ES2330154T3 - Dispositivo de arrastre de cinta y aparato de impresion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de arrastre de cinta que comprende dos motores (14, 15) al menos uno de los cuales es un motor paso a paso, dos soportes de carrete de cinta (8, 12) sobre los cuales se pueden montar los carretes de cinta, pudiendo cada soporte de carrete ser accionado por un motor respectivo, y un controlador (17) para controlar la activación de los motores, de manera que la cinta pueda ser transportada en al menos una dirección entre los carretes montados sobre los soportes de carrete, caracterizado porque el controlador es operativo para activar ambos motores para accionar los carretes de cinta en la dirección de transporte de cinta y usar los diámetros de los carretes para coordinar el arrastre de los motores.
Description
Dispositivo de arrastre de cinta y aparato de
impresión.
La invención se refiere a un dispositivo de
arrastre de cinta y un aparato de impresión y a procedimientos de
funcionamiento y, en particular, a tales aparatos y procedimientos
que se pueden usar en impresoras de transferencia, que son
impresoras que utilizan tintas contenidas en un soporte.
En las impresoras de transferencia, una cinta, a
la que se denomina normalmente cinta de impresora y que lleva
tinta sobre un lado, se presenta dentro de una impresora, de manera
que una cabeza de impresión puede entrar en contacto con el otro
lado de la cinta, haciendo que la tinta sea transferida desde la
cinta a un sustrato diana de, por ejemplo, papel o película
flexible. Tales impresoras se usan en muchas aplicaciones. Las
aplicaciones de impresión industrial incluyen impresoras de
etiquetas de transferencia térmica y codificadores de transferencia
térmica que imprimen directamente sobre un sustrato, tal como un
material de embalaje fabricado de cartón o película flexible.
La cinta de tinta se suministra normalmente al
usuario final en forma de un rodillo enrollado sobre un núcleo. El
usuario final empuja el núcleo sobre un carrete de cinta, tracciona
un extremo libre del rodillo para liberar una longitud de cinta y,
a continuación, engancha el extremo de la cinta en otro carrete.
Generalmente, los carretes se montan sobre una casete que se puede
montar fácilmente sobre una máquina de impresión. La máquina de
impresión incluye un medio de transporte para accionar los dos
carretes, para de este modo desenrollar la cinta de un carrete y
recuperar la cinta en el otro carrete. El aparato de impresión
transporta la cinta entre los dos carretes a lo largo de una
trayectoria predeterminada, más allá de la cabeza de impresión.
Las impresoras conocidas del tipo anterior
cuentan con una amplia gama de diferentes enfoques respecto del
problema de cómo arrastrar los carretes de cinta. Algunos cuentan
con motores paso a paso, otros con motores cc para accionar directa
o indirectamente los carretes. Generalmente, las disposiciones
conocidas accionan solamente el carrete sobre el cual se recupera
la cinta (carrete recuperador) y cuentan con alguna de forma de
disposición de embrague deslizante sobre el carrete a partir del
cual se tira de la cinta (carrete de alimentación) para
proporcionar una fuerza resistiva, para de este modo, garantizar que
la cinta se mantiene en tensión durante los procesos de impresión y
bobinado de la cinta y para prevenir que la cinta esté sobrecargada
cuando la cinta ha de descansar. Se apreciará que mantener la
tensión adecuada es un requisito esencial para el funcionamiento
apropiado de la impresora.
A medida que la impresora usa gradualmente un
rodillo de cinta el diámetro inicial exterior del carrete de
alimentación se reduce y el diámetro exterior inicial del carrete
recuperador aumenta. En las disposiciones de embrague deslizante
que ofrecen un par resistivo esencialmente constante, la tensión de
cinta variará en proporción al diámetro de los carretes. Dado que
es deseable utilizar grandes carretes de alimentación para, de este
modo, minimizar el número de veces que un rodillo de cinta ha de
reponerse, es un problema serio, particularmente en máquina de alta
velocidad donde el transporte rápido de cinta es esencial.
Cambiar dinámicamente la tensión de cinta da
origen a demandas de tolerancias restringidas para el par
suministrado por el embrague deslizante. Tales tolerancias son
difíciles de mantener ya que el desgaste en el embrague deslizante
a lo largo del tiempo tiende a cambiar la fuerza resistiva ejercida
por el embrague. Si la fuerza de embrague es demasiado grande, el
sistema de transporte de cinta puede tener una potencia inadecuada
para accionar la cinta a lo largo de toda el intervalo de diámetros
de carrete desde un nuevo rodillo de alimentación a un rodillo de
alimentación vacío. Una fuerza y tensión de embrague demasiado débil
en la cinta podría dar como consecuencia una sobrecarga del
carrete de alimentación. Dadas estas limitaciones, los diseños
típicos de impresora han disminuido sus prestaciones mediante la
limitación de la velocidad de aceleración, la velocidad de
deceleración y la máxima capacidad de velocidad del sistema de
transporte de cinta. En consecuencia, se ve comprometida la
prestación global de la impresora
Ejemplos representativos de aparatos de
impresión convencionales se describen en las patentes de Estados
Unidos 4.000.804, 4.294.552, 4.479.081, 4.788.558 y la patente
británica 2310405.
El sistema de la patente de los Estados Unidos
4.000.804 describe una disposición para transferir una cinta desde
un carrete de alimentación a un carrete recuperador que incluye un
par de motores eléctricos cada uno de los cuales se conecta a un
eje de carrete. Los motores son motores de corriente continua (cc).
El motor conectado al carrete recuperador va alimentado por un
generador de corriente constante para de este modo bobinar la cinta
con un par sustancialmente constante. El motor conectado al carrete
de alimentación se alimenta mediante un generador de voltaje
constante para de este modo mantener la tensión de cinta durante la
transferencia de cinta. Un dispositivo conmutador alterna la
función de los dos carretes cuando la cinta está totalmente
enrollada en el carrete recuperador. Con la disposición descrita, no
se tiene en cuenta el cambio en los diámetros de los carretes de
alimentación y recuperador durante la transferencia de cinta y de
este modo la tensión de cinta varía sustancialmente durante el
recorrido de toda la transferencia de la cinta desde el carrete de
alimentación al carrete recuperador.
La patente de los Estados Unidos 4.294.552 da a
conocer un dispositivo de arrastre de cinta bidireccional en el
cual dos carretes son accionados por respectivos motores paso a
paso. El carrete recuperador es accionado por su motor paso a paso,
pero el carrete de alimentación es alimentado por una corriente de
"arrastre" de bajo nivel para mantener la cinta en tensión.
Los motores no se controlan activamente para compensar las
variaciones de diámetro de carrete.
La patente de los estados Unidos 4.479.081
describe una disposición en la cual se proporcionan dos motores
paso a paso, uno que acciona el carrete recuperador y el otro
acoplado al carrete de alimentación. Unas señales de realimentación
proporcionan una indicación de la velocidad angular del carrete de
alimentación y una tabla de función proporciona información sobre
la velocidad de los impulsos paso a paso a aplicar al carrete
recuperador. La cinta es arrastrada por el motor paso a paso que
acciona el motor recuperador, actuando el otro motor un
transductor de realimentación para permitir un control apropiado del
motor que acciona el carrete de recuperación para tener en cuenta
el cambio de los diámetros de carrete mientras se mantiene una
velocidad de cinta constante. De este modo aunque esta disposición
no evita la necesidad, por ejemplo, de un dispositivo de arrastre
de cabestrante interpuesto entre los dos carretes para de este modo
conseguir velocidades de suministro de cinta fiables. Solamente
uno de los motores es accionado para proporcionar el par y promover
el transporte de cinta. No se sugiere que el aparato pueda
funcionar en modo de oposición de fase, es decir el motor que
acciona el funcionamiento del carrete recuperador para tirar de la
cinta y el motor que acciona el funcionamiento del carrete de
alimentación para empujar el carrete asociado en la dirección que
promueve el transporte de cinta.
La patente de los Estados Unidos 4.788.558
describe un mecanismo de arrastre de cinta en el cual se
proporcionan dos motores cc, uno que acciona el carrete recuperador
y un que acciona el carrete de alimentación. La cinta es
suministrada por otro rodillo de mando accionado por un motor paso a
paso. El motor cc del carrete de alimentación actúa como un freno y
no fomenta el transporte de cinta. De este modo, esta es una
disposición convencional en la cual se usa un rodillo de
cabestrante para controlar la velocidad de control suministro de
cinta. Con tal disposición es un asunto relativamente simple como
se describe proporcionar información de realimentación relativa a
la magnitud de los carretes de cinta para de este modo mantener una
tensión deseada de cinta, pero el sistema global es complejo.
La patente británica GB 2310405 describe un
mecanismo de arrastre de cinta de impresora bidireccional en el
cual un motor paso a paso acciona un carrete recuperador. El control
preciso de suministro de cinta se consigue proporcionando un
rodillo loco que gira en contacto con la cinta y de este modo
permite una medición directa de la velocidad de transporte de
cinta. El suministro de tal rodillo loco y los componentes asociados
se añade a las complejidades y el coste del sistema global.
Ninguna de las disposiciones conocidas es capaz
de enfrentarse a los requisitos de los sistemas industriales de
impresión de transferencia de alta velocidad. Tales sistemas
funcionan generalmente de una de dos maneras, es decir bien
impresión continua o impresión intermitente. En ambos modos de
funcionamiento, el aparato consigue una serie regularmente repetida
de ciclos de impresión, incluyendo cada ciclo una fase de impresión
durante la cual se lleva a cabo la transferencia a un sustrato, y
otra fase de no-impresión durante el cual el
aparato se prepara para la fase de impresión del siguiente
ciclo.
En la impresión continua, durante la fase de
impresión se lleva una cabeza de impresión estacionaria en contacto
con una cinta de impresora, cuyo otro lado está en contacto con un
sustrato sobre el cual se han de imprimir imágenes. (El término
"estacionario" se usa en el contexto de la impresión continua
para indicar que, aunque la cabeza de impresión se moverá dentro y
fuera del contacto con la cinta, no se moverá respecto de la
trayectoria de cinta en la dirección en la cual avanza la cinta a
lo largo de esa trayectoria). Tanto el sustrato como la cinta de
impresora se transportan más allá de la cabeza de impresora,
generalmente, pero no necesariamente, a la misma velocidad.
Generalmente, sólo las longitudes relativamente pequeñas del
sustrato que se transporta más allá de la cabeza de impresión se
han de imprimir y por lo tanto para evitar un gran desperdicio de
cinta, es necesario invertir la dirección de desplazamiento de la
cinta entre las operaciones de impresión. De este modo, en un
proceso típico de impresión, en el cual el sustrato se desplaza a
una velocidad constante, la cabeza de impresión se extiende en
contacto con la cinta solamente cuando la cabeza de impresión es
adyacente a regiones del sustrato a imprimir. Inmediatamente antes
de la extensión de la cabeza de impresión, la cinta se debe
acelerar hasta, por ejemplo, la velocidad de desplazamiento del
sustrato. La velocidad de cinta se debe entonces mantener a la
velocidad constante del sustrato durante la fase de impresión y,
después de concluir la fase de impresión. La cinta se debe
desacelerar y, a continuación, conducir en la dirección inversa para
que, de este modo, la región usada de la cinta esté en el lado
corriente arriba de la cabeza de impresión. A medida que la
siguiente región del sustrato a imprimir se acerca, la cinta se debe
entonces acelerar para volver a la velocidad de impresión normal y
la cinta se debe posicionar de manera que una porción no usada de
la cinta cerca de la región previamente usada de la cinta se sitúe
entre la cabeza de impresión y el sustrato, cuando la cabeza de
impresión avanza a la posición de impresión. De este modo, se
requiere una aceleración y deceleración muy rápida de la cinta en
ambas direcciones, y el sistema de arrastre de cinta debe ser capaz
de situar precisamente la cinta para, de este modo, evitar una
operación de impresión en progreso cuando se interpone una parte
usada de la cinta entre la cabeza de impresión y el sustrato.
En la impresión intermitente, un sustrato avanza
más allá de una cabeza de impresión paso a paso, de manera que
durante la fase de impresión de cada ciclo el sustrato y,
generalmente pero no necesariamente, la cinta son estacionarios. El
movimiento relativo entre el sustrato, la cinta y la cabeza de
impresión se consigue desplazando la cabeza de impresión respecto
del sustrato y la cinta. Entre la fase de impresión de ciclos
sucesivos, el sustrato avanza, para de este modo, presentar la
siguiente región a imprimir por debajo de la cabeza de impresión y
la cinta avanza para de que, de este modo, una sección de cinta no
usada se situé entre la cabeza de impresión y el sustrato. De nuevo
el transporte rápido y preciso de la cinta es necesario para
garantizar que la cinta sin usar se sitúe siempre entre el sustrato
y la cabeza de impresión a la vez que la cabeza de impresión avanza
para llevar a cabo una operación de impresión.
