CN1118310A - 卷纸记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种打印机，它结构简单，定位精度高，并能实现图象质量极佳的彩色打印。一种包括压板滚筒和在该压板滚筒与记录头之间被拉和送的卷式记录纸的记录装置，其特征在于：装有记录纸拉—送部件，它包括：一个夹卡开/关装置，它用于夹住卷式记录纸的末端并用于在每次记录时根据主走纸方向上被记录一次的长度执行指定循环数的线性往复运动；一个可反转的卷纸鼓轮，它用于在卷式记录纸以指定的循环数往复运动时拉回该记录纸。

Description

卷纸记录装置

本发明涉及一种在缠绕于鼓轮的卷纸上记录文字、图形、照片等的记录装置。本发明特别适于作为使用彩色升华式色带和热打印头的彩色打印机。

过去，有这样的打印机：它们或者通过固体球或打印针将打印力有选择性地传给转印材料，或者通过加热、振动、电场和磁场形成喷墨，或者使用热打印头有选择性地将热传给转印材料和热敏记录纸。

最近几年，实现彩色打印的需求很高。在CAD和计算机图形领域里，对通用打印机和商用打印机的专业化使用尤其旺盛。

顺便一提，因为许多传统的打印机在多种情况下使用切成纸，所以纸张在装置内的传送路径变得十分复杂，从而使加大记录纸和维护变难。这些问题在彩色打印机中特别重要。在进行4次打印(3种彩色和黑色)的彩色打印机中，复杂的传纸路径使得定位精度难于提高，而且图像质量不行。这就存在一个需要更复杂的结构以提高定位和图像质量的恶性循环。

有一种方法使用卷纸，而不是切成纸。它通过把记录纸绕在大尺寸鼓上并将鼓转动4次，从而在同一表面打印4次。在此方法中，因为需要一个大尺寸鼓来打印一张大号纸，所以装置尺寸更大，而且需要多种鼓直径以得到不同尺寸的打印面。

此外，还有一种用于在压板滚筒(platen roller)前后安装多个滚轮装置，并将记录纸沿正、反主走纸方向拉出和送入多次的方法。但是在实际应用中，是最重要一点的送纸机构不够理想。

本发明的目的是提供一种打印机，特别是一种彩色打印机，它结构简单，通过增强定位精度它的打印精度高，并使用卷纸，分辨率和色彩分层(gradation)等图象质量很好。

通过努力研究，发明人发现所述问题可以通过使用一种用于夹住卷式记录纸末端并用于执行指定循环数的线性往复运动的夹卡开/关装置得以解决，这也就构成了本发明。

这就是说，本发明涉及下述(1)—(9)个方面。(1)根据本发明的第一方面，本发明提供了一种包括压板滚筒和在压板滚筒与记录头之间被拉和送的卷式记录纸的记录装置，其中，装有记录拉/送机构，它包括：一个夹卡开/关装置，用于夹住卷式记录纸的末端并在每次记录时根据主走纸方向上被记录一次的长度执行指定循环数的线性往复运动；一个可反转的卷纸鼓轮，用于在卷式记录纸以指定的循环数往复运动时拉回该记录纸。(2)根据本发明的第二方面，在第一方面中所述的记录装置中，夹卡开/关装置执行的线性往复运动的指定循环数在黄、品红、青和黑的彩色打印时被置为4次，或在黄、品红、青的彩色打印时被置为3次。(3)根据本发明的第三方面，第一方面所述的记录装置是一种记录头为热记录头的热转印记录装置。(4)根据本发明的第四方面，在第三方面中所述的记录装置中，热转印记录装置是升华式热转印装置，并具有在热记录头和记录纸之间拉送升华式热转印带的色带机构。(5)根据本发明的第五方面，第一方面中所述的记录装置在该记录装置的夹卡开/关装置与出纸口之间有一切纸器。(6)根据本发明的第六方面，在第一方面中所述的记录装置中，夹卡开/关装置包含一个用于夹住卷式记录纸末端的夹板，1片或多于2片的橡胶夹垫，一个能通过夹卡弹簧压住记录纸的有橡胶夹垫的夹臂，一个用于松开夹臂压力的夹卡释放杠杆，一个用于操作释放杠杆的有凸轮的齿轮，和一套用于将记录纸送入切纸器的出纸导轮。(7)根据本发明的第七方面，在第六方面中所述的记录装置中，该夹卡开/关装置装有滚轮机构，用于只由该滚轮夹住记录纸末端，并将纸空载送向出纸方向，以校正记录纸的变形。(8)根据本发明的第八方面，第一方面中所述的记录装置装有一脉冲电机和同步皮带部件，它在每次记录时，根据主走纸方向上被记录一次的长度将指定循环数的线性往复运动传给夹卡开/关装置。(9)根据本发明的第九方面，第一方面中所述的记录装置特征在于该压板滚筒随夹卡开/关装置和记录纸的运动而转动。

