間位置，在小於圖像轉印壓力的一壓力下，轉印輥與成像構件12形成轉印輥隙。在圖4中示出了成像構件速度和轉印輥壓力之間的關係。成像構件的表面速度由線180描述。轉印輥的開環指令速度由線182示出。該指令控制轉印輥相對於成像構件12的位置，同時轉印輥不與成像構件相接觸，並且同時不參照轉印機構中傳感器的信號而調節正在施加的力。在圖4中，線184表示所指令的靠在成像構件上的轉印力，線186示出轉印機構中的傳感器所測量的轉印力。在該圖中，所示出的轉印力針對轉印輥的正面，因為一獨立的伺服機構聯接到該轉印輥的各末端。轉印輥的一末端被稱為正面，另一末端被稱為背面。
當構件12上的圖像形成接近完成時，設置一指令接觸力，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的開環指令速度以在轉印輥不與成像構件12相接觸時控制轉印輥的位置，並且使控制器在指令力不超過轉印輥的指令速度控制的情況下使用25mm/s的指令速度。成像構件表面速度被減少至大約30in/s,如定時點190處所示。當成像構件速度逐漸減慢時，轉印輥開環指令速度被設置為25mm/s，如點188處所示。該速度指令開始將轉印輥從大約lmm的初始間隙處朝向成像構件12移動。在定時點190之後約20ms，轉印輥與成像構件接觸並開始產生一基本大於零的測量力(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——設置為大約3470牛。線186示出隨著測量力增加 的響應，並且稍後不久達到指令攀緣力。在設置了指令攀緣力之後大 約50ms，轉印輥開始攀住圖像基材的前緣。相應地，測量力186也增 加。在設置了指令攀緣力之後大約55ms，圖像基材的前緣在輥隙中被 置於中心。現在完成了轉印輥攀緣，控制器設置指令轉印力，其在圖 中被表示為載荷3並且在該實施例中大約是5100牛。響應於攀緣作用 和施加至轉印輥前端的指令攀緣力的伺服機構測量力由線186示出， 線186增加並達到指令力線184。閱讀者應注意的是，圖4中所描述 的速度和行進距離僅是一種可能的執行情況的實施例。這些值受到產 品機構、驅動能力、圖像位置相對於基材邊緣的容差、以及印表機部 件幾何形狀的影響。
在該實施方案中，成像構件12上形成有間隔大約28.6mm的兩個 單獨圖像。這些圖像被轉印到兩個各自圖像基材上。在滾離第一圖像 基材的後緣之前，指令力被減少到大約4000牛，這相應於點194處的 載荷4。當完成第二圖像基材的前緣攀緣作用時，指令力被設置為載 荷5，這相應於圖中的點196。在該實施例中，栽荷3和栽荷5的幅度 相等，儘管它們也可能不同。
在完成了最後一個圖像的轉印操作之後，控制器產生一信號將指 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。 轉印輥滾離最後一個圖像基材的後緣，並滾上成像構件的表面。轉印 輥繼續相對於成像構件表面滾動，直到所述開環指令速度被設置為 -25mm/s，如點200處所示，在該時間處伺J3l機構將轉印輥從成^象構 件表面收回並將其返回到其起始位置，即保持轉印輥和成像構件之間 lmm的間隙。儘管已參照轉印構件的前末端進行了該討論，控制器也 可以類似方式產生相應信號以操作轉印構件後末端的伺服機構。
以該方式操作轉印輥已被發現提供了許多優點。其中一個優點是， 使用減少的且預定的攀緣力一諸如，對於第一圖像基材的前緣的載 荷2以及對於第二圖像基材的前緣的載荷4——減少了實際施加至圖 像基材和成像構件的力和壓力的過衝。另一優點是減少了相關於帶的帶打滑，所述帶用於驅動所述成像構件。此外，減少了電動機用於驅動成像構件的電流。因此，使用減少的且預定的攀緣力，以改進的操作特性降低了攀緣階段中所述成像構件上的載荷。
然而，必須將轉印輥力(transfer roller force )從較低的攀緣力增加至較高的轉印力，以有效地轉印圖像。這種增加理想地發生在，攀緣結束和正進入間隙的成像構件上的圖像開始進入輥隙之間的時間內。預期的是，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印力的任何損害最小化。根據所測量的帶滑程、成像構件電動機電流、成像構件位置誤差和所測量的轉印力，可以憑經驗確定更優的攀緣力。確定最佳指令攀緣力的一個目的在於，通過力的增量增加抵消指令轉印力和指令攀緣力之間的差值，這種力的增量增加是在轉印機構被攀緣作用轉向時因轉印機構的系統硬度和結構而引起的。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印力。因此，攀緣力相對於介質厚度的曲線、表格或等式受到轉印系統的硬度的影響。
