EP0013339A2 - Cassette de ruban sans fin - Google Patents

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EP0013339A2
EP0013339A2 EP79104870A EP79104870A EP0013339A2 EP 0013339 A2 EP0013339 A2 EP 0013339A2 EP 79104870 A EP79104870 A EP 79104870A EP 79104870 A EP79104870 A EP 79104870A EP 0013339 A2 EP0013339 A2 EP 0013339A2
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EP
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ribbon
roll
spool
cassette
coil
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EP79104870A
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EP0013339A3 (en
EP0013339B1 (fr
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Gerald Carl Sienkiewicz
Donald Joseph Mac Quade
Herbert Gene Leonard
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International Business Machines Corp
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International Business Machines Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J32/00—Ink-ribbon cartridges
    • B41J32/02—Ink-ribbon cartridges for endless ribbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J33/00—Apparatus or arrangements for feeding ink ribbons or like character-size impression-transfer material
    • B41J33/02—Ribbon arrangements
    • B41J33/10—Arrangements of endless ribbons

Definitions

  • the present invention relates generally to reels of strip material and more particularly to an endless ribbon cassette which can be used in printing devices.
  • Another difficulty encountered in the devices of the prior art is caused by the significant increase in the combined pressure in all the outer turns and by the friction thus generated at the point where the ribbon leaves the inner periphery of the coil.
  • a significant problem is still posed by wrinkling, gathers and faulty feeding of the ribbon when it is unwound and offset by 90 °.
  • the object of the present invention is to provide an improved cartridge or cassette containing an endless ribbon roll, in which the ribbon can be removed more freely and more easily with a minimal friction.
  • the cassette consists of a reel, the central core of which has a polygonal side from which the inner turn of the ribbon carried by said core is removed when the ribbon is fed.
  • the upper side of the core is of hexagonal configuration while the lower side is of circular shape.
  • the use of a reel core with a hexagonal upper side allows the roll of tape to keep the circular shape given to it by the lower side while the six diametrically opposite points on the polygonal upper side allow maximum tension release. ribbon when coming out of it. This arrangement even reduces to a minimum the slight wrinkling of the ribbon that is generally encountered.
  • the regular passage of the tape from a vertical plane from the inner turn of the roll on the spool core, to a horizontal plane when it leaves the center of the roll, is thus ensured.
  • the maximum length of the plates on the polygonal shape of the upper side of the core is a function of the angle at which the ribbon is pulled from the spool and the width of the ribbon.
  • Figure 1 shows a roll 1A of endless tape or ribbon 1 carried by a coil 2 rotating freely on a hub 3, the assembly being protected by the upper and lower flanges 4.
  • the assembly is generally considered to be a cassette containing a coil.
  • the inner turn of the ribbon roll 1A is continuously removed by means not shown, then is rewound on the outer periphery of the spool.
  • a major problem encountered in the devices represented in FIG. 1 resides generally in the fact that the combined pressure of the outer turns of the strip on the inner turn applies the tape in close contact to the outer surface of the winding core and creates friction which must be overcome to remove the tape from the spool. Since the tape is removed from the inner periphery of the roller and causes the spool to rotate, there is both vertical friction due to sliding when the inner coil is removed and horizontal friction also due sliding when the ribbon is offset in the horizontal plane and crosses the thickness of the roll contained between the sides of the cassette which contains the reel. This is a major problem, especially with "fabric" type ink ribbons used in typewriters. The friction generated is large enough to cause irregular feeding and winding and may even be high enough to cause jams. All this contributes to an undesirable deterioration in the quality of the printing since the ribbon cannot unwind normally.
  • Figure 1 shows a coil 2, the winding core has an upper side 5 and a lower side 6.
  • the upper side 5 has a radius slightly less than that of the lower side 6 for a purpose which will be explained later.
  • the coil 2 is mounted on a hub 3 which can carry the upper and lower flanges 4 of the cassette as seen in the figure.
  • the coil 2 rotates freely on the hub 3 and can preferably be made of nylon or a similar plastic material allowing regular rotation of the coil.
  • a groove 7 is machined in the peripheral surface of the winding core between its sides 5 and 6 and decreases the contact area between the inner surface of the ribbon roll and the outer surface of the spool in a manner known in the prior art.
  • the width L of the groove (see Figure 5) must be equal to or greater than the width of the ribbon as will be described in detail later.
  • Figure 2 is a top view of the cassette of Figure 1.
  • the upper side 5 is of a polygonal shape which, in the case of the preferred embodiment of the present invention, is hexagonal, although any polygonal shape with dimensions of equal length or not, can be used.
  • the radial distance separating the center of the hub 3 from the ends or vertices of the upper polygonal side 5 is less than the radial distance separating the same center of the hub 3 from the periphery of the lower side 6.
  • the spool turns freely on the hub 3 which can present a central passage 8 allowing the assembly of the entire device on an axis or other element fixed in the printing machine actually using the cassette.
  • the upper and lower flanges 4 are of the same dimension and appear as a whole in Figure 2.
  • the ribbon is removed from the inner periphery of the roll 1A by the flat edges of the polygonal upper side 5 and offset in the plane horizontal when it crosses the roll between the flange 4 and the upper surface of the roll 1A before being extracted from the spool for its use, then it is rewound on the outer periphery of the roll of tape on the spool.
  • Figure 3 is a partially cut perspective view of the coil while a feeding operation is in progress and the flanges 4 are removed.
  • the ribbon is removed in the direction of the arrow from the inner periphery of the winding 1A and is rewound on the outer periphery of the roll by the rotation of the spool 2 on the hub 3, caused by the forces exerted by the tape 1 by withdrawing from the inner periphery of the roll 1A in a manner well known in the prior art.
  • Figure 4 is a top view of the preferred embodiment of the coil used in the present invention and shows the upper side 5 thereof.
  • the . length of the flat edges of the polygon forming the upper side 5 is indicated by H and the width of the ribbon 1 is indicated by W.
  • the angle of withdrawal of the ribbon from the inner periphery of the roll is represented by A and this angle is connected to the length H of the polygonal faces of the upper side 5 and the width of the ribbon W by the formula .
  • Figure 5 is a horizontal sectional view of the device of the preferred embodiment shown in Figure 4.
  • the upper side 5 of polygonal shape has a radius at its apices lower by N than the radius of the circular side 6 which forms the bottom of the coil 2.
  • the roller 1A bears against the circular side 6 and is therefore circular in shape.
  • the ribbon 1 is wound on the circular side 6 of the reel 2 and the vertices 5 on the hexagonal side are set back by a distance N which corresponds to at least two thicknesses of ribbon so that the vertices of the hexagon of the side 5 are on a circle whose diameter is approximately four thicknesses of ribbon less than the diameter of circular side 6.
  • a cassette produced according to the teachings of the present invention and containing a roll of endless fabric tape comprises a reel which rotates more freely, which allows an easy and regular flow of the tape from the central periphery of the roll as well as better rewinding of said tape on the outer periphery of said roll.
  • the application of a minimum withdrawal force is sufficient and allows wider use of the cassette of the present invention in printing machines. It is simply necessary to mount the cassette in the desired position and to provide extraction or supply rollers to pull the ribbon from the inner periphery of the ribbon roll. the ribbon can be fed through the printing machine and rewound on the outer periphery of the roll in its cassette by the forces exerted by said ribbon when it is withdrawn from the internal periphery of the roll.

