專利名稱：用于從一摞打印介質(zhì)分離一張打印介質(zhì)的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速、攝影質(zhì)量打印機(jī)。具體地，本發(fā)明涉及用于從一摞打印介質(zhì)分離一張打印介質(zhì)的設(shè)備，其中，所述打印介質(zhì)是多孔的。
背景技術(shù)：
申請人已開發(fā)出多種不同的提供高速、攝影質(zhì)量打印的打印頭。打印頭包括排列為一密集陣列的噴墨噴嘴。為提供該攝影質(zhì)量的打印，該噴嘴被設(shè)置為提供高達(dá)每英寸1600點(diǎn)(dpi)的分辨率。
所述噴墨噴嘴使用微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)形成。使用MEMS技術(shù)能夠獲得非常高速的打印性能，其中可以每秒2頁的速率進(jìn)行打印(對于雙面打印)。為便于該高速打印，首先，重要的是進(jìn)送給該打印機(jī)的打印臺的紙張或打印介質(zhì)被精確地對齊，且能夠在盡可能少量出現(xiàn)卡紙或者類似的情況下獲得期望的進(jìn)給速率。其次，該紙張必須能夠被以足以能夠充分使用該打印臺的高速打印能力的速率送進(jìn)至該打印臺。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種從一摞打印介質(zhì)中分離一張打印介質(zhì)的設(shè)備，所述打印介質(zhì)是多孔的，且該設(shè)備包括一種介質(zhì)傳送裝置，用于將已從該摞打印介質(zhì)分離的最頂層打印介質(zhì)傳送至打印機(jī)的打印臺；分離裝置，與所述介質(zhì)傳送裝置相聯(lián)系，用于將該層打印介質(zhì)從該摞打印介質(zhì)分離開，所述分離裝置包括流體傳輸裝置，用于將流體吹送至該摞介質(zhì)的頂面以有效地將該最頂層打印介質(zhì)從該摞介質(zhì)分離開。
獲取裝置，由該介質(zhì)傳送裝置攜載，用于獲取所述最頂層介質(zhì)的至少一部分，且用于使該介質(zhì)傳送裝置便于將所述最頂層介質(zhì)傳送至該打印臺。
該介質(zhì)傳送裝置可包括拾取組件，用于從該摞介質(zhì)拾取最頂層介質(zhì)。該拾取組件可包括形式為棒或管的細(xì)長元件，和多個(gè)位移輔助裝置，用于輔助該最頂層介質(zhì)從該摞介質(zhì)移開一段距離，該位移輔助裝置被沿該細(xì)長元件的長度間隔一段距離設(shè)置。
該細(xì)長元件可定義多個(gè)流體端口，且每個(gè)位移輔助裝置包括一占用面積限定部分，其圍繞所述端口中的一個(gè)并自該細(xì)長元件懸垂。更具體地，每個(gè)位移輔助裝置可以是墊或盤的形式，在使用中，其從該細(xì)長元件垂下朝向該摞介質(zhì)。每個(gè)墊可以從容納在一個(gè)該細(xì)長元件的流體端口中的空心桿懸垂。該桿可以限定一通道。
該流體輸送裝置可包括多個(gè)流體供應(yīng)管道，每一個(gè)管道與該細(xì)長元件的一個(gè)流體端口流體連通，僅有某些流體端口具有與其相聯(lián)系的流體供應(yīng)管道，其余流體端口不與該流體供應(yīng)管道流體連通。
該流體供應(yīng)管道可以被連接至并與一流體供應(yīng)匯集管連通。
該獲取裝置可以是流體吸取裝置，該獲取裝置包括多個(gè)流體吸取管道，每個(gè)流體吸取管道與該細(xì)長元件的一個(gè)其余的流體端口流體連通。
該流體吸取管道可以被連接至并與一流體抽取匯集管連通。
該拾取組件可操作來從該摞介質(zhì)提起該最頂層介質(zhì)并將其進(jìn)送給該打印臺?？稍谠摯蛴∨_的入口設(shè)置一對壓輪。在一優(yōu)選實(shí)施例中，該拾取組件的棒被安裝在一對間隔的搖動臂上并可相對于該搖動臂轉(zhuǎn)動。該搖動臂又被固定地安裝于一軸上，該軸被可旋轉(zhuǎn)地支撐于打印機(jī)上。因此，為便于該拾取組件的棒的運(yùn)動，該流體供應(yīng)導(dǎo)管和該流體吸取導(dǎo)管呈撓性軟管的形式。