在一個實施方案中，指令攀緣力是由這些響應確定的，並且通過使用輸入變量——介質厚度和成像構件速度——的等式計算。因此，指令攀緣力可被這樣一個等式表徵，該等式將力與介質厚度和成像構件速度相關聯，導致改善了成像構件電動機電流、帶打滑和接下來的誤差響應。進而，提高了轉印輥力的響應。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，結果F是以牛為單位的每側的指令攀緣力。等式常數在該實施例中憑經驗確定，並且這些常數被限定如下A = 11.665， B-0.146,C--22962.9, D=4962.9。輸入變量V是以mm/s為單位的成像構件表面速度，輸入變量T是以mm為單位的介質厚度。
在一個實施方案中，為攀緣力的結果確定一有限範圍。當較厚的介質可能導致所計算的指令攀緣力小於範圍最小值時，進行這種限制，而使用範圍最小值。同樣地，當較薄的介質可能導致計算的指令攀緣力大於範圍的最大值時，進行這種限制，而使用範圍最大值。在該實施例中，指令攀緣力範圍是0 5100牛。在一個實施方案中，攀緣力相對於介質厚度和成像構件速度的等 式是由印表機控制器計算的。在一列印周期中，控制器取出存儲在存
儲器中的關於被子系統50所處理的圖像基材的介質厚度和成像構件 轉印速度。介質厚度是關於存儲在印表機的介質託盤中的各種介質的 參數。在一個實施方案中，用戶可將介質進給到單紙張進給器，或者 加載進入供給託盤。在加栽了介質之後，可在開始列印周期之前，詢 問用戶以輸入介質厚度。 一旦確定了介質厚度，控制器產生信號，該
^動。在與成像構件接觸之後，控制:產生信號，該信號;致伺服機 構改變被施加至轉印輥末端的力為攀緣作用做準備。 一旦完成攀緣操 作，控制器產生轉印信號，並且將被施加至轉印輥的末端的力增加至 轉印力，用於將圖像從成像構件轉印到圖像基材。在圖像轉印結束時， 控制器產生一釋放信號，以將轉印輥移出不再接觸所述成像構件。
如上所述，在釋放圖像基材的過程中，施加至轉印構件的力的選 擇性控制可用於減少施加至轉印輥的末端的力。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後緣之間的區域中的轉印輥的力，以幫助避免 帶打滑的狀況。通常較厚的介質會遇到這些狀況。這種介質包括帶有 翼片(tab)的紙張、名片、標籤(label )、信封、摺疊紙、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 要用於驅動成像構件的功率，隨著在完成圖像轉印之後，轉印輥繼續 相對於成像構件轉動，正如一些列印周期中所需要的。
已參照上述可移置的聯動機構的實施方案，描述了通過帶藉助驅 動轉印運動產生力。然而，這種驅動配置僅是許多驅動選項中的一種， 正如其他的驅動系統也可以被使用。例如，也可使用帶有旋轉或線性 電動機、導螺杆、齒輪、或者齒輪齒條式配置、牽引驅動、氣動驅動、 或者無齒皮帶輪系統及其各種組合的直接驅動。選擇合適的驅動系統 主要取決於效率、成本、速度、和/或響應時間、產品構造兼容性以及 力產生和/或力增幅。這些各種參數的優先級是與特定應用相關的。此 外，已參照成像構件——諸如，列印鼓或環形帶——解釋了上述系統 和方法，所述成像構件接收隨後將被轉印到圖像基材上的圖像。如本文中使用的，成像構件也可指介質，該介質從一個或多個列印頭直接接收圖像然後使圖像固色到基材。例如， 一片介質或者一系列紙張可接收圖像，然後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，術語轉印輥包括可用於以可變壓力將圖像固定到圖像接收構件的這些輥。可以通過基材位置、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/或用於移動列印和轉印過程中的元件的加速度值，確定所施加的壓力或者力。
儘管轉印輥前末端的力和後末端的力通常是相等的並且都被施加到輥末端，響應於非居中的基材位置、圖像基材厚度沿轉印輥長度的變化，或者轉印輥或其他元件的其他特徵，所指令的和被施加的力可能不對稱。因此，轉印過程信號可能包括對於每側所指令的和所施加的轉印力中的一些或全部的獨特值。因為特定的基材差異對於轉印力的影響是次要的，可進行上述方法和系統中所使用的力的變化而實時地確定預期的力，所述預期力基於與測得的信號或測定的效果一起在上文描述的計算結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、圖像內容的確定效果、以及其他的排除默認值或查表值，或者結合默認值或查表值的可應用參數。