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  • Impression-Transfer Materials And Handling Thereof (AREA)
  • Winding Of Webs (AREA)
  • Advancing Webs (AREA)

Abstract

Cassette de ruban sans fin dans laquelle la bobine à rotation libre (2) comportant le rouleau (1A) de ruban sans fin, comprend un premier côté (5) de forme héxagonale adjacent à une des surfaces latérales du rouleau de ruban et un deuxième côté (6) de forme circulaire adjacent à l'autre surface latérale du rouleau. Le ruban est retiré de la bobine à partir de la spire intérieure du rouleau par les bords plats du côté héxagonal (5), est décalé de 90° lorsqu'il traverse l'épaisseur du rouleau et est ré-enroulé sur la périphérie extérieure du rouleau après utilisation, par exemple comme ruban encreur dans un dispositif d'impression.

Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne de façon générale les bobines de matériaux en bande et plus particulièrement une cassette de ruban sans fin pouvant être utilisée dans les dispositifs d'impression.
    • Etat de la technique antérieure
  • On connaît dans l'art antérieur un grand nombre de cassettes comportant une bobine à bande sans fin dans lesquelles une bobine de matériau en bande est portée par un moyeu tournant librement et dans lesquelles, la bande ou le ruban est déroulé à partir de la périphérie intérieure de l'enroulement tandis qu'il est ré-enroulé sur la périphérie extérieure dudit enroulement. A ce sujet, on pourra se reporter aux brevets des U.S.A. No. 3 770 223, 3 337 150, 2 778 635, 3 035 012 ou 3 295 781. Dans chacun de ces brevets, on utilise un moyeu tournant librement et portant une bobine ou rouleau de ruban sans fin. En général, les forces appliquées au ruban pour le dérouler de la périphérie intérieure entraîne en rotation le moyeu sur lequel le ruban est enroulé et produisent ainsi un effet de tension ou de ré-enroulement sur la périphérie extérieure au point où le ruban revient dans la cassette. Le brevet des U.S.A. No. 3 770 223 cité précédemment présente plus particulièrement un dispositif de ce type et le brevet des U.S.A. No. 3 025 012 également cité précédemment décrit, une découpe en dépouille pratiquée dans le moyeu de la bobine.
  • Une difficulté majeure rencontrée dans les rubans d'impression et plus particulièrement dans ceux du type "tissus", lorsqu'ils sont utilisés dans ce type de dispositif, réside dans le fait qu'ils présentent une tendance à se coller ou au bourrage, provoquant une irrégularité de leur alimentation qui affecte la qualité de l'impression dans de nombreux cas. Une autre difficulté rencontrée dans les dispositifs de l'art antérieur est provoquée par l'accroissement significatif de la pression combinée dans toutes les spires extérieures et par la friction ainsi générée au point où le ruban quitte la périphérie intérieure de la bobine. La dépouille pratiquée dans la surface circulaire du moyeu et permettant de limiter la zone de contact entre la surface intérieure du ruban et la bobine, a déjà été utilisée comme indiqué ci-dessus. Cependant, un problème significatif est toujours posé par le plissement, les fronces et l'alimentation défectueuse du ruban lorsqu'il est déroulé et décalé de 90°. Les raisons de cette difficulté tiennent au fait que les spires extérieures exercent toujours une pression sur la spire intérieure. Ceci provoque une alimentation irrégulière du ruban et nécessite l'application de forces de retrait excessivement élevées. Ces forces ne peuvent être appliquées que dans un dispositif de retrait de ruban soigneusement conçu et onéreux. De plus, une alimentation irrégulière peut conduire à un enroulement irrégulier, ce qui augmente encore les difficultés.
    • Exposé de l'invention
  • La présente invention a pour but de fournir une cartouche ou une cassette améliorée contenant un rouleau de ruban sans fin, dans laquelle le ruban peut être retiré plus librement et plus facilement avec une friction minimale.