該設(shè)備可包括一流體供應(yīng)裝置，用于向流體供應(yīng)匯流管提供流體以提供給所述流體供應(yīng)管道，和一流體抽取裝置，用于從流體抽取匯流管中抽取流體以在該流體吸取管道中產(chǎn)生吸取作用。該設(shè)備可進(jìn)一步包括驅(qū)動該流體供應(yīng)裝置和流體抽取裝置的驅(qū)動裝置。該流體供應(yīng)裝置和流體抽取裝置每一個(gè)可以分別為氣泵和抽氣泵的形式。
驅(qū)動裝置可以是驅(qū)動電機(jī)。該氣泵可以安裝在該驅(qū)動電機(jī)的第一輸出軸上，而抽氣泵安裝在該驅(qū)動電機(jī)的一相對的、第二輸出軸上。
該設(shè)備可以進(jìn)一步包括一控制裝置，用于控制向該流體供應(yīng)匯流管供應(yīng)流體和從該流體抽取匯流管抽取流體。該控制裝置可包括設(shè)置在每個(gè)流體供應(yīng)匯流管和流體抽取匯流管中的閥。優(yōu)選的，可電磁地操作每個(gè)閥。更具體的，每個(gè)閥可以是設(shè)置在該流體供應(yīng)匯流管的進(jìn)口和該流體吸取匯流管的出口中的電磁閥的形式。
以下結(jié)合附圖通過例子來描述本發(fā)明
圖1所示為包括打印介質(zhì)進(jìn)給裝置的打印機(jī)的一部分，該打印介質(zhì)進(jìn)給裝置包括根據(jù)本發(fā)明的用于從一摞打印介質(zhì)分離一張打印介質(zhì)的設(shè)備；圖2所示為包括本發(fā)明的該設(shè)備的該打印介質(zhì)進(jìn)給裝置的三維視圖；圖3所示為該打印介質(zhì)進(jìn)給裝置的三維仰視圖；圖4所示為該打印介質(zhì)進(jìn)給裝置的設(shè)備的初始階段操作的示意性的截面?zhèn)纫晥D；圖5所示為該打印介質(zhì)進(jìn)給裝置的設(shè)備的進(jìn)一步操作的示意性的截面?zhèn)纫晥D。
具體實(shí)施例首先參考圖1，其中示出打印機(jī)的一部分，通常其以參考標(biāo)號10來標(biāo)識。打印機(jī)10為一高速打印機(jī)，其以大約每秒一至兩張或每秒兩至四頁(即一張的兩面)的速度打印介質(zhì)的兩面。在此情況下，打印介質(zhì)為成摞的形式。為便于說明，以下將參考為一摞A4打印紙且更具體的，為具有預(yù)定孔隙率程度的若干紙張的打印介質(zhì)來對本發(fā)明加以描述。
打印機(jī)10為實(shí)現(xiàn)高速打印，具有一打印臺12，其包括一對相對的打印頭14。每個(gè)打印頭14為MEMS芯片的形式，具有噴墨噴嘴陣列來獲得所期望的高速、攝影質(zhì)量的打印。所述噴嘴被設(shè)置在密集的陣列中以提供高達(dá)每英寸1600點(diǎn)(dpi)的分辨率，以易于進(jìn)行攝影質(zhì)量打印。
打印臺12包括一組初級滾輪16，包括驅(qū)動滾輪18和從動滾輪20。該組初級滾輪16設(shè)置在打印臺12的打印頭14的上游以將一紙張傳送至打印頭14。
如上所述，打印介質(zhì)被放置為一摞30。該摞紙張30被容納在打印機(jī)10的一個(gè)容納箱(未示出)中，且被保持在一適合的機(jī)盒中(也未示出)緊靠該打印機(jī)10的金屬隔板(也未示出)。
打印機(jī)10包括一設(shè)備32，根據(jù)本發(fā)明，該設(shè)備形成一紙張進(jìn)給裝置的一部分，用于將一張紙從該摞紙30進(jìn)給至該組初級滾輪16的滾輪18和20，以便可將該紙張傳送至打印臺12進(jìn)行打印。該紙張進(jìn)給裝置包括一樞軸棒或樞軸34，其被步進(jìn)電機(jī)36可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。在該軸34的每一端設(shè)有一個(gè)搖動臂38。
該設(shè)備32包括一拾取組件40。該拾取組件40包括一細(xì)長元件或拾取棒42。該拾取棒42緊接該搖動臂38的自由端被可旋轉(zhuǎn)的地支撐于該搖動臂38之間。因此，當(dāng)該搖動臂38繞該軸34的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時(shí)，可使該拾取棒42繞該軸34的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