\newpage
Los requisitos en términos de aceleración,
deceleración, velocidad y precisión posicional de cinta de
impresoras de transferencia de alta velocidad son tales que los
mecanismos de arrastre tienen dificultad en la prestación aceptable
de suministro con un alto grado de fiabilidad. Se aplican también
similares condiciones en aplicaciones distintas a las de impresoras
de alta velocidad. Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es proporcionar un dispositivo de arrastre de cinta que
se pueda usar para suministrar cinta de impresora que sea capaz de
cumplir con los requisitos de líneas de producción de alta
velocidad, aunque el dispositivo de arrastre de cinta de la
presente invención se puede usar, evidentemente, en otras
aplicaciones donde se demandan requisitos de alta prestación
similares.
Según la presente invención, se proporciona un
dispositivo de arrastre de cinta que comprende dos motores, al
menos uno de los cuales es un motor paso a paso, dos soportes de
carretes de cinta sobre los cuales se pueden montar los carretes,
pudiendo cada soporte de carrete ser accionado por un motor
respectivo, y un controlador para controlar la activación de los
motores, de manera que la cinta pueda ser transportada en al menos
una dirección entre los carretes montados sobre los soportes de
carretes, en los cuales el controlado es operativo para activar
ambos motores de cinta en la dirección de transporte de cinta.
Un dispositivo de arrastre de cinta según la
presente invención cuenta con ambos motores que accionan los dos
carretes de cinta para accionar la cinta durante el transporte de
cinta. De este modo, ambos motores funcionan en modo de oposición
de fase. Esto hace posible conseguir velocidad muy altas de
aceleración y deceleración. La tensión en la cinta en proceso de
transporte se determina por control de los motores de arrastre y, de
este modo, no es dependiente de ningún componente que esté en
contacto con la cinta entre los carretes recuperador y de
suministro. De este modo, se puede conseguir un conjunto mecánico
global simple. Dado que ambos motores contribuyen al transporte de
cinta, se pueden usar motores relativamente pequeños y, por lo
tanto, económicos y compactos.
La dirección de rotación actual de cada carrete
dependerá del sentido en el cual se bobina la cinta sobre cada
carrete. Si ambos carretes se enrollan en el mismo sentido entonces
ambos carretes giraran en la misma dirección de rotación para
transportar la cinta. Si los carretes se bobinan en el sentido
opuesto al otro, entonces los carretes girarán en direcciones de
rotación opuestas para transportar la cinta. En cualquier
configuración, ambos carretes girarán en la dirección de transporte
de cinta.
Preferentemente, el controlador está dispuesto
para controlar los motores y transportar la cinta en ambas
direcciones entre los carretes. Los motores pueden ambos ser
motores paso a paso y el controlador puede ser operativo para
vigilar la tensión en una cinta transportada entre el carrete
montado sobre el soporte de carrete y para controlar los motores y
mantener la tensión vigilada entre los límites predeterminados. Se
proporcionan preferentemente medios para vigilar la alimentación
eléctrica a al menos uno de los motores y calcular una estimación
de tensión de cinta a partir de la energía vigilada. Por ejemplo,
allí donde se proporcionan dos motores paso a paso, una
alimentación puede suministrar energía eléctrica a un medio de
arrastre de motor paso a paso que suministra corriente
secuencialmente a bobinados de los motores paso a paso, siendo la
energía vigilada por medios de vigilancia de la magnitud de
voltaje y/o corriente suministrada a los motores y/o los medios de
arrastre de motor. Se apreciará que dependiendo de la carga aplicada
a los motores, la corriente y el voltaje suministrados a los
bobinados de motor variarán ambos, sin tener en cuenta el tipo y
naturaleza del medio de arrastre de motor usado. Por esta razón, se
prefiere proporcionar una alimentación eléctrica regulada que
suministre un voltaje sustancialmente constante al medio de arrastre
de motor paso a paso y vigilar la magnitud de corriente
suministrada al medio de arrastre de motor paso a paso desde la
alimentación de energía eléctrica.
Preferentemente, cada motor paso a paso se
activa mediante un circuito de mando de motor correspondiente, una
resistencia de baja resistencia correspondiente conectada en serie a
cada circuito de mando de motor, y señales de voltaje desarrolladas
a través de los resistores en serie vigilados para vigilar la
corriente suministrada a los motores. Las señales de voltaje se
pueden convertir en señales digitales para suministrar a un
microcontrolador que controla la generación de trenes de impulsos
de control de motor que se aplican a los circuitos de mando de
motor. La corriente se puede vigilar a lo largo de un periodo de
tiempo predeterminado y preferentemente se vigila solamente durante
periodos en los cuales la velocidad de transporte de cinta es
sustancialmente constante. El periodo de tiempo predeterminado puede
corresponder a una longitud predeterminada de transporte de
cinta.
Los datos de calibrado se puede grabar para el o
cada motor paso a paso, representando los datos de calibrado el
consumo de energía para el motor paso a paso en cada una de una
serie de velocidades de paso sin ninguna condición de carga de
cinta, y se puede calcular una medición de tensión de cinta por
referencia a una medición de velocidad de paso, los datos de
calibrado relativos a la velocidad de paso, y la energía consumida
por el motor.
Los diámetros exteriores del carrete de cinta se
pueden vigilar directamente y la tensión de cinta se puede calcular
para tener en cuenta los diámetros vigilados. Los diámetros
exteriores se pueden vigilar para cada uno de una pluralidad de
diámetros que se inclinan mutuamente los unos respecto de los otros,
para de este modo permitir la detección de la excentricidad de
carrete y por lo tanto permitir un cálculo preciso de la
circunferencia de carrete.
Una medición de tensión t se puede calcular a
partir de mediciones de energía suministrada a los dos motores, las
mediciones de los radios de carrete, los factores de calibrado para
los dos motores relativos a la velocidad de paso de los motores. Un
factor de puesta a escala de calibrado también se puede calcular
para trasladar la tensión calculada en un valor más interpretable.
Preferentemente, el controlador lleva a cabo un algoritmo de
control para calcular una longitud de cinta a añadir a o sustraer de
la cinta que se extiende entre los carretes para de este modo
mantener el valor t entre límites predeterminados y controlar los
motores paso a paso para añadir o sustraer la longitud calculada de
cinta a la cinta que se extiende entre los carretes.
Alternativamente, una medición de la diferencia entre la corriente
suministrada a los dos motores se puede derivar y el avance paso a
paso de los motores se puede controlar dependiendo de la medida de
diferencia. Se apreciará que la medida de diferencia podría ser
simplemente el resultado de la sustracción de una corriente de la
otra o se podría correlacionar con la relación de las dos corrientes
medidas. La velocidad de motor se puede mantener constante durante
un periodo en el cual la medida de diferencia está dentro de cada
una de una serie de bandas de tolerancia definidas entre límites
superior e inferior, y las bandas de tolerancia se pueden ajustar
dependiendo de la relación de los diámetros exteriores de los
carretes. Los medios de control pueden llevar a cabo un algoritmo
de control para calcular una longitud de cinta a añadir a, o
sustraer de, la cinta que se extiende entre los carretes, con el
fin de mantener la medición de diferencia entre el límite superior
y el límite inferior y para controlar los motores paso a paso a
añadir a, o sustraer de, la longitud calculada de cinta a la cinta
que se extiende entre los carretes.
Un valor que corresponde al ancho de cinta se
puede introducir y el límite predeterminado ajustado para tener en
cuenta el ancho de cinta. Por ejemplo, el algoritmo de control puede
comprender constantes de ganancia, y las constantes de ganancia se
pueden ajustar para tener en cuenta el ancho de banda. El algoritmo
de control puede funcionar cíclicamente, de manera que durante un
ciclo se calcula la longitud de cinta a añadir o sustraer y durante
un posterior ciclo, se controlan los motores para ajustar la
cantidad de cinta entre los carretes. Se adopta este enfoque
porque, como se apreciará, aunque la longitud de cinta entre los
carretes es en una primera aproximación independiente de la
tensión, el estiramiento de la cinta significará que si la cinta
se añade a la longitud de cinta que se extiende entre los carretes,
esta será recogida mediante una reducción de elasticidad hasta que
la tensión sea cero. Se apreciará, además, que para una tensión
dada, una cinta más estrecha se estirará más que una cinta más
ancha, por lo tanto un cambio en tensión causado por la adición o
sustracción de cinta entre los carretes, será inferior para una
cinta más estrecha que para una cinta más ancha.
La vigilancia de tensión hace que sea posible
generar una señal de salida indicadora de defecto, si la medición
de la tensión cae por debajo de un límite mínimo aceptable para
indicar, por ejemplo, la rotura de cinta.
Los diámetros del carrete se pueden vigilar
usando un sistema de detección óptico que incluya al menos un
emisor de luz y al menos un detector de luz dispuestos de tal manera
que se establezca una trayectoria óptica entre los mismos, un
mecanismo de transporte que soporte al menos una parte del sistema
de detección óptico y accionable para, de este modo, hacer que la
trayectoria óptica barra a través de un espacio dentro del cual se
situarán los carretes a medir, y un controlador operativo para
controlar el mecanismo de transporte, detectar posiciones del
mecanismo de transporte en el cual la señal de salida del detector
cambia para indicar una transición entre dos condiciones, en una de
las cuales la trayectoria óptica es obstruida por una carrete y en
la otra la trayectoria óptica no es obstruida por el carrete, y
calcular los diámetros de carrete desde las posiciones detectadas
del mecanismo de transporte en el cual la señal de salida del
detector cambia.
Uno de entre el emisor y detector se puede
montar sobre el mecanismo de transporte, siendo el otro fijo en
posición respecto de los carretes de cinta, o alternativamente ambos
el emisor y el detector se pueden montar sobre el mecanismo de
transporte, siendo establecido la trayectoria óptica entre el emisor
y el detector por un espejo situado en el lado de los carretes
alejados del mecanismo de transporte y dispuestos para reflejar de
vuelta la luz desde el emisor al detector. Los diámetros de carrete
se pueden medir con los carretes en una primera posición, los
carretes se pueden girar entonces para que de este modo un carrete
gire, por ejemplo, 30º, los diámetros se pueden medir de nuevo, y
así sucesivamente. Esto hace que sea posible evaluar precisamente
la excentricidad y la circunferencia exterior de carretes.
La presente invención tiene una aplicabilidad
particular donde el mecanismo de transporte es un mecanismo de
transporte de cabeza de impresión de una impresora de cinta de
transferencia. La relación de carretes en una máquina de este tipo
se puede calcular en base a la señal de salida de los medios de
medición de diámetro. Los medios de cálculo de relación pueden
comprender medios que establecen un primer motor paso a paso que
acciona un carrete recuperador e inhabilita un segundo motor paso a
paso que acciona un carrete de alimentación de manera que el
segundo motor paso a paso actúa como un generador, medios para
generar impulsos desde el segundo motor paso a paso, siendo la
velocidad de impulso proporcional a la velocidad del motor, medios
para detectar los impulsos generados para producir una medición del
giro del segundo motor paso a paso, medios para vigilar el avance
paso a paso del primer motor paso a paso para producir una medición
del giro del primer motor paso a paso, y medio para comparar la
medición de las rotaciones de los motores para calcular la relación
de los diámetros exteriores de los carretes.
Después de una serie de ciclos de operación del
dispositivo de arrastre de cinta, en el cual la cinta es
transportada entre los carretes, un diámetro actualizado para al
menos uno de los carretes se puede calcular a partir de una
relación entre los diámetros de carrete inicialmente vigilados, una
relación actual entre los diámetros de carrete, y el diámetro de al
menos un carrete inicialmente vigilados.
Allí donde el dispositivo de arrastre de cinta
según la invención se incorpora a una impresora de transferencia
para transferir tinta desde una cinta de impresora a un sustrato que
se transporta a lo largo de una trayectoria predeterminada
adyacente a la impresora, actuando el dispositivo de arrastre de
cinta como un mecanismo de arrastre de cinta de impresora para
transportar cinta entre el primer y el segundo carrete de cinta, la
impresora puede comprender, además, una cabeza de impresión
dispuesta para entrar en contacto con un lado de la cinta y
presionar contra un lado opuesto de la cinta en contacto con un
sustrato en la trayectoria predeterminada, un mecanismo de arrastre
de cabeza de impresión para transportar la cabeza de impresión a lo
largo de una pista que se extiende generalmente en paralelo a la
trayectoria de transporte del sustrato predeterminada y desplazar
la cabeza de impresión en contacto y sin contacto con la cinta, y un
controlador que controla los mecanismos de arrastre de cinta de
impresora y cabeza de impresión, siendo el controlador
selectivamente programable bien para hacer que la cinta sea
transportada respecto de la trayectoria de transporte del sustrato
predeterminada con la cabeza de impresión estacionaria y desplazada
en contacto con la cinta durante la impresión, o para hacer que la
cabeza de impresión sea transportada respecto de la cinta y la
trayectoria de transporte de sustrato predeterminada y se desplace
en contacto con la cinta durante la impresión.
El mecanismo de arrastre puede ser
bidireccional, de manera que la cinta se puede transportar desde el
primer carrete al segundo carrete y desde el segundo carrete al
primero.