  • La cassette consiste en une bobine dont le noyau central comporte un côté polygonal à partir duquel est retirée la spire intérieure du ruban porté par ledit noyau lorsque le ruban est alimenté. Dans la réalisation préférée, le côté supérieur du noyau est de configuration héxagonale tandis que le côté inférieur est de forme circulaire. L'utilisation d'un noyau de bobine comportant un côté supérieur héxagonal, permet au rouleau de ruban de garder la forme circulaire que lui donne le côté inférieur tandis que les six points diamétralement opposés du côté supérieur polygonal permettent un relâchement maximal de la tension du ruban lors de la sortie de celui-ci. Cet agencement ramène même au minimum le léger plissement du ruban que l'on rencontre généralement. Le passage régulier du ruban d'un plan vertical depuis la spire intérieure du rouleau sur le noyau de bobine, vers un plan horizontal lorsqu'il quitte le centre du rouleau, est ainsi assuré. La longueur maximale des plats sur la forme polygonale du côté supérieur du noyau, est fonction de l'angle suivant lequel le ruban est tiré de la bobine et de la largeur du ruban.
    • Brève description des figures .
    • La Figure 1 est une vue en coupe horizontale de la bobine de la présente invention portant un rouleau de ruban.
    • La Figure 2 est une vue de dessus de la bobine de la . Figure 1.
    • La Figure 3 est une vue en perspective partiellement coupée de la bobine lorsque le couvercle supérieur de la cassette est retire pour montrer 1 agencement du ruban, de la bobine et des côtés du noyau d'enroulement de celle-ci.
    • La Figure 4 est une vue en plan schématique de la bobine de la présent invention, mentrant la relation existant entre la largeur du ruban bande et l'angle de retrait de celle-ci par rapport au rouleau de ruban.
    • La Figure 5 est une vue horizontale prise de l'avant de la réalisation montrée sur la Figure 4.
    Mode de réalisation préféré
  • La Figure 1 représente un rouleau 1A de bande ou de ruban sans fin 1 porté par une bobine 2 tournant librement sur un moyeu 3, l'ensemble étant protégé par les flasques supérieur et inférieur 4. L'ensemble est en général considéré comme une cassette contenant une bobine. La spire intérieure du rouleau de ruban 1A est continuellement retirée par des moyens non représentés, puis est ré-enroulée sur la périphérie extérieure de la bobine.
  • Le retrait du ruban et l'entraînement de la bobine en rotation par les forces utilisées pour le retrait de la bande ou du ruban de la partie intérieure du ruban ainsi que le ré-enroulement du ruban sur la partie extérieure par la rotation de la bobine, sont bien connus dans l'art antérieur et n'entrent pas dans le cadre de la présente invention. Un procédé courant est utilisé depuis longtemps dans de nombreuses applications et il ne sera donc pas nécessaire de décrire ces opérations.
  • Comme indiqué ci-dessus, un problème majeur rencontré dans les dispositifs représentés à la Figure 1, réside généralement dans le fait que la pression combinée des spires extérieures de la bande sur la spire intérieure applique le ruban en contact serré sur la surface extérieure du noyau d'enroulement et crée une friction qui doit être surpassée pour retirer le ruban de la bobine. Etant donné que le retrait du ruban s'effectue à partir de la périphérie intérieure du rouleau et provoque la rotation de la bobine, il y a à la fois une friction verticale due au glissement lorsque la spire intérieure est retirée et une friction horizontale également due au glissement lorsque le ruban est décalé dans le plan horizontal et traverse l'épaisseur du rouleau contenu entre les côtés de la cassette qui contient la bobine. Il s'agit d'un problème majeur, en particulier avec les rubans encreurs du type "tissu" utilisés dans les machines à écrire. Les frictions générées sont suffisamment importantes pour provoquer une alimentation et un enroulement irréguliers et peuvent même être suffisamment élevées pour provoquer des bourrages. Tout ceci contribue à une détérioration peu souhaitable de la qualité de l'impression puisque le ruban ne peut pas se dérouler normalement.
  • La Figure 1 représente une bobine 2 dont le noyau d'enroulement présente un côté supérieur 5 et un côté inférieur 6. Le côté supérieur 5 présente un rayon légèrement inférieur à celui du côté inférieur 6 dans un but qui sera précisé ultérieurement. La bobine 2 est montée sur un moyeu 3 qui peut porter les flasques supérieur et inférieur 4 de la cassette comme on le voit sur la figure. La bobine 2 tourne librement sur le moyeu 3 et peut être, de préférence, en nylon ou en une matière plastique similaire permettant une rotation régulière de la bobine.
