带驱动器和打印设备制造技术

一种带驱动器，其用于例如转印打印设备中以驱动打印机色带。打印机色带安装在两个卷轴上，每个卷轴由各自的步进电动机驱动。控制器控制电动机的加电，这样色带沿至少一个方向在安装在卷轴支架的卷轴之间传送。控制器为两个电动机加电从而沿色带传送的方向驱动色带的卷轴以获得推挽式操作。监测色带张紧力以实现对供色带和卷色带的精确控制，通过监测两个步进电动机的电源监测色带张紧力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带驱动器和打印设备及其操作方法，尤其涉及能用在转印打印机的带驱动器和打印设备及其操作方法，其中所述转印打印机使用载体承载的墨水。
技术介绍
在转印打印机中，打印机中的带通常指打印机色带，其一面上携带墨水，这样打印头能接触色带的另一面，以使墨水从色带上转印到目标物质，比如纸张或者柔软薄膜。这种打印机用在很多应用场合中。工业打印应用包括热转印标签印字机和热转印编码器，其直接打印到诸如用柔软薄膜或者卡片制作的包装材料等物质上。墨带通常以绕卷在芯上的卷状物的形式提供给最终用户。最终用户将芯推到带卷轴上，拉动卷状物的自由端以释放一定长度的色带，然后使所述的带的末端与另外的带卷轴搭合。卷轴一般安装在带盒上，其中所述带盒能容易地安装在打印机器上。打印机器包括传送装置，其用于驱动两个卷轴，以便从一个卷轴上展开色带并将其卷到另一个卷轴上。打印设备沿经过打印头的预定路径在两个卷轴之间传送色带。上述类型的已知打印机用很多不同的方法解决怎样驱动色带卷轴的问题。有些方法使用步进电动机，其他一些方法用直流电动机直接或间接地驱动卷轴。已知装置一般只驱动卷取色带的卷轴(卷带卷轴)，并依靠色带从其上拉下的卷轴(供带卷轴)上的某种形式的“滑动离合器”装置提供阻力，以便确保在打印和色带绕卷过程中色带保持张紧，且在色带将要静止时防止色带过渡绕卷。可以意识到，维持足够的张紧力对于打印机的正常运转是很重要的必要条件。在色带的卷状物逐渐被打印机使用时，供带卷轴的初始外径减少，而卷带卷轴的初始外径增加。在提供基本恒定的阻力扭矩的滑动离合器装置中，色带张力与卷轴直径成正比地变化。假定希望使用大的供带卷轴以便将补充色带卷状物的次数降低到最小，这样就会产生严重的问题，尤其是在快速色带传送很重要的高速机器中。动态变化的色带张紧力对滑动离合器传递的扭矩提出精密的公差要求。这样的公差很难保持，因为随着时间过去滑动离合器中的磨损会改变离合器所施加的阻力。如果抓持力太大，那么在整个从新供带卷状物到空供带卷状物的卷轴直径范围中，色带传送系统可能会没有足够的动力驱动色带。抓持力太小和色带中的松弛可能会导致供带卷轴的过度绕卷。假设有这些约束，典型的打印机设计通过限定色带传送系统的加速度、减速度和最大速度容量的方法获得折中的性能。结果，打印机的整体性能被折中。美国专利4,000,804、美国专利4,294,552、美国专利4,479,081、美国专利4,788,558和英国专利2310405中说明了传统打印设备的代表性实例。美国专利4,000,804的系统描述了从供带卷轴传送色带到卷带卷轴的装置，其包括成对的各自连接到对应卷轴轴的电动机。所述电动机是直流(DC)电动机。连接到卷带卷轴的电动机由恒流发电动机供电，以便以大体恒定的扭矩绕卷色带。连接到供带卷轴的电动机由恒压发电动机供电，以便在色带传送过程中保持色带张紧。当色带完全绕卷在卷带卷轴上时，转换设备交换两个卷轴的功能。使用所述装置，没有考虑供带卷轴和卷带卷轴在色带传送过程中的直径变化，这样在从供带卷轴完全传送色带到卷带卷轴的过程中色带张力发生变化。美国专利4,294,552公开了双向色带驱动器，其中两个卷轴分别由各自的步进电动机驱动。卷带卷轴由其步进电动机驱动，但是供带卷轴电动机则由低电平“拖曳(drag)”电流供电以保持色带张紧。并没有主动地地控制电动机以补偿卷轴直径的变化。美国专利4,479,081描述了使用两个步进电动机的装置，一个步进电动机驱动卷带卷轴，另一个步进电动机连接到供带卷轴。反馈信号指示出供带卷轴的角速度，函数表提供了应用到卷带卷轴的步进脉冲速率的信息。色带由驱动卷带卷轴的步进电动机驱动，另一个电动机作为反馈变换器适当控制驱动卷带卷轴的电动机，以便在考虑卷轴直径变化的同时还能保持恒定的色带速度。