CN111971183A - 切割器模块和方法 - Google Patents

Abstract

一种切割器模块包括由刀片驱动器驱动的主动旋转切割刀片、与主动旋转切割刀片相对的被动切割刀片以及用以在邻近主动旋转切割刀片和被动切割刀片的区域中挤压待切割的介质的牵引机构。

Description

切割器模块和方法

发明内容

一些打印机包括切割装置，该切割装置可以在打印操作之前或之后切割打印介质。切割装置可以包括切割刀片，该切割刀片被支撑在滑架上以移动通过打印区域。通过滑架通过打印区域的移动和/或打印介质沿着介质前进路径通过打印区域的移动，切割刀片可以在一个或两个线性方向(诸如X方向和Y方向)上切割。

附图说明

以下描述参见附图，其中

图1示出根据示例的包括切割器模块的切割布置结构的透视图；

图2示出根据示例的图1中的切割布置结构与打印机部件相结合的透视图；

图3示出根据示例的包括两个切割器模块的切割布置结构的部件的透视图，其中部件被脱离；

图4示出图3中示出的切割布置结构和切割器模块的不同透视图；

图5A示出根据示例的切割器模块的透视图；

图5B示出根据示例的切割器模块的类似透视图，其中部件被脱离；

图6A示出根据示例的切割器模块的前视图；

图6B示出根据示例的图6A中的切割器模块的放大详图；

图7A示出根据示例的切割器模块的部件的分解图；

图7B示出根据示例的图7A中的切割器模块的放大详图；

图8示出根据示例的介质切割方法的流程图。

具体实施方式

图1至图4以不同的透视图提供概述，以例示根据示例使用两个切割器模块的切割布置结构。

在例示的示例中，切割布置结构包括第一切割器模块10和第二切割器模块20，这在下面将进一步详细讨论。第一切割器模块10和第二切割器模块20被布置在轴30上，该轴30在垂直于打印机的由箭头A例示的介质前进方向的方向上延伸。介质前进方向A也被称为Y方向，并且垂直于Y方向的滑架扫描方向也被称为X方向。垂直于Y方向和X方向的重力方向可以被表示为Z方向。第一切割器模块10也可以被表示为左手切割器模块，并且第二切割器模块20也可以被表示为右手切割器模块，其中左和右表示从打印机的前面看时切割器模块的位置，在该示例中，其是与介质前进方向A相反的方向。

两个切割器模块10、20被布置在轴30上以沿着轴30的长度(例如，沿着扫描方向)独立地滑动，其中切割器模块10、20的滑动移动可以由经由***18、28将第一切割器模块10和第二切割器模块20联接到相应的第一滑轮驱动器12和第二滑轮驱动器22引起。这允许选择性地将两个切割器模块10、20定位在打印机的打印区域下游的切割区域的右手边缘和左手边缘，以用于不同宽度和位置的不同切割区域。在例示的示例中，最大宽度Pmax的切割区域将大约延伸通过输出压板50的宽度，图2中例示的。每个滑轮驱动器12、22包括滑轮带14、24和滑轮16、26以及用于驱动每个滑轮驱动器的滑轮16、26中的至少一个的驱动单元(未示出)。驱动单元可以包括例如电动马达。

在例示的示例中，与第二或右手切割器模块20相关联的滑轮驱动器22在切割区域的右手侧延伸通过最大切割区域宽度Pmax的大约30％，并且与第一或左手切割器模块10相关联的滑轮驱动器12在切割区域的左手侧延伸通过最大切割区域宽度Pmax的大约80％-90％。第一滑轮驱动器12和第二滑轮驱动器22的带14、24重叠，并且例如可以以使得第一切割器模块10和第二切割器模块20可以定位在打印介质的任何左手边缘和右手边缘处的方式被设计，相关联的打印机能够在打印区域中在该打印介质上打印。

第一切割器模块10和第二切割器模块20由相应的待与切割器模块10、20接合的***18、28可移除地联接到第一滑轮带12和第二滑轮带24。因此，例如，带14、24中的任一个的移动沿着轴30拉动相关联的切割器模块10、20以将切割器模块10、20定位在可调节的切割区域的两侧。