該設(shè)備32包括一在該拾取棒42上攜載的分離裝置44。該分離裝置44將該最頂層30.1紙張從該摞紙30分開。該分離裝置44包括形式為多個(gè)供應(yīng)管道46的流體輸送裝置，所述流體供應(yīng)管道46以間隔距離沿該棒42的長度設(shè)置。每一個(gè)管道46為撓性軟管的形式。
如圖3清晰可見，拾取棒42具有多個(gè)交互的流體端口48，50。每個(gè)流體管道46的出口端變寬大通向該棒42的一個(gè)流體端口48。每個(gè)管道46的一相對的入口端被連接至流體供應(yīng)匯流管52。
該設(shè)備32進(jìn)一步包括一獲取裝置54，由該拾取棒42攜載，用于在該最頂層紙30.1已從該摞紙30分離后，獲取該層紙30.1的至少一部分，以便使該拾取棒42易于將該最頂層紙張30.1傳送至該打印臺12，以下將對其進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。
獲取裝置54包括多個(gè)流體吸取管道56，其與分離裝置44的流體供應(yīng)管道46以交替的關(guān)系排列。該流體吸取管道56也為撓性軟管的形式，每一個(gè)具有與該拾取棒42的流體端口50連通的入口端。每個(gè)管道56的出口端被插入流體抽取匯流管58。
拾取組件40進(jìn)一步包括多個(gè)圍繞每一流體端口48、50的位移輔助裝置或墊60。每個(gè)墊60具有一桿部分62(圖4)，其突入該棒42中并視情況被連接至流體供應(yīng)管道46的出口端或一個(gè)流體吸取管道56的入口端。而每個(gè)位移輔助裝置可以是彈性杯。每個(gè)杯通過驅(qū)動裝置以彈簧的形式安裝在該拾取棒42上以符合具有波紋等的該摞30介質(zhì)的表面。
設(shè)備32包括形式為驅(qū)動電機(jī)64的驅(qū)動裝置(圖1)。一氣泵66安裝在電機(jī)64一端的輸出軸上，一抽取泵68安裝在電機(jī)64相對端的輸出軸上。氣泵66通過安裝在匯流管52入口端處的螺線管操作的閥70與流體供應(yīng)匯流管52連通。抽取泵68通過另一螺線管操作的閥72與抽取匯流管58的輸出端連通。
如上所述，打印機(jī)10為一高速打印機(jī)，其能夠以每秒一張的速度進(jìn)行打印。為利用該能力，重要的是以精確、受控的方式一張一張單獨(dú)地將紙張從該摞紙30進(jìn)送給該打印臺12。因此，該設(shè)備32有必要精確地從該摞紙30中分離一張紙以將其傳送至打印臺12。
此外，本發(fā)明特別用于多孔的打印介質(zhì)，例如80gsm的紙張。
在使用中，為使該最頂層紙張30.1與該摞紙張30分開，使該拾取棒42靠近該張紙的上表面但保持為使該墊60與該最頂層紙張30.1的頂面間隔一小段距離，例如，0.1至0.2mm。閥70被打開且閥72被關(guān)閉。驅(qū)動電機(jī)64被操作來使氣體穿過流體供應(yīng)匯流管52流進(jìn)每個(gè)流體供應(yīng)管46。氣體通過端口48排出，并被吹送至該最頂層紙張30.1的頂面。由于紙張的多孔性，該氣體還被驅(qū)動穿過該最頂層紙張30.1并接觸該摞紙張的從上往下數(shù)的第二張紙。這造成該摞紙張30的最頂層紙張30.1與其余紙張初始分離。
而且，在每個(gè)墊60的底面和該摞紙30的頂層紙張30.1之間產(chǎn)生的局部的低壓造成該最頂層紙張30.1至少被吸引至與該流體供應(yīng)管道46相聯(lián)系的拾取組件40的那些墊60。由于氣體穿過最頂層紙張30.1，因此有助于該最頂層紙張30.1與該摞紙30的其余紙張的分離。