  • Une gorge 7 est usinée dans la surface périphérique du noyau d'enroulement entre ses côtés 5 et 6 et diminue la zone de contact entre la surface intérieure du rouleau de ruban et la surface extérieure de la bobine d'une manière connue dans l'art antérieur. Dans la réalisation préférée de l'invention présentée ici, la largeur L de la gorge (voir Figure 5) doit être égale ou supérieure à la largeur du ruban comme cela sera décrit en détail ultérieurement.
  • La Figure 2 est une vue de dessus de la cassette de la Figure 1. Dans la Figure 2, le côté supérieur 5 est d'une forme polygonale qui, dans le cas de la réalisation préférée de la présente invention, est héxagonale, bien que toute forme polygonale à cotés de longueur égale ou non, puisse être utilisée. La distance radiale séparant le centre du moyeu 3 des extrémités ou des sommets du côté polygonal supérieur 5 est inférieure à la distance radiale séparant le même centre du moyeu 3 de la périphérie du côté inférieur 6. La bobine tourne librement sur le moyeu 3 qui peut présenter un passage central 8 permettant le montage de l'ensemble du dispositif sur un axe ou autre élément fixé dans la machine d'impression utilisant effectivement la cassette. Les flasques supérieur et inférieur 4 sont de même dimension et apparaissent comme un ensemble dans la Figure 2. Dans la Figure 2, le ruban est retiré de la périphérie intérieure du rouleau 1A par les bords plats du côté supérieur polygonal 5 et décalé dans le plan horizontal lorsqu'il traverse le rouleau entre le flasque 4 et la surface supérieure du rouleau 1A avant d'être extrait de la bobine pour son utilisation, puis il est ré-enroulé sur la périphérie extérieure du rouleau de ruban sur la bobine.
  • La Figure 3 est une vue en perspective partiellement coupée de la bobine alors qu'une opération d'alimentation est en cours et que les flasques 4 sont retirés. Dans la Figure 3, le ruban est retiré dans le sens de la flèche depuis la périphérie intérieure de l'enroulement 1A et est ré-enroulée sur la périphérie extérieure du rouleau par la rotation de la bobine 2 sur le moyeu 3, provoquée par les forces exercées par le ruban 1 en se retirant de la périphérie intérieure du rouleau 1A d'une manière bien connue dans l'art antérieur.
  • La Figure 4 est une vue de dessus de la réalisation préférée de la bobine utilisée dans la présente invention et montre le côté supérieur 5 de celle-ci. La . longueur des bords plats du polygone formant le côté supérieur 5 est indiqué par H et la largeur du ruban 1 est indiquée par W. L'angle de retrait du ruban de la périphérie intérieure du rouleau est représenté par A et cet angle est relié à la longueur H des faces polygonales du côté supérieur 5 et à la largeur du ruban W par la formule
    Figure imgb0001
    .
  • La Figure 5 est une vue en coupe horizontale du dispositif de la réalisation préférée représentée à la Figure 4. Le côté supérieur 5 de forme polygonale présente un rayon à ses sommets inférieur de N au rayon du côté circulaire 6 qui forme le fond de la bobine 2. Le rouleau lA porte contre le côté circulaire 6 et est donc de forme circulaire. Ainsi, le ruban 1 est enroulé sur le côté circulaire 6 de la bobine 2 et les sommets 5 du côté héxagonal sont en retrait d'une distance N qui correspond à au moins deux épaisseurs de ruban de façon que les sommets de l'héxagone du côté 5 se trouvent sur un cercle dont le diamètre est approximativement inférieur de quatre épaisseurs de ruban au diamètre du côté circulaire 6.
  • On a constaté qu'une cassette réalisée selon les enseignements de la présente inyention et contenant un rouleau de ruban tissu sans fin, comporte une bobine tournant plus librement, ce qui permet un écoulement facile et régulier du ruban depuis la périphérie centrale du rouleau ainsi qu'un meilleur ré-enroulement dudit ruban sur la périphérie extérieure dudit rouleau. L'application d'une force de retrait minimale est suffisante et permet une plus large utilisation de la cassette de la présente invention dans les machines d'impression. Il est simplement nécessaire de monter la cassette dans la position désirée et de prévoir des galets d'extraction ou d'alimentation pour tirer le ruban de la périphérie intérieure du rouleau de ruban. le ruban peut être alimenté au travers de la machine d'impression et ré-enroulé sur la périphérie extérieure du rouleau dans sa cassette par les forces exercées par ledit ruban lors de son retrait de la périphérie intérieure du rouleau.