轴30经由驱动齿轮系42联接到驱动马达40，该驱动齿轮系42包括多个齿轮，以用于将驱动马达40的旋转传递到轴30。驱动马达40可以是BLDC马达或步进马达或其他电动马达。例如，驱动马达40可以经由可操作地联接到打印机的控制器(未示出)的供应/驱动管路44来供应和驱动。

包括驱动马达40的切割器布置结构可以经由多个支架和支撑件32、34、36、38、44安装在打印机底盘(未示出)中。

图2例示输出压板50，该输出压板50可以用作打印介质的支撑，该打印介质在介质前进方向A上被传送通过打印机并离开打印区域。输出压板50覆盖滑轮驱动器12、22和***18、28以在输出压板50的平滑表面上引导打印介质。切割器模块10、20将被布置在输出压板上方。图2进一步示出多个可缩回肋52，该可缩回肋被提供用于支撑打印介质以将该打印介质在介质前进方向A上被传送时保持平坦和平稳。打印介质前进***(未示出)可以被提供以在介质前进方向A上将打印介质传送通过打印区域并通过输出压板50。

进一步，打印头(未示出)可以被布置在输出压板50上游的打印区域上方，以将打印流体沉积在打印区域内的打印介质上。一个或几个打印头可以由打印机滑架承载，该打印机滑架可以沿着平行于轴30且在垂直于介质前进方向A的方向上延伸的杆或轴(未示出)滑动。滑架可以承载容纳打印流体的打印头阵列，例如四个MCYK喷墨打印头。打印流体可以从打印头分配，该打印流体可以是可以由喷墨型打印机或其他喷墨型分配器分配的任何流体，并且可以包括例如墨、清漆和/或后处理剂或预处理剂。当打印头被选择性地激发以生成打印图时，滑架在打印区域中扫描通过打印介质。

图3和图4示出将驱动马达40联接到轴30的驱动齿轮系42以及驱动轴30与第一切割器模块10和第二切割器模块20之间的联接机构的更多细节。图3是从与图1类似的角度观察的透视图，并且图4是从图3的相对侧观察的透视图。与前面附图中相同或相应的部件用相同的附图标记表示。

在例示的示例中，驱动齿轮系42包括多个正齿轮，在该示例中，该正齿轮提供三个传动级，以将驱动马达40的带齿输出轴41的旋转传送到轴30。驱动齿轮系42允许调节轴30的转速，并传送输出轴41沿顺时针方向和逆时针方向的旋转。

在例示的示例中，轴30具有多边形横截面，诸如六边形横截面，其中其他横截面，包括圆形横截面或非圆形横截面、椭圆形横截面或非对称形横截面，可以被提供。切割器模块10、20由相应的传动环102、202联接到轴30。在该示例中，传动环102、202以形状配合的方式与轴30的外周接合，其中，替代地或附加地，通过附加固定元件(诸如螺钉、支架、粘合剂等)的压配合或接合可以被提供。

在例示的示例中，每个切割器模块10、20包括上模块半部104、204和下模块半部106、206，该上模块半部和下模块半部夹紧相应的传动环102、202。手柄状延伸部108、110、208、210被提供在上模块半部104和下模块半部204处，以被抓取并彼此压靠，从而使上模块半部和下模块半部108、110、208、210相对于彼此枢转，以将模块半部从传动环脱离，并将相应的切割器模块10、20从传动环102、202解锁。因此，每个切割器模块10、20可以通过将手柄状延伸部108、110、208、210压在一起、将切割器模块10、20从传动环102、202解锁并通过反向操作***另一个切割器模块来替换。

在例示的示例中，每个切割器模块10、20包括上旋转切割刀片112、212和下旋转切割刀片114、214，这可以在下面的附图中更好地识别。上旋转切割刀片112、212是主动切割刀片的示例，并且下旋转切割刀片114、214是被动切割刀片的示例。相应的上旋转切割刀片112、212是可移动的切割刀片，其经由提供在相应的切割器模块10、20中的相应的传动组通过轴30的旋转来驱动旋转。每个传动组可以具有可调节的传动比。在该示例中，下旋转切割刀片114、214可以与上旋转切割刀片112、212接触，以由上旋转切割刀片摩擦驱动并在其间切割打印介质。

