CN105691014B - 高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置，它包括打码机打印体、过渡辊、打印薄膜、承印胶辊、热转印打印头、同步编码器、预加热装置、固定杆、支撑轴承以及控制系统。其中：第一过渡辊、第二过渡辊及承印胶辊分别连接于第一固定杆和两个第二固定杆上；同步编码器设置在热转印打印头及承印胶辊的正上方，预加热装置设置在承印胶辊旁侧，打印薄膜缠绕于第一过渡辊、承印胶辊、第二过渡辊上并形成包角，同步编码器及预加热装置弹性地压置在打印薄膜上；热转印打印头上带有测温元件，热转印打印头的温度及动作由打码机打印体通过数据线连接至打码控制系统，通过预加热装置加热薄膜来有效提高打码机打印速度及色带附着力的作用。

Description

高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置及其方法

技术领域

本发明涉及热转印打码机，特别涉及应用在自动软包装上打码的高速热转印打码机，为一种高速高附着力热转印打码驱动系统的控制装置及控制方法。本发明用于提高打码机的打印速度，同时能有效提高打码效果的附着力，使打码机能适用于高速打印且对打印附着力要求高的场合。

背景技术

现有的热转印打码设备，采用热转印打印头及热转印色带，通过热转印打印头各发热点瞬间的发热把与其接触的色带上的墨转印到打印薄膜上，形成打印图案。而色带种类根据附着力不同所适应的打印速度也不同，附着力较强的色带需要的打印温度较高，很难实现高速打印，附着力较弱的色带虽然需要的打印温度较低，速度能适当提高，但是附着力却相对较弱，因此很难实现既高速附着力又强的热转印打码。

现有的热转印打印头最高发热效率是相对固定的，而环境温度则因地域或季节变换差异比较大，且在不同线速度情况下对打印头发热温度的要求也不同，同时不同种类的色带对打印头发热温度要求也有一定差异。所以在环境温度比较低的时候，打印头基础温度及打印薄膜温度都相对偏低，此时熔化色带表面的墨并转移到薄膜上就比较困难，在同等发热状态下，打印速度会明显降低，且在薄膜上的附着力也跟着减弱。因此目前热转印打码附着力比较强的打码机打印速度普遍比较低，打码速度相对快速的打印附着力不强，很难满足用户对附着力及高线速度的使用要求。

有鉴于此，该领域的技术人员努力研发一种新型的高线速度高附着力的热转印打码驱动控制系统，通过对打印薄膜在打印前对打印位置表面进行预加热，以提高热转印打码机打印时的基础温度，降低对打码机打印头发热温度的要求，达到既提高打码速度又保持强附着力的作用。

发明内容

本发明的任务是提供一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置及其方法，它解决了现有热转印打码机打码线速度受到环境温度及打印色带种类的影响而无法实现高速打印，且附着力差的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置，它包括电机、打码机打印体、过渡辊、打印薄膜、承印胶辊、热转印打印头以及控制系统，热转印打印头安装于打码机打印体上，它还包括同步编码器、预加热装置、固定杆以及支撑轴承；

所述打码机打印体和同步编码器分别安装在固定支架上；

所述固定杆包括装有承印胶辊的第一固定杆和分别装有第一过渡辊及第二过渡辊的两个第二固定杆，第一固定杆和两个第二固定杆分别安装在固定支架上；所述第一过渡辊、第二过渡辊及承印胶辊分别通过其两端支撑轴承活动连接于第一固定杆和两个第二固定杆上；

所述第一固定杆连同承印胶辊安置在热转印打印头的正下方；所述两个第二固定杆连同第一过渡辊和第二过渡辊安置在第一固定杆的下方两侧；

所述同步编码器设置在热转印打印头及承印胶辊的正上方，预加热装置设置在承印胶辊旁侧，打印薄膜缠绕于第一过渡辊、承印胶辊、第二过渡辊上并形成包角，同步编码器及预加热装置弹性地压置在打印薄膜上；

