ES2203017T3 - Sistema de carro con tension variable de correa. - Google Patents
Sistema de carro con tension variable de correa.Info
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Abstract
UN SISTEMA DE IMPULSION DE CARRO (10) INCLUYE UNA CORREA DE SINCRONIZACION (50) PIVOTANTEMENTE ANCLADA AL CARRO (20). UN MOTOR DE IMPULSION (26) HACE GIRAR LA CORREA DE SINCRONIZACION, MOVIENDO EL CARRO A LO LARGO DE UNA TRAYECTORIA. LA CORREA DE IMPULSION SE MUEVE A LO LARGO DE UN PAR DE POLEAS (40, 46). UNA PRIMERA POLEA (40) ESTA ACOPLADA CON EL EJE MOTRIZ DEL MOTOR. UNA SEGUNDA POLEA (46) ESTA ACOPLADA CON UN MUELLE SECUNDARIO (47). EL MUELLE SECUNDARIO DETERMINA LA TENSION DE LA CORREA CUANDO LA CORREA ESTA EN ESTADO ESTACIONARIO. LA ACELERACION DEL CARRO ALTERA LA TENSION DE LA CORREA. SE DISPONE UNA CONEXION PIVOTANTE (52) ENTRE LA CORREA DE IMPULSION Y EL CARRO. DURANTE LA ACELERACION, LA CONEXION PIVOTANTE GIRA ACORTANDO LA LONGITUD EFECTIVA DE CORREA, QUE A SU VEZ EXTIENDE EL MUELLE SECUNDARIO E INCREMENTA LA TENSION DE LA CORREA. MIENTRAS QUE DEL CARRO ESTA EN DESCANSO O EN MOVIMIENTO A UNA VELOCIDAD CONSTANTE, LA CONEXION PIVOTANTE SIRVE PARA REDUCIR EL IMPACTO DE LA CARGA LATERAL SOBRE EL EJE DEL MOTOR DE IMPULSION Y LOS ENROLLAMIENTOS. LA CONEXION PIVOTANTE TAMBIEN AISLA EL CARRO DE LAS VIBRACIONES DE ALTA FRECUENCIA.
Description
Sistema de carro con tensión variable de
correa.
Esta invención se refiere generalmente a sistemas
de accionamiento de carro para dispositivos de impresión y escaneo
y, más particularmente, a un aparato y método para variar la tensión
de la correa en un sistema de escaneo de carro.
En sistemas de impresión por chorro de tinta y
sistemas de escaneo de documentos se mueve un carro con relación a
un medio para imprimir o escanear el medio. En un sistema de
impresión de chorro de tinta, el carro porta una pluma de chorro de
tinta que expulsa gotas de tinta sobre el medio a medida que el
medio se mueve a lo largo de una trayectoria de medio. En un sistema
de escaneo de documentos, el carro porta un sensor óptico que
detecta marcas o caracteres de tinta sobre el medio a medida que el
carro se mueve respecto al medio. Convencionalmente, el carro se
lleva hacia delante y hacia atrás por una correa de temporización.
La correa de temporización se acciona por una polea sobre un eje de
motor y se mantiene en tensión mediante un resorte guía. La
aceleración máxima del carro en un sistema de correa de
temporización es una función de la tensión de la correa y la masa
del carro. Más allá de la aceleración máxima disminuye la
estabilidad del carro. La tensión de la correa se controla por el
resorte guía. Para carros grandes o mayores velocidades de
aceleración, la tensión de correa deseada para un control preciso
es mayor que para carros menores y velocidades de aceleración
inferiores. Sin embargo, si se aumenta la tensión de la correa,
aumenta la carga sobre el motor de accionamiento, lo cual, a su vez,
puede acortar la vida útil del motor. En consecuencia, existe una
necesidad para un sistema de correa de accionamiento que pueda
funcionar al aumentar la aceleración o portar mayores masas sin
acortar la vida útil de un motor de accionamiento dado.