因此虽然所述装置避免了对诸如绞盘驱动器等的需求，其中绞盘驱动器插在两个卷轴之间以便获得可靠的色带传送速度，但是只驱动电动机中的一个电动机传送扭矩以辅助色带传送。此专利中没有提出装置可以在推挽式的模式下操作，也就是驱动卷带卷轴的电动机拉色带，而驱动供带卷轴的电动机沿辅助带传送的方向推相关的卷轴。美国专利4,788,558描述了设有两个直流电动机的色带驱动机械装置，其中一个直流电动机驱动卷带卷轴，另一个驱动供带卷轴。由步进电动机驱动的另外的驱动辊子传送色带。供带卷轴直流电动机用作制动装置而并不辅助带传送。因此这是个传统的装置，其中要用绞盘辊子来控制色带的传送速度。使用这样的装置，与描述的考虑到色带卷轴尺寸而使用反馈信息以便维持期望的色带张力的装置相比，该装置相对简单，但是整个系统是复杂的。专利GB2310405描述了由步进电动机驱动卷带卷轴的双向打印机色带驱动机械装置。通过使用惰辊来精确控制色带传送，其中惰辊旋转时与色带接触从而可直接测量色带传送速度。使用这样的惰辊和相关的部件增加了整个系统的复杂性和成本。已知装置中没有一个能处理好高速工业转印打印系统的需求。这样的系统一般在两个模式中的一个模式下操作，也就是或者连续打印或者间歇打印。在这两种操作模式中，所述装置实施一系列有规律重复的打印周期，每个周期包括打印阶段，在此阶段墨水转移到物质上；另外的非打印阶段，在此阶段设备为下一个周期的打印阶段做准备。在连续打印中，打印阶段期间固定的打印头与打印机色带接触，其中所述色带的另一面与图象打印在其上的物质相接触。(术语“固定”用在连续打印领域中是指虽然打印头会移动到与色带接触和移开不与色带接触，但是相对色带路径、在色带沿所述色带路径前进的方向上来说该打印头是不动的)。物质和打印机色带都经过打印头传送，一般其速度相同，但也不是必然这样。一般只能打印长度相对较小的经过打印机头传送的物质，因此为避免色带总的消耗量，需要在打印操作之间倒转色带行进的方向。因此在典型的物质以恒定速行进的打印过程中，打印头只有当其在与被打印物质相邻的区域中时才伸出并与色带接触。在打印头即将伸出之前，色带必须加速到例如物质行进的速度。在打印阶段，色带速度必须保持在物质的恒定速度度上，打印阶段结束后，色带必须减速，然后沿相反方向驱动色带，使色带用过的区域处于打印头的上游侧。随着被打印物质下个区域的到来，色带必须加速回到正常的打印速度，并且色带必须定位，以便在打印头前进到打印位置时，靠近色带先前使用过的区域的色带未用部分位于打印头和物质之间。因此需要色带在两个方向上能快速加速和减速，并且色带驱动系统必须能精确定位色带，以便避免在色带的先前使用过的部分处于打印头和物质之间时实施了打印操作。在间歇打印中，物质以步进的方式经过打印头前行，这样在每个周期的打印阶段中，物质和通常的色带是固定的，但色带并不必须是这样。通过相对物质和色带移置打印头来获得物质、色带与打印头之间的相对运动。在连续周期的打印阶段之间，使物质前行以便将被打印的下个区域呈现在打印头下，并且使色带也前进以便色带的未用部分位于打印头和物质之间。在打印头前进到执行打印操作时，再次需要快速和精确的传送色带，以确保未使用的色带一直处在物质和打印头之间。在高速转印打印机的色带加速、减速、速度和位置的精确度的要求方面，已知的驱动机械装置难在获得可接受的性能同时保证高的可靠性。在不是高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带驱动器，包括：　　　　两个电动机，其中至少有一个是步进电动机；　　　　两个带卷轴支架，带的卷轴安装在其上，每个卷轴可由各自的电动机驱动；　　　　控制器，其控制所述两个电动机的加电，以便带能在安装于卷轴支架上的带卷轴之间沿至少一个方向传送；　　　　其中，控制器为所述两个电动机加电，使其沿带传送的方向驱动卷轴，并且　　　　所述控制器计算加到展开在所述卷轴间的带上的带长或者从展开在卷轴间的带上减去的带长，以便将所述带中的张力保持在预定限制值之间，并且所述控制器控制所述电动机将计算出的带长加到展开在所述卷轴间的带上或者从展开在所述卷轴间的带上减去计算出的带长。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁麦克内斯特瑞，基思巴克斯顿，菲利普哈特，
申请(专利权)人：赛福尔有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]