噴墨式賬單打印機(jī)

《噴墨式賬單打印機(jī)》涉及一種郵政打印設(shè)備，尤其是一種賬單打印機(jī) 。

賬單打印與印刷不同，屬于可變數(shù)據(jù)打印，其基本特點(diǎn)是在計(jì)算機(jī)實(shí)時控制下，連續(xù)打印輸出成批量、格式相同、使內(nèi)容逐頁變化的圖形或文本信息。這種應(yīng)用可見于郵簡上的收件人名字地址打印、信用卡對賬單打印、電信費(fèi)用通知打印等情形。

2009年前賬單打印機(jī)都基于激光打印技術(shù)。工業(yè)級的大幅面連續(xù)激光打印系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備成本、耗材成本、維護(hù)成本都極高。

噴墨打印是通用技術(shù)。噴墨打印頭具有如下圖的外部結(jié)構(gòu)，參照圖1，噴孔線1是由打印頭上等間距排列的噴孔構(gòu)成的直線段，打印過程即是這些噴孔在有序控制下噴射墨水的過程。單一打印頭的噴孔線長度有限，為了實(shí)現(xiàn)較大幅面的打印，噴墨打印機(jī)通常設(shè)計(jì)成掃描打印方式，使打印頭與紙張?jiān)谙啻怪钡膬蓚€方向上配合運(yùn)動，如圖2所示。這種方案可見廣泛應(yīng)用，其實(shí)質(zhì)是通過降低單位時間內(nèi)的打印輸出面積來換取較大的大印寬度 。

圖1是《噴墨式賬單打印機(jī)》噴墨頭的外部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是《噴墨式賬單打印機(jī)》噴墨打印機(jī)的掃描打印方式的示意圖。

圖3是《噴墨式賬單打印機(jī)》打印模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是《噴墨式賬單打印機(jī)》紙型分析模塊的示意圖。

圖5是《噴墨式賬單打印機(jī)》噴墨打印頭陣列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 。

2020年7月14日，《噴墨式賬單打印機(jī)》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎 。2100433B

參照圖1～圖5，《噴墨式賬單打印機(jī)》包括機(jī)架，所述機(jī)架上安裝用于輸送紙張的輸紙膠輥4，所述輸紙膠輥4與輸紙電機(jī)2連接，所述輸紙膠輥4上安裝紙張位置編碼器5，在所述機(jī)架上安裝用于檢測紙張是否存在并確認(rèn)打印頁面起始定位的紙張邊緣的紙張邊緣傳感器和用于獲取紙張邊緣的深色標(biāo)記并確定打印頁面起始位置的色標(biāo)傳感器，在所述輸紙膠輥4的出口設(shè)置打印頭陣列6，所述打印頭陣列由多個小寬度打印頭拼接而成，所述賬單打印機(jī)還包括噴墨打印控制器，所述噴墨打印控制器包括：打印頭偏移量控制模塊，用于記錄各個打印頭的噴孔線與初始打印頭噴孔線的位置偏差△Xn和△Yn，△Yn為打印頭在Y方向上與前一相鄰打印頭重合的噴孔數(shù)，該噴孔在打印輸出時將被禁止輸出；△Xn為在X方向上需相對初始打印頭的滯后量；打印控制模塊，用于根據(jù)紙張位置編碼器的信號確定紙張?jiān)谥本€運(yùn)動方向的位置變化，依照偏移量控制各個打印頭進(jìn)行同步打印。

所述機(jī)架上安裝連續(xù)紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)和單頁紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)，所述噴墨打印控制器還包括：單頁紙/連續(xù)紙進(jìn)紙判定模塊，用于根據(jù)色標(biāo)傳感器的信號，確認(rèn)連續(xù)紙是否存在。

紙型分析模塊包括連續(xù)紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)，單頁紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)，色標(biāo)傳感器，紙張邊緣傳感器等部件組成。