Para lograr una impresión o escaneado precisos,
es importante conocer o mantener una relación de posición precisa
entre el carro y el medio. En impresión de chorro de tinta, es
importante que el carro explore la pluma de chorro de tinta
suavemente a través del medio con una vibración mínima de modo que
la gotas de tinta puedan colocarse con precisión. Las impresoras de
chorro de tinta convencionales imprimen 300 gotas por pulgada o 600
gotas por pulgada. Además, se están buscando impresoras con una
impresión de al menos 1200 gotas por pulgada. A medida que el número
de gotas por pulgada aumenta, el tamaño de gota ha disminuido. El
posicionamiento preciso de gotas de las gotas más pequeñas en
densidades de gota crecientes produce imágenes con más alta calidad.
En particular, tal posicionamiento de gotas coloreadas está llevando
a una calidad de imagen casi fotográfica. Un reto al intentar
lograr tal calidad de imagen mejorada es el impacto adverso de las
vibraciones del carro. La figura 1 muestra dos círculos que se
solapan 12 de un tamaño común. Cada círculo 12 representa un punto
de impresión de chorro de tinta de un primer tamaño. Tal tamaño está
aquí enormemente exagerado con fines ilustrativos. La figura 2
muestra dos círculos que se solapan 14 que tienen un segundo tamaño
común que es menor que el primer tamaño. De nuevo, cada círculo 14
representa un punto de impresión de chorro de tinta de un segundo
tamaño y tal tamaño está enormemente exagerado con fines
ilustrativos. En cada ejemplo, los puntos 12 y los puntos 14 se
solapan un porcentaje común de sus diámetros respectivos (por
ejemplo, 20%). La distancia absoluta de solape es mayor para los
puntos más grandes 12 que para los puntos 14. El solape de los
puntos 12 es una distancia x. El solape de los puntos 14 es una
distancia y. Con fines ilustrativos, se supone que los puntos 14
tienen la mitad de tamaño que el de los puntos 12 y que y =
0,5x.
Considérese ahora una situación en la que el
carro vibra durante la impresión a lo largo de un eje 16. Si la
amplitud de vibración a lo largo del eje 16 es mucho menor que la
distancia x, entonces el impacto de la vibración no afectará
adversamente la precisión en la colocación del punto y, por tanto,
no impactará adversamente la calidad de imagen. Sin embargo, a
medida que la amplitud de vibración a lo largo del eje 16 se
aproxima a la distancia x, aparece más espacio en blanco en el medio
en las proximidades de la intersección de los puntos 12. Tomado
sobre una imagen entera, el efecto aparece como una banda de áreas
más claras y más oscuras de la imagen. La figura 3 muestra una
imagen ejemplar 18 que muestra tal banda.
Dada el mismo grado de amplitud de vibración, el
impacto sobre una imagen formada por los puntos más pequeños 14 es
más adverso que sobre una imagen formada por los puntos 12. Por
ejemplo, una amplitud de vibración de 0,25x puede ser aceptable en
una impresión que emplea los puntos 12. La misma amplitud de
vibración equivale a 0,5 y puede provocar una banda inaceptable
cuando se imprime con los puntos 12. Tales bandas aparecen dentro de
una imagen según la frecuencia de vibración del carro a lo largo del
eje 16. En general, el menor tamaño del punto y una más alta
resolución de las impresoras de chorro de tinta avanzadas necesitan
de una colocación más precisa de los puntos para lograr las mejoras
esperadas en calidad de imagen.
Cualesquiera vibraciones que desplacen el carro
respecto al medio pueden reducir potencialmente la precisión de
impresión/escaneo. Fuentes típicas de vibración son vibraciones
externas que mueven la totalidad de la impresora o escáner y fuentes
internas que se acoplan al carro o medio. Esta invención se dirige
hacia las vibraciones internas que se acoplan al carro.
Según la invención, un sistema de accionamiento
de carro incluye una correa de temporización anclada pivotablemente
a un carro. Un motor de accionamiento gira la correa de
temporización, moviendo el carro hacia delante y hacia atrás a lo
largo de una trayectoria de carro. La correa de accionamiento se
mueve sobre un par de poleas. Se acopla una primera polea a un eje
del motor de accionamiento. Se acopla una segunda polea a un resorte
guía. El resorte guía determina la tensión de la correa cuando la
correa es estacionaria. La aceleración del carro altera la tensión
de la correa. Según esta invención tiene lugar una conexión de
pivote entre la correa de accionamiento y el carro.
