切割移動介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】在一個實例中，用于切割移動介質(zhì)的切割器包括切割工具，該切割工具能夠沿著第一直線以足以沿著不同于第一直線的第二直線切割移動介質(zhì)的速度移動。
【專利說明】切割移動介質(zhì)
【背景技術(shù)】
[0001]用于大規(guī)格噴墨印刷機的紙張和其它印刷介質(zhì)可作為預(yù)切割片張或柔性卷幅(web)卷來供應(yīng)。在介質(zhì)卷幅上進行印刷的印刷機有時包括在印刷之前、期間或者之后將卷幅自動地切割成期望尺寸的片張的切割器。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0002]圖1是示出了噴墨印刷機的框圖，其中可實施新的對角介質(zhì)切割器的實例。
[0003]圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的包括對角卷幅切割器的卷幅印刷機的圖解正視圖。
[0004]圖3是示出了諸如可用于圖1和2中所示的印刷機中的對角卷幅切割器的一個實例的平面圖。
[0005]圖4和5示出了圖3中所示的對角切割器的操作。
[0006]圖6和7示出了以不同于直角切割的方式來切割印刷介質(zhì)。
[0007]圖8是示出了可用于圖1-5中所示的對角切割器的一個切割器實例的框圖。
[0008]圖9-12示出了作為用于圖1-5中所示的對角切割器的一個實例的旋轉(zhuǎn)刀片切割器的操作。
[0009]圖13和14示出了可用于圖9-12中所示的切割器中的可撤回的切割器刀片。
[0010]貫穿附圖，使用相同的部件標(biāo)號來表示相同的或相似的部件。
【具體實施方式】
[0011]在傳統(tǒng)的噴墨卷幅印刷機中，使卷幅停止以允許切割器來切割該卷幅。這樣的印刷機中的切割操作與印刷操作相比通常很快，且因此，停止卷幅來進行切割并不會顯著地降低印刷機的吞吐量。然而，隨著開發(fā)出更快的噴墨印刷機，停止卷幅來進行印刷可能顯著地降低印刷機吞吐量。因此，開發(fā)了新的介質(zhì)切割器，以允許在大規(guī)格噴墨印刷機中切割印刷介質(zhì)卷幅而不用在切割期間停止卷幅。然而，新的切割器不限于用于噴墨印刷機中或用于切割介質(zhì)卷幅，而是可在其它裝置中實施和/或?qū)嵤橛糜谇懈钇瑥垺⒕矸蚱渌橘|(zhì)形式。以下實例和實施方式不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍在說明書后面的權(quán)利要求中被限定。
[0012]在一個實例中，用于切割移動介質(zhì)的新的切割器包括沿著直引導(dǎo)線以足以沿著不同于引導(dǎo)線的直切割線來切割移動介質(zhì)的速度K。被驅(qū)動的切割工具。雖然希望切割線會典型地垂直于切割操作期間介質(zhì)移動方向，因而進行直角切割，但其它直切割線也是可行的。為了進行直角切割，引導(dǎo)線被定向為處于相對于介質(zhì)移動方向測量的銳角α，且切割工具的速度Vc由等式Vc =確定，其中，Km是介質(zhì)的速度。
cos α
[0013]如在本文檔中所用的，“銳角”表示小于90°且大于0°的角度。
[0014]圖1是示出噴墨印刷機10的框圖，在所述噴墨印刷機中可實施新的介質(zhì)切割器的實例。參看圖1，噴墨印刷機10包括印刷頭12、墨供應(yīng)裝置14、滑動架16、印刷介質(zhì)傳送器18以及控制器20。圖1中的印刷頭12大體表示一個或多個印刷頭以及相關(guān)聯(lián)的機械以及電氣構(gòu)件，以用于將墨滴分配到紙張或其它印刷介質(zhì)22的片張或連續(xù)卷幅上。印刷頭12可包括跨過印刷介質(zhì)22的寬度的一個或多個靜止印刷頭。備選地，印刷頭12可包括跨過介質(zhì)22的寬度在滑動架16上前后掃描的一個或多個印刷頭。印刷頭12可包括，例如，熱墨分配元件或壓電墨分配元件。其它印刷頭構(gòu)造和墨分配元件也是可行的。圖1中的控制器20大體表示編程程序、處理器(一個或多個)以及相關(guān)聯(lián)的存儲器，以及控制印刷機10的操作元件所需的電子電路和構(gòu)件。