本发明的记录装置可以是使用打印头在卷式记录纸上进行打印的装置，但不应特别限定。例如，对于使用记录能的记录方式，有热敏记录和热转印记录。热敏记录使热打印头与记录纸相接触并通过加热记录纸使其染色，热转印记录通过加热使转印膜上的墨转印到记录纸上。而且，热转印记录方式可以被进一步分为：使用升华式色带的熔融型热转录，其中，该色带被加热熔化；和使用升华式色带的升华型热转印，其中，从着色剂层的背面加热使着色剂升华，并扩散熔化到记录纸的接收层中，从而着色。对于使用压力作为记录能的记录方式，有通过压力作用发生化学变化而着色的压敏记录，和用压力控制墨滴释放与喷射以将它附着到记录纸上的喷墨系统。已发展出许多形式的喷墨系统，其中，可大体分为请求型(on—demand)和连续型。请求型涉及电/机转换，电/热转换，和静电吸引系统。其中，使用热打印头的喷泡系统和热喷墨系统适合于本发明。除此之外，还有使用电流的电热敏记录和静电记录，以及使用光和磁作为记录能的记录方式。许多记录系统都能应用于本发明。

其中，就可控性、分辨率和色彩分层而言，那些使用热记录头的系统特别适用于本发明的记录装置。热敏记录，熔融型热转印，升华型热转印、以及喷泡系统是优选的。它们之中，特别是升华型热转印有这些优点：它色彩分层高，图象密度再现力强，低图象密度区分层平滑，并可得到高的图象密度，除高分辨率的图象质量方面的优点之外，该装置相对小巧，价格较低，维护方便，且输出时间短、有较高速度。这些特征是本发明的目的，并且对彩色打印机特别有效。

本发明使用绕滚筒或鼓轮轴心连续滚转的卷式记录纸，而不采用上述每种记录系统所用的切成纸。例如，在升华型热转印情况下，使用图象接收记录纸，在其光滑基材上有一设计成吸收着色剂的吸收层，在接收层表面有一用于防止其与转印膜熔合的分隔层。

当卷式记录纸通过打印头和压板滚筒之间时，所述每一种记录装置在其上记录。例如，在升华式热转印中，除了该图象接收纸外，还使用了色带，其中，在由聚酯薄膜等形成的基膜的一边设有含升华型着色剂的着色剂层，并且设有抗热光滑层的转印膜卷在背面。该转印膜与图象接收纸相重叠，当通过热打印头与压板滚筒之间时，从背面以高温快速加热着色剂层使着色剂升华并熔化扩散到记录纸的接收层中以着色。全色图象可通过输出并重叠依次为黄、品红、青、黑色的转印膜中的每一种颜色，并使用热打印头来实现。此外本发明也包括了在彩色中不使用黑色的情况。

在本发明中，对于使用色带的记录系统，如升华型热转印，单色时使用一条色带，多色时使用多条色带，在多条色带情况下，提供条带涂层系统和不匀涂层系统，优选以作业线系统(line system)记录每幅图象的表面序列(face sequential)系统，例如，在表面序列中具有黄、品红、青和黑色的着色剂层。此外，着色剂层的顺序可以不同。