Según un aspecto de la invención, la conexión de
pivote permite una menor tensión de la correa durante operaciones de
estado constante (por ejemplo, velocidad cero, velocidad constante).
En vez de mantener la correa con una tensión alta durante períodos
de descanso y de estado constante, la tensión se reduce durante
tales períodos. Un beneficio de la reducción es una disminución de
la carga lateral del eje del motor de accionamiento.
Durante el movimiento de aceleración, el motor
aumenta la velocidad de la correa de temporización. Tal aceleración
hace que gire la conexión de pivote. Esto acorta la longitud
efectiva de la correa, lo cual, a su vez, aumenta la fuerza sobre el
resorte guía, aumentando así la tensión de la correa. Junto con la
tensión aumentada de la correa existe un aumenta de la carga lateral
sobre el eje de accionamiento. Por tanto, se incurre en grandes
cargas laterales sobre el eje de accionamiento únicamente durante el
movimiento de aceleración del carro. Una vez que se logra una
velocidad de estado constante, disminuye la tensión de la correa y
la conexión de pivote gira hacia atrás, disminuyendo el impacto de
la carga lateral sobre el eje de accionamiento.
Una ventaja de la conexión de pivote es que se
aumenta la tensión de correa únicamente cuando se necesita. Durante
el barrido la tensión de la correa es baja. Durante la aceleración
aumenta la tensión de la correa. Otra ventaja es que las grandes
cargas laterales sólo tienen lugar durante la aceleración. Las
cargas laterales mayores aumentan la fricción de los cojinetes del
motor, lo cual, a su vez, disminuye el margen térmico del motor.
Dado que las cargas laterales más grandes no tienen lugar durante el
descanso y la operación de estado constante, los cojinetes del motor
tardan más tiempo en desgastarse. Las cargas laterales aumentadas
también ejercen un momento de pandeo sobre el eje que puede fatigar
los devanados del motor y las juntas de soldadura. La disminución de
la carga lateral durante el descanso y la operación de estado
constante da como resultado un momento de pandeo menor. De este
modo, se prolonga la vida de los devanados del motor y de las juntas
de soldadura.
Según otro aspecto de esta invención, las
vibraciones de alta frecuencia en la correa de accionamiento se
desacoplan del carro por la conexión de pivote. Todas las fuerzas
ejercidas sobre el carro a través de la correa de accionamiento se
hacen pasar a través de la conexión de pivote. Tales conexiones de
pivote sirven, en efecto, como un filtro de paso bajo de los
componentes de la frecuencia de vibración que tienen lugar en el
plano del movimiento de pivote (por ejemplo, vibraciones de la
correa de temporización). Se absorben las frecuencias de vibración
por encima de una frecuencia prescrita determinada por la conexión
de pivote y, por tanto, se filtran. Las vibraciones por debajo de
tal frecuencia pasan al carro.
Las características de resorte de la conexión
pivote se prescriben con la finalidad de aislar el carro de las
ondas de alta frecuencia en la tensión de la correa, tales como las
provocadas por la conmutación, avance o engatillado del motor. Esto
permite un movimiento más suave del carro y menos levantamiento,
resbalamiento y procesión del carro. Como resultado, se mejora la
calidad de impresión para impresoras disminuyendo el tamaño de punto
y aumentando la precisión. Estos y otros aspectos y ventajas de la
invención se comprenderán mejor con referencia a la siguiente
descripción detallada junto con los dibujos anexos.