Allí donde la cabeza de impresión esté montada
en una carro de cabeza de impresión que se puede desplazar a lo
largo de la pista, se puede proporcionar el primer y el segundo
carro que son intercambiables y conformados de tal manera que con
un carro en posición sobre la pista, la cabeza de impresión se
dispone para permitir la impresión sobre un sustrato que se
desplaza en una dirección a lo largo de la trayectoria de transporte
de sustrato y con el otro carro en posición sobre la pista, la
cabeza de impresión se dispone para permitir la impresión sobre un
sustrato que se desplaza en la otra dirección a lo largo de la
trayectoria de sustrato.
El dispositivo de arrastre de cinta se puede
incorporar en un aparato de impresión que comprende un alojamiento,
una cabeza de impresión montada sobre un conjunto de soporte de
cabeza de impresión que se puede desplazar respecto del alojamiento
en una dirección paralela a una trayectoria de cinta de impresión a
lo largo de la cual una cinta es conducida por el dispositivo de
arrastre de cinta, un primer mecanismo de arrastre para desplazar
el soporte de cabeza de impresión respecto del alojamiento, un
rodillo que en uso soporta un sustrato a imprimir sobre el lado de
la trayectoria de cinta alejada de la cabeza de impresión, un
segundo mecanismo de arrastre para desplazar la cabeza de impresión
respecto del conjunto de soporte de cabeza de impresión a una
posición de impresión en la cual una parte de la cabeza de impresión
se apoya contra el rodillo o cualquier sustrato o cinta interpuesta
entre la cabeza de impresión y el rodillo, y un controlador para
ajustar el primer mecanismo de arrastre para ajustar la posición
angular de la cabeza de impresión respecto del eje de rotación del
rodillo.
Preferentemente, la cabeza de impresión va
montada sobre un conjunto de soporte de cabeza de impresión que se
puede desplazar respecto del alojamiento en una dirección paralela a
una trayectoria de cinta de impresión a lo largo de la cual una
cinta es conducida por el dispositivo de arrastre de cinta, un
primer mecanismo de arrastre para desplazar el soporte de cabeza de
impresión respecto del rodillo de separación montado en el conjunto
de soporte de cabeza de impresión y se puede desplazar con la cabeza
de impresión en dicha dirección paralela, y un segundo mecanismo
de arrastre para desplazar la cabeza de impresión respecto del
conjunto de soporte de impresión y el rodillo de separación entre
una posición lista para imprimir adyacente a la trayectoria de
cinta de impresión y una posición de impresión en la cual la cabeza
de impresión entraría en contacto con una cinta de impresión sobre
la trayectoria, en la cual se proporciona un mecanismo de leva, el
cual se engancha como consecuencia del desplazamiento del conjunto
de soporte de cabeza de impresión a una posición predeterminada y
cuando se engancha causa la retracción de la cabeza de impresión a
distancia de la posición lista para imprimir en una posición
separada del rodillo de separación y la trayectoria de cinta de
impresión.
El mecanismo de leva puede comprender una placa
montada en el alojamiento y que define una ranura, y una patilla
que se extiende desde un miembro de pivoteo montado sobre el
conjunto de soporte de cabeza de impresión, enganche de la patilla
en la ranura como consecuencia del desplazamiento del conjunto de
soporte de cabeza de impresión a la posición predeterminada
haciendo que el miembro de pivoteo gire desde una primera posición
en la cual soporta la cabeza de impresión a una segunda posición en
la cual la cabeza de impresión es libre de girar en la posición
separada del rodillo de separación y la trayectoria de cinta de
impresión.
El miembro de pivoteo se puede montar sobre un
miembro desplazable montado sobre el conjunto de soporte de cabeza
de impresión, desplazamiento del miembro desplazable desde una
posición retraída a una posición extendida cuando el miembro de
pivoteo está en la primera posición haciendo que la cabeza de
impresión se mueva desde la posición lista para imprimir a la
posición de impresión.
El aparato de impresión puede comprender,
además, medios para aplicar la cabeza de impresión a una cinta
soportada en el mecanismo de arrastre, comprendiendo la cabeza de
impresión una red de elementos de impresión, cada uno de los cuales
se puede activar selectivamente para liberar tinta desde una parte
de la cinta que está en contacto con ese elemento, y un
controlador para controlar la activación de los elementos de
impresión y el avance de la cinta para de este modo llevar a cabo
una serie de ciclos de impresión, cada uno de los cuales incluye
una fase de impresión durante la cual el movimiento relativo entre
la cabeza de impresión la cinta da como resultado que la cabeza
de impresión que atraviesa una longitud predeterminada de cinta y
una fase de no-impresión durante la cual el cinta
avanza una distancia predeterminada respecto de la cabeza de
impresión, en la cual el controlador se dispone selectivamente para
activar diferentes grupos de elementos de impresión durante
sucesivos ciclos de impresión, estando los grupos de elementos
distribuidos sobre la cabeza de impresión de manera que los
diferentes grupos entren en contacto con diferentes partes de la
cinta, y el controlador se dispone para hacer avanzar la cinta de
manera que dicha distancia predeterminada de avance de cinta sea
inferior a dicha longitud predeterminada de cinta, siendo los grupos
de elementos de impresión activados de manera que la cinta avanza
en al menos dicha longitud predeterminada de cinta en el intervalo
entre dos cualesquiera fases de impresión en las cuales el mismo
grupo de elementos de impresión se activan. Se puede proporcionar
dos grupos de elementos de impresión, de tal manera que la distancia
de avance de cinta puede tener una distancia mínima de la mitad de
la longitud predeterminada de cinta.
Dadas las diferencias fundamentales entre
sistemas de impresión continuos e intermitentes descritos
anteriormente, ha sido práctica de la industria proporcionar
aparatos de impresión que puedan usarse bien en una aplicación de
impresión continua o usarse en una aplicación de impresión
intermitente pero no para proporcionar una impresora con la
versatilidad para llevar a cabo ambas funciones. La diferencia
fundamental entre los dos tipos de aparatos de impresión requeridos
para estas dos aplicaciones es que en uno (impresión continua) la
cabeza de impresión es estacionaria (usando este término de la
manera anteriormente mencionado) mientras que en el otro
(intermitente) la cabeza de impresión se debe poder desplazar. Como
consecuencia, cuando una línea de producción particular se
convierte, por ejemplo, de una aplicación de impresión intermitente
a una aplicación de impresión continua es necesario sustituir todo
el equipo de impresión. Esto representa un coste considerable para
los usuarios de tal equipo.
Un objeto de la presente invención es obviar o
mitigar los problemas anteriormente mencionados.
Según un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona una impresora de transferencia para
transferir tinta desde una cinta de impresora a un sustrato que es
transportado a lo largo de una trayectoria predeterminada adyacente
a la impresora, que comprende un mecanismo de arrastre de cinta de
impresora para transportar cinta entre el primer y el segundo
carrete de cinta, una cabeza de impresión dispuesta para entrar en
contacto con un lado de la cinta para presionar contra un lado
opuesto de la cinta en contacto con un sustrato sobre la
trayectoria predeterminada, un mecanismo de arrastre de cabeza de
impresión para transportar la cabeza de impresión a lo largo de una
pista que se extiende generalmente en paralelo a la trayectoria de
transporte de sustrato predeterminado y para desplazar la cabeza de
impresión en contacto y sin contacto con la cinta, y un controlador
que controla la cinta de impresora y los mecanismos de arrastre de
cabeza de impresora, siendo el controlador selectivamente
programable bien para hacer que la cinta sea transportada en
contacto con la cinta durante la impresión, o para hacer que la
cabeza de impresión sea transportada respecto de la cinta y la
trayectoria de transporte de sustrato predeterminada y se desplace
en contacto con la cinta durante la impresión.
De este modo el segundo aspecto de la presente
invención proporciona un aparato de impresión con suficiente
versatilidad para poder usarse en ambas aplicaciones, continua e
intermitente.
La impresora de transferencia del segundo
aspecto de la invención definida anteriormente se puede usar en
combinación con cualquier, o todas, las características del primer
aspecto de la presente invención mencionado anteriormente. En
particular, el mecanismo de arrastre puede ser bidireccional, el
mecanismo de arrastre puede comprender dos motores paso a paso,
accionado cada uno respectivo del primer y el segundo carrete de
cinta en la dirección de transporte de cinta, la tensión de cinta
se puede vigilar y los motores de paso a paso se pueden controlar
para mantener la tensión vigilada dentro de los límites
predeterminados, el mecanismo de arrastre de cabeza de impresión
puede comprender otro motor paso a paso acoplado a la cabeza de
impresión, y la cabeza de impresión puede ir montada sobre un carro
que se puede desplazar a lo largo de una pista. Además, el primer y
el segundo carro, que son intercambiables, pueden estar dispuestos
para permitir la impresión sobre un sustrato que se desplaza bien
en una dirección a lo largo de la trayectoria de transporte de
sustrato y un rodillo de separación montado adyacente a la cabeza
de impresión puede ser reversible en posición respecto de la cabeza
de impresión.
Como se ha subrayado anteriormente, en los
dispositivos de arrastre de cinta que se usan para transferir una
cinta, tal como una cinta de impresora entre dos carretes, el
diámetro de los carretes cambia durante el recorrido de la
transferencia de cinta de un carrete a otro. Esto afecta
drásticamente a las velocidades relativas de los dos carretes que
se deben mantener si la cinta debe permanecer en tensión. Se han
hecho diversos intentos de explicar este efecto, y especialmente
el enfoque adoptado en la patente de los Estados Unidos 4.479.081.
Ninguno de los enfoques conocidos es sin embargo satisfactorio en
el suministro de una medición precisa fiable de los diámetros de
carrete para permitir de este modo un control preciso y apropiado de
las velocidades de motor de mando en una disposición en la cual los
dos motores están funcionando en modo de oposición de fase. Con lo
cual algunos de los sistemas conocidos se pueden solucionar con
dispositivos de arrastre de cinta en los cuales las condiciones
iniciales son siempre las mismas (por ejemplo un carrete de
alimentación nuevo de diámetro exterior conocido se conecta a un
carrete de recuperación vacío), en muchas aplicaciones es bastante
frecuente el caso de que un operador adapta a una máquina una cinta
que se ha usado parcialmente de tal manera que el carrete de
alimentación que era inicialmente de diámetro exterior conocido se
ha transferido parcialmente al carrete de recuperación.
Un objeto de la presente invención es obviar o
mitigar los problemas anteriormente expuestos.
Según un tercer aspecto de la presente
invención, se proporciona un aparato para medir los diámetros de dos
carretes de cinta montados sobre un mecanismo de arrastre de cinta
que se puede accionar para transportar cinta entre los carretes,
que comprende un sistema de detección óptica que incluye al menos un
emisor de luz y al menos un detector de luz dispuesto de tal manera
que se establece una trayectoria óptica entre los mismos, un
mecanismo de transporte que soporta al menos parte del sistema de
detección óptico y accionable para de este modo hacer que la
trayectoria óptica barra a través de un espacio dentro del cual se
situarán los carretes a medir, y un controlador operativo para
controlar el mecanismo de transporte, detectar posiciones del
mecanismo de transporte en el cual la señal de salida del detector
cambia para indicar una transición entre dos condiciones en una de
las cuales la trayectoria óptica es obstruida por una carrete y en
la otra la trayectoria óptica no es obstruida por el carrete, y
calcular los diámetros de carrete desde las posiciones detectadas
del mecanismo de transporte en el cual la señal de salida del
detector cambia.
Este tercer aspecto de la presente invención
hace posible determinar con precisión las dimensiones de los
carretes. En un aparato tal como una impresora de transferencia con
una cabeza de impresión desplazable, el componente desplazable se
puede montar fácilmente sobre la cabeza de impresión desplazable
para, de este modo, no requerir componentes electromecánicos
adicionales sobre y más de los necesarios para el funcionamiento
normal del aparato.
Los aparatos del tercer aspecto de la presente
invención definidos anteriormente se pueden usar en combinación con
cualquiera de las características del primer y el segundo aspecto de
la invención anteriormente definidos.
Las cabezas de impresión que se usan en, por
ejemplo, impresoras de trasferencia, deben situarse cuidadosamente
con relación a una placa que sujeta un sustrato a imprimir si se va
a realizar una impresión de buena calidad, en particular a
velocidades elevadas de impresión. Un desplazamiento angular de sólo
unos pocos grados puede afectar de modo radical a la calidad de la
impresión. El enfoque tradicional para tratar este problema es
colocar una cabeza de impresión sobre un conjunto de soporte
apropiado en una posición nominalmente correcta, para realizar
después una impresión de prueba para ver qué calidad da como
resultado y para ajustar después mecánicamente la posición de la
cabeza de impresión de modo que se optimice la calidad de la
impresión. Esto implica que un instalador realice ajustes mecánicos
muy pequeños usando por ejemplo espaciadores. Puede ser un proceso
que exige mucho tiempo.
Un objeto de la presente invención es obviar o
mitigar los problemas que se acaban de mencionar.