色带将在通过记录头时被顺序地绕在转轮上，但是卷式记录纸被夹卡开/关装置夹住其末端并被沿主走纸方向线性地拉出足够一幅画面的长度。

在本发明中，夹卡开/关装置的动作是重要的。首先，由一块或更多的橡胶片组成的夹卡将卷式记录纸末端压靠到金属部分。此外，有一个用于释放该记录纸末端压力的释放机构，这将随后介绍。第二，该夹卡开/关装置拉出记录纸并通过卷纸鼓轮的反向转动力将其拉回。夹卡开/关装置在距压板滚筒和记录头的最近外(初始位置)和最远处(拉出位置)之间进行线性往复运动。第三，该装置在实际打印(即单色时1次，彩色时3或4次)之前，空载运送记录纸。记录纸的空载运送是指：在卷纸末端只由夹卡开/关装置夹住，打印头并不打印，以及记录纸在出纸方向被拉出足够一幅图象的长度之后，该卷纸再被拉回。利用这种性质：即补偿记录纸从正常位置偏向垂直于主走纸方向左和右(称为偏歪)的现象，以及校正记录纸自身扭曲，卷纸被卷纸鼓轮的反转力拉回到初始位置。第四，无论是单色还是彩色，在一幅图片打印完之后，夹卡开/关装置返回到初始位置，随后在夹卡松开时，夹卡开/关装置内的导轮转动，以将打印成一幅图片的那部分记录纸送入出纸口。

如上所述，本发明中，当记录纸末端被夹卡开/关装置向外拉时，其上绕有卷式记录纸的鼓轮正向转动，将纸送出；但当夹卡开/关装置从拉出位置返回初始位置时，该装置则通过施于卷纸鼓轮的反转力沿主走纸方向上卷回一张图片部分。此外，本说明书中的主走纸方向是指利用卷纸鼓轮，卷纸通过压板滚筒和打印头之间的朝出纸口的方向。

在本发明中，通过采用所述的任一种记录系统可极大改变打印头的功能和结构。即，打印头的功能与结构变化有赖于记录系统能量的类型。例如，已公知许多依赖电、压、热、光和磁能的打印机，本发明也采用了这些结构。在它们之中，热打印头不仅在如打印密度、高速、低噪音和可控性等功能方面十分优异，而且在如装置制造，实现小型化等结构方面表现极佳，因此最适合本发明。

在本发明中，使夹卡开/关装置在初始位置和拉出位置之间线性往复运动的驱动力需要有高精度以提高记录纸的定位精度。脉冲转筒的精度高，但价格昂贵。因此，可通过某些方法得到所需高精度的线性往复运动。例如，在夹卡开/关装置外面装上用于线性移动该装置的齿轮，再把其上设有等距齿的同步皮带装到它上面，并通过脉冲电机带动该同步皮带。

其已打印完成(或是单色，或是彩色)指定循环数的卷式记录纸在其初始位置处被松开，并通过布置在靠着夹卡上下两边的一套出纸导轮送向出纸方向。卷纸可以手工或半手工裁切。但也可以在处于初始位置的夹卡开/关装置和出纸口之间安装所需的切纸装置。如有必要，在切纸装置之前或之后，即从夹卡开/关装置穿过切纸装置通向出纸口的通道上，安装一套或多套转轮。通过安装切纸装置，卷式记录纸就能通过与一般的切成纸同样的形式在出纸口顺序累积。

而且，如有必要，本发明的记录装置还可安装各种用于检测记录纸、色带、夹卡开/关装置、和记录纸末端等处位置的传感器，以及安装打印头驱动电路和存储器，冷却风扇，输入/输出接头，过流断路器，驱动多种部件的电机，维护用的开关等。