所述预加热装置上装有加热元件和测温元件，加热元件和测温元件通过数据线与打码控制系统连接，同步编码器通过数据线与打码控制系统连接，实现速度采集；

所述热转印打印头上带有测温元件，用于传递热转印打印头的温度，热转印打印头的温度及动作由打码机打印体通过数据线连接至打码控制系统，采集到的温度及速度由打码控制系统进行分析并把控制指令返回各个执行体，实现加热和打印发热、打印动作的协同工作。

所述预加热装置与热转印打印头的距离尽可能小，以使热量散失更少些。

一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制方法，打印薄膜从一侧向另一侧运行，当打码控制系统接收到外部打码信号时，通过与打印薄膜弹性接触的同步编码器获取到打印薄膜的实时运行速度，此时，与打印薄膜弹性接触的预加热装置通过内部测温元件获取到打印薄膜的温度，实时传回打码控制系统，同时热转印打印头上的测温元件也获取到热转印打印头的温度并实时传回打码控制系统；

打码控制系统通过内部计算机控制系统进行相应计算，并把计算结果转换成执行指令通过数据线传递至预加热装置和热转印打印头上，以控制预加热装置提前以合适温度预加热打印薄膜所需要打印位置的温度；当打印薄膜加热过的位置经过承印胶辊的最高点时，打码控制系统根据预加热打印薄膜的温度控制热转印打印头以合适发热温度执行打印动作，把色带上的墨转印至打印薄膜上形成打印内容；由于打印薄膜及热转印打印头都有合适的温度，能把附着力强的色带转印至打印薄膜上，降低对热转印打印头的发热温度需求，同时能有效提高热转印打码机的打印速度；

一个打印内容完成后，打码控制系统控制热转印打印头抬起并及时关闭预加热装置，以节省能耗及避免长时间加热对打印薄膜的损害，此即为本高速高附着力热转印打码驱动控制系统的一个工作周期；只有当打码控制系统重新接收到打码信号时才会重复以上一个工作周期。

所述预加热装置直接对打印薄膜进行预加热，以提高打印薄膜的基础温度，降低热转印打印头的发热要求。

采用本发明提供的高线速度高附着力热转印打码驱动系统控制方案，通过外部的加热装置配合热转印打码机进行实时速度跟踪及温度采集，采集到的数据通过热转印打码机内部计算机控制系统进行分析计算，实现对打印位置薄膜进行精确预热，通过提高薄膜基础温度来降低对热转印打码机打印头的发热要求。同时实时预热能减少发热对薄膜的损害，并减少能耗，且能与打码机打印头发热实现协同工作，使热转印打码机打印时不受环境温度及薄膜运行速度等对机器最高打印速度的影响，且附着力不受速度提高而减弱。本发明极大地方便了现场的实际使用，几乎能适应所有高速、高附着力要求的应用场合，大大提高了机器的适用范围。

按本发明的高速高附着力热转印打码驱动系统的控制方法，采用外置加热装置配合编码器、温度传感器并与热转印打码机整合的方式。利用编码器对打印薄膜运行线速度进行实时采集，利用温度传感器对打印环境温度进行实时采集，同时把实时采集到的线速度、温度参数输送到热转印打码机的控制系统进行分析、运算，并把运算得到的匹配当前速度的加热参数传送到加热装置和热转印打码机打印头，通过加热装置对加热温度的精确控制，使薄膜加热过的位置经过打印头打印位置时保持最佳的打印温度，这样打码机打印头只要以较低的发热配合底部薄膜的温度进行发热打印，就能快速地使色带上的墨及时脱落并转印至薄膜上，由于打印位置的薄膜有合适的温度，色带上的墨转印在合适温度上的薄膜能形成较好的附着力。同时由于对打印位置薄膜的加热，降低了热转印打印头的发热要求，提高了打印头的使用寿命，使热转印打码机能适应更多的色带种类，并能有效提高打码时的打印线速度。由此可见，本发明的高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置能达到现有热转印打码机无法达到的应用效果与技术突破。

