CN103738056A - 一种大尺寸热敏彩色打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大尺寸热敏彩色打印机，包括机架、相互平行安装在机架上的放介质辊轴、前置恒张力组件、后置恒压力组件，以及由至少三套打印组件构成的打印机构和由至少三对色带组件构成的色带输送机构，本发明采用上下位平行关系的打印机构，同时通过前置恒张力组件和后置恒压力组件能确保打印介质恒张力恒速的输送从而防止打印介质褶皱和打滑；另外通过打印头平整度和水平度的调节机构能确保打印头与胶辊之间的稳定接触确保打印质量，最终实现了大尺寸彩色写真图像的打印。

Description

一种大尺寸热敏彩色打印机

技术领域

本发明属于条幅打印机技术领域，尤其涉及大尺寸写真级精密热敏打印机。 

背景技术

目前写真领域大都是喷墨打印，打印速度很低，很多墨水打印后很久才能风干，喷头很容易堵塞，打印机维护麻烦，生产效率提升不上去，而耐候性差，很多打印成品都需要腹膜工序，不仅生产工序时间长，而且价格较高。在热敏领域的现有技术中，热敏打印机的工作原理有两种：一种是使用热敏纸，打印过程中热敏打印头发热，热量传导到热敏纸上，由于热敏纸的受热显示文字和图案出来，适用于邮政、传真、零售业等即打即用的领域，但因为热敏纸上的文字和图案容易受环境和时间的影响而褪色，保存时间较短限制了它的应用。 

另一种是使用色带，打印过程中热敏打印头发热并将热量传到色带上，色带面涂层的热转印层受热转印到打印介质上，可以在打印介质上打印文字和图案，由于打印介质上的热转印层耐摩擦、耐腐蚀、耐热、耐寒，使得这些文字和图案的保存时间相对较长，应用比较广泛，而且由于使用了色带介质，打印介质可以使用普通纸张、不干胶系列、聚合物薄膜等等。 

但是，目前采用色带进行打印由于精度原因还无法精确打印复杂如写真图像的彩色图像，通常只能用于简单图案的打印，如条码打印、火车票打印、行李牌打印等。另外对于写真图像领域，打印尺寸通常较大，宽为1.5米，长可达几十米甚至更长，使得打印累积误差更大，因此现有的色带打印机远远无法满足技术要求。 

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种大尺寸热敏彩色打印机，通过本设备可以打印出大尺寸写真图像级的图像。 

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种大尺寸热敏彩色打印机，包括机架、相互平行安装在机架上的放介质辊轴、前置恒张力组件、后置恒压力组件，以及由至少三套打印组件构成的打印机构和由至少三对 色带组件构成的色带输送机构，其中：所述打印机构中各打印组件相互平行且上下位设置，每套打印组件包括胶辊和固定在转轴上的打印头，打印头在转轴的带动下能靠紧胶辊并对穿过两者之间的打印介质进行打印；所述放介质辊轴用于放送打印介质；所述色带输送机构中的色带组件包括放色带辊轴和收色带辊轴，色带从放色带辊轴进入对应的打印组件后，由收色带辊轴进行收卷；所述前置恒张力组件设在放介质辊轴和打印机构之间，确保打印介质进入打印机构时的张力恒定；所述后置恒压力组件设在打印机构后，确保打印介质速度稳定。 

作为优选，所述打印组件和色带组件均为三套并构成CMY三色结构。 

进一步改进，所述收色带辊轴、驱动打印头转动的转轴和放介质辊轴分别连接有力矩电机，并由力矩电机带动；所述最下层打印组件的胶辊连接有步进电机或伺服电机，并由步进电机或伺服电机带动。 

进一步的，所述前置恒张力组件为为依次设在放介质辊轴和打印机构之间的导向轴和摩擦辊，所述摩擦辊为胶质辊或压花辊，打印介质从放介质辊轴送出后依次绕过导向轴和摩擦辊后，进入打印机构。 