連續(xù)2紙進(jìn)入系統(tǒng)時，色標(biāo)傳感器能捕獲紙張邊緣的深色標(biāo)記，系統(tǒng)通過對該標(biāo)記的分析確認(rèn)a.連續(xù)紙存在；b.打印頁面起始定位。紙張邊緣傳感器能檢測出紙張是否存在，系統(tǒng)通過對該信號的分析確認(rèn)a.紙張存在；b.用于打印頁面起始定位的紙張邊緣。

紙張位置編碼器安裝在輸紙通道上，與輸紙膠輥同軸連接，紙張運(yùn)動時，該編碼器會輸出連續(xù)的電脈沖信號以精確反映紙張?jiān)谥本€運(yùn)動方向上的位置變化，打印頭跟據(jù)該信號進(jìn)行同步打印。

系統(tǒng)中唯一的電機(jī)用于驅(qū)動輸紙通道，輸紙通道由若干對輸紙膠輥組成，用于接受并向后傳送外部進(jìn)紙機(jī)構(gòu)輸入的紙張。

噴墨打印頭陣列是打印模塊的重要組件，具有如圖所示的結(jié)構(gòu)。打印頭陣列在打印輸出時不移動位置。

系統(tǒng)在測試運(yùn)行時，記錄該打印頭噴孔線與0號打印頭噴孔線的位置偏差△Xn和△Yn。系統(tǒng)綜合每只打印頭的這組數(shù)據(jù)，計(jì)算出該打印頭在Y方向上與前一相鄰打印頭重合的噴孔數(shù)，這部分噴孔在打印輸出時將被禁止輸出；該打印頭打印輸出時以位置編碼器信號計(jì)量，在X方向上需相對0號打印頭的滯后（提前）量。測試運(yùn)行結(jié)束后，系統(tǒng)記錄正確的△Xn和△Yn值，用于正常打印輸出。

應(yīng)用制造的LF高速帳單印刷系統(tǒng)，其主要技術(shù)指標(biāo)：

*有效打印打印寬度：450毫米

*作業(yè)速度大于1米/秒

*標(biāo)準(zhǔn)打印精度185x185每英寸點(diǎn)數(shù)

*自動識別并適應(yīng)紙張類型

LF高速帳印刷系統(tǒng)裝備多達(dá)26個XAARXJ128電子噴頭。可以1米/秒的標(biāo)準(zhǔn)速度在450毫米的大寬度上連續(xù)打印輸出全幅面動態(tài)信息。

LF高速帳印刷系統(tǒng)提供以太網(wǎng)接口和USB從接口，在PC系統(tǒng)中安裝驅(qū)動后，即可作為PC系統(tǒng)的打印機(jī)外設(shè)進(jìn)行操作 。

《噴墨式賬單打印機(jī)》為了克服已有的激光賬單打印機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、耗材成本和維護(hù)成本高的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、降低耗材成本和維護(hù)成本的噴墨式高速賬單打印機(jī) 。

噴墨式賬單打印機(jī)技術(shù)方案

《噴墨式賬單打印機(jī)》解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種噴墨式賬單打印機(jī)，包括機(jī)架，所述機(jī)架上安裝用于輸送紙張的輸紙膠輥，所述輸紙膠輥與輸紙電機(jī)連接，所述輸紙膠輥上安裝紙張位置編碼器，在所述機(jī)架上安裝用于檢測紙張是否存在并確認(rèn)打印頁面起始定位的紙張邊緣的紙張邊緣傳感器和用于獲取紙張邊緣的深色標(biāo)記并確定打印頁面起始位置的色標(biāo)傳感器，其特征在于：在所述輸紙膠輥的出口設(shè)置打印頭陣列，所述打印頭陣列由多個小寬度打印頭拼接而成，所述賬單打印機(jī)還包括噴墨打印控制器，所述噴墨打印控制器包括：打印頭偏移量控制模塊，用于記錄各個打印頭的噴孔線與初始打印頭噴孔線的位置偏差△Xn和△Yn，△Yn為打印頭在Y方向上與前一相鄰打印頭重合的噴孔數(shù)，該噴孔在打印輸出時將被禁止輸出；△Xn為在X方向上需相對初始打印頭的滯后量；打印控制模塊，用于根據(jù)紙張位置編碼器的信號確定紙張?jiān)谥本€運(yùn)動方向的位置變化，依照偏移量控制各個打印頭進(jìn)行同步打印。