本发明的高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置及其方法可直接应用在智能热转印打码领域，尤其适用于软包装上的热转印打码机，实现对薄膜的预加热，大幅度提升打码机的打印线速度及附着力，同时提高了热转印打印头的使用寿命及热转印打码机的适用范围，使热转印打码机能更方便普及。

附图说明

图1是本发明的一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置的结构示意图，为控制装置的简化主视图。

图2是图1控制装置的简化右视图。

图3是控制装置的控制系统连接示意图。

附图标记：

1为打码机打印体，2为同步编码器，3为预加热装置，4为打印薄膜，5为第一过渡辊，5'为第二过渡辊，6为承印胶辊，7为热转印打印头，8为第一固定杆，8'为第二固定杆，9为支撑轴承，10为打码控制系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

参看图1至图3，本发明提供一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置，它主要由电机、打码机打印体1、同步编码器2、预加热装置3、打印薄膜4、第一过渡辊5、第二过渡辊5'、承印胶辊6、热转印打印头7、第一固定杆8、两个第二固定杆8'、支撑轴承9以及打码控制系统10等组成。热转印打印头7安装于打码机打印体1上。打码机打印体1和同步编码器2分别安装在固定支架上。

第一固定杆8装有承印胶辊6。两个第二固定杆8'分别装有第一过渡辊5和第二过渡辊5'。第一固定杆8和两个第二固定杆8'分别安装在固定支架上。第一过渡辊5、第二过渡辊5'及承印胶辊6分别通过其两端支撑轴承9活动连接于第一固定杆8和两个第二固定杆8'上。

第一固定杆8连同承印胶辊6安置在热转印打印头7的正下方。两个第二固定杆8'连同第一过渡辊5和第二过渡辊5'安置在第一固定杆8的下方两侧。

同步编码器2设置在热转印打印头7及承印胶辊6的正上方。预加热装置3设置在承印胶辊6旁侧。打印薄膜4缠绕于第一过渡辊5、承印胶辊6、第二过渡辊5'上并形成包角。同步编码器2及预加热装置3弹性地压置在打印薄膜4上，保证采集速度的可靠性。

预加热装置3上装有加热元件和测温元件，加热元件和测温元件通过数据线与打码控制系统10连接，同步编码器2通过数据线与打码控制系统10连接，实现速度采集。预加热装置3与热转印打印头7的距离尽可能小，以使热量散失更少些。

热转印打印头7上带有测温元件，用于传递热转印打印头7的温度。热转印打印头7的温度及动作由打码机打印体1通过数据线连接至打码控制系统10，采集到的温度及速度由打码控制系统10进行分析并把控制指令返回各个执行体，实现加热和打印发热、打印动作的协同工作。

按本发明的一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制方法，打印薄膜从一侧向另一侧运行，当打码控制系统接收到外部打码信号时，通过与打印薄膜弹性接触的同步编码器获取到打印薄膜的实时运行速度，此时，与打印薄膜弹性接触的预加热装置通过内部测温元件获取到打印薄膜的温度，实时传回打码控制系统，同时热转印打印头上的测温元件也获取到热转印打印头的温度并实时传回打码控制系统。

打码控制系统通过内部计算机控制系统进行相应计算，并把计算结果转换成执行指令通过数据线传递至预加热装置和热转印打印头上，以控制预加热装置提前以合适温度预加热打印薄膜所需要打印位置的温度。当打印薄膜加热过的位置经过承印胶辊的最高点时，打码控制系统根据预加热打印薄膜的温度控制热转印打印头以合适发热温度执行打印动作，把色带上的墨转印至打印薄膜上形成打印内容。由于打印薄膜及热转印打印头都有合适的温度，能把附着力强的色带在高线速度下转印至打印薄膜上，降低对热转印打印头的发热温度需求，同时能有效提高热转印打码机的打印线速度。其中预加热装置直接对打印薄膜进行预加热，以提高打印薄膜的基础温度，以降低热转印打印头的发热要求。