當(dāng)該最頂層紙張30.1從該摞紙張30中就其下的紙張?zhí)崞饡r(shí)，該最頂層紙張30.1的前緣升起。一旦如此，閥70關(guān)閉同時(shí)閥72打開。打開閥72使氣體吸入拾取棒42的口50，穿過流體吸取管道56并從流體抽取匯流管58流出。結(jié)果，該最頂層紙張30.1的前緣被吸取至少緊靠與流體吸取管道56相聯(lián)系的那些墊60，如圖5所示，且被保持緊靠那些墊60被約束。此時(shí)，拾取棒42持續(xù)沿箭頭74的方向繞軸34旋轉(zhuǎn)。拾取組件40繼續(xù)沿箭頭74旋轉(zhuǎn)直到該最頂層紙張30.1的前緣進(jìn)送至該組滾輪16的滾輪18和20之間。閥72被關(guān)閉以釋放該最頂層紙張30.1上的吸力，使該組滾輪16的滾輪18，20將紙張30.1進(jìn)送至該打印臺12的打印頭14。一旦該紙張30.1的后緣離開該組件40的墊60，該拾取組件40返回圖4所示的位置，以準(zhǔn)備將下一張紙進(jìn)送給打印臺12。
將會理解與該摞紙30的最頂層紙張30.1的表面平行的氣流產(chǎn)生一低摩擦墊，其便于紙張30.1相對于拾取棒42的平移運(yùn)動。這允許通過任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ乖摷垙?0.1沿垂直于該拾取棒42的表面的方向移動，而不會妨礙該拾取棒42的拾取操作。其還有助于在將該紙張30.1進(jìn)送給該組滾輪16時(shí)，使該紙張30.1的尾部保持相對于該摞紙30間隔一段距離。
申請人已發(fā)現(xiàn)氣流沿初始“吹送”方向穿過流體供應(yīng)管道46的速度并不重要，拾取棒42和該摞紙30的最頂層紙張30.1之間的間隔也并不重要。此外，假如該摞紙中的紙張具有一頂程度的多孔性，則該摞紙的重量或等級也不重要。典型的，當(dāng)向該摞紙張30吹送氣體時(shí)，流體供應(yīng)管道46中存在大約5kPa的壓力。以大約1l/s的速度供應(yīng)氣體，且該氣體以大約1kPa的壓力、大約50m/s的速度離開該墊60和最頂層紙張30.1之間的空隙。已發(fā)現(xiàn)該設(shè)備32可使用從等級為40gsm的紙張至高分辨率、攝影質(zhì)量的噴墨紙操作。
申請人意外發(fā)現(xiàn)，通過將氣體吹送至該摞紙30上，可便于實(shí)現(xiàn)紙張的分離。這與人的直覺完全相反，因?yàn)槿藗儠A(yù)期吸入型機(jī)構(gòu)的操作會更好。然而，假設(shè)該摞紙30具有一定程度的多孔性，則可很好地實(shí)現(xiàn)將最頂層紙張從該摞紙30分離。
所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會理解，在不脫離如上廣泛描述的本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以如在具體實(shí)施例中所述對本發(fā)明進(jìn)行多種變化和/或修改。因此，這些實(shí)施例在所有方面都應(yīng)被認(rèn)為是示例性的，而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種從一摞打印介質(zhì)分離一張打印介質(zhì)的設(shè)備，所述打印介質(zhì)是多孔的且該設(shè)備包括介質(zhì)傳送裝置，用于將從該摞打印介質(zhì)分離的最頂層打印介質(zhì)傳送至打印機(jī)的打印臺；以及分離裝置，與該介質(zhì)傳送裝置相聯(lián)系，用于從該摞打印介質(zhì)分離該張打印介質(zhì)，該分離裝置包括流體輸送裝置，用于將流體吹送至該摞介質(zhì)的頂面以實(shí)現(xiàn)該最頂層打印介質(zhì)與該摞介質(zhì)的分離；以及獲取裝置，由該介質(zhì)傳送裝置攜載，用于獲取所述最頂層紙張的至少一部分并用于幫助所述介質(zhì)傳送裝置將所述最頂層介質(zhì)傳送至打印臺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中，所述介質(zhì)傳送裝置包括用于從該摞介質(zhì)拾取最頂層介質(zhì)的拾取組件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中，該拾取組件包括一細(xì)長元件和多個(gè)位移輔助裝置，用于輔助該最頂層介質(zhì)移離該摞介質(zhì)，該位移輔助裝置沿該細(xì)長元件的長度間隔排