作為優(yōu)選的一種方案：所述機(jī)架上安裝連續(xù)紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)和單頁紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)，所述噴墨打印控制器還包括：單頁紙/連續(xù)紙進(jìn)紙判定模塊，用于根據(jù)色標(biāo)傳感器的信號，確認(rèn)連續(xù)紙是否存在。

《噴墨式賬單打印機(jī)》的技術(shù)構(gòu)思為：基于噴墨打印技術(shù)；打印頭靜止，打印紙線性運(yùn)動；同時支持連續(xù)紙和單頁紙介質(zhì)將噴墨打印技術(shù)應(yīng)用到賬單打印中，將小寬度打印頭的拼接成大寬度的打印頭陣列。系統(tǒng)工作時打印頭陣列保持靜止，紙張從陣列下運(yùn)動經(jīng)過，同步完成打印輸出?？刂葡到y(tǒng)解決因拼接帶來的接縫邏輯消除、多打印頭協(xié)同、數(shù)據(jù)分配等問題。位置編碼器對紙張位置進(jìn)行跟蹤，打印陣列根據(jù)紙張位置自動同步。同時支持連續(xù)紙和單頁紙介質(zhì)打印。通過適配連續(xù)紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)或單頁紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)，所述的系統(tǒng)能自動識別不同紙型，并據(jù)此自動調(diào)整打印控制方式 。

噴墨式賬單打印機(jī)改善效果

《噴墨式賬單打印機(jī)》改善效果：

1、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、降低耗材成本和維護(hù)成本；

2、打印輸出速度與激光技術(shù)相當(dāng)，應(yīng)用于高速賬單打印領(lǐng)域，其運(yùn)行時耗材成本和維護(hù)成本不到激光技術(shù)系統(tǒng)的50％；

3、采用固定打印頭陣列的結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)噴墨打印系統(tǒng)相比，打印速度提高1個數(shù)量級以上，且由于減少了運(yùn)動部件，系統(tǒng)故障率大大降低；

4、采用的同時支持連續(xù)線和單頁張兩種紙型，由設(shè)備自動設(shè)備自動處理，提高了適應(yīng)性 。

1.《噴墨式賬單打印機(jī)》包括機(jī)架，所述機(jī)架上安裝用于輸送紙張的輸紙膠輥，所述輸紙膠輥與輸紙電機(jī)連接，所述輸紙膠輥上安裝紙張位置編碼器，在所述機(jī)架上安裝用于檢測紙張是否存在并確認(rèn)打印頁面起始定位的紙張邊緣的紙張邊緣傳感器和用于獲取紙張邊緣的深色標(biāo)記并確定打印頁面起始位置的色標(biāo)傳感器，其特征在于：在所述輸紙膠輥的出口設(shè)置打印頭陣列，所述打印頭陣列由多個小寬度打印頭拼接而成，所述賬單打印機(jī)還包括噴墨打印控制器，所述噴墨打印控制器包括：打印頭偏移量控制模塊，用于記錄各個打印頭的噴孔線與初始打印頭噴孔線的位置偏差△Xn和△Yn，并通過所述位置偏差計(jì)算出打印頭在Y方向上與前一相鄰打印頭重合的噴孔數(shù)，該部分噴孔在打印輸出時將被禁止輸出；△Xn為在X方向上需相對初始打印頭的滯后量；打印控制模塊，用于根據(jù)紙張位置編碼器的信號確定紙張?jiān)谥本€運(yùn)動方向的位置變化，依照偏移量控制各個打印頭進(jìn)行同步打印。

2.如權(quán)利要求1所述的《噴墨式賬單打印機(jī)》，其特征在于：所述機(jī)架上安裝連續(xù)紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)和單頁紙進(jìn)紙機(jī)構(gòu)，所述噴墨打印控制器還包括：單頁紙/連續(xù)紙進(jìn)紙判定模塊，用于根據(jù)色標(biāo)傳感器的信號，確認(rèn)連續(xù)紙是否存在 。