La figura 1 es un diagrama de puntos de impresión
de chorro de tinta de un primer tamaño que tienen un solape
dado;
La figura 2 es un diagrama de puntos de impresión
de chorro de tinta de un segundo tamaño menor que el primer tamaño y
que tiene un mismo porcentaje de solape;
La figura 3 es una copia de una imagen que
muestra bandas debido a vibraciones de un carro respecto de una hoja
de medio dentro de un sistema de impresión de chorro de tinta;
La figura 4 es un diagrama de bloques de un
sistema de accionamiento de carro;
La figura 5 es una vista en perspectiva de un
sistema de accionamiento de carro para un sistema de impresión de
chorro de tinta según una realización de esta invención;
La figura 6 es una vista en perspectiva de una
parte del sistema de accionamiento de carro de la figura 5;
La figura 7 es una vista en planta despiezada del
carro de las figuras 5 y 6;
La figura 8 es una vista despiezada de la
conexión de pivote entre la correa de accionamiento y el carro de
las figuras 5-7;
La figura 9 es un diagrama de la conexión de
pivote de la figura 8, mientras el carro de la figura 7 está
descansando;
La figura 10 es un diagrama de la conexión de
pivote de la figura 8, mientras el carro de la figura 7 está en
movimiento acelerado; y
La figura 11 es un diagrama de la conexión de
pivote de la figura 8, mientras el carro de la figura 7 está en un
movimiento de velocidad constante.
La figura 4 muestra un sistema de accionamiento
de carro 10 que tiene un carro 20 accionado a lo largo de una
trayectoria de carro 22 bajo una fuerza de accionamiento 24
generada por un motor de accionamiento 26. A medida que el carro se
acciona hacia delante y hacia atrás en unas direcciones 58, 60, la
posición del carro a lo largo de la trayectoria de carro 22 se
vigila por un detector de posición 30 (por ejemplo, un codificador
lineal). El detector de posición 30 proporciona retroalimentación de
la posición del carro para controlar con precisión el movimiento del
carro 20 respecto al medio 32. El carro porta un dispositivo 34 que
actúa sobre el medio 32.
En una realización del aparato de impresión de
chorro de tinta, el dispositivo 34 es una o más plumas de chorro de
tinta. La pluma de chorro de tinta incluye un cuerpo de pluma con un
depósito interno y una cabeza de impresión. La cabeza de impresión
incluye una formación de elementos de impresión. Para una cabeza de
impresión térmica de chorro de tinta, cada elemento de impresión
incluye una cámara de boquilla, una resistencia de activación y una
abertura de boquilla. El flujo de tinta procedente del depósito
hacia las cámaras de boquilla, se calienta luego por la activación
de la resistencia de activación. Se forma un burbuja de vapor en la
cámara de boquilla lo cual fuerza que se expulse una gota de tinta a
través de la abertura de boquilla sobre el medio. El control preciso
de la expulsión de la gota de tinta y la posición relativa de la
pluma de chorro de tinta y del medio permiten la formación de
caracteres, símbolos e imágenes sobre el medio.
En una realización de un aparato de escaneo de
documentos, el dispositivo 34 portado por el carro 20 es uno o más
sensores ópticos y el medio es un documento que tiene marcas (por
ejemplo, caracteres, símbolos o imágenes). A medida que el carro se
mueve con relación al documento, el sensor óptico detecta las marcas
sobre el documento. El control preciso de la posición del sensor
óptico con relación al documento permite que se genere una imagen
electrónica del documento. En sistemas de reconocimiento de
caracteres, se incluye software que reconoce patrones de marcación
dados como caracteres alfanuméricos.
Las figuras 5 y 6 muestran una vista en
perspectiva del sistema de accionamiento de carro 10 según una
realización de esta invención. El carro 20 se acciona a lo largo de
un vástago 36 de carro. El vástago de carro se monta sobre una placa
38 de carro. La placa 38 de carro sirve como un bastidor para el
sistema de accionamiento de carro 10. El motor de accionamiento 26
se monta en la placa 38 de carro. El motor de accionamiento 26
incluye un eje giratorio 41 sobre el cual se monta una polea 40. El
motor 26 y la polea 40 están situados hacia un extremo 42 de la
placa de accionamiento. Hacia un extremo opuesto 44 se monta una
polea 46 cargada por resorte. Una correa de accionamiento 50 corre a
lo largo de las poleas 40, 46 y se mantiene en tensión por el
resorte guía 47 que carga por resorte la polea 46. La correa de
accionamiento 50 está conectada al carro 20 a través de una conexión
de pivote 52 (véanse las figuras 6-11) con el fin de
acoplar la fuerza de accionamiento generada por el motor 26 al carro
20. A medida que el motor 26 gira su eje, la correa de accionamiento
corre a lo largo de las poleas 40, 46 haciendo que el carro 20 se
mueva primero en una dirección 58, luego hacia atrás en la dirección
opuesta 60 a lo largo de un vástago 36 de carro. La placa 38 de
carro incluye una abertura 61 que expone una parte del carro 20 a un
medio subyacente. Tal parte de carro porta el dispositivo 34 (por
ejemplo, una pluma de chorro de tinta o un sensor escaneador de
documentos).