进一步的，所述后置恒压力组件包括挤压辊和与该挤压辊连接的驱动机构，所述挤压辊与最下层的胶辊平行，所述机架对应挤压辊处开设有供挤压辊平行移动的移动槽；所述驱动机构包括移动框块、挡块、传动机构和力矩电机，移动框块内设有带弹簧的推板，挤压辊的两端分别设在移动框块中并被推板挤压；所述力矩电机通过传动机构能驱动移动框块平行移动到挡块位置，且此时挤压辊紧靠最下层的胶辊。 

进一步的，还包括打印头平整度调节组件。 

进一步的，还包括打印头水平度调整组件。 

进一步的，所述打印头由多个打印单片错位无缝拼接而成。由于打印单片拼接时必然会有缝隙（即使是0.1mm）造成打印空白在彩色写真中时不可接受的，因此将打印单片设计成例如梯形然后再拼接从而实现错位无缝拼接，避免了打印空白出现。进一步的，所述打印头由多个打印单片非错位拼接，拼缝间隙控制为一个或两个像素（打印单片设有加热线，该加热线由多个加热点组成，每个加热点即为1个像素）的尺寸大小，再用软件进行均匀化处理从而使整幅图像表现出无缝的效果。 

进一步的，所述放介质辊轴、放色带辊轴和收色带辊轴两端对应的机架上 分别设有支撑模块，所述支撑模块设有用于承托辊轴的凹槽，且凹槽开口斜向上朝外设置。 

进一步的，所述打印头内设有冷却水循环通道。 

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明采用上下位平行关系的打印机构，同时通过前置恒张力组件和后置恒压力组件能确保打印介质恒张力恒速的输送从而防止打印介质褶皱和打滑；另外通过打印头平整度和水平度的调节机构能确保打印头与胶辊之间的稳定接触确保打印质量，最终实现了大尺寸彩色写真图像的打印。 

附图说明

图1为本发明所述大尺寸热敏彩色打印机的结构示意图； 

图2为本发明所述大尺寸热敏彩色打印机的侧面结构示意图； 

图3为本发明所述后置恒压力组件的示意图。 

其中，机架10、放介质辊轴20、前置恒张力组件30、后置恒压力组件40、打印组件50、色带组件60、收介质辊轴70、打印介质80、色带90；打印头51、胶辊52、放色带辊轴61、收色带辊轴62、导向轴31、摩擦辊32、挤压辊41、移动框块42、传动机构43、力矩电机44。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。 

如图1-3所示，一种大尺寸热敏彩色打印机，包括机架，以及相互平行安装在该机架上的放介质辊轴、前置恒张力组件、后置恒压力组件、打印机构和色带输送机构，其中打印机构包括三套打印组件，对应的色带输送机构也包括三套色带组件，从而构成CMY三色结构，即通过青、品红、黄三色实现任意颜色打印。需要说明的是，实际中可以有更多套的打印组件和色带组件，提供更多的颜色，例如还可以增加黑色打印组件和黑色色带组件。 

打印机构中各打印组件相互平行且呈上下位置设在机架上，在本实施例中优选为水平设置且各打印组件在同一个垂直面上，实际中也可以倾斜或者竖直放置；色带输送机构中的色带组件与打印组件相对应匹配。每套打印组件均包括胶辊、转轴和安装在转轴上打印头，转轴连接有电机能将打印头带动旋转压紧在胶 辊上；同时对应的色带组件包括放色带辊轴和收色带辊轴，色带卷安放在放色带辊轴上进行放送，并在收色带辊轴进行收卷；打印介质和色带一同绕进第一层打印组件中打印头与胶辊之间，打印头对色带加热进行打印后，打印介质进入下一层的打印机构，而经过转印后的色带回收缠绕在收色带辊轴上。上述过程中，最下层的打印组件中的胶辊连接电机步进电机或伺服电机作为主动轴通过与打印介质之间的摩擦力将打印介质平稳拉出。本实施例中，采用CMY三色，因此打印介质依次经过前述三套打印组件，最终在打印介质上形成彩色写真图像。实际打印过程中如何确保打印介质传输时的平整度、恒定张力以及避免打印介质的打滑和延迟，尤为重要。以下进行具体说明： 