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中，所述細(xì)長元件限定多個(gè)流體端口，且每個(gè)位移輔助裝置包括圍繞一個(gè)端口且從該細(xì)長元件懸垂的占用面積限定部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，該流體輸送裝置包括多個(gè)流體供應(yīng)管道，每個(gè)管道與該細(xì)長元件的一個(gè)流體端口流體連通，僅有某些流體端口具有與它們相聯(lián)的流體供應(yīng)管道，其它流體端口則不與這些流體供應(yīng)管道流體連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，該流體供應(yīng)管道被連接至一流體供應(yīng)匯流管并與該匯流管連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，該獲取裝置為流體吸取裝置，該獲取裝置包括多個(gè)流體吸取管道，每個(gè)流體吸取管道與該細(xì)長元件的其余流體端口中的一個(gè)流體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，該流體吸取管道被連接至一流體抽取匯流管并與該流體抽取匯流管連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，與該流體供應(yīng)管道相聯(lián)系的該流體端口和與該流體吸取管道相聯(lián)系的流體端口沿該細(xì)長元件的長度相互交替。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其包括一流體供應(yīng)裝置，用于向該流體供應(yīng)匯流管提供流體以供應(yīng)給該流體供應(yīng)管道，和一流體抽取裝置，用于從該流體抽取匯流管抽取流體以在該流體吸取管道中產(chǎn)生吸取作用。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其包括用于驅(qū)動該流體供應(yīng)裝置和流體抽取裝置的驅(qū)動裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其包括一控制裝置，用于控制向該流體供應(yīng)匯流管提供流體和從該流體抽取匯流管抽取流體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，該控制裝置包括設(shè)置在每個(gè)該流體供應(yīng)匯流管和流體抽取匯流管中的閥。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述每一個(gè)閥被電磁地操作。
全文摘要
一種用于從一摞(30)多孔的打印介質(zhì)分離一張打印介質(zhì)的設(shè)備(32)，包括一介質(zhì)傳送機(jī)，用于將已從該摞(30)打印介質(zhì)分離的最頂層(30.1)打印介質(zhì)傳送至打印機(jī)(10)的打印臺(12)。與該介質(zhì)傳送器相聯(lián)系的分離器(44)，用于將該層打印介質(zhì)與該摞介質(zhì)(30)分離。該分離器(44)包括流體輸送裝置(46)，用于將流體吹送至該摞打印介質(zhì)(30)的頂面以實(shí)現(xiàn)最頂層(30.1)打印介質(zhì)從該摞(30)打印介質(zhì)的分離。由該介質(zhì)傳送器攜載一獲取裝置(54)，用于獲取該最頂層打印介質(zhì)(30.1)的至少一部分并用于使該介質(zhì)傳送器更易于將該最頂層介質(zhì)(30.1)傳送至打印臺(12)。
文檔編號B65H3/08GK1496328SQ02805129
公開日2004年5月12日 申請日期2002年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月19日
發(fā)明者大衛(wèi)·威廉·簡森, 大衛(wèi) 威廉 簡森 申請人:西爾弗布魯克研究有限公司