[0015]墨室24和印刷頭12通常一起容納在墨筆26中，如圖1中的虛線所示。墨供應(yīng)裝置14通過墨室24將墨供應(yīng)到印刷頭12。墨供應(yīng)裝置14、室24以及印刷頭12可一起容納在墨筆中。備選地，墨供應(yīng)裝置14可與墨室24和印刷頭12分開地被容納，如圖所示，在這種情況下，墨通過柔性管或其它合適導(dǎo)管供應(yīng)到室24。印刷機10典型地將包括多支墨筆26，例如針對多種墨顏色中的各種顏色存在相應(yīng)一支筆。
[0016]介質(zhì)傳送器18推動印刷介質(zhì)22經(jīng)過印刷頭12。對于靜止的印刷頭12，介質(zhì)傳送器18可連續(xù)地推動介質(zhì)22經(jīng)過印刷頭12。對于掃描印刷頭12，介質(zhì)傳送器18可增量式地推動介質(zhì)22經(jīng)過印刷頭12，在印刷各行時停止，且之后推動介質(zhì)22以便印刷下一行。印刷機10還包括用于切割印刷介質(zhì)22的對角切割器28。如下文詳細(xì)描述的，切割器28構(gòu)造成沿直線移動且進行直角切割(或其它期望切割角度)而不用停止介質(zhì)22。雖然期望對角切割器28將通常實施于在卷幅介質(zhì)22上進行印刷的卷幅供給印刷機10中，對角切割器28也可實施于在片張介質(zhì)22上進行印刷的片張供給印刷機10中。
[0017]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的包括對角卷幅切割器28的印刷機10的圖解正視圖。參看圖2，印刷機10包括，例如，一組用于分配不同顏色的墨的多個墨筆26。墨筆26安裝在位于臺板30上方的滑動架16上。在圖2中所示的實例性實施方式中，印刷機10中的介質(zhì)傳送器18包括卷幅供應(yīng)卷軸32以及一系列傳送輥子34、36和38，以用于使得介質(zhì)卷幅22沿著介質(zhì)路徑40從供應(yīng)卷軸32移動經(jīng)過印刷區(qū)域42處的臺板30而到達(dá)輸出籃44。介質(zhì)引導(dǎo)件46可用于沿著介質(zhì)路徑40支承和引導(dǎo)介質(zhì)22。在一個實例中，切割器28(實線)位于印刷區(qū)域42上游且處于傳送輥子34與36之間。在一另外的實例中，切割器28 (虛線)位于印刷區(qū)域42下游且處于傳送輥子36與38之間。
[0018]在介質(zhì)卷幅22被切割后，卷幅的下游切割部分可表征為介質(zhì)片張而不是介質(zhì)卷幅，特別是對于切割卷幅的較短長度而言。然而，為了方便且為了避免切割器28在諸如圖2中所示的印刷機10的卷幅供給印刷機中的使用與切割器28在片張供給印刷機中的使用之間的混淆，對“卷幅”介質(zhì)或介質(zhì)“卷幅”的引用意味著在卷幅被切割之前以及之后兩種情況下在卷幅供給印刷機中的印刷介質(zhì)，而“片張”介質(zhì)或介質(zhì)“片張”的引用意味著在片張被切割之前以及之后兩種情況下在片張供給印刷機中的印刷介質(zhì)。
[0019]圖3是示出了諸如可用于圖1和2中所示的噴墨印刷機中的對角卷幅切割器28的一個實例的平面圖。圖4和5示出了圖3中所示的切割器28的操作。參看圖3-5，切割器28包括切割工具48和靜止的線性引導(dǎo)件50。該上下文中“靜止”表示引導(dǎo)件在切割操作期間是靜止的，而不表示引導(dǎo)件是不可動的。事實上，在一些實施方式中期望引導(dǎo)件50的位置是可調(diào)的。引導(dǎo)件50以相對于介質(zhì)22移動經(jīng)過該引導(dǎo)件50所在的方向測量的銳角α定向。因此，切割工具48在不垂直于前進的介質(zhì)22的方向上沿著直引導(dǎo)線52(圖4)移動。已經(jīng)展示出，切割工具48和介質(zhì)22可在不同的方向上同時沿著直線路徑移動，以便在切割操作期間形成直角切割線54(圖5)而不用停止介質(zhì)22。
[0020]切割工具48的速度由圖3中的矢量V。表示。介質(zhì)22的速度由圖3中的矢量Vm表示。各個部件的速度(即，速度矢量的大小)分別由Kc和Km表示(速度V為粗字體，而速度K為傾斜字體)。切割工具48以速度K。且以足以沿著不同于引導(dǎo)線52的直切割線54切割移動介質(zhì)22的角度α被驅(qū)動。雖然期望在進行直角切割的切割操作期間切割線將典型地垂直于介質(zhì)移動方向，但其它切割線是可行的，如下文參照圖6和7所述。對于圖5中所示的直角切割線54 (其中引導(dǎo)線52定向為相對于介質(zhì)移動方向測量成銳角α )來說，切割工具的速度K。由以下等式I確定。