在另一个示例中，可以提供下固定刀片(诸如刀状线性刀片)，而不是提供下旋转切割刀片，该下固定刀片与上旋转切割刀片112、212相互作用以在其间切割打印介质。下固定刀片是被动切割刀片的另一个示例。在另一个示例中，上旋转切割刀片112、212可以与相对表面而不是下切割刀片相互作用，以切割通过相对表面传送的打印介质。

在示例中，每个切割器模块10、20包括间隙116、216，以在其间引导打印介质并朝向相关联的切割刀片112、114、212、214。

当切割低刚性的薄介质时，如果介质没有相对于切割器模块足够平坦和张紧地传送，则材料可能在间隙116中造成堵塞，并可能遭受刮擦。如果介质材料随着墨沉积和湿度增加而膨胀，则这尤其明显。因此，切割器模块包括牵引机构，以在邻近上旋转切割刀片和下切割刀片的间隙区域中挤压待切割的介质。例如，通过提供与上旋转切割刀片相关联并邻近的接触表面和与下旋转切割刀片相关联并邻近的相对表面，切割器模块具有牵引能力，其中待切割的介质被挤压在接触表面和相对表面之间。此外，该介质膨胀也可能影响打印区域中介质的形状。如果切割器模块没有吸收介质膨胀，则介质气泡可能出现在笔滑架下方，并且打印头可能刮擦打印介质的上表面。

图5A、图5B、图6A、图6B、图7A和图7B示出根据示例的切割器模块或其部件的不同视图，以例示牵引机构的示例。参见图1至图4的以上描述，其中相同的附图标记表示相同或相应的特征件。附图示出左手切割器模块10，其中右手切割器模块以类似的方式配置。右手模块20和左手模块10可以是彼此的镜像版本，或者可以包括变体。

附图中示出的切割器模块10包括上模块半部104和下模块半部106，上模块半部104将上旋转切割刀片112(在图6B和图7B中最佳可见)可旋转地支撑在相关联的轴126上，并且下模块半部106将下旋转切割刀片114可旋转地支撑在相关联的轴128上，切割刀片位于间隙116的相对侧上。在示例中，上切割刀片112可以是主动驱动的切割刀片，并且下切割刀片114可以是被动切割刀片，这是因为与上切割刀片112相比，该下切割刀片114可能不由相关联的驱动机构主动驱动。

邻近上旋转切割刀片114并与其同轴，提供承载O形环130的环形盘。盘和/或O形环130的外周表面以接触表面132为特色。邻近下旋转切割刀片116，提供相对主体134，其中相对主体具有圆柱形外表面，该外表面以相对表面136为特色。接触表面132和相对表面136可以用于在其间挤压待切割的介质，以使切割器模块10，除了切割介质之外，还具有牵引能力，并可以保持和拉动被夹持在接触表面2和相对表面136之间的介质。因此，介质可以在切割期间由切割器模块10传送。此外，如果具有相同类型牵引能力的右手切割器模块和左手切割器模块被提供，则在介质可以在两个切割器模块之间被张紧以获得精确切割。

接触表面132和相对表面136中的一个或两个可以由弹性体表面制成或被提供有弹性体表面。例如，弹性体O形环130可以被布置为邻近上旋转切割刀片，以提供弹性体接触表面132。弹性体表面增强接触表面132和相对表面136与待切割的介质之间的摩擦。

提供在下旋转切割刀片114处的相对表面136可以偏置抵靠接触表面。例如，相对主体134可以成形为中空圆柱体或中空杯，其中中空圆柱体的内表面经由弹簧140被支撑在被动切割刀片114的轴128上，图5B中例示的，在图5B中未例示相对主体134。例如，如果相对主体134成形为中空圆柱形杯，则该圆柱体轴线垂直于下切割刀片114的轴128延伸，并且形成相对表面136的圆柱形杯的外周表面通过弹簧140在轴128和圆柱形杯的内表面之间生成偏置力向上推向与上旋转切割刀片112相关联的接触表面132。弹簧140可以包括扭簧。将相对表面136偏置抵靠接触表面132增加牵引力，并提供在接触表面132和相对表面136之间的近似恒定的力，而与切割器模块10、20的机械部件的磨损和待切割的介质的厚度无关。此外，偏置相对表面136为切割器提供切割能力，同时在几种厚度的介质上施加张紧力和牵引力。