Según un cuarto aspecto de la presente
invención, se proporciona un aparato de impresión que comprende un
alojamiento, una cabeza de impresión montada sobre un conjunto de
soporte de cabeza de impresión que se puede desplazar respecto del
alojamiento en una dirección paralela a una trayectoria de cinta de
impresión, un primer mecanismo de arrastre para desplazar el
soporte de cabeza de impresión respecto del alojamiento, un rodillo
que en uso soporta un sustrato a imprimir sobre el lado de la
trayectoria de cinta alejada de la cabeza de impresión, un segundo
mecanismo de arrastre para desplazar la cabeza de impresión respecto
del conjunto de soporte de cabeza de impresión a una posición de
impresión en la cual una parte de la cabeza de impresión se apoya
contra el rodillo o cualquier sustrato o cinta interpuesta entre la
cabeza de impresión y el rodillo, y un controlador para ajustar el
primer mecanismo de arrastre para ajustar la posición angular de la
cabeza de impresión respecto del eje de rotación del rodillo.
Preferentemente, la parte de la cabeza que se
apoya contra el rodillo o cualquier sustrato o cinta interpuesta
entre la cabeza de impresión y el rodillo, es la parte de la cabeza
de impresión que contiene selectivamente elemento de impresión
activables. Los elementos se pueden disponer linealmente a lo largo
de la parte de la cabeza de impresión, por ejemplo la red lineal de
elementos se puede disponer a lo largo de un borde, o en paralelo
en proximidad íntima con un borde de la cabeza de impresión.
En funcionamiento, un instalador podría
posicionar inicialmente una cabeza de impresión para que de este
modo asumiese una posición nominal de la cual se pudiese esperar
que produjera una impresión de gran calidad. A continuación se
usaría una tirada de prueba para evaluar la calidad de impresión,
el soporte de cabeza de impresión se desplazaría entonces respecto
del alojamiento, y se realizaría una nueva tirada, repitiéndose el
proceso hasta optimizar la calidad de impresión. De este modo no es
necesario para el instalador que realice pequeños ajustes mecánicos
en la posición de la cabeza de impresión sobre su soporte.
El aparato de impresión según el cuarto aspecto
de la presente invención se puede usar en combinación con
cualquiera de las características del primer, segundo y tercer
aspecto de la invención definidos anteriormente.
En muchos mecanismos de arrastre de cinta y
particularmente en las máquinas de impresión de cinta, cargar una
cinta de impresión nueva puede ser un proceso difícil, ya que la
cinta de impresión ha de posicionarse correctamente a lo largo de
una trayectoria no lineal. A menudo la sustitución de cintas de
impresión se monta en una casete que está destinada a montarse
fácilmente en una orientación predeterminada sobre un aparato de
impresión asociado. En tal disposición es generalmente necesario
posicionar una longitud de cinta que se extiende entre el soporte
sobre la casete entre una cabeza de impresión y un rodillo de
separación. Es difícil de conseguir a menos que la cabeza de
impresión y el rodillo de separación se puedan separar para
proporcionar una pita suficientemente ancha dentro de la cual se
puede insertar la cinta
Se conoce proporcionar una disposición en la
cual bien la cabeza de impresión o el rodillo de separación se
pueden desplazar por un mecanismo de palanca que es accionado cuando
se monta una casete sobre un aparato de impresión. Por ejemplo si
la casete se mantiene en posición mediante un pestillo mecánico, la
liberación del pestillo separará la cabeza de impresión y el
rodillo de separación mientras que el enganche del pestillo los
une en una posición lista para imprimir.
Tales disposiciones son satisfactorias en
términos de prestación pero son desventajosas ya que se ocupa un
espacio valioso por parte de los mecanismos de palanca, reduciendo
de este modo el espacio disponible para coger carretes de cinta de
gran diámetro.
Un objeto de la presente invención es obviar o
mitigar los problemas expuestos anteriormente.
Según un quinto aspecto de la presente invención
se proporciona un aparato de impresión que comprende un alojamiento,
una cabeza de impresión montada sobre un conjunto de soporte de
cabeza de impresión que se puede desplazar respecto del
alojamiento en una dirección paralela a una trayectoria de cinta de
impresión, un primer mecanismo de arrastre para desplazar el
soporte de cabeza de impresión respecto del alojamiento, un rodillo
de separación montado sobre el conjunto de soporte de cabeza de
impresión y desplazable con la cabeza de impresión en dicha
dirección paralela y un segundo mecanismo de arrastre para desplazar
la cabeza de impresión respecto del conjunto de soporte de
impresión y el rodillo de separación entre una posición lista para
imprimir adyacente a la trayectoria de cinta de impresión y una
posición de impresión en la cual la cabeza de impresión entraría en
contacto con una cinta de impresión sobre la trayectoria, en la
cual se proporciona un mecanismo de leva, el cual se engancha como
consecuencia del desplazamiento del conjunto de soporte de cabeza de
impresión a una posición predeterminada y cuando se engancha causa
la retracción de la cabeza de impresión a distancia de la posición
lista para imprimir en una posición separada del rodillo de
separación y la trayectoria de cinta de impresión.
En una disposición según el quinto aspecto de la
presente invención, cuando una casete que lleva una cinta de
impresión se ha de sustituir, se puede generar una señal
electrónica para causar el transporte del conjunto de soporte de
impresión a una posición predeterminada (una posición
"acoplada").
Esto separa automáticamente la cabeza de
impresión del rodillo de separación, permitiendo la fácil inserción
de una cinta entre la cabeza de impresión y el rodillo de
separación.
El aparato de impresión según el quinto aspecto
de la presente invención se puede usar en combinación con
cualquiera de las características del primer, segundo, tercer y
cuarto aspectos de la presente invención definidos
anteriormente.
Otro problema que se encuentra con las máquinas
de impresión es el de conseguir velocidades de transporte de cinta
suficientes en el intervalo entre fases de impresión de sucesivos
ciclos de impresión. En algunos casos el tiempo que se tarda en
transportar una cinta de impresión por una distancia igual a la
longitud de cinta atravesada por la cabeza de impresión durante un
ciclo de impresión es un factor limitador en la velocidad global de
la máquina. Sería ventajoso poder reducir la distancia que una cinta
avanza entre dos cualesquiera ciclos de impresión sucesivos.
Según un sexto aspecto de la presente invención,
se proporciona un aparato de impresión que comprende una cabeza de
impresión, un mecanismo de arrastre de cinta de impresión para
hacer avanzar una cinta de impresión entre la cabeza de impresión y
una trayectoria a lo largo de la cual en funcionamiento avanza un
sustrato a imprimir, comprendiendo la cabeza de impresión una red
de elementos de impresión, cada uno de los cuales se puede activar
selectivamente para liberar tinta desde una parte de la cinta que
está en contacto con ese elemento, y un controlador para controlar
la activación de los elementos de impresión y el avance de la cinta
para de este modo llevar a cabo una serie de ciclos de impresión,
cada uno de los cuales incluye una fase de impresión durante la
cual el movimiento relativo entre la cabeza de impresión y la cinta
da como resultado que la cabeza de impresión que invierte una
longitud predeterminada de cinta y una fase de
no-impresión durante la cual la cinta avanza una
distancia predeterminada respecto de la cabeza de impresión, en la
cual el controlador se dispone selectivamente para activar
diferentes grupos de elementos de impresión durante sucesivos
ciclos de impresión, estando los grupos de elementos distribuidos
sobre la cabeza de impresión de manera que los diferentes grupos
entren en contacto con diferentes partes de la cinta, y el
controlador se dispone para hacer avanzar la cinta de manera que
dicha distancia predeterminada de avance de cinta sea inferior a
dicha longitud predeterminada de cinta, siendo los grupos de
elementos de impresión activados de manera que la cinta avanza en
al menos dicha longitud predeterminada de cinta en el intervalo
entre dos cualesquiera fases de impresión en las cuales se activa
el mismo grupo de elementos de impresión.
Si los elementos de impresión están dispuestos
en dos grupos, por ejemplo píxeles alternos distribuidos a través
de una cabeza de impresión lineal, se puede imprimir una imagen en
un ciclo de impresión que usa un grupo, la cinta se puede avanzar
en media longitud de cinta atravesada por la impresora durante el
primer ciclo, una segunda imagen se puede imprimir usando el otro
grupo durante un segundo ciclo, la cinta se puede avanzar de nuevo
la mita de la distancia de travesía de la cabeza de impresión, y a
continuación el primer grupo se puede activar durante un tercer
ciclo de impresión y así sucesivamente. De este modo el
desplazamiento máximo de cinta entre sucesivos ciclos de
impresión puede ser la mitad del que se debe albergar en los
sistemas de impresión convencionales.
El aparato de impresión según el sexto aspecto
de la presente invención se puede usar en combinación con
cualquiera de las características del primer, segundo, tercero,
cuarto y quinto aspecto de la presente invención definidos
anteriormente.
Evidentemente, se apreciará que los elementos de
impresión se dividirán en tres grupos, el avance de la cinta entre
los ciclos sucesivos podrían limitarse a una tercera parte de la
longitud de cinta atravesada por la cabeza de impresión en un
ciclo.
Ahora se describirá una realización de la
presente invención, a título de ejemplo, con referencia a los
dibujos anexos, en los cuales:
la figura 1 es una ilustración esquemática de un
sistema de arrastre de cinta de impresora según la presente
invención;
La figura 1a es una ilustración de una
modificación en el sistema de arrastre de la figura 1;
La figura 2 es una vista en perspectiva de un
conjunto de arrastre de impresora de un sistema de arrastre de cinta
descrito con referencia a la figura 1.
La figura 3 es una vista esquemática en
perspectiva de una casete de cinta de impresora que se puede montar
sobre el conjunto de la figura 2;
Las figuras 4 a 9 son otras ilustraciones del
conjunto de arrastre de la figura 2;
La figura 10 es una vista en perspectiva de un
carro de soporte de cabeza de impresión incorporado en el conjunto
de arrastre de la figura 2;
La figura 11 es una vista en perspectiva de un
carro de soporte de cabeza de impresión alternativo en cuanto lo
mostrado en la figura 10 que se puede usar para invertir las
posiciones de componentes del conjunto de arrastre de la figura
2;
La figura 12 es una vista del conjunto de
arrastre después de la conversión usando el soporte de cabeza de
impresión alternativo de la figura 11;
Las figuras 13 a 16 ilustran el uso de impresión
intercalada usando el conjunto de arrastre de la figura 2;
La figura 17 ilustra esquemáticamente el
funcionamiento de un sistema óptico de medición de diámetro de
carrete de cinta de impresora;
La figura 18 es una ilustración esquemática de
un circuito para vigilar el consumo de energía por motores paso a
paso incorporados en el conjunto de arrastre de la figura 2;
La figura 19 es una ilustración esquemática de
un circuito para vigilar la relación de carga entre los diámetros de
carretes de cinta montados sobre el conjunto de arrastre de la
figura 2;
La figura 20 ilustra un enfoque alternativo para
vigilar diámetros de carrete de cinta;
La figura 21 ilustra el ajuste del ángulo de
cabeza de impresión según la invención; y
La figura 22 ilustra el uso de aparato según la
presente invención para producir imágenes mientas se cuenta con
solamente el avance limitado de cinta de impresora.
En referencia a la figura 1, la impresora
ilustrada esquemáticamente según la presente invención tiene un
alojamiento representado por la línea discontinua 1 que soporta un
primer eje 2 y un segundo eje 3. Una cabeza de impresión
desplazable 4 está también montada en el alojamiento, siendo la
cabeza de impresión desplazable a lo largo de una pista lineal
indicada por la flecha 5. Una cinta de impresora 6 se extiende desde
un carrete 7 recibido sobre un mandril 8 que es accionado por el
eje 2 alrededor de los rodillos 9 y 10 a un segundo carrete 11
soportado por un mandril 12 que es accionado por el eje 13. La
trayectoria seguida por la cinta 6 entre los rodillos 9 y 10 pasa
enfrente de la cabeza de impresión 4. Un sustrato 13 sobre el cual
se ha de depositar la impresión sigue una trayectoria paralela a la
cinta 6 entre los rodillos 9 y 10, interponiéndose la cinta 6 entre
la cabeza de impresión 4 y el sustrato 13.
El eje 2 es accionado por un motor paso a paso
14 y el eje 3 es accionado por un motor paso a paso 15. Otro motor
paso a paso 16 control la posición sobre su pista lineal de la
cabeza de impresión 4. Un controlador 17 controla cada uno de los
tres motores paso a paso 14, 15 y 16 descritos en lo sucesivo en
mayor detalle, siendo los motores paso a paso capaces de conducir
la cinta de impresión 6 en ambas direcciones como se indica
mediante la flecha 18.
En la configuración ilustrada en la figura 1,
los carretes 7 y 11 se bobinan en el mismo sentido que otra y de
este modo giran en la misma dirección de rotación para transportar
la cinta. La figura 1a ilustra una modificación del sistema de
arrastre de la figura 1 en la cual los carretes se bobinan en el
sentido opuesto a otro y deben girar en direcciones opuestas para
transportar la cinta. De este modo, el primer carrete 7 gira en el
sentido de las agujas del reloj mientras que el segundo carrete 11
gira en el sentido contrario a las agujas del reloj para
transportar la cinta de impresora 6 desde el primer carrete 7 al
segundo carrete 11.