[0021]等式I: Vc =,其中，Km是介質(zhì)的速度。
COS CX
[0022]大體上，等式I限定了直角切割線的切割工具速度K。、引導(dǎo)角度α以及介質(zhì)速度Km之間的關(guān)系。因此，雖然以上等式I形式規(guī)定了匕為Km和引導(dǎo)角度α的函數(shù)，但等式I可改寫為規(guī)定引導(dǎo)角度α為切割工具速度K。和介質(zhì)速度Km的函數(shù)，或規(guī)定介質(zhì)速度Km為切割工具速度K。和引導(dǎo)角度α的函數(shù)。
[0023]切割工具48的速度V?？煞殖蓛蓚€分量，即沿與介質(zhì)22移動方向相同的方向(圖3中的Y方向)的一個分量Vw以及垂直于介質(zhì)22移動方向的第二分量Vex(圖3中的X方向)。如果切割工具速度的沿介質(zhì)前進方向的分量^^具有與介質(zhì)速度Vm相同的大小(即，匕Y=匕)，則切割器在介質(zhì)22上的移動垂直于介質(zhì)前進方向。因此，垂直于介質(zhì)22的切割分量Vai是相對于切割介質(zhì)22的唯一分量，且切割被進行成就像介質(zhì)22停止而切割工具48被直線地驅(qū)動經(jīng)過介質(zhì)22，而事實上，介質(zhì)22絕不停止運動。
[0024]圖6和7示出了以直角切割之外的方式來切割介質(zhì)22。參看圖6和7，形成相對于介質(zhì)22移動方向(其平行于介質(zhì)22的邊緣，圖6和7中的Y方向)呈銳角Θ的切割線54。切割線54在圖6中從左至右向下地傾斜，且在圖7中從左至右向上地傾斜。在任一種情況中，切割器速度匕、引導(dǎo)角度α以及切割線角度Θ之間的關(guān)系都由以下等式2限定。
[0025]等式2: tan0 =，其中，&是介質(zhì)的速度，且|% — Vc cos a!是Vu - Vc COS O的絕對值。
[0026]在圖2中所示的其中介質(zhì)卷幅22以在從I英寸/秒到8英寸/秒的范圍內(nèi)的速度前進的噴墨卷幅印刷機10的一個實例中，測試表明:如果卷幅22在切割操作期間沒有處于張力下，80°到86°范圍中的切割器引導(dǎo)角度α以及根據(jù)以上等式I的對應(yīng)切割器速度^對紙卷幅22執(zhí)行質(zhì)量良好的直角切割。因此，在一個具體實例中，需要90英寸/秒的切割器速度K。以在以8英寸/秒前進的紙卷幅介質(zhì)22上針對85°的引導(dǎo)角度α進行直角切害I]。在切割期間釋放介質(zhì)卷幅22中的張力(如果有的話)會提高切割的質(zhì)量。在切割操作期間比使得介質(zhì)22遠(yuǎn)離切割器28移動略快地使介質(zhì)22移動進入切割器28中會有助于釋放在切割器28處介質(zhì)22中的張力。如果使用該技術(shù)來釋放卷幅張力，則遠(yuǎn)離切割器28移動的介質(zhì)22的速度用于等式I和2中的ΚΜ。
[0027]以上提到的具體參數(shù)并不排除使用其它銳角的引導(dǎo)角度和切割器速度Vc。而是，給出這些參數(shù)以示出在實際印刷環(huán)境中的一種實例性實施方式。
[0028]圖8是示出了可用于圖1-5中所示的對角切割器28的一個切割器示例的框圖。圖9-12示出了作為用于圖1-5中所示的對角切割器的一個示例的旋轉(zhuǎn)刀片切割器的操作序列。首先參看圖8，切割器28包括切割工具48、線性引導(dǎo)件50、可變速度馬達(dá)56以及馬達(dá)控制器58。控制器58控制馬達(dá)56的速度，以便驅(qū)動切割工具48沿著引導(dǎo)件50以期望速度K。前進。新的對角切割器中的至少一些實例的一個優(yōu)點是能夠使傳統(tǒng)的可變速度介質(zhì)切割器適于新的設(shè)計。例如，傳統(tǒng)的可變速度旋轉(zhuǎn)刀片切割器可以期望引導(dǎo)角度α定向且以期望速度被驅(qū)動，以實現(xiàn)直角切割，如圖9-12中所示。圖8中的馬達(dá)控制器58可集成到印刷機控制器20(圖1)中，或者可使用單獨的可編程的馬達(dá)控制器。