打印介质在输送打印时必须确保一定的恒张力和稳定的速度，在本装置中，收色带辊轴、驱动打印头转动转轴和放介质辊轴都连接电机进行驱动转动，这是因为采用电机带动时，即使被带动部件已经运行转动到预定位置后，仍然能继续正常工作进行施力而不会出现烧机故障，从而能确保打印介质和色带运行时具有一定的张力而不会出现松弛现象。 

另外，本发明在打印机构之前设置前置恒张力组件的目的就是确保打印介质的稳定张力，因为放介质辊轴用于安放打印介质卷，但是随着打印进行，打印介质逐渐减少使得打印介质卷直径逐渐缩小造成将打印介质拉出的力越来越大，容易造成打印介质褶皱甚至发生打滑现象，这种问题在简单的条码打印、火车票打印、行李牌打印的图像打印中还不严重，但是在大尺寸写真图像中就显得尤为严重，发明人在经过多次摸索才发现的，并采取前置恒张力组件进行克服。本实施例前置恒张力组件为依次设在放介质辊轴和打印机构之间的导向轴和摩擦辊，所述摩擦辊为胶质辊（或压花辊），打印介质从放介质辊轴送出后依次绕过导向轴和摩擦辊后，再进入打印机构；在此过程中，导向轴为从动轴，而摩擦辊根据最下层打印组件的胶辊提供的牵引力可以连接一电机作为助力电机，因而通过通过这样的缓冲作用以及助力电机可以确保进入打印机构前的打印介质始终是恒定的张力。 

同时，我们在打印机构的尾端也设置后置恒压力组件，它包括挤压辊和与该挤压辊连接的驱动机构，所述挤压辊与最下层的胶辊平行设置，并在机架对应挤压辊处开设供挤压辊平行移动的移动槽；而驱动机构则包括移动框块、挡块、传动机构和电机，移动框块内设置带弹簧的推板，将挤压辊的两端分别设在移动 框块中并被推板挤压安装，电机则通过传动机构能驱动移动框块沿机架上的移动槽平行移动到挡块的位置，且此时挤压辊紧靠最下层的胶辊与其形成挤压，通过该装置移动框块移动距离是固定值，此时与推板连接的弹簧的形变量是固定值，推板对挤压辊的作用力就是恒定的，因此挤压辊与最下层胶辊之间的挤压力恒定，因此使得最下层胶辊与打印介质间的摩擦力恒定并稳定的对打印介质提供恒定牵引力，避免打印介质的褶皱和打滑。另外一个原因是因为电机受环境温度和输入电压的变化影响较大，使得电机的输出力不稳定，采用这样的后置恒压力组件就能克服，避免了褶皱或打滑影响图像打印质量。 

作为优选，上述传动机构可以为齿条传动机构、摇臂传动机构、同步带传动机构或齿轮咬合传动机构等。需要说明的是任何能带动移动框块平行移动的传动机构都是可行，属于本发明的保护范围。 

由于本发明打印机尺寸较大，现有单个打印模块尺寸较小，通过多个打印模块的拼接形成大尺寸的打印头。本发明采用多个打印模块采用错位或非错位拼接的方式，即相邻两个打印模块之间形成楔块式错位拼接，拼接处有少量重合，通过软件的处理可以把重合点消除从而达到无缝拼接。如果采用非错位拼接，只要保证拼缝的大小正好是一个或两个像素点（打印单片设有加热线，该加热线由多个加热点组成，每个加热点即为1个像素）的尺寸，再通过软件进行均匀化处理从而也可以达到无缝拼接的目的。另外我们在打印头内设置冷却循环通道，使得打印时打印模块的加热丝线能迅速冷却避免影响打印点周围像素点的色带转印。 