Como se describe en mayor detalle en lo que
sigue, la impresora ilustrada esquemáticamente en la figura 1 se
puede usar tanto para aplicaciones de impresión continua como
intermitente. En las aplicaciones continuas, el sustrato 13 estará
en movimiento continuo. Durante un ciclo de impresión, la cabeza de
impresión será estacionaria pero la cinta se desplazará para de
este modo presentar nueva cinta a la cabeza de impresión a medida
que el ciclo avanza. Por el contrario, en aplicaciones
intermitentes, el sustrato es estacionario durante cada ciclo de
impresión, consiguiéndose el movimiento relativo necesario entre el
sustrato y la cabeza de impresión moviendo la cabeza de impresión
durante el ciclo de impresión. La cinta será generalmente
estacionaria durante el ciclo de impresión. En ambas aplicaciones,
es necesario poder avanzar y devolver la cinta rápidamente 6 entre
ciclos de impresión para de este modo presentar cinta nueva a la
cabeza de impresión y minimizar el desperdicio. Dada la velocidad a
la cual funcionan las máquinas de impresión, y que se ha de
presentar cinta nueva entre la cabeza de impresión y el sustrato
durante cualquier ciclo de impresión, es necesario poder acelerar
la cinta 6 en ambas direcciones a una velocidad elevada y posicionar
precisamente la cinta respecto de la cabeza de impresión. En la
disposición mostrada en la figura 1 se supone que el sustrato 13 se
moverá solamente a la derecha como se indica mediante la flecha 19
pero como se describe en lo sucesivo el aparato se puede adaptar
fácilmente para imprimir sobre un sustrato que se desplaza a la
izquierda en la figura 1.
En referencia a las figuras 2, 3 y 4, se
describirán ahora los componentes electromecánicos que constituyen
la impresora descrita en resumen con referencia a la ilustración
esquemática de la figura 1. El alojamiento de impresora 1 comprende
una carcasa 20 en la cual se alojan diversos componentes electrónico
a describir en lo sucesivo por detrás de una placa de cobertura 21.
Los ejes 2 y 3 sobresalen a través de aberturas en la placa de
cobertura 21, patillas guía 9a y 10a sobresalen de la placa de
cobertura 21, y la cabeza de impresión 4 va montada por encima de
la placa de cobertura 21. La cabeza de impresión 4 es parte de un
conjunto que se puede desplazar a lo largo de una pista lineal 22
que se fija en posición respecto de la placa de cobertura 21. El
motor paso a paso 16 que control la posición del conjunto de cabeza
de impresión se sitúa por detrás de la placa de cobertura 21 pero
acciona una rueda de polea 23 que a su vez acciona una correa 24 que
se extiende alrededor de otra rueda de polea 25, fijándose la
correa al conjunto de cabeza de impresión. De este modo la rotación
de la polea 23 en la dirección de las agujas del reloj en la figura
4 acciona el conjunto de cabeza de impresión a la izquierda en la
figura 4 mientras que la rotación de la polea 23 en la dirección
contraria a las agujas del reloj en la figura 4 acciona el conjunto
de cabeza de impresión a la derecha en la figura 4. Las ruedas de
polea 23 y 25 y la pista lineal 22 van montadas sobre un soporte
rígido 26 que se extiende hacia arriba desde la placa de cobertura
21. La figura 2 muestra discos de mando montados sobre los ejes 2 y
3, definiendo los discos de mando casquillos diametralmente
espaciados destinados a enganchar los carretes de cinta 8 y 12,
mientras que en la figura 4 los discos de mando se han retirado para
mostrar superficies superiores de los motores paso a paso 14 y
15.
En referencia a las figura 3, se ilustra una
cinta de impresora soportada sobre una casete que puede ir montada
sobre la impresora de la figura 2. Los soportes de rodillos huecos
9b y 10b están destinados a recibir las patillas 9a y 10a
respectivamente mostradas en la figura 2, de manera que la
combinación de la patilla 9a y el rodillo hueco 9b juntos
constituyen el rodillo 9 de la figura 1 y de tal manera que la
patillas 10a y el rodillo hueco 10b junto constituyen el rodillo
10 de la figura 1. Los carretes 7 y 11 se apoyan sobre los
mandriles 8 y 12 que son un ajuste suave sobre ejes giratorios
montados sobre una placa de cobertura común con los rodillos huecos
9b y 10b. Los ejes giratorios definen patillas que se enganchan con
los casquillos definidos sobre los discos de mando por los ejes 2,
3. De este modo, con el casete en su sitio, la cinta se puede
transferir entre los dos carretes 7 y 11.
La placa de cobertura de alojamiento 21 (figura
2) también soporta un soporte posterior vertical 27 sobre el cual
se apoyan un par de emisores 28, 29. Estos dos emisores funcionan en
cooperación con un receptor que se puede desplazar con el conjunto
de cabeza de impresión descrito en mayor detalle en lo sucesivo.
El conjunto de cabeza de impresión 4 se muestra
en una posición "acoplada" en las figuras 2 y 4 y en una
posición en la figura 5 en la cual está listo para imprimir sobre
una platina de rodillo 30 (que supone el funcionamiento en modo
continuo con un sustrato que se mueve de forma continua) y en una
posición lista para imprimir en la figura 6 en la cual la cabeza de
impresión está lista para imprimir sobre un sustrato que es
estacionaria y se posiciona enfrente de una pletina plana
estacionaria 31. En la posición mostrada en las figuras 2 y 4, un
borde 32 de la cabeza de impresión 4 se retrae por detrás de la
trayectoria de cinta entre los rodillos 9 y 10 mientras que un
rodillo de separación 33 se posiciona en el lado opuesto de la
trayectoria de cinta de la cabeza de impresión 4. Esto hace que
sea fácil instalar una nueva casete de cinta. Por el contrario, en
la posición lista para imprimir en las figuras 5 y 6, la cabeza de
impresión 4 se ha avanzado para que el borde 32 sobresalga sólo
más allá del extremo exterior del rodillo 33. De este modo en la
posición lista para imprimir la cinta de impresión pasa alrededor
del borde 32 y se separa desviándose del sustrato subyacente por el
rodillo 33.
El borde 32 de la cabeza de impresión 4 (que es
de forma convencional) soporta una red de elementos térmicos, cada
uno de los cuales se puede activar selectivamente. Cuando la cinta 6
se empareda entre la cabeza 4 y un sustrato 13, la tinta adyacente
a cualquier elemento térmico activa se funde y se transfiere al
sustrato. De este modo por control apropiado de los elementos
térmicos, se puede transferir pequeñas partes de tinta llevadas por
la cinta 6 al sustrato 13. Cada una de estas partes de tinta se
puede considerar como que define un píxel de la imagen a
imprimir.
En referencia ahora a todas las figuras de la 2
a la 9, se describirá la estructura detallada del conjunto de
cabeza de impresión y la corredera sobre la cual se monta. La figura
9 muestra el conjunto de cabeza de impresión empujado hacia delante
a una posición de ajuste que pone de manifiesto componentes
asociados del conjunto. La figura 9 es la mejor vista de una
ranura 34 formada en el soporte vertical 26 sobre el cual la pista
lineal 22 va montada. Una corredera 35 que soporta un carro 36 de
cabeza de impresión va montada sobre la pista lineal 22. La
corredera 35 y la pista 22 son productos de gran precisión para
proporcionar suavidad, baja fricción, movimiento paralelo del carro
de cabeza de impresión 36 respecto del soporte 26. Un detector
óptico 37 va montado sobre el carro 36 de cabeza de impresión para
de este modo estar en registro con la ranura 34 formada en el
soporte 26. El detector 37 se usa como se describe en lo sucesivo
para detectar luz emitid desde el emisor 28 y 29, garantizando la
ranura 34 que la única obstrucción entre el detector 27 y los
emisores 28 y 29 serán cualesquiera carretes de cinta montados sobre
la cinta en una casete como la ilustrada en la figura 3. La casete
incorporada en el cuerpo de casete y que coopera con un enganche de
cierre de acero circular 38 montado sobre la parte superior del
soporte 26. Las disposiciones alternativas para fijar la casete en
posición son evidentemente posibles, por ejemplo conjuntos de
pestillo mecánico.
El carro 36 de cabeza de impresión soporta el
conjunto de cabeza de impresión que comprende la cabeza de impresión
4 fijada con pernos a una placa de pivoteo 39 que va montada
alrededor de una patilla de pivote 40 que a su vez va montada sobre
una placa 41 fijada con pernos al carro de cabeza de impresión 36.
Un resorte 42 empuja la placa 39 hacia la placa 41 de manera que en
la ausencia de cualquier obstrucción la cabeza de impresión 4
asumirá la posición respecto del carro de cabeza de impresión 36
como se muestra en la figura 4. El rodillo de separación 33 se fija
en posición sobre un brazo 43 que se fija con pernos al carro de
cabeza de impresión 36.
Una unidad de arrastre neumático 44 es un ajuste
deslizante dentro de una ranura dispuesta en el carro 36 de cabeza
de impresión y acciona un pistón 45 que se muestra en la posición
extendida en la figura 8 y la posición retraída en la figura 7. El
dispositivo de arrastre neumático 44 se conecta a una línea
flexible de alimentación neumática (no mostrada) conectada a una
entrada de aire 46(figura 2). La entrada 46 se conecta a un
tubo 47 que se extiende a través de una abertura en el carro de
cabeza de impresión 36 de manera a comunicar con la unidad de
arrastre neumático 44. El pistón 45 de la unidad de arrastre
neumático se apoya contra un miembro en forma de U 48 que se acopla
por patilla de pivote 49 a un soporte en forma de U 50. El soporte
50 soporta una patilla 51 (figura 9) que se destina a enganchase en
una ranura 52 en una placa de leva 53. El soporte 50 define un
codo curvado 54 que se destina a engancharse contra la superficie
curvada 55 definida en la placa 39 como se muestra en las figuras 7
y 8. Si, sin embargo la patilla 51 queda recibida en y empujada al
extremo ciego de la ranura 52, el soporte 50 se separa por empuje de
la cabeza de impresión 4, permitiendo que la placa 38 gire hacia la
placa 41 de manera que la cabeza de impresión asuma la posición
acoplada mostrada en las figuras 2 y 4.
El soporte 50 es empujado por resorte por un
muelle (no mostrado) acoplado a una palanca 50a (véase la figura
7) para de este modo asumir normalmente la posición mostrada en la
figura 7. Si se suministra a continuación aire a presión al
dispositivo de arrastre neumático 44, el conjunto asume la posición
mostrada en la figura 8 en la cual se verá que el borde de
impresión 32 de la cabeza de impresión 42 se ha empujado más allá
del rodillo de separación 33. Si con la unidad de arrastre
neumático 44 desactivada y por lo tanto el miembro en forma de U 48
en la posición mostrada en la figura 7 el carro se desplaza de
manera que la patilla 51 se introduce en la ranura 52, otro
movimiento del carro en la misma dirección hará que la patilla se
desplace dentro del extremo ciego de la ranura, haciendo de este
modo que el soporte 50 gire alrededor de la patilla de pivote 49 de
manera que ya no obstruya el movimiento de la cabeza de impresión 4
a la posición acoplada. Si el movimiento del carro se invierte
entonces, la patilla 51 hace que el soporte 50 gire de nuevo,
empujando la cabeza de impresión 4 en la posición mostrada en la
figura 7. La posición mostrada en la figura 7 corresponde a la
posición "lista para imprimir" y la posición mostrada en la
figura 8 corresponde a "impresión".
La figura 10 es una vista en perspectiva del
carro 36 de cabeza de impresión que muestra el casquillo en el cual
el aparato ensamblado recibe la unidad de arrastre neumático 44. Se
dispone una abertura 56 para recibir el tubo de entrada de aire 47
(véase la figura 7). Una lengüeta 57 sobresale del borde inferior
del carro 36 de cabeza de impresión y se usa de una manera no
mostrada para fijar el carro de cabeza de impresión a la correa
24.
En la realización de la invención ilustrada en
las figuras 1 a 10, se pretende que un sustrato a imprimir sea
desplazado más allá de la cabeza de impresión en la dirección de
izquierda a derecha respecto de la figura 5 o la cabeza de
impresión cuando la impresión se desplaza en la dirección de derecha
a izquierda respecto de la platina 31 en la figura 35. El rodillo
de separación está en todos los casos posicionado sobre el lado
corriente abajo del borde de impresión 32. Hay muchas
circunstancias, sin embargo, en las cuales tal disposición no es
apropiada y sería deseable invertir la disposición de manera que las
posiciones relativas del borde 32 y el rodillo de separación 33 se
invierten y la posición de la cabeza de impresión 4 se invierte
también. Esto es fácil de conseguir con el aparato ilustrado
sustituyendo el carro 36 de cabeza de impresión mostrado en la
figura 10 con el carro 58 de cabeza de impresión mostrado en la
figura 11. La figura 12 ilustra el conjunto resultante. Se
subrayará que el carro 58 de cabeza de impresión de la figura 11
define también un casquillo 59 para recibir la unidad de arrastre
neumático 44 y una abertura 60 para recibir el tubo de entrada de
aire 47. Se subrayará también que el carro 58 de cabeza de
impresión de la figura 11 es una imagen especular alrededor de un
plano vertical del carro 36 de la cabeza de impresión de la figura
10.