Claims (5)

1.- Cassette de ruban sans fin, dans laquelle une bobine à rotation libre comportant un rouleau de ruban est logée dans un boîtier et comporte des moyens permettant audit ruban d'être retiré à partir de la spire intérieure du rouleau sur ladite bobine et ré-enroulé sur la spire extérieure dudit rouleau, ladite cassette étant caractérisée en ce que:
la bobine à rotation libre comporte un premier côté de forme polygonale adjacent à une première, surface latérale dudit rouleau de ruban sur ladite bobine, et un deuxième côté de forme circulaire adjacent à la deuxième surface latérale dudit rouleau, et sur lequel la spire intérieure dudit ruban est enroulée.
2.- Cassette selon la revendication 1, caractérisée en ce que:
le diamètre dudit deuxième côté de forme circulaire de ladite bobine est supérieur à la diagonale dudit premier côté de forme polygonale.
3.- Cassette selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que:
la longueur H de chacun des côtés dudit premier côté de forme polygonale est reliée à la largeur W dudit ruban et à l'angle de retrait A dudit ruban de ladit bobine par la formule H = W
4.- Cassette selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que ledit premier côté de la bobine est de forme héxagonale.
5.- Cassette selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le noyau d'enroulement de ladite bobine comporte une gorge en dépouille.
EP79104870A 1979-01-03 1979-12-04 Cassette de ruban sans fin Expired EP0013339B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/000,746 US4236678A (en) 1979-01-03 1979-01-03 Endless ribbon cartridge
US746 1979-01-03

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EP0013339A3 EP0013339A3 (en) 1981-04-08
EP0013339B1 EP0013339B1 (fr) 1983-06-01

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ID=21692849

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP79104870A Expired EP0013339B1 (fr) 1979-01-03 1979-12-04 Cassette de ruban sans fin

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US (1) US4236678A (fr)
EP (1) EP0013339B1 (fr)
JP (1) JPS5823310B2 (fr)
CA (1) CA1109045A (fr)
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