在本发明中，放介质辊轴、放色带辊轴以及收色带辊轴经常需要更换，为了方便更换因此在机架对应的位置上设置用于承托辊轴的支撑模块，该支撑模块设置有开口为斜向上朝外的凹槽，辊轴的两端放置在该凹槽内。 

作为优选方案，所述前置恒张力组件还可以是其他方式，例如浮动辊结构、多个传动轴结构、重力辊结构以及输出功率可控的电机。例如浮动辊结构则是在打印机构前设置浮动辊，该浮动辊为上下两侧连接弹性部件使其能及时调整上下位置缓冲进入打印机构的打印介质的张力，作为优选浮动辊上下两侧连接的部件可以是弹簧或弹片，当放介质辊轴上打印介质卷逐渐减小使得摩擦力增大时，浮动辊能自动调整上下位置从而稳定打印介质的张力。如图所示，当打印介质卷逐渐减少时，浮动辊能缓慢上浮缓冲张力的变化。又或者是在放介质辊上方 平行设置重力辊，该重力辊同样利用自身重力并通过浮动装置紧压在放介质辊轴上，使得打印介质与放介质辊轴之间的摩擦力尽可能的恒定从而保证打印介质的恒张力。 

Claims (10)

1.一种大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：包括机架、相互平行安装在机架上的放介质辊轴、前置恒张力组件、后置恒压力组件，以及由至少三套打印组件构成的打印机构和由至少三对色带组件构成的色带输送机构，其中：

所述打印机构中各打印组件相互平行且上下位设置，每套打印组件包括胶辊和固定在转轴上的打印头，打印头在转轴的带动下能靠紧胶辊并对穿过两者之间的打印介质进行打印；所述放介质辊轴用于放送打印介质；

所述色带输送机构中的色带组件包括放色带辊轴和收色带辊轴，色带从放色带辊轴进入对应的打印组件后，由收色带辊轴进行收卷；

所述前置恒张力组件设在放介质辊轴和打印机构之间，确保打印介质进入打印机构时的张力恒定；所述后置恒压力组件设在打印机构后，确保打印介质速度稳定。

2.根据权利要求1所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：所述打印组件和色带组件均为三套并构成CMY三色结构。

3.根据权利要求2所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：所述收色带辊轴、驱动打印头转动的转轴和放介质辊轴分别连接有力矩电机，并由力矩电机带动；所述最下层打印组件的胶辊连接有步进电机或伺服电机，并由步进电机或伺服电机带动。

4.根据权利要求3所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：所述前置恒张力组件为为依次设在放介质辊轴和打印机构之间的导向轴和摩擦辊，所述摩擦辊为胶质辊或压花辊，打印介质从放介质辊轴送出后依次绕过导向轴和摩擦辊后，进入打印机构。

5.根据权利要求3所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：所述后置恒压力组件包括挤压辊和与该挤压辊连接的驱动机构，所述挤压辊与最下层的胶辊平行，所述机架对应挤压辊处开设有供挤压辊平行移动的移动槽；所述驱动机构包括移动框块、挡块、传动机构和力矩电机，移动框块内设有带弹簧的推板，挤压辊的两端分别设在移动框块中并被推板挤压；所述力矩电机通过传动机构能驱动移动框块平行移动到挡块位置，且此时挤压辊紧靠最下层的胶辊。

6.根据权利要求3所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：还包括打印头平整度调节组件。

7.根据权利要求3所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：还包括打印头水平度调整组件。

8.根据权利要求3所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：所述打印头由多个打印单片无缝拼接而成。

9.根据权利要求3所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：所述放介质辊轴、放色带辊轴和收色带辊轴两端对应的机架上分别设有支撑模块，所述支撑模块设有用于承托辊轴的凹槽，且凹槽开口斜向上朝外设置。

10.根据权利要求3所述大尺寸热敏彩色打印机，其特征在于：所述打印头内设有冷却循环通道。

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