El carro 20 porta un dispositivo 34 (véase figura
4) para imprimir o escanear un medio. El carro 20 también porta un
módulo codificador lineal 30. Una tira 31 de codificador lineal se
fija respecto de la placa 38 de carro. La tira 31 incluye marcas
separadas uniformemente. El módulo codificador lineal 30 incluye un
sensor óptico que detecta y cuenta tales marcas con el fin de seguir
la localización del carro 20 respecto de la tira 31. Dado que la
tira 31 y el vástago 36 del carro están fijados respecto de la placa
38 de carro, el módulo codificador lineal 30 es capaz de detectar la
posición del carro respecto de la tira 31 de codificador lineal, la
placa 38 de carro y el vástago 36 de carro.
La figura 7 muestra una vista despiezada del
carro 20 para una realización de impresión de chorro de tinta. El
carro está formado por un primer miembro 80, un segundo miembro 82 y
un miembro 84 de tapa. El segundo miembro 82 y el miembro 84 de tapa
se fijan al primer miembro 80. El primer miembro 80 incluye una
primera parte 62 para portar un dispositivo 34 de pluma de chorro de
tinta (véase figura 4) y una segunda parte 64 para recibir el
segundo miembro 82 y el miembro 84 de tapa. El segundo miembro 82
aloja el módulo codificador lineal y otra circuitería electrónica
(por ejemplo, circuitería de control de impresión, memoria de
impresión). El segundo miembro 82 incluye una ranura 86 a través de
la cual la tira 31 de codificador lineal corre durante el movimiento
del carro 20. El segundo miembro 82 también incluye la conexión de
pivote 52 que acopla el carro 20 a la correa de accionamiento 50. El
miembro 84 de tapa cubre el módulo codificador lineal 30 y la
circuitería electrónica.
El primer miembro 80 incluye una abertura 66 que
se extiende a través de un área central y recibe el vástago 36 de
carro. Con la(s) pluma(s) cargada(s) y la
circuitería electrónica montada, el centro de gravedad 68 del carro
20 se sitúa ligeramente hacia delante y hacia abajo del punto
central de la abertura 66 hacia la primera parte 62. De este modo, a
medida que el carro 20 se mueve a lo largo del vástago 36 de carro
existe un brazo de momento 70 alrededor del vástago 36 de carro que
solicita un extremo distal 72 del carro 20 hacia una primera
superficie 74 de la placa 38 de carro. Se monta un rodillo 76 en la
primera parte 62 del carro 20 hacia el extremo distal 72. Bajo la
fuerza gravitatoria del brazo de momento 70, el rodillo 76
permanece en contacto con la primera superficie 74 de la placa de
carro. A medida que el carro 20 se mueve a lo largo del vástago 36
de carro, el rodillo 76 corre a lo largo de la primera superficie
74.
Se monta una conexión de pivote 52 en el carro 20
según se muestra en las figuras 6-8. Haciendo
referencia a la figura 8, la conexión 52 incluye un eje 92 y un
bastidor 94. El eje 92 se fija al carro 20. El bastidor 94 gira
alrededor del eje 92. La correa de accionamiento 50 se sujeta, se
ancla o se coloca fijamente por cualquier otro modo respecto del
bastidor 94. En una realización, la correa de accionamiento 50
incluye un saliente 96 que coincide con una abertura 98 en el
bastidor 94. Tal saliente 96 fija la correa de accionamiento
respecto al bastidor 94. A medida que el motor de accionamiento 26
gira, el eje 41 del motor mueve la correa de accionamiento 50 a lo
largo de las poleas 40, 46. El movimiento de la correa de
accionamiento 50 ejerce una fuerza de accionamiento sobre el carro
20 moviendo éste a lo largo de una trayectoria de carro definida por
el vástago 36 de carro. La fuerza de accionamiento se origina en el
motor de accionamiento 26 y se traslada al carro 20 a través del
eje de accionamiento 41, la correa de accionamiento 50 y la conexión
de pivote 52.