以下，参照附图介绍本发明的实施方案。

图1是依本发明记录装置的一个实施例的总图。

图2是夹卡开/关装置的剖视图。

图中参考数字

1…记录装置

2…压板滚筒

3…打印头

4…卷式记录纸

5，5a，5b…夹卡开/关装置

6，6′…色带

7…切纸器

8…出纸口

9…夹板

10…橡胶夹垫

11…夹臂

12a，12b…出纸导轮

13…记录纸

14…夹卡弹簧

15…夹卡释放杠杆

16…凸轮

17…齿轮

18a，18b…导纸板

图1是显示升华型热转印彩色打印机整体的剖视图。在图1中，卷式记录纸4绕鼓轮转动，着色剂层的表面顺序为黄、品红、青和黑的升华式色带6在记录装置1的压板滚筒2和热打印头3之间被拉出并送入。卷式记录纸的末端被夹卡开/关装置5夹住。该夹卡开/关装置在图中5所示的初始位置和5′所示的拉出位置之间(图中箭头所示的长度为最大)进行直线往复运动。图中未示出驱动源。但是，通过在夹卡开/关装置外安装齿轮，在其上装同步皮带，并由脉冲电机转动该同步皮带可实现高精度的线性往复运动。

切纸装置7装在夹卡开/关装置5和出纸口8之间。切成指定大小的记录纸从出纸口送出。色带由鼓6和6′这两个鼓轮带动，以黄、品红、青和黑的表面顺序送入。

图2是夹卡开/关装置5的细化剖视图。该夹卡开/关装置大体上由上部装置5a和下部装置5b组成。出于维护，上部装置5a应最好可开可关。卷式记录纸4被拉出的末端13由夹臂11上的橡胶夹垫10和由金属制成的夹板9夹住。处在夹纸状态的整个夹卡开/关装置延箭头所示方向线性往复运动。橡胶夹垫10没必要是一片，为了均布压力，几片例如6片橡胶夹垫应最好依记录纸宽度分开布置。

至于夹臂11的开/关，通过转动带有凸轮16的齿轮17，移动的夹卡开/关杠杆15应以图中箭头方向转动，该夹卡开/关杠杆15顶着夹卡弹簧14将夹臂11以箭头所示方向转动，以松开夹卡。通过与此相反的动作可得到夹卡的压力。记录纸13由夹卡弹簧14的拉力压在橡胶夹垫10与夹板9之间。

一套出纸导轮12a和12b紧靠橡胶夹垫10和夹板9布置，其一幅图打印完毕的记录纸13被送向沿位于上下导纸板18a和18b之间的出纸方向安装的切纸装置7。

除了所述机械部件的解释之外，也将介绍记录时执行的动作。在初始位置，通过松开并合上夹卡已经夹住记录纸末端13的夹卡开/关装置5，将记录纸延主走纸方向向左侧线性移动被记录一次的长度。此时，在仅用滚轮而不激活记录头的情况下，通过图中画出的同步皮带和脉冲电机将记录纸空载送出。随后，因为反转力作用于卷纸鼓轮4，所以记录纸13返回到初始位置而无任何折皱。在这种情况下，产生于记录纸13的称为歪斜的变形得到校正，即记录纸末端由记录纸自身向垂直于主走纸方向的方向产生偏歪，但返回到了正确位置。这样，记录纸的空载运送对于校正歪斜，在本发明中是重要的，尤其是在彩色打印的情况下，这极大增强了图象质量，因为随后的4色或3色打印都将被正确定位。

随后，单色时打印一次，彩色时打印3次或4次。记录纸13的末端被夹住，夹卡开/关装置5通过同步皮带和脉冲电机再次将记录纸从初始位置拉出。在这种拉出过程中，首次打印，如单一黑色时的黑色和彩色时的黄色，通过热记录头3从色带6被打印到记录纸上。记录纸被拉出时，色带穿过记录纸4和热记录头3之间，并在转鼓或卷轮之间，从转鼓6绕到6′上。在夹卡开/关装置所执行的拉出和首次打印完成，以及该夹卡开/关装置已到了其完全拉出的位置时，该装置在不松夹卡使记录纸末端被夹住的情况下，将记录纸拉回。不仅夹卡开/关装置回到初位，而且由于传给卷纸鼓轮4的反转，记录纸13也被正确地拉回到其初始位置。