在图中未示出的替代示例中，被动切割刀片或下切割刀片可以是线性切割刀片，其与被布置为邻近下切割刀片的相对主体相关联，该相对主体具有提供相对表面的平的外表面。相对主体可以包括弹簧或其他装置以将相对表面偏置抵靠在与上旋转切割刀片112相关联的接触表面132。如在前面的示例中，相对表面可以以弹性体表面为特色以增强相对表面和待切割的介质之间的摩擦，从而可靠地挤压和抓取在相对表面和接触表面132之间的介质。

图7A另外例示传动组118，该传动组118被提供在轴30和上旋转切割刀片112之间，以通过轴30的旋转驱动上旋转切割刀片112。传动组118包括多个齿轮120、122、124，其中第一齿轮120包括与传动环102的表面接合的圆柱形主体，以将轴30的旋转传递给第一齿轮120。第一齿轮120与第二齿轮122啮合，该第二齿轮122进而与第三齿轮124啮合。第三齿轮124被支撑在也承载上旋转切割刀片112的公共旋转轴126上。因此，上旋转切割刀片112及其相关联的接触表面132经由传动组118通过轴30的旋转驱动。下旋转切割刀片114由其相关联的轴128支撑，该轴128被支撑在下模块半部106中。下旋转切割刀片114及其相关联的接触表面136可以通过两个刀片112、114之间的摩擦接触由上旋转切割刀片112驱动。通过轴的旋转驱动上主动旋转切割刀片仅是示例，并且驱动旋转切割刀片的其他方式是可能的。

图8示出根据示例的介质切割工艺的流程图。该工艺可以在打印机(诸如喷墨打印机)中执行，该打印机包括具有两个切割器模块10、20的切割器布置结构。该工艺包括在方框60处接合切割器模块10、20和轴，以及在方框62处将切割器模块10、20沿着轴30移动到打印和切割区域的两侧处的期望横向位置。切割器模块10、20可以被布置在对应于打印介质的待切割宽度的距离处。然后，在方框64处，然后打印介质朝向打印机的打印区域前进，其中打印介质的前缘在介质前进方向A上通过打印区域。例如，打印介质(图中未示出)可以是从输入托盘、抽屉或纸卷馈送到打印区域的打印介质，诸如单个打印介质片材或连续打印介质筒。例如，介质可以是纸或箔。例如，打印介质可以由被布置在打印区域下游和/或上游的介质馈送辊通过一个或多个带和/或通过集成到打印压板中的辊馈送。

一旦打印介质到达打印区域，则在方框66处，打印机可以开始打印打印流体(诸如墨)的条带(swath)，并使介质前进通过打印区域。在方框68处，检查打印介质的前缘是否到达切割器模块10、20。如果否，则在方框66处，打印机继续打印打印流体的条带，并使打印介质在介质前进方向上前进。如果打印介质的前缘到达切割器模块，则在方框70处，打印介质的前缘可以在打印区域的两个相对侧处由切割器模块10、20接合，并且该工艺可以继续，在方框72处，在使打印介质前进时，在打印介质上打印并切割该打印介质。

打印介质的前缘可以进入靠近打印介质侧边缘的间隙116、216，以与切割刀片112、114、212、214接触。同时，打印介质也将被接合在与上旋转切割刀片112相关联的接触表面132和与下旋转切割刀片114相关联的相对表面136之间。在工艺中的此刻，切割刀片开始切入打印介质。在切割工艺期间，上切割刀片112通过轴30的旋转而旋转，并且旋转通过两个切割刀片112、114之间的摩擦被传递到下切割刀片114。因此，接触表面132和相对表面136也与它们相关联的切割刀片112、114一起旋转，以使打印介质在两个表面132、136之间被挤压和传送。