打印機(jī)的種類很多，按打印元件對紙是否有擊打動作，分擊打式打印機(jī)與非擊打式打印機(jī)。

按打印字符結(jié)構(gòu)，分全形字打印機(jī)和點(diǎn)陣字符打印機(jī)。

按一行字在紙上形成的方式，分串式打印機(jī)與行式打印機(jī)。

按所采用的技術(shù)，分柱形、球形、噴墨式、熱敏式、激光式、靜電式、磁式、發(fā)光二極管式等打印機(jī)。

打印機(jī)和噴印機(jī)概述

衡量打印機(jī)好壞的指標(biāo)有三項(xiàng)：打印分辨率，打印速度和噪聲。 打印機(jī)的種類很多，按打印元件對紙是否有擊打動作，分擊打式打印機(jī)與非擊打式打印機(jī)。按打印字符結(jié)構(gòu)，分全形字打印機(jī)和點(diǎn)陣字符打印機(jī)。按一行字在紙上形成的方式，分串式打印機(jī)與行式打印機(jī)。按所采用的技術(shù)，分柱形、球形、噴墨式、熱敏式、激光式、靜電式、磁式、發(fā)光二極管式等打印機(jī)。

打印機(jī)和噴印機(jī)分類

打印機(jī)按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為串行打印機(jī)和并行打印機(jī)兩類。按照打印機(jī)的工作原理，將打印機(jī)分為擊打式和非擊打式兩大類。

串式點(diǎn)陣字符非擊打式打印機(jī)，主要有噴墨式和熱敏式打印機(jī)兩種。①噴墨式打印機(jī)。應(yīng)用最廣泛的打印機(jī)。其基本原理是帶電的噴墨霧點(diǎn)經(jīng)過電極偏轉(zhuǎn)后，直接在紙上形成所需字形。其優(yōu)點(diǎn)是組成字符和圖像的印點(diǎn)比針式點(diǎn)陣打印機(jī)小得多，因而字符點(diǎn)的分辨率高，印字質(zhì)量高且清晰?？伸`活方便地改變字符尺寸和字體。印刷采用普通紙，還可利用這種打字機(jī)直接在某些產(chǎn)品上印字。字符和圖形形成過程中無機(jī)械磨損，印字能耗小。打印速度可達(dá) 500字符/秒。廣泛應(yīng)用的有電荷控制型（高壓型）和隨機(jī)噴墨型（負(fù)壓型）噴墨技術(shù)，又出現(xiàn)了干式噴墨印刷技術(shù)。②熱敏式打印機(jī)。打印機(jī)流過印字頭點(diǎn)電阻的脈沖電流產(chǎn)生的熱傳到熱敏紙上，使其受熱變色，從而印出字符和圖像。 主要特點(diǎn)是無噪聲，結(jié)構(gòu)輕而小，印字清晰。缺點(diǎn)是速度慢，字跡保存性差。