如果是打印单色，则过程进入到随后的出纸动作，但在本发明效果得到很强表现的彩色打印时，夹卡开/关装置如同所述黄色的情况，针对品红、青和黑色重复相同的动作，再回到初始位置，然后进入随后的出纸动作。此时，所有打印都被记录了。为了参考，在彩色打印时，有时省去黑色。

在出纸动作中，装在夹卡开/关装置5内的紧靠橡胶夹垫10和夹板9的一套出纸导轮12a和12b开始转动，于是这些出纸导轮将被夹住的记录纸13的末端延主走纸方向导送，记录纸可直接导向出纸口并在纸盘等中积累。但是，使用指定尺寸的切成纸通常是方便的，因此，在此实施例中，由上、下导纸板18a和18b引导的记录纸由切纸装置7垂直于主走纸方向裁切，并经出纸口8在纸盘中顺序积累。

如上所述，第一，本发明的记录装置结构简单，但却能在即使是大号纸上记录。因此，该装置能设计成小尺寸，从而问题少且维护简便。第二，定位精度极大提高，并且通过重复夹卡开/关装置的往复运动以及装上用于首先校正歪斜的空载送纸机构，使打印精度和分辨率得以更高。因此，尤其是在彩色打印中，得到了如色彩层次等图象质量极好的打印。第三，当装有切纸装置时，最终记录完成后的卷纸具有与一般切成纸相似的形式。第四，因为使用卷纸，本发明显示出许多很好的效果：除了夹卡开/关装置的动作外，记录纸可被容易定位。

Claims (9)

1.一种包括压板滚筒和在压板滚筒与记录头之间被拉和送的卷式记录纸的记录装置，其特征在于：装有记录拉—送部件，它包括：一个夹卡开/关装置，用于夹住卷式记录纸的末端并在每次记录时根据主走纸方向上被记录一次的长度执行指定循环数的线性往复运动；一个可反转的卷纸鼓轮，用于在所述卷式记录纸以指定的循环数往复运动时拉回该记录纸。

2.权利要求1所述的记录装置，其特征在于：所述夹卡开/关装置执行的线性往复运动的指定循环数在黄、品红、青和黑的彩色打印时被置为4次，或在黄、品红、青的彩色打印时被置为3次。

3.权利要求1所述的记录装置，其特征在于：它是一种记录头为热记录头的热转印记录装置。

4.权利要求3所述的记录装置，其特征在于：所述热转印记录装置是升华式热转印装置，并具有在热记录头和记录纸之间拉送升华式热转印带的色带机构。

5.权利要求1所述的记录装置，其特征在于：在所述记录装置的夹卡开/关装置与出纸口之间有一切纸器。

6.权利要求1所述的记录装置，其特征在于：所述夹卡开/关装置包括一个用于夹住卷式记录纸末端的夹板，1片或多于2片的橡胶夹垫，一个能通过夹卡弹簧压住记录纸的有橡胶夹垫的夹臂，一个松开夹臂压力的夹卡释放杠杆，一个用于操作释放杠杆的有凸轮的齿轮，和一个套用于将记录纸送入切纸器的出纸导轮。

7.权利要求6所述的记录装置，其特征在于：所述夹卡开/关装置具有用于仅用滚轮时，夹住记录纸末端以校正记录纸的变形，并将纸空载送向出纸方向的机构。

8.权利要求1所述的记录装置，其特征在于：装有一脉冲电机和同步皮带机构，它在每次记录时，根据主走纸方向的长度将指定循环数的线性往复运动传给夹卡开/关装置。

9.权利要求1所述的记录装置，其特征在于：该压板滚筒随夹卡开/关装置和记录纸的运动而转动。