如果旋转切割刀片112、114、212、214的圆周速度高于介质前进速度，则旋转切割刀片112、114、212、214以及相应的接触表面132和相对表面136的旋转可以产生张紧效果，其在介质前进方向上拉动打印介质，以使打印介质保持平坦和张紧，从而提高切割性能。在切割操作64的同时，可以在打印介质上执行打印。

切割刀片及相关联的接触表面132和相对表面136可以与平行于或大致平行于介质前进方向A的方向对齐。替代地，切割刀片及相关联的接触表面132和相对表面136可以与包括与介质前进方向A成小角度(诸如与介质前进方向A成大约0.5°至50°的角度)的方向对齐。因此，当切割刀片旋转时，由于它们稍微倾斜的布置结构，所以切割器模块在介质前进方向A上拉动介质，但是也在扫描方向X上朝向图的外部施加小的拉动分量。切割刀片及相关联的接触表面132和相对表面136以左手切割器模块10向左拉动并且右手切割器模块20向右拉动(从打印机的前面看)的方式布置。这将待切割的介质张紧，并移除两个切割器模块之间的介质气泡。

只要打印工艺没有完成，则打印介质继续在介质前进方向A上前进，继续进行打印和切割操作。在打印区域中的在打印介质上打印和在介质前进方向上切割打印介质的两个相对侧边缘可以同时执行，其可以被认为是单个操作。也可以间歇执行。

在方框74处，检查打印是否完成。如果是，在方框76处，打印介质的前进可以被中断，并且打印介质的后缘可以在横向于介质前进的方向上(即，在X方向上)被切割。

然后，通过打印介质在接触表面132和相对表面136之间的接合，打印介质可以继续前进，在方框78处，打印介质的前进与上旋转切割刀片112和下旋转切割刀片114一起继续被驱动。这是可能的，尽管打印介质在X方向上被切割，以使打印机的打印介质前进***可能不再能够与打印介质接合并使打印介质前进。在打印介质由接触表面132和相对表面136的牵引力传送时，切割器模块的固有牵引能力可以用于拉动打印介质的最后部分，并完成在Y方向上的切割。

例如，当切割刀片112、114和打印产品的后缘之间达到限定距离(诸如距离后缘大约1cm或2cm时)时，在76处，可以停止介质前进并可以中断切割。然后后缘可以被切割，并且剩余的介质传送受到接触表面和相对表面的牵引能力的影响，从而完成切割操作。在替代示例中，当切割刀片112、114和打印产品的后缘之间达到限定距离时，介质可以向后移动限定距离以切割后缘，然后剩余的介质传送受到接触表面和相对表面的牵引能力的影响，从而完成切割操作。无论哪种方式，该工艺都避免由切割器模块在打印产品的侧边缘生成的任何切割痕迹或印记。该工艺也可以避免在后续打印之间生成废介质带。

本文描述的切割器模块的牵引能力提高切割低刚性薄介质的可靠性，并且此外提高切割厚且硬的介质的能力。它消除堵塞和刮擦的风险。

打印介质前进***(未示出)、切割器模块10、20的轴30和滑轮驱动器12、22以及打印机的其他实体和相关联的切割设备的驱动可以由控制器(未示出)控制。控制器可以是微控制器、ASIC或其他控制装置，包括基于硬件或硬件和软件的组合操作的控制装置。它可以包括集成存储器或与外部存储器通信或两者都有。可以提供同一控制器或单独控制器来控制滑架移动、介质前进和旋转致动器。在集中式或分布式环境中，控制器的不同部件可以位于打印机或单独切割装置的内部或外部。

Claims (15)

1.一种切割器模块，包括

由刀片驱动器驱动的主动旋转切割刀片，

与所述主动旋转切割刀片相对的被动切割刀片，以及

牵引机构，用以在邻近所述主动旋转切割刀片和所述被动切割刀片的区域中挤压待切割的介质。

2.根据权利要求1所述的切割器模块，其中所述牵引机构包括:

接触表面，与所述主动旋转切割刀片相关联并邻近所述主动旋转切割刀片，以及

相对表面，与所述被动切割刀片相关联并邻近所述被动切割刀片，

所述接触表面和所述相对表面用以在所述接触表面和所述相对表面之间的空隙中挤压待切割的所述介质。

3.根据权利要求2所述的切割器模块，其中所述接触表面和所述相对表面中的至少一个包括弹性体材料。

4.根据权利要求2所述的切割器模块，包括邻近所述主动旋转切割刀片并与所述主动旋转切割刀片同轴的盘，所述盘的外周表面提供所述接触表面。

5.根据权利要求4所述的切割器模块，其中所述盘的所述外周表面承载弹性体环。

6.根据权利要求5所述的切割器模块，其中所述被动切割刀片是旋转切割刀片，所述切割器模块进一步包括邻近所述被动切割刀片的相对主体，所述相对主体具有提供所述相对表面的圆柱形外表面。

7.根据权利要求6所述的切割器模块，其中所述被动切割刀片包括轴，并且所述相对主体限定中空圆柱体，其中所述中空圆柱体的内表面经由弹簧装置被支撑在所述被动切割刀片的所述轴上。

8.根据权利要求7所述的切割器模块，其中所述相对主体为圆柱形杯的形状，所述圆柱形杯的轴线平行于所述被动切割刀片的所述轴延伸。

9.根据权利要求7所述的切割器模块，其中所述弹簧装置包括扭簧，所述扭簧朝向所述接触表面偏置所述相对主体。

10.根据权利要求4所述的切割器模块，其中所述被动切割刀片是线性切割刀片，所述切割器模块进一步包括邻近所述被动切割刀片的相对主体，所述相对主体具有提供所述相对表面的平的外表面。

11.一种打印机，包括:

打印区域中的打印介质的支撑件；

打印介质前进***，用以在介质前进方向上将所述打印介质传送通过所述打印区域；

能滑动地布置在轴上的切割器模块，所述轴在垂直于所述打印机的所述介质前进方向的方向上延伸，其中所述切割器模块包括

通过所述轴的旋转驱动的主动旋转切割刀片，以及

与所述主动切割刀片相对的被动切割刀片，

接触表面，与所述主动旋转切割刀片相关联并邻近所述主动旋转切割刀片，以及

相对表面，与下切割刀片相关联并邻近所述下切割刀片，

所述接触表面和所述相对表面用以将所述打印介质挤压在所述接触表面和所述相对表面之间。

12.根据权利要求11所述的打印机，包括第一切割器模块和第二切割器模块，两个切割器模块单独地并能滑动地布置在所述轴上，以将所述第一切割器模块和所述第二切割器模块定位在所述打印区域的相对侧上。

13.一种方法，包括

将打印介质朝向打印机的打印区域前进，其中所述打印介质的前缘在介质前进方向上通过所述打印区域；

在所述打印区域的侧部将所述打印介质的所述前缘接合在切割器模块的接触表面和相对表面之间；

在所述打印区域中的所述打印介质上打印，并且同时由所述切割器模块在所述介质前进方向上切割所述打印介质的侧边缘；

中断所述打印介质的前进，并在横向于所述介质前进方向的方向上切割所述打印介质的后缘；

通过将所述打印介质接合在所述接触表面和所述相对表面之间来继续使所述打印介质前进，以将所述打印介质传送离开所述打印区域。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述接触表面与旋转切割刀片相关联，其中所述旋转切割刀片与所述接触表面一起被驱动旋转，并且其中所述接触表面在被驱动旋转时在所述打印介质的表面上转动以传送所述打印介质。

15.根据权利要求13所述的方法，其中

所述接合包括在所述打印区域的两个相对侧由两个切割器模块的相应的接触表面和相对表面接合所述打印介质的所述前缘；以及

所述继续包括通过所述打印介质在所述两个切割器模块的相应的所述接触表面和所述相对表面之间的接合来继续使所述打印介质前进；

其中所述打印介质在所述两个切割器模块的相应的所述接触表面和所述相对表面之间被张紧。

Images