行式點(diǎn)陣字符非擊打式打印機(jī)，主要有激光、靜電、磁式和發(fā)光二極管式打印機(jī)。①激光打印機(jī)。激光源發(fā)出的激光束經(jīng)由字符點(diǎn)陣信息控制的聲光偏轉(zhuǎn)器調(diào)制后，進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，通過多面棱鏡對旋轉(zhuǎn)的感光鼓進(jìn)行橫向掃描，于是在感光鼓上的光導(dǎo)薄膜層上形成字符或圖像的靜電潛像，再經(jīng)過顯影、轉(zhuǎn)印和定影，便在紙上得到所需的字符或圖像。主要優(yōu)點(diǎn)是打印速度高，可達(dá) 20000行/分以上。印字的質(zhì)量高，噪聲小，可采用普通紙，可印刷字符、圖形和圖像。由于打印速度高，宏觀上看，就像每次打印一頁，故又稱頁式打印機(jī)。②靜電打印機(jī)。將脈沖電壓直接加在具有一層電介質(zhì)材料的特殊紙上，以便在電介質(zhì)上獲得靜電潛像，經(jīng)顯影、加熱定影形成字符和圖像。它的特點(diǎn)是印刷質(zhì)量高，字跡不退色，可長期保存，生成潛像的功耗小，無噪聲，簡單可靠。但需使用特殊紙，且成本高。③磁式打印機(jī)。它是電子復(fù)印技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。采用磁敏介質(zhì)形成字符潛像，不需要高功率激光源，其優(yōu)點(diǎn)是對濕度和溫度變化不敏感。印刷速度可達(dá)8000行/分。結(jié)構(gòu)簡單，成本低。④發(fā)光二極管式打印機(jī)。除采用發(fā)光二極管作光源外，其工作原理與激光打印機(jī)類似。由于采用發(fā)光二極管，降低了成本，減小了功耗。

打印機(jī)和噴印機(jī)特點(diǎn)

1.打印速度最高：52.5字體/秒。

2.帶國際字庫。

3.有并聯(lián)及串聯(lián)終端。

4.熱敏串行點(diǎn)方式的打印機(jī)。

5.能進(jìn)行測量結(jié)果等的硬拷貝。

按原理分

打印機(jī)按數(shù)據(jù)傳輸方式可分為串行打印機(jī)和并行打印機(jī)兩類。

按照打印機(jī)的工作原理，將打印機(jī)分為擊打式和非擊打式兩大類。

串式點(diǎn)陣字符非擊打式打印機(jī) 主要有噴墨式和熱敏式打印機(jī)兩種。①噴墨式打印機(jī)。應(yīng)用最廣泛的打印機(jī)。其基本原理是帶電的噴墨霧點(diǎn)經(jīng)過電極偏轉(zhuǎn)后，直接在紙上形成所需字形。其優(yōu)點(diǎn)是組成字符和圖像的印點(diǎn)比針式點(diǎn)陣打印機(jī)小得多，因而字符點(diǎn)的分辨率高，印字質(zhì)量高且清晰?？伸`活方便地改變字符尺寸和字體。印刷采用普通紙，還可利用這種打字機(jī)直接在某些產(chǎn)品上印字。字符和圖形形成過程中無機(jī)械磨損，印字能耗小。打印速度可達(dá) 500字符/秒。廣泛應(yīng)用的有電荷控制型（高壓型）和隨機(jī)噴墨型（負(fù)壓型）噴墨技術(shù)，又出現(xiàn)了干式噴墨印刷技術(shù)。②熱敏式打印機(jī)。

流過印字頭點(diǎn)電阻的脈沖電流產(chǎn)生的熱傳到熱敏紙上，使其受熱變色 ，從而印出字符和圖像。 主要特點(diǎn)是無噪聲，結(jié)構(gòu)輕而小，印字清晰。缺點(diǎn)是速度慢，字跡保存性差。

行式點(diǎn)陣字符非擊打式打印機(jī) 主要有激光、靜電、磁式和發(fā)光二極管式打印機(jī)。①激光打印機(jī)。激光源發(fā)出的激光束經(jīng)由字符點(diǎn)陣信息控制的聲光偏轉(zhuǎn)器調(diào)制后，進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)，通過多面棱鏡對旋轉(zhuǎn)的感光鼓進(jìn)行橫向掃描，于是在感光鼓上的光導(dǎo)薄膜層上形成字符或圖像的靜電潛像，再經(jīng)過顯影、轉(zhuǎn)印和定影，便在紙上得到所需的字符或圖像。主要優(yōu)點(diǎn)是打印速度高，可達(dá) 20000行/分以上。印字的質(zhì)量高，噪聲小，可采用普通紙，可印刷字符、圖形和圖像。由于打印速度高，宏觀上看，就像每次打印一頁，故又稱頁式打印機(jī)。②靜電打印機(jī)。將脈沖電壓直接加在具有一層電介質(zhì)材料的特殊紙上，以便在電介質(zhì)上獲得靜電潛像，經(jīng)顯影、加熱定影形成字符和圖像。它的特點(diǎn)是印刷質(zhì)量高，字跡不退色，可長期保存，生成潛像的功耗小，無噪聲，簡單可靠。但需使用特殊紙，且成本高。③磁式打印機(jī)。它是電子復(fù)印技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。采用磁敏介質(zhì)形成字符潛像，不需要高功率激光源，其優(yōu)點(diǎn)是對濕度和溫度變化不敏感。印刷速度可達(dá)8000行/分。結(jié)構(gòu)簡單，成本低。④發(fā)光二極管式打印機(jī)。除采用發(fā)光二極管作光源外，其工作原理與激光打印機(jī)類似。由于采用發(fā)光二極管，降低了成本，減小了功耗。