一个打印内容完成后，打码控制系统控制热转印打印头抬起并关闭预加热装置，以节省能耗及避免长时间加热对打印薄膜的损害，此即为本高速高附着力热转印打码驱动控制系统的一个工作周期。只有当打码控制系统重新接收到打码信号时才会重复以上一个工作周期。

在实际应用中，本发明采用了以下的装置结构和工作过程：

将高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置中的打码机打印体1、固定杆8、8'及同步编码器2等安装在固定支架上（图中省略），过渡辊5、5'及承印胶辊6通过两端支撑轴承9活动连接于诸固定杆8、8'上。同步编码器2及预加热装置3弹性压在打印薄膜4上，打印薄膜4如图1所示缠绕于过渡辊5、承印胶辊6、过渡辊5'上，形成一定包角。热转印打印头7安装于打码机打印体1上，位于承印胶辊6的正上方。

在预加热装置3上同时安装加热元件及测温元件，并通过数据线与打码控制系统10连接，同步编码器2通过数据线与打码控制系统10连接，实现速度采集。热转印打印头7上同时带有测温元件，用于传递热转印打印头7的温度，热转印打印头7温度及动作由打码机打印体1通过数据线连接至打码控制系统10，采集到的温度及速度由打码控制系统10进行分析并把控制指令返回各个执行体，实现加热和打印发热、打印动作的协同工作。

如图1所示，打印薄膜4从左向右运行，当打码控制系统10接收到外部打码信号时，通过与打印薄膜4弹性接触的同步编码器2获取到打印薄膜4的实时运行速度，此时，与打印薄膜4弹性接触的预加热装置3通过内部测温元件获取到打印薄膜4的温度，实时传回打码控制系统10，同时热转印打印头7上的测温元件也获取到热转印打印头7的温度并实时传回打码控制系统10。打码控制系统10通过内部计算机控制系统进行相应计算，并把计算结果转换成执行指令通过数据线传递至预加热装置3和热转印打印头7上，控制预加热装置3提前一定时间以合适的温度预加热打印薄膜4所需要打印位置的温度。由于预加热装置3离热转印打印头7的距离尽可能小，因此热量散失比较少。

当打印薄膜4加热过的位置经过承印胶辊6的最高点时，打码控制系统10根据预加热打印薄膜4的温度控制热转印打印头7以合适的发热温度执行打印动作，把色带上的墨转印至打印薄膜4上形成打印内容。由于打印薄膜4及热转印打印头7都有合适的温度，能把附着力较强的色带转印至打印薄膜4上，降低对热转印打印头7的发热温度需求，同时能有效提高热转印打码机的打印速度。

一个打印内容完成后，打码控制系统10控制热转印打印头7抬起并关闭预加热装置3，以节省能耗及避免长时间加热对打印薄膜4的损害。此即为本高速高附着力热转印打码驱动控制系统的一个工作周期。只有当打码控制系统10重新接收到打码信号时才会重复以上一个工作周期。

综上所述，采用本发明的高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置及其方法，通过预加热装置加热薄膜来有效提高打码机打印速度及色带附着力的作用，且结构简单，能耗低，方便实用，提高了热转印打码机在高速高附着力场合的适应范围，使得热转印打码机的接受度能进一步提高。本发明的高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置及其方法可直接应用在智能热转印打码机上，尤其可应用于软包装上打码的热转印打码机，实现预加热打印薄膜提高打码速度及打印附着力的作用，节能高效。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (4)