En referencia a la figura 12, se observará que,
además de invertir la posición de la cabeza de impresión 4 y el
rodillo de separación 33, la placa de leva 53 ha girado también 180º
y se ha ajustado sobre el lado opuesto del imán 38 en su posición
en la realización de las figuras 1 a 10. El brazo 43 sobre el cual
se monta el rodillo de separación 33 se ha desplazado también para
de este modo seguir situándose adyacente a la placa de cobertura
21.
La disposición de impresora descrita proporciona
una serie de ventajas muy notables. En primer lugar, es posible
usar el mismo aparato tanto para impresión continua como impresión
intermitente. La conversión de una línea de producción de una
forma de impresión a otra no significa por lo tanto que se deben
comprar nuevas impresoras. En segundo lugar, haciendo
modificaciones relativamente menores que implican solamente un
componente adicional (los carros de cabeza de impresión alternativo
de las figuras 10 y 11), se puede usar el mismo aparato tanto para
aplicaciones a izquierda como a derecha, usándose estos términos en
el sentido de la figura 2 (izquierda) y la figura 12 (derecha). En
tercer lugar, la sustitución de cinta es sencilla dado que cuando
está en posición acoplada 4 se vuelve a tirar automáticamente la
cabeza de impresión 4 alejándose del rodillo de separación 33 para
de este modo proporcionar una pista ancha en la cual se puede
insertar una cinta de impresora de sustitución llevada sobre una
casete.
En referencia a las figuras 13, 14, 15 y 16,
se describirán diferentes procedimientos para hacer un uso
eficiente de la cinta de impresión usando el aparato descrito en las
figuras 1 a 12. Todos estos procedimientos dependen de la alta
precisión con la cual se puede suministrar cinta a la cabeza de
impresión para de este modo minimizar el desperdicio de cinta.
En referencia a la figura 13, es una vista de
una cinta cuya longitud se indica mediante la flecha 61 y con la
cual se han llevado a cabo seis operaciones de impresión
individuales usando regiones de superposición de la cinta. Estas
seis regiones se indican como regiones 62 a 67, la segunda mita de
la región 62 se superpone a la primera mita de región 63, la
segunda mitad de la región 63 se superpone a la primera mitad de la
región 64 y así sucesivamente. Asumiendo la impresión sobre un
sustrato, se imprime la región 62, la cinta se avanza entonces en
media longitud de las regiones, la región 63 se imprime, la cinta se
avanza de nuevo en media longitud de las regiones, se imprime
entonces la región y así sucesivamente.
Tales regiones impresas de superposición se
podrían usar tanto en procesos de impresión continua como
intermitente. En la disposición descrita, las regiones adyacentes
se superponen en la mitad del ancho de cada región, pero se podrían
considerar diferentes proporciones de superposición. Dado que las
regiones de impresión adyacentes se superponen, es importante que
una región de la cinta que se superponen por dos regiones de
impresión adyacente se usa de una manera que garantiza que los
progresos de impresión solamente sobre la base de usar partes de la
cinta que se usan en solamente una de las dos regiones de
superposición. Esto se puede llevar a cabo por ejemplo
seleccionando solamente partes alternas de la cinta dentro de
cualquier región de impresión. Por ejemplo, como se ilustra en la
figura 14, si los elementos (píxeles) térmicos adyacente sobre la
cabeza de impresión se representan por las áreas de cinta 68 y 69,
las áreas de cinta 68 se usarían en imprimir una región (por
ejemplo la región 62) y las áreas de cinta 69 se usarían en imprimir
la región adyacente (región 63). De esta manera, la provisión de
espaciamiento entre los píxeles adyacentes sobre la cabeza de
impresión es suficientemente pequeña para permitir una imagen de
una calidad razonable a imprimir usando solamente píxeles alternos,
pudiéndose generar el doble de imágenes a partir de una cinta que
sería el caso si se utilizasen todos lo píxeles, elementos para
fines de impresión en una única imagen y no hay superposición entre
regiones de impresión. Además, sin embargo, la distancia que la
cinta debe avanzar entre las fases de impresión en sucesivos ciclos
de impresión se reduce a la mitad. Esto es ventajoso ya que algunas
aplicaciones esto permite un funcionamiento de la máquina más
rápido.
Para ilustrar esta ventaja, la figura 15 muestra
la impresión convencional sobre un sustrato sin superposición entre
sucesivos ciclos mientras que la figura 16 ilustra la misma
operación que cuenta con tal superposición.
En referencia a la figura 15, se muestra un
sustrato 70 sobre la cual se han impreso sucesivas imágenes 71 y
72. Debajo del sustrato se muestra una cinta de impresión 73 sobre
cuyas áreas 74 y 75 se han usado para producir las imágenes 71 y
72. La longitud de transporte de cinta se indica mediante la flecha
76 y es igual al doble de la longitud de una única imagen.
En referencia a la figura 16, esta muestra cómo
la impresión por superposición puede tanto reducir el uso de cinta
como reducir la distancia de transporte de cinta entre sucesivas
fases de impresión. Se verá que cada una de las áreas 74 y 75 en la
figura 16 es solamente la mitad de la longitud de las áreas
correspondientes en la figura 15 y la distancia de transporte de
cinta se reduce por lo tanto a la mitad. En algunas aplicaciones,
allí donde se requiere transporte de cinta rápido, la reducción a la
mitad de la distancia que la cinta debe ser transportada entre
sucesivas fases de impresión puede mejorar notablemente la capacidad
del dispositivo para utilizar alta velocidad. Se apreciará también
que se pueden usar más de dos grupos de elementos de impresión de
manera que en el caso de por ejemplo tres grupos la longitud de
transporte de cinta requerida sería solamente un tercio de la
longitud de imagen. De este modo, sería una correlación entre la
longitud de transporte de cinta de impresora y la calidad de imagen
pero este aspecto de la presente invención no proporciona al
operador de tal equipo mayor flexibilidad lo cual en algunas
aplicaciones será de una importancia económica real.
Las ventajas descritas con referencia a las
figuras 13 a 16 se pueden conseguir únicamente si la cinta de
impresora se puede posicionar respecto del sustrato y la cabeza de
impresión con gran precisión. El enfoque convencional para
conseguir un control preciso de aceleración, deceleración, velocidad
y posición de cinta ha contado con un rodillo de cabestrante
posicionado entre los carretes de alimentación y suministro, pero
la presente invención cuenta con un enfoque completamente diferente,
es decir el control preciso del dispositivo de arrastre aplicado a
los motores paso a paso 14 y 15 (figura 1) que acciona los carretes
de cinta. Los motores paso a paso funcionan en modo bidireccional
en contrafase, es decir, si la cinta se desplaza en una dirección
entre los carretes, ambos motores paso a paso son accionados en la
dirección opuesta. La coordinación del dispositivo de arrastre con
los dos motores paso a paso requiere el conocimiento de los
diámetros de los carretes y esto se consigue usando dispositivos
emisores de luz 28 y 29 y el dispositivo de detección de luz 37 se
muestra en, por ejemplo, la figura 2.
La figura 17 ilustra cómo los dispositivos de
emisión de luz 28 y 29 y el detector 27 se usan para determinar los
diámetros de carrete. El detector 37 se monta sobre el carro de
cabeza de cinta 36 y se puede desplazar entre la posición indicada
por la línea 76 y la posición indicada por la línea 77. Al moverse
el detector 37 a la derecha en la figura 17 desde la posición
indicada por la línea 76, se activa inicialmente el emisor 28.
Inicialmente el detector 37 está en la sombra proporcionada por el
carrete 7, pero tan pronto con el detector 37 atraviesa el plano
indicado por la línea 78a se generará una señal de salida. Esta
señal de salida desaparecerá cuando el detector 37 atraviese el
plano indicado por la línea 78. El detector 37 avanza entonces a la
posición indicada por la línea 77 y a continuación vuelve después de
que el emisor 28 se haya desactivado y que el emisor 29 se haya
activado. Inicialmente el detector 77 estará en la sombra del
carrete 11 pero generará una señal de salida tan pronto como
alcance el plano indicado por la línea 79a. Esta señal de salida
desaparecerá en cuanto el detector 37 atraviese el plano indicado
por la línea 79b. Las posiciones relativas al desplazamiento del
detector en las cuales el detector intersecta los planos 78a, 78b,
79a y 79b se pueden determinar de este modo. La dimensión A, es
decir la distancia entre los ejes de rotación de los dos carretes,
es conocida. Se conoce la distancia perpendicular B entre la pista
seguida del detector 37 y el plano en el cual se localizan los
emisores 28 y 29, ya que es la distancia perpendicular C de los ejes
de los árboles 2 y 3 a la pista seguida del detector 37. A partir
de estas dimensiones, los diámetros D1 y D2 de los carretes 7 y 1.
se puede derivar usando trigonometría simple.
Se usan dos emisores 28, 29 para garantizar que
para cualquier carrete el detector 37 puede "ver" la sombra
proporcionada por al menos uno de los emisores y se podrían
considerar uno o más detectores.
Se apreciará que el cálculo de los diámetros de
carrete sería algo más sencillo si los planos 78a, 78b, 79a y 79b
fuesen perpendiculares a la dirección de desplazamiento del detector
37. Esto se puede conseguir, por ejemplo, sustituyendo los emisores
28 y 29 con un espejo que se extiende en paralelo a la dirección de
desplazamiento del portador 36 de cabeza de impresión y disponiendo
tanto un transmisor como un detector sobre el carro 36 de cabeza de
impresión, detectando el detector luz solamente cuando tanto este
último como el emisor están en un plano perpendicular al espejo.
Aunque tal disposición es sencilla en términos de la trigonometría
requerida, tiene desventajas porque un fallo del transmisor o el
detector se podría interpretar como que el detector está en la
sombra de uno de los carretes.
Dado el conocimiento de los diámetros de
carrete, los carretes se pueden accionar en modo de contrafase para
de este modo conseguir altas velocidades de aceleración y
deceleración por el control apropiado de velocidades de giro de los
dos motores paso a paso. La tensión en la cinta entre los dos
carretes debe, sin embargo, ser controlada de cerca para evitar la
tensión que se vuelve demasiado alta (dando como resultado un
sobreapretamiento de la cinta sobre los carretes o incluso una
rotura de cinta) o que la tensión se vuelva demasiado baja (dando
como resultado una pérdida de control de posición como resultado de
que la cinta se está aflojando). Para evitar que esto se produzca,
se vigilan los cambios en los diámetros de carrete a lo largo del
tiempo por referencia a los motores paso a paso y la tensión en la
cinta se vigila directamente por referencia a la corriente emitida
por los motores paso a paso.
En una realización de la invención, cuando se
ajusta un casete nuevo sobre un aparato tal como el descrito con
referencia a las figuras 1 a 10, uno de los ejes de casete soportará
un carrete casi vacío (el carrete de recuperación) y el otro
soportará un carrete casi lleno (el carrete de alimentación). El
motor paso a paso asociado al carrete de recuperación se denominará
en lo sucesivo el motor de recuperación y el otro motor paso a paso
se denominará motor de alimentación.
Inicialmente, el motor de recuperación se activa
para eliminar cualquier flojedad de la longitud de cinta que se
extiende entre los dos carretes. Se lleva a cabo un barrido de
cabeza de impresión con el sistema óptico descrito con referencia a
la figura 17 para obtener una evaluación inicial de los diámetros de
los carretes. El motor de alimentación se activa entonces para
tensar la cinta que se extiende alrededor del carrete de
alimentación. El motor de recuperación es accionado entonces para
tirar de la cinta del carrete de alimentación, desactivándose el
carrete de alimentación. Se vigila el número de pasos dados por el
motor que acciona el carrete de recuperación. El otro motor no se
para, pero genera una fuerza contraelectromotriz que da como
resultado la generación de impulsos que se cuentan. Después de unas
pocas vueltas de los carretes, el número de pasos dados por el
motor de recuperación y el número de impulsos generados por el motor
de carrete de alimentación se cuenta y los números contados se usan
para establecer la relación entre los dos diámetros. La cinta se
lleva entonces a una parada de control. Ambos motores se deceleran
de una manera controlada para evitar una sobrecarga. De este modo
se acciona el motor de carrete de alimentación por impulsos para
causar la deceleración. La aplicación de impulsos de deceleración
al motor de carrete de alimentación en sincronía con el giro del
motor se lleva a cabo vigilando la fuerza contraelectromotriz
generada en un bobinado de ese motor, y a continuación activando
este bobinado en un momento apropiado para aplicar un par de
deceleración. Se requiere una serie de rotaciones del carrete de
recuperación para minimizar la oportunidad de que cualesquiera colas
de cinta que se extienden desde los carretes obstruyan las
trayectorias ópticas de la disposición de barrido como se ilustra
en la figura 17. Otro barrido óptico se puede llevar a cabo
entonces en ambas direcciones para determinar el radio del carrete
de recuperación mientras que ese carrete es estacionario. Un barrido
óptico se puede repetir entonces cuando el carrete gira por
incrementos de 30º alrededor del eje de motor paso a paso por
avance paso a paso del motor en el número apropiado de pasos, siendo
ese número constante. Esto constituye un mapa de las dimensiones
del carrete (que no puede ser perfectamente circular) y ese mapa se
usa para calcular el radio medio para cada carrete para el arco
que cada uno girará en cada alimentación de cinta y usará además
estos radios para calcular variaciones en diámetro alrededor de los
ejes de carrete. Esto hace posible determinar precisamente la
circunferencia de cada carrete y el efecto de un número
predeterminado de avance de pasos del motor que acciona ese
carrete. Por ejemplo, los diferentes radios calculados se pueden
usar para calcular la velocidad de pasos y el número de pasos
requerido por cada motor para accionar los carretes de una manera
apropiada para de este modo alimentarla cinta una distancia
predeterminada. Estos radios y las velocidades de pasos se pueden
usar también en cálculos de vigilancia de tensión tal como los
descritos anteriormente.