按工作方式分

分為針式打印機(jī)，噴墨式打印機(jī)，激光打印機(jī)等。針式打印機(jī)通過打印機(jī)和紙張的物理接觸來打印字符圖形，而后兩種是通過噴射墨粉來印刷字符圖形的。

按用途分

辦公和事務(wù)通用打印機(jī)

在這一應(yīng)用領(lǐng)域，針式打印機(jī)一直占領(lǐng)主導(dǎo)地位。由于針式打印機(jī)具有中等分辨率和打印速度、耗材便宜，同時還具有高速跳行、多份拷貝打印、寬幅面打印、維修方便等特點(diǎn)，是辦公和事務(wù)處理中打印報(bào)表、發(fā)票等的優(yōu)選機(jī)種。

商用打印機(jī)

商用打印機(jī)是指商業(yè)印刷用的打印機(jī)，由于這一領(lǐng)域要求印刷的質(zhì)量比較高，有時還要處理圖文并茂的文檔，因此，一般選用高分辨率的激光打印機(jī)。

專用打印機(jī)

專用打印機(jī)一般是指各種、存折打印機(jī)、平推式票據(jù)打印機(jī)、條形碼打印機(jī)、熱敏印字機(jī)等用于專用系統(tǒng)的打印機(jī)。

新型打印機(jī)

藍(lán)牙打印機(jī)

藍(lán)牙打印機(jī)是一種小型打印機(jī)，通過藍(lán)牙來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，可以隨時隨地的打印各種小票、條形碼，與常規(guī)的打印機(jī)的區(qū)別在于可以對感應(yīng)卡進(jìn)行操作，可以讀取感應(yīng)卡的卡號和各扇區(qū)的數(shù)據(jù)，也可以對各扇區(qū)寫數(shù)據(jù)。

家用打印機(jī)

家用打印機(jī)是指與家用電腦配套進(jìn)入家庭的打印機(jī)，根據(jù)家庭使用打印機(jī)的特點(diǎn)，低檔的彩色噴墨打印機(jī)逐漸成為主流產(chǎn)品。

便攜式打印機(jī)

便攜式打印機(jī)一般用于與筆記本電腦配套，具有體積小、重量輕、可用電池驅(qū)動、便于攜帶等特點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)

網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，要為多數(shù)人提供打印服務(wù)，因此要求這種打印機(jī)具有打印速度快、能自動切換仿真模式和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、便于網(wǎng)絡(luò)管理員進(jìn)行管理等特點(diǎn)。

萬能打印機(jī)它不受任何材料限制，可以在木板、玻璃、水晶、PVC、ABS、亞克力、金屬、塑料、石材、皮革、布，及其它紡織品等平面材質(zhì)上進(jìn)行彩色照片及印刷。不論是簡單的塊色圖案，全彩色圖案或是具有過度色的圖案，都能一次印刷完成，無需制版、無需曬版和重復(fù)套色，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。

打印機(jī)特點(diǎn)：

1.打印速度最高:52.5字體/秒

2.帶國際字庫

3.有并聯(lián)及串聯(lián)終端

4.熱敏串行點(diǎn)方式的打印機(jī)。

5.能進(jìn)行測量結(jié)果等的硬拷貝。