本領域中普通技術人員應意識到，對於上述特定實施方案可以做出多種修改。應理解的是，各種上述公開的和其他的特徵，以及功能，或其替代方案，都可被預期結合進許多其他不同的系統或應用中。本領域中普通技術人員隨後可以做出各種當前無法預見或者預料不到的替代方案、修改、變體或其改進，它們也都意在被所附權利要求包含。
權利要求
1.一種印表機，包括成像構件；轉印輥，其緊鄰所述成像構件定位；控制器，其被配置為產生控制轉印輥移動的信號；以及可移置的聯動件，所述聯動件聯接至控制器以從控制器中接收控制轉印輥移動的信號，並且所述聯動件聯接至轉印輥以將轉印輥移入接觸成像構件，或者移出不再接觸成像構件，所述可移置的聯動件以指令的第一力向所述轉印輥施加第一移動使其接觸成像構件以形成轉印輥隙，所述可移置的聯動件以指令的第二力向所述轉印輥施加第二移動，並且所述可移置的聯動件以指令的第三力向所述轉印輥施加第三移動。
2. 根據權利要求1的印表機，進一步包括存儲器，其中存儲有相對於介質厚度數據和成像構件速度數據的攀 緣力；以及所述控制器，其被配置為確定相應於存儲數據中的介質厚度和成像 構件速度的攀緣力，並且產生一信號用於根據所確定的攀緣力移動所述 轉印輥。
3. 根據權利要求l的印表機，所述控制器被配置為產生一信號用 於聯接至所述轉印輥的一末端的伺服機構，並且產生另一信號用於聯 接至所述轉印輥的另一末端的另一伺服機構。
4. 根據權利要求l的印表機，所述可移置的聯動機構包括 保持器臂，其用於可旋轉地保持所述轉印輥的一末端； 連接件，其聯接至所述保持器臂；扇形齒輪，其聯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，其具有聯接至所述齒輪的旋轉輸出軸，該電動機聯接至控制器以接收控制器所產生的信號以及根據從控制器中接收的信號旋轉所述齒輪以移動轉印輥。
5. —種用於在列印周期中移動轉印輥的方法，包括 向轉印輥施加第一指令力，以移動所述轉印輥接觸所述成像構件以形成轉印輥隙；在圖像基材進入轉印輥隙之前，向所述轉印輥施加第二指令力；以及在圖像基材的前緣接近轉印輥隙中的預定位置之後，向所述轉印 輥施加第三指令力。
6. 根據權利要求5的方法，所述施加第二指令力進一步包括 確定一攀緣力，所述攀緣力相應於正進入轉印輥隙的圖像基材的介質厚度以及成像構件速度；以及產生信號，以根據所確定的攀緣力移動所述轉印輥。
7. 根據權利要求6的方法，所述產生信號進一步包括 產生第一信號，用於聯接至所述轉印輥的一末端的伺服機構；以及產生相當於第一信號的第二信號，用於聯接至所述轉印輥的另一 末端的另一伺服機構。
8. 根據權利要求6的方法，進一步包括 在圖像基材的前緣進入所述轉印輥隙之前，產生所述信號。
9. 根據權利要求6的方法，施加第三指令力進一步包括 當圖像基材的前緣接近所述轉印輥隙中的預定位置時，產生一信號以施加第三指令力。
10. —種印表機，包括成像構件，其用於接收至少一個列印頭所噴射的油墨； 轉印輥，其緊鄰所述成像構件定位；可移置的聯動機構，該聯動機構聯接至轉印輥以將轉印輥移入接 觸所述成像構件，或者移出不接觸所述成像構件，所述可移置的聯動 機構包括保持器臂，其用於可旋轉地保持所述轉印輥的一末端； 連接件，其聯接至所述保持器臂；扇形齒輪，其聯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，其具有旋轉的輸出軸； 用於產生信號的控制器，所述控制器聯接至可移置的聯動機構以 使得所述電動機旋轉齒輪並移動轉印輥，所述控制器被配置為產生信號以使得電動機移動轉印輥；以及所述電動機響應於一個產生的信號以旋轉所述齒輪，以向所述轉 印輥施加第一力，從而移動轉印輥並形成與所述成像構件的轉印輥隙， 所述電動機響應於另一個產生的信號以旋轉所述齒輪，以向所述轉印 輥施加第二力，該第二力不同於第一次所施加的力，從而能夠使轉印 輥攀住進入所述轉印輥隙的圖像基材，以及所述電動機響應於另一信 號以旋轉所述齒輪，從而向所述轉印輥施加大於第一次所施加的力的 第三力。
全文摘要
本發明提出了一種這樣的印表機和方法，該印表機和方法改變轉印輥施加至成像構件的力。所述印表機包括成像構件；轉印輥，其緊鄰所述成像構件定位；控制器，其被配置為產生控制轉印輥的移動的信號；以及可移置的聯動機構，該聯動機構聯接至控制器以從控制器中接收控制轉印輥的移動的信號，並且該聯動機構聯接至轉印輥以將該轉印輥移入接觸成像構件，或者移出不再接觸成像構件，所述可移置的聯動機構以指令的第一力向所述轉印輥施加第一移動使其接觸成像構件以形成轉印輥隙，所述可移置的聯動機構以指令的第二力向所述轉印輥施加第二移動，以及所述可移置的聯動機構以指令的第三力向所述轉印輥施加第三移動。
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 優先權日2008年9月12日
發明者B·E·布魯納, M·E·瓊斯 申請人:施樂公司