Haciendo referencia a la figura 9, mientras el
carro 20 está estacionario, el bastidor 94 de la conexión de pivote
52 está a un ángulo conocido \Theta_{rest} respecto de la
longitud de la correa de accionamiento 50. Tal ángulo puede variar
para diferenciar realizaciones. Tal ángulo también puede cambiar
como resultado del ángulo que se forma cuando se detiene por última
vez el carro 20. La figura 9 muestra el carro 20 en una posición de
descanso, en donde el ángulo conocido \Theta_{rest} es de 90
grados. A medida que se mueve el carro 20, el carro ejerce una carga
lateral sobre el eje de accionamiento 41 y el motor de accionamiento
26.
La figura 10 muestra el carro 20 siendo acelerado
en una dirección 60 en respuesta a una fuerza de accionamiento F. La
aceleración induce a la correa de accionamiento 50 a moverse hacia
delante y al bastidor 94 de pivote a apartarse de modo que el carro
se retrase en la conexión de pivote 52. Tal retraso aparece como una
desviación angular en la conexión de pivote 52. Específicamente, el
bastidor 94 gira alrededor del eje 92 para apartarse en un ángulo de
desvío \Theta_{F} respecto de la trayectoria de carro. La fuerza
de accionamiento F también actúa sobre la polea 46 cargada por
resorte que tira de la polea cargada por resorte 46 hacia la polea
40 del motor de accionamiento según una distancia incremental
\Deltax. Esto aumenta la tensión de la correa de
accionamiento 50. El aumento de la tensión de la correa de
accionamiento se determina por la fuerza de accionamiento F. En una
realización preferida, la tensión aumentada se absorbe por la polea
46 o por un poste 49 que conecta el resorte 47 a la polea 46, sin
extender el resorte 47 para simplificar la dinámica del sistema. En
particular, hay una constante de resorte para la polea 46, el
resorte 47 y el poste 49 para un intervalo de tensión de correa en
el que el resorte no se extiende y otra para un intervalo de mayor
tensión de correa en el cual el resorte se extiende.
Durante el movimiento del carro 20 existe una
carga lateral ejercida a través de la correa de accionamiento 50
sobre el eje 41 del motor y el motor de accionamiento 26. Para una
aceleración dada, existe una carga lateral dada ejercida sobre el
eje de accionamiento 41 y el motor de accionamiento 26. Para
acelerar el movimiento del carro 20, el motor acelera el giro de la
correa de temporización 50. La aceleración de la correa de
temporización 50 hace que la conexión de pivote 52 gire. Esto acorta
la longitud efectiva de la correa 50, la cual, a su vez, comprime el
resorte guía 47, aumentando así la tensión de la correa.
Una vez que el carro 20 acelera hasta una
velocidad deseada, el motor 26 gira el eje 41 a velocidad constante.
A su vez, la correa de accionamiento 50 se mueve a una velocidad
constante. El efecto es que la fuerza F disminuye (hasta un valor
F_{SS} necesario para superar la fricción). Haciendo referencia a
la figura 11, la reducción permite que la conexión de pivote 52 gire
hacia atrás hacia su posición de descanso dentro de una posición de
estado constante \Theta_{SS}, en donde \Theta_{SS} tiene el
mismo ángulo que el ángulo \Theta_{rest} de posición de
descanso o está ligeramente apartado de tal ángulo. Es significativo
que la tensión de la correa durante este movimiento de estado
constante es menor que la tensión de la correa correspondiente en un
sistema que tiene una conexión rígida entre la correa de
accionamiento 50 y el carro 20 o en un sistema que tiene una
conexión no giratoria 52 (según se muestra en las figuras
8-10).