1.一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置，它包括电机、打码机打印体（1）、过渡辊、打印薄膜（4）、承印胶辊（6）、热转印打印头（7）以及控制系统，热转印打印头（7）安装于打码机打印体（1）上，其特征在于：它还包括同步编码器（2）、预加热装置（3）、固定杆以及支撑轴承（9）；

所述打码机打印体（1）和同步编码器（2）分别安装在固定支架上；

所述固定杆包括装有承印胶辊（6）的第一固定杆（8）和分别装有第一过渡辊（5）及第二过渡辊（5'）的两个第二固定杆（8'），第一固定杆（8）和两个第二固定杆（8'）分别安装在固定支架上；所述第一过渡辊（5）、第二过渡辊（5'）及承印胶辊（6）分别通过其两端支撑轴承（ 9） 活动连接于第一固定杆（8）和两个第二固定杆（8'）上；

所述第一固定杆（8）连同承印胶辊（6）安置在热转印打印头（7）的正下方；所述两个第二固定杆（8'）连同第一过渡辊（5）和第二过渡辊（5'）安置在第一固定杆（8）的下方两侧；

所述同步编码器（2）设置在热转印打印头（7）及承印胶辊（6）的正上方，预加热装置（3）设置在承印胶辊（6）旁侧，打印薄膜（4）缠绕于第一过渡辊（5）、承印胶辊（6）、第二过渡辊（5'）上并形成包角，同步编码器（2）及预加热装置（3）弹性地压置在打印薄膜（4）上；

所述预加热装置（3）上装有加热元件和测温元件，加热元件和测温元件通过数据线与打码控制系统（10）连接，同步编码器（2）通过数据线与打码控制系统（10）连接，实现速度采集；

所述热转印打印头（7）上带有测温元件，用于传递热转印打印头（7）的温度，热转印打印头（7）的温度及动作由打码机打印体（1）通过数据线连接至打码控制系统（10），采集到的温度及速度由打码控制系统（10）进行分析并把控制指令返回各个执行体，实现加热和打印发热、打印动作的协同工作。

2.根据权利要求1所述的高速高附着力热转印打码驱动系统控制装置，其特征在于：所述预加热装置（3）与热转印打印头（7）的距离尽可能小，以使热量散失更少些。

3.一种高速高附着力热转印打码驱动系统控制方法，其特征在于：打印薄膜从一侧向另一侧运行，当打码控制系统接收到外部打码信号时，通过与打印薄膜弹性接触的同步编码器获取到打印薄膜的实时运行速度，此时，与打印薄膜弹性接触的预加热装置通过内部测温元件获取到打印薄膜的温度，实时传回打码控制系统，同时热转印打印头上的测温元件也获取到热转印打印头的温度并实时传回打码控制系统；

打码控制系统通过内部计算机控制系统进行相应计算，并把计算结果转换成执行指令通过数据线传递至预加热装置和热转印打印头上，以控制预加热装置提前以合适温度预加热打印薄膜所需要打印位置的温度；当打印薄膜加热过的位置经过承印胶辊的最高点时，打码控制系统根据预加热打印薄膜的温度控制热转印打印头以合适发热温度执行打印动作，把色带上的墨转印至打印薄膜上形成打印内容；由于打印薄膜及热转印打印头都有合适的温度，能把附着力强的色带转印至打印薄膜上，降低对热转印打印头的发热温度需求，同时能有效提高热转印打码机的打印速度；

一个打印内容完成后，打码控制系统控制热转印打印头抬起并及时关闭预加热装置，以节省能耗及避免长时间加热对打印薄膜的损害，此即为本高速高附着力热转印打码驱动控制系统的一个工作周期；只有当打码控制系统重新接收到打码信号时才会重复以上一个工作周期。

4.根据权利要求3所述的高速高附着力热转印打码驱动系统控制方法，其特征在于：所述预加热装置直接对打印薄膜进行预加热，以提高打印薄膜的基础温度，降低热转印打印头的发热要求。