El mismo procedimiento de barrido óptico se
lleva a cabo en ambas direcciones para medir el radio del carrete
de alimentación. Esta información se combina entonces con la
relación previamente calculada de diámetros de carrete para dar un
conjunto preciso de datos relacionados con los diámetros y formas de
carrete. La cinta alimentada por el carrete de alimentación hacia
el carrete de recuperación se vuelve a rebobinar sobre el carrete
de alimentación para de este modo evitar el desperdicio de
cinta.
Los motores paso a paso comprenden generalmente
dos bobinas arrolladas en cuadratura y se suministra corriente en
una secuencia de impulsos a una o dos de las bobinas y en ambos
sentidos (positivo y negativo) para de este modo conseguir avance
por paso de los ejes de motor. Con el fin de conseguir una
prestación razonable a pesar de la constante de tiempo eléctrica
inherente de estas bobinas se conoce bien el hecho de
sobremultiplicar motores paso a paso aplicando un voltaje que es
mucho mayor que la intensidad nominal del motor e y modular el
ancho de impulso de este voltaje cuando se alcanza la corriente de
motor deseada. Por ejemplo, con un motor de 3,6 voltios capaz de
disponer dichos dos amperios se puede aplicar un voltaje de 36
voltios. Esto da como resultado una elevación muy rápida de
corriente a través del motor, típicamente en unas pocas décimas de
microsegundos. Dado este sobremando del voltaje de alimentación, se
separan periodos relativamente cortos de aplicaciones de voltaje de
alimentación por periodo relativamente largos durante los cuales no
se aplica voltaje de alimentación. Por consiguiente la corriente
de la alimentación a los motores es no es nada lisa. Además,
incluso cuando un motor funciona con carga cero en relación con la
función que se lleva a cabo (ecuación de tensión cero en la cinta
de impresora), la corriente de alimentación al motor será una
función de diversos factores tales como la velocidad de giro del
motor, las características particulares de ese motor (eficiencia,
etc) y las características particulares del circuito de mando del
motor (variancias de ganancia y desvío). Por lo tanto es necesario
calibrar los motores que tienen en cuenta la variación de corriente
relacionado con estos factores en lugar de con la carga de
motor.
Los motores se calibran accionando cada uno de
ellos en condiciones de carga cero en cada una de una serie de
diferentes velocidades, por ejemplo a velocidades correspondientes a
125 pasos por segundo, 250 paso s por segundo, 375 pasos por
segundo y así sucesivamente en incrementos de 125 pasos por segundo
hasta 5.000 pasos por segundo. Esto cubrirá generalmente el
intervalo de velocidades de cinta requeridas para el avance de
cinta, siendo este intervalo generalmente de velocidades de
transporte de cinta de 100 mm por segundo a 600 mm por segundo.
Este proceso se repite una serie de veces, por ejemplo veinte veces,
y el resultado medio se usa para calcular un factor x de calibrado
de motor para cada velocidad de paso, y para cada motor. Se usa la
siguiente relación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la
que
x es el factor de calibrado para el motor a la
velocidad de paso dada.
v es el valor de operación medio de motor medido
a la velocidad dada de paso.
N es un factor normalización o puesta a escala
constante.
\vskip1.000000\baselineskip
De lo anterior, para cada motor una serie de
valor x se calcula para cada una de las velocidades de paso
predeterminadas. Cuando el aparato está en uso, para una velocidad
de paso dada de los valores x se selecciona para su uso en el
cálculo de tensión de cinta, o un valor para x se calcula para la
velocidad de paso dada por interpolación de los dos valores de x
para las velocidades de paso predeterminadas más cercanas a la
velocidad dada.
La figura 18 ilustra el cálculo de valores V
tanto durante el calibrado de motor como en el control de tensión
de cinta posterior. En referencia a la figura 18, una fuente de
alimentación regulada 80 activa un primer circuito de mando de
motor 81 y un segundo circuito de mando de motor 82. La corriente
desde la alimentación 80 al circuito de mando de motor 81 se
suministra a través de un resistor de baja resistencia 83, siendo el
potencial desarrollado a través del resistor 83 aplicada a un
trasladador de nivel 84. igualmente, la corriente al dispositivo
de mando de motor 82 se suministra a través de un resistor de bajo
valor de resistencia 85 y el voltaje desarrollado a través de este
resistor se aplica a un trasladador de nivel 86. Las señales de
salida de los trasladadores de nivel 84 y 86 se aplican a
convertidores de analógico a digital 87 y 88, cuyas señales de
salida se aplican a un microcontrolador 82. El microcontrolador
emite una señal de salida de impulsos 90 al primer dispositivo de
mando del motor 81 y una señal de salida de impulso 81 al segundo
dispositivo de mando de motor 82. Los dispositivos de mando de
motor activan los motores paso a paso representados esquemáticamente
por cilindros 92 y 93 que accionan los carretes respectivos 94 y
95.
Durante el calibrado de motor, no se montan
carretes sobre las salidas de los motores paso a paso 92 y 93. Para
una velocidad de paso dada para cada motor las salidas de CCA 87 y
88 se graban de manera que se conocen x y V para cada motor a cada
una de las velocidades de paso preseleccionadas. Estos valores se
usan entonces como se describe en lo sucesivo para permitir la
vigilancia directa de tensión de cinta en la cinta entre los
carretes 94 y 95, habiendo sido estos carretes montados sobre los
ejes de salida de los motores paso a paso 92 y 93.
\newpage
Las fórmulas usadas para el cálculo de tensión
son las siguientes, asumiendo que el motor 92 sea de tracción 92 y
el motor 93 de empuje:
en la
que
- V_{1} =
- es la salida de CCA 88 dada una alimentación de cinta de velocidad de paso constante seleccionada
- V_{2} =
- es la salida de CCA 87 dada la alimentación de cinta
- r_{1} =
- es el radio del carrete 94
- r_{2} =
- es el radio del carrete 95
- x_{1} =
- es el factor de calibrado para el motor 92 para la velocidad de paso constante seleccionada
- x_{2} =
- es el factor de calibrado para el motor 93 para la velocidad de paso de motor 93
- N
- es el factor de puesta a escala usado durante el calibrado de motor
- t
- es la tensión de cinta
- f(T)
- es una función relacionada con la temperatura
Las variaciones de temperatura que afectarán a
los valores medidas V_{1} y V_{2} afectarán generalmente a
ambos motores en la misma medida. Por lo tanto dividiendo la
ecuación (1) por la ecuación (2) las funciones d(T) se
contrarrestan. La ecuación se puede resolver por lo tanto para
derivar una medición de tensión t como sigue:
De este modo, para cualquier velocidad de paso
para los motores, se pueden consultar los factores de calibrado
apropiados x_{1}, x_{2} y usarlos para derivar una medida de la
tensión de cinta t. Si el valor derivado de t es demasiado alto
(por encima de un límite predeterminado), entonces se puede hacer un
pequeño ajuste de paso o uno o los dos motores para añadir una
pequeña sección de cinta a la longitud de cinta entre los carretes.
Si el valor derivado de t es demasiado bajo (por debajo de un límite
predeterminado diferente), entonces se puede retirar una pequeña
sección de cinta de la longitud de cinta entre los carretes. Los
algoritmos de control usados para determinar las cantidades de
corrección de cinta añadida o retirada de la longitud de cinta
entre los carrete puede ser de forma convencional, por ejemplo los
algoritmos conocidos como algoritmos de control derivados
integrales proporcionales (control PID). Los algoritmos hacen
posible comparar la tensión medida t con límites superior e
inferior predeterminados (denominados banda muerta) y, si la tensión
medida está fuera de estos límites, se puede calcular la diferencia
entre la tensión medida t y una tensión de "demanda nominal"
que se establece a un nivel entre los límites inferior y superior,
siendo el resultado de este cálculo considerado como una
"señal" de error. Esta "señal" de error se procesa
matemáticamente a través de los algoritmos PID, que incluyen una
constante de ganancia proporcional, así como un factor integral y
derivativo. El procesamiento matemático da como resultado una
cantidad de "corrección" de cinta que necesita ser añadida a o
eliminada de la trayectoria de cinta entre los carretes durante la
siguiente alimentación de cinta. Esta adición o retirada de cinta
mantiene la tensión de cinta dentro de límites aceptables.
En mayor detalle, se puede calcular el valor de
corrección calculando el error (la diferencia entre la tensión
nominal y la tensión medida) y dividiendo el error por el factor de
ganancia que depende del ancho de cinta. Cuanto mayor es el factor
de ganancia más apretado será el sistema a medida que aumente la
tensión nominal. El factor de ganancia depende también del ancho de
cinta a medida que cambian las constantes de ganancia para tomar
en cuenta diferentes anchos de cinta. Esto es debido a que un ancho
de tensión que pudiese causar un estiramiento considerable en una
cinta estrecha causaría un estiramiento mínimo en una cinta ancha y
por lo tanto los efectos de añadir o retirar cinta de la longitud
de cinta entre los carretes se ve radicalmente afectada por la
rigidez de cinta. Sucesivos ciclos pueden ajustar el factor de
ganancia a partir de un valor nominalmente de 100 (apretado) a un
valor de nominalmente 80 (flojo). Para cada lectura consecutiva
apretada o floja después de una primera lectura, se puede añadir
una corrección suplementaria de 0,1 mm. Se mantiene también un
acumulador de errores, y si las correcciones acumuladas (que son
negativas para apretado y positivo para flojo) sobrepasa más o
menos 2 mm entonces se añade 0,1 mm adicional a la corrección.
Estos son los dos componentes integrales que permiten que el
sistema funcione de una manera estable y mantener la tensión de
cinta en o cerca de la tensión nominal.
El sistema de alimentación de motor divide la
corrección reglamente entre ambos motores para evitar grandes
huecos entre impresiones o sobreimpresiones sobre la cinta. El
sistema realiza esto calculando el número de pasos a que asciende
esta media corrección para el motor paso a paso con el mayor
diámetro real. Estos pasos se vuelven a calcular a continuación
como una distancia (contando con los diámetros de carrete conocidos)
y se sustraen de la cantidad de corrección original. El valor
resultante se usa entonces para calcular la corrección para el
motor que acciona el carrete de menor diámetro. Debido al hecho de
que el motor que acciona el carrete de menor diámetro tiene la
menor dimensión de paso (cuando cada paso se convierte en longitud
de cinta) puede alimentar más precisamente la distancia restante.
De este modo el mecanismo ajusta la tensión en una cantidad que
es los más próxima posible a la demandada por la corrección
original.
Se apreciará que si se calcula una lectura de
tensión particularmente baja por el procedimiento anterior, esta
puede ser tomada por el sistema de control como indicadora de una
condición de fallo, por ejemplo rotura de cinta, o la cinta se
afloja tanto que lo más probable es que el sistema no pueda
efectuar un control adecuado. En tales circunstancia, el sistema de
control puede producir unos límites bajos predeterminados de
"cinta rota" de manera que cuando la tensión medida t cae por
debajo de este límite, el sistema de control puede detener el
proceso de impresión y hacer valer las señales de salida de fallo
apropiadas y los mensajes de aviso. De este modo el sistema puede
ofrecer detección valiosa de "cinta rota" sin la necesidad de
disposiciones de detección adicionales.