Una ventaja de la conexión de pivote 52 es que la
tensión de la correa sólo se aumenta cuando es necesario. Durante el
barrido la tensión de la correa es baja. Durante la aceleración se
aumenta la tensión de la correa. Las cargas laterales mayores
aumentan la fricción sobre los cojinetes del motor, lo cual
disminuye, a su vez, el margen térmico del motor. Los períodos de
descanso y estado constante con una carga lateral sustancialmente
menor permiten que los cojinetes del motor tarden más tiempo en
desgastarse. Las cargas laterales mayores también ejercen un momento
de pandeo sobre el eje 41 que pueden fatigar los devanados y las
juntas de soldadura de un motor de accionamiento 26. Los períodos de
descanso y estado constante con una menor carga lateral permiten
períodos con un momento de pandeo diferencialmente más pequeño. De
este modo, se prolongan la vida de los devanados del motor y de las
juntas de soldadura.
La conexión de pivote 52 también sirve para
aislar el carro 20 de las vibraciones de alta frecuencia que
aparecen en la correa de accionamiento 50. A medida que el motor 26
genera la fuerza de accionamiento 24 para mover el carro 20 a lo
largo del vástago 36 de carro, se transmite la fuerza de
accionamiento al carro a través de la conexión de pivote 52. Para
movimiento en la dirección 58, la conexión de pivote 52 se solicita
por la fuerza de accionamiento para girar en una dirección. Para
movimiento en la dirección 60 la conexión de pivote 52 se solicita
por la fuerza de accionamiento para girar en otra dirección. A
medida que aparecen vibraciones la tensión de la correa fluctúa
haciendo que el ángulo de la conexión de pivote 52 fluctúe
correspondientemente con el fin de absorber las vibraciones.
Típicamente se aplica una fuerza de accionamiento
constante durante el movimiento del carro en una dirección. La
fuerza entonces disminuye y se invierte para mover el carro en la
otra dirección. El movimiento hacia delante y hacia atrás del carro
tiene lugar a una primera frecuencia que define la frecuencia de
cambio de la fuerza de accionamiento. Sin embargo, las vibraciones
se acoplan inadvertidamente a la correa de accionamiento 50. Estas
vibraciones aparecen generalmente en un intervalo de frecuencias que
se extienden mucho más que la primera frecuencia. Según se describió
en la sección de antecedentes, las vibraciones pueden tener impactos
adversos sobre la calidad de impresión de un sistema de impresión o
la calidad de escaneo de un sistema de escaneo. La conexión de
pivote 52 sirve como un filtro de paso bajo que absorbe las
vibraciones de alta frecuencia y pasa las vibraciones de baja
frecuencia (por ejemplo, la primera frecuencia de la fuerza de
accionamiento).
Las vibraciones de baja frecuencia que no se
filtran por la conexión de pivote 52 se compensan por el módulo
codificador lineal 30. El codificador lineal sirve para detectar la
posición del carro. La posición del carro se vigila de modo que los
puntos de tinta pueden colocarse con precisión sobre una hoja de
medio o se pueden detectar con precisión las marcas. Al montar el
codificador lineal sobre el caro, el codificador lineal detecta la
posición del carro independientemente del giro del eje 41 del
motor. Como resultado, las vibraciones del eje del motor no se
acoplan al esquema de detección de posición. De esto modo, el
codificador lineal es capaz de detectar la posición del carro
incluso en presencia de vibraciones de carro. Tales vibraciones
mueven el módulo codificador lineal 30 con respecto a la tira 31 de
codificador lineal. De este modo, se detecta la posición del carro
durante parte de un período de vibración. Aunque más
específicamente, las vibraciones de baja frecuencia que aparecen a
una frecuencia menor que la tasa de muestreo del codificador lineal
y con una amplitud detectable por el codificador lineal se detectan
por el codificador lineal.