[0029]如通過比較圖9、10和11最佳地看到的，旋轉(zhuǎn)刀片切割工具48沿著以期望角度α定向的靜止線性引導(dǎo)件50以期望速度匕被驅(qū)動，如上所述，以便產(chǎn)生越過介質(zhì)22的直角切害I]。然后，如圖12中所示，切割工具48返回至其起始位置，以準(zhǔn)備進行其它切割操作。為了在停止介質(zhì)22的情況下使得切割工具48返回到其起始位置，可使用傳統(tǒng)的可撤回的旋轉(zhuǎn)刀片切割工具48，諸如圖13和14中所示的切割工具。圖13示出了具有展開以用于切割的切割刀片60的工具48。圖14示出了工具48，其中切割刀片60被撤回，以便返回到起始位置。在圖13和14中所示的實例中，切割器路徑的各端處的阻擋器62、64接合切割工具48上的杠桿臂66的端部，以便相應(yīng)地撤回以及展開支承在滑動架68中的刀片60。偏壓彈簧70有助于將刀片60保持在各個位置。
[0030]如上文提到的，圖中所示以及上文所描述的實例和實施方式并不限制本發(fā)明。其它實例和實施方式是可行的。因此，可作出這些和其它實例、實施方式、構(gòu)造和細(xì)節(jié)，而不會偏離由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于切割移動介質(zhì)的切割器，包括: 靜止的線性引導(dǎo)件，所述線性引導(dǎo)件以相對于介質(zhì)移動方向測量的銳角α定向；和 能夠沿著所述引導(dǎo)件以速度V。移動的切割工具，所述速度V。由等式Vc = ■確定，其中Vm是所述介質(zhì)的速度。
cos Ce
2.如權(quán)利要求1所述的切割器，還包括可變速度馬達(dá)，其可操作地連接到所述切割工具，以使得所述切割工具沿著所述引導(dǎo)件以速度V。移動。
3.如權(quán)利要求2所述的切割器，還包括馬達(dá)控制器，其操作性地連接到所述馬達(dá)，以便控制所述馬達(dá)的速度，以使得所述切割工具沿著所述引導(dǎo)件以速度V。移動。
4.一種用于切割移動介質(zhì)的切割器，包括:切割工具，其能夠沿著第一直線以足以沿著不同于所述第一直線的第二直線切割移動介質(zhì)的速度\移動。
5.如權(quán)利要求4所述的切割器，其中，在切割操作期間，所述第二直線垂直于介質(zhì)移動方向。
6.如權(quán)利要求4所述的切割器，其中: 在所述切割操作期間，所述第一直線以相對于介質(zhì)移動方向測量的銳角α定向； 在切操作期間，所述第二直線垂直于所述介質(zhì)移動方向；以及 所述切割工具的速度Vc由等式=?確定，其中，Vm是所述介質(zhì)的速度。 u cos α
7.如權(quán)利要求4所述的切割器，其中: 在所述切割操作期間，所述第一直線以相對于所述介質(zhì)移動方向測量的銳角α定向； 在所述切割操作期間，所述第二直線以相對于所述介質(zhì)移動方向測量的銳角Θ定向；以及 所述切割工具的速度V。由等式tan Θ = (|；■■■■■■■■冗確定，其中，vM是所述介質(zhì)
Ir U1-FutOS ?I的速度。
8.一種用于切割移動介質(zhì)的方法，包括:使得切割工具沿著第一直線以速度V。移動，以便沿著不同于所述第一直線的第二直線切割所述移動介質(zhì)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，使得所述切割工具移動包括:使得所述切割工具以速度V。以相對于所述介質(zhì)移動方向測量的銳角α移動，所述速度V。由等式Vq — ~I確定，其中Vm是所述移動介質(zhì)的速度。
cos a
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，使得所述切割工具移動包括:使得所述切割工具以速度&以相對于所述介質(zhì)移動方向測量的銳角α移動，以便沿著以相對于所述介質(zhì)移動方向測量的銳角Θ定向的第二直線來切割所述移動介質(zhì)，所述速度V。由等式L ΛFr sin atol1 θ =-co1-α?離，財Vm題.云力細(xì)勺髓。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括:當(dāng)使得所述切割工具移動時，與使得所述卷幅移出所述切割工具相比，使得所述介質(zhì)更快地移入所述切割工具中。
【文檔編號】B41J11/66GK104136226SQ201280070821
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月28日
【發(fā)明者】D.C.弗南德茲, M.R.里納雷斯, M.U.內(nèi)布雷達(dá) 申請人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)