La figura 19 ilustra un circuito para calcular
la relación de los diámetros de los carretes 94 y 95 en el circuito
de la figura 18. El carril de alimentación positiva 96 de la fuente
de alimentación 97 a 100 por los transistores 101 que son
controlados por circuitos de control de motor y de lógica de
secuenciación 102. La velocidad de paso se controla mediante una
entrada en línea 103 y el dispositivo de arrastre se habilite o
deshabilita media por una entrada en línea (un valor alto en línea
104 habilita, un valor bajo deshabilita). Como anteriormente, si el
motor 92 está en tracción, el circuito de mando 108 para este motor
se habilita y por lo tanto se conoce el ángulo de rotación para el
carrete accionado (94). El circuito de mando para el motor en
tracción (93) se deshabilita (línea 104 baja). De este modo el motor
93 actúa como un generador y una fuerza contraelectromotriz se
genera a través de cada uno de los bobinados de motor 97 a 100. Los
componentes incorporados a la caja 108 de la figura 19 corresponden
a uno de los circuitos de mando de motor 81, 82 de la figura 18. El
voltaje desarrollado a través del bobinado 100 se aplica a un
circuito trasladador de nivel 105, la señal de salida del cual se
aplica a un detector de cruce de cero 106 alimentado con una
referencia de voltaje sobre su entrada positiva. La señal de salida
del detector de cruce de cero 106 es una serie de impulsos en línea
107. Estos impulsos se suministran al microprocesador 89 de la
figura 18. Contando estos impulsos del motor 93 sobre un ángulo de
giro del motor de mando 92 se puede calcular la relación de
diámetro de carrete.
El procedimiento para vigilar la tensión de
cinta descrito con referencia a la figura 18 cuenta con corriente
de muestro suministrada a los dispositivos de arrastre de motor 81 y
83 muestreando voltajes desarrollados a través de los resistores en
serie 83 y 85. Preferentemente la corriente se detecta únicamente
durante periodos en los cuales la cinta a avanzado a una velocidad
constante. Durante el retorno de la cabeza de impresión, la cinta
también se desplaza. De este modo, la cinta se puede acelerar hasta
una velocidad constante, avanzar a esa velocidad constante durante
un periodo durante el cual la corriente se vigila, decelera y a
continuación se posiciona para de este modo minimizar el
desperdicio de cinta. Accionado una cinta de esta manera durante
operaciones de impresión intermitentes es relativamente sencillo ya
que todo esto es necesario para garantizar que el movimiento
necesario de la cinta incorpore un periodo de desplazamiento a
velocidad constante durante el cual la corriente se pueda vigilar.
En los aparatos de impresión continua, el problema es diferente ya
que la cinta se mueve a una velocidad relacionada con la velocidad
del sustrato. Las velocidades de cinta inferiores a 50 mm por
segundo son difíciles de utilizar ya que hay una tendencia de la
tinta a enfriarse antes de poder adherirse con seguridad al
sustrato, y se deben proporcionar una amplia gama de velocidades
de sustrato por encima de 50 mm por segundo. Sin embargo, con el fin
de ahorrar cinta, una cantidad de cinta volverá siempre al carrete
de alimentación entre sucesivas operaciones de impresión. Es
necesario garantizar que la cinta vuelve de tal manera que la cinta
se desplace en la dirección de retorno durante un periodo de tiempo
suficiente a una velocidad constante para permitir una medición
precisa de las corrientes de motor. Es posible que para conseguir
esto sea necesario que la cinta experimente un "sobrerretorno"
de manera que antes de la siguiente operación de impresión la
cinta tiene que avanzar para compensar este sobrerretorno. Tanto
para la impresión continua o como la impresión intermitente el
sobreretorno se puede usar para garantizar que se transporta
suficiente cinta para proporcionar una medición precisa durante la
parte de medición de tensión de cada ciclo de impresión.
Preferentemente, las corrientes de motor se
muestrean a lo largo de un periodo de tiempo que corresponde a, por
ejemplo, el desplazamiento de la cinta a lo largo de una distancia
de al menos 10 mm a una velocidad constante. Por ejemplo, la
corriente se podría muestrear a intervalos regulares con el
intervalo entre sucesivas muestras que corresponden a, por ejemplo,
un cuarto de un paso del motor. Las muestras se añaden juntas y la
suma se divide por el número de muestras tomadas. Esto da una
corriente media que es razonablemente representativa de la energía
obtenida por el motor paso a paso.
Un análisis de las formas de onda de corriente
suministrada a los motores paso a paso en la realización descrita
muestra que, además de las fluctuaciones de corriente que resultan
de la naturaleza modulada del ancho de los impulsos del control de
motor, hay una cantidad considerable de variación en las formas de
onda, lo cual significa que las muestras individuales no pueden ser
representativas de la energía obtenida por los motores. Una
representación más precisa de esta energía se puede obtener si las
señales vigiladas pasan a través de un filtro de paso bajo (no
mostrado) antes de ser promediada.
La figura 19 ilustra un enfoque de la
vigilancia del cambio de diámetros de carrete durante el uso de la
cinta. Sin embargo son posibles enfoques alternativos, y se describe
un enfoque de este tipo con referencia a la figura 20.
En referencia a la figura 20, A_{r} y A_{s}
son las áreas de carrete 7 y 11 (véase la figura 1) respectivamente,
d es el diámetro interno de los carretes y D_{r} y D_{s} son
los diámetros externos de los carretes en cualquier momento dado.
De ahí
La sustitución de (5) y (6) en (4) da:
en la que D_{rc} y D_{sc} son
diámetro de carrete de rebobinado y de alimentación respectivamente
en un momento de calibrado
inicial.
- Relación de diámetro actual
- R = D_{r}/D_{s}
- Por su redisposición es
- D_{s} = D_{r}/R
- y también
- D_{r} = RD_{s}
La sustitución en (7) da:
donde R_{c} es la relación del
diámetro de carrete de rebobinado respecto del diámetro de carrete
de alimentación en el momento de calibrado
inicial.
Por lo tanto
\vskip1.000000\baselineskip
Por lo tanto conociendo la relación de los
diámetros de carrete de calibrado inicial (R_{c}), la relación de
diámetro de carrete de alimentación (R_{c}), el diámetro de
carrete de alimentación en el momento del calibrado (D_{sc}) y la
relación de diámetros de carrete actual (R), el diámetro actual de
uno o ambos carretes D_{r} o D_{s}.
En algunas aplicaciones puede ser posible
presentar solamente una casete que lleva un carrete de recuperación
sustancialmente vacío y un carrete de alimentación sustancialmente
lleno de diámetro exterior conocido. En tales circunstancias n
sería necesario determinar los diámetros de carrete iniciales. Sin
embargo, en general se prefiere en gran medida medir directamente
los diámetros de carretes ya que probablemente los operadores de
máquina usarán al menos en lagunas ocasiones configuraciones de
carrete no estándares (por ejemplo cinta que se ha usado
parcialmente en una ocasión anterior).
Como alternativa al enfoque descrito
anteriormente con referencia a la figura 18 y las ecuaciones 1 a 3,
es posible derivar una aproximación de tensión de cinta que cuenta
con la diferencia entre las corrientes obtenidas por los dos
motores. Esta corriente de diferencia es una función de la magnitud
de tensión en la cinta entre los dos motores y se puede usar como
parámetro de control de manera que, por ejemplo, cuando la magnitud
de la diferencia es corriente cae fuera de una banda de tolerancia
aceptable, la relación previamente asumida de los diámetros
exteriores de carrete se ajusta, dando como resultado un pequeño
cambio en la velocidad a la cual son accionados ambos motores. Este
ajuste de velocidad compensa el valor de relación de diámetro de
carrete actualizado. El valor "óptimo" de la corriente de
diferencia y su banda de tolerancia cambian al cambiar los
diámetros de carrete. El valor apropiado para un conjunto particular
de circunstancias se puede encontrar a partir de la experimentación
y guardarse en una tabla de perfiles óptimos de corriente de
diferencia que se puede consultar cuando sea necesario.
No se ha hecho referencia en la descripción
anterior al ancho de banda, es decir la dimensión perpendicular a
la dirección de avance de cinta. Puede ser apropiado proporcionar a
un usuario la opción de introducir manualmente un valor de ancho de
banda para de este modo permitir que el sistema ajuste los límites
de tolerancia predeterminados y las constantes de ganancia de
control PID referidos anteriormente para tener en cuenta las
características dependientes del ancho de banda de los aparatos,
por ejemplo para seleccionar diferentes límites diana para la
tensión medida t (ecuación 3).
Como se ha mencionado anteriormente, en las
impresoras de transferencia si es necesario posiciona con precisión
la cabeza de impresión respecto de la platina que soporta el
sustrato a imprimir si se ha de producir una buena calidad de
impresión, particularmente a velocidad de impresión altas. La
realización descrita de la invención evita la necesidad de realizar
estos ajustes mecánicos para optimizar el ángulo de la cabeza de
impresión haciendo uso del hecho de que la cabeza de impresión va
montada sobre un carro desplazable.
La figura 21 muestra el rodillo 30, el borde de
la cabeza de impresión 32 y el rodillo de separación como se
muestra en la figura 5. La línea 109 representa el borde adyacente
de la placa de cobertura 21. La línea de puntos 110 representa la
posición de una tangente al rodillo 30 en el punto de acercamiento
más cercano del borde de cabeza de impresión 32 (se apreciará que
durante la impresión un sustrato y una cinta de impresión se
interpondrán entre el borde 32 y el rodillo 30). La línea 111
representa un radio que se extiende desde el eje de rotación 112
del rodillo 30. La línea 113 representa una línea teórica a través
del eje 112 paralelo al borde 109. La línea 113 representa no más
de una dirección de datos a través del eje 112 desde el cual la
posición angular del radio 111 que corresponde al ángulo 114 se
puede medir.
El ángulo 115 es el ángulo de inclinación de la
cabeza de impresión respecto de la línea tangente 110. Este ángulo
es crítico respecto de la calidad de impresión producida y el
fabricante tendrá que especificar típicamente que tiene que
encontrarse estar dentro de 1 o 2 grados de un valor nominal tal
como 30 grados. Sin embargo, las diferentes cabezas de impresión
exhiben diferentes características y es deseable poder realizar
ajustes finos de dicho uno o dos grados del ángulo 115.
Se apreciará que el ángulo 115 depende en primer
lugar del posicionamiento de la cabeza de impresión sobre su
estructura de soporte y en segundo lugar por la posición de la línea
tangente 110. Si la cabeza de impresión tuviese que moverse a la
derecha en la figura 21, la posición angular de la cabeza de
impresión respecto del eje de rotación del rodillo cambiaría. Esta
posición angular se representa mediante la magnitud del ángulo 114.
A medida que el ángulo 1,14 aumenta, el ángulo 115 se reduce.
Igualmente si la cabeza de impresión mostrada en la figura 21
tuviese que desplazarse a la izquierda, el ángulo 114 que representa
la posición angular de la cabeza de impresión respecto del eje de
rotación del rodillo se reduciría y el ángulo 115 aumentaría. Esta
relación hace posible que un instalador haga ajustes en la cabeza de
impresión simplemente ajustando la posición ajustada por el carro
36 sobre la pista 22 (véase la figura 2) durante la impresión. De
este modo un instalador posicionaría inicialmente la cabeza de
impresión para de este modo asumir una posición nominal en la cual
el ángulo 114 sería aproximadamente de 90 grados. Se usaría
entonces una tirada de prueba para evaluar la calidad de impresión,
la cabeza de impresión se desplazaría respecto de la pista, se
llevaría a cabo una nueva tirada y así sucesivamente hasta que se
optimice la calidad de impresión resultante. El instalador no ha de
realizar ningún ajuste mecánico para posicionar la cabeza de
impresión sobre su soporte.
Los procedimientos de impresión descritos con
referencia a las figuras 13 a 16 hacen posible incrementar la
velocidad de impresión reduciendo la distancia que la cinta de
impresora tiene que avanzar entre sucesivas fases de impresión en
sucesivos ciclos de impresión. La figura 22 ilustra el aspecto de un
sustrato de impresora del lado izquierdo, y el aspecto de una cinta
de impresora asociada después de una primera, segunda, tercera y
cuarta operaciones de impresión respectivamente. Se observará que
las imágenes alternas están constituidas por línea impresas
ligeramente desviadas, haciendo posible este desvío que la cabeza de
impresión atraviese la cinta de impresión descrita con referencia a
las figuras 13 a 16 de manera que las sucesivas imágenes se generan
en parte a partir de las partes de superposición de la cinta de
impresora. La velocidad de avance de la cinta de impresora para una
velocidad de sustrato y una velocidad de reproducción de imagen
dadas se puede multiplicar por dos. En este contexto, el término
"ciclo de impresión" se usa para hacer referencia a un ciclo
completo de actividad que se lleva a cabo en el intervalo entre que
una cabeza de impresora está siendo presionada en contacto con una
cinta de impresora para de este modo transferir tinta desde esta
cinta para iniciar la formación de una primera imagen hasta que la
cabeza de impresión es llevada de nuevo en contacto con la cinta de
impresora para de este modo iniciar la transferencia de tinta que
formará una segunda imagen. Si el ciclo de impresión se refiere a
una máquina de impresión continua, un ciclo de impresión completo,
incluye una fase de impresión inicial en el cual la cabeza de
impresión es estacionaria y la cinta de impresora es transportada
con el sustrato a imprimir más allá de la cabeza de impresión, y una