Claims (6)
1. Un sistema (10) de escaneo de carro, que
comprende: un carro (20) que se mueve a lo largo de una trayectoria
de carro; un motor de accionamiento (26) que genera una fuerza de
accionamiento (F); y una correa de accionamiento (50) acoplada al
motor de accionamiento y acoplada indirectamente al carro, acoplando
la correa de accionamiento la fuerza de accionamiento al carro para
hacer que éste se mueve a lo largo de la trayectoria de carro; y un
acoplador (52) montado pivotablemente al carro y acoplado a la
correa de accionamiento; en el que el acoplador aisla el carro de
las vibraciones que aparecen dentro de la correa de accionamiento,
en el que el carro ejerce una carga lateral sobre el motor a través
del acoplador y la correa de accionamiento, y en el que el
acoplamiento de pivote reduce la carga lateral del carro sobre el
motor durante el movimiento a velocidad constante del carro.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que
el motor incluye un eje (41) de motor, comprendiendo el sistema una
primera polea (40) acoplada al eje del motor y una segunda polea
(46) anclada por un resorte guía (47), en el que la correa de
accionamiento corre a lo largo de las poleas primera y segunda, en
el que durante la aceleración del carro pivota el acoplador.
3. Un sistema (10) de impresión de chorro de
tinta para imprimir un hoja (32) de medio, que comprende: un
bastidor (38); un vástago (36) de carro montado en el bastidor; un
carro (20) que se mueve a lo largo del vástago de carro; una pluma
(34) de chorro de tinta montada dentro del carro para expulsar
gotas de tinta durante el movimiento del carro a lo largo del
vástago de carro; un acoplador (52) montado pivotablemente al carro;
un motor de accionamiento (26) que genera una fuerza de
accionamiento (F); y una correa de accionamiento (50) acoplada al
motor de accionamiento y acoplada indirectamente al carro a través
del acoplador montado pivotablemente, acoplando la correa de
accionamiento la fuerza de accionamiento al carro para hacer que
éste se mueva a lo largo de la trayectoria de carro; en el que el
acoplador aisla el carro de las vibraciones que aparecen dentro de
la correa de accionamiento, en el que el carro ejerce una carga
lateral sobre el motor a través del acoplador y la correa de
accionamiento, y en el que el acoplamiento de pivote reduce la carga
lateral del carro sobre el motor durante el movimiento a velocidad
constante del carro.
4. El sistema de impresión de la reivindicación
3, en el que el motor incluye un eje (41) de motor, comprendiendo
además el sistema una primera polea (40) acoplada al eje del motor y
una segunda polea (46) anclada por un resorte guía (47), en el que
la correa de accionamiento corre a lo largo de las poleas primera y
segunda, en las que durante la aceleración del carro pivota el
acoplador.
5. Un sistema (10) de escaneo de documentos, que
comprende: un bastidor (38); un vástago (36) de carro montado en el
bastidor; un carro (20) que se mueve a lo largo del vástago de
carro; un sensor óptico (34) montado en el carro para escanear un
documento durante el movimiento del carro a lo largo del vástago de
carro; un acoplador (52) montado pivotablemente al carro; un motor
de accionamiento (26) que genera una fuerza de accionamiento (F); y
una correa de accionamiento (50) acoplada al motor de accionamiento
y acoplada indirectamente al carro a través del acoplador, acoplando
la correa de accionamiento la fuerza de accionamiento al carro para
hacer que éste se mueva a lo largo de la trayectoria de carro; y en
el que el acoplador aisla el carro de las vibraciones que aparecen
dentro de la correa de accionamiento, en el que el carro ejerce una
carga lateral sobre el motor a través del acoplador y la correa de
accionamiento, y en el que el acoplamiento de pivote reduce la
carga lateral del carro sobre el motor durante el movimiento a
velocidad constante del carro.
6. El sistema de escaneo de la reivindicación 3,
en el que el motor incluye un eje (41) de motor, comprendiendo
además el sistema una primera polea (40) acoplada al eje del motor y
una segunda polea (46) anclada por un resorte guía (47), en el que
la correa de accionamiento corre a lo largo de las poleas primera y
segunda, en las que durante la aceleración del carro pivota el
acoplador.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| US09/089,925 US5964542A (en) | 1998-06-03 | 1998-06-03 | Carriage system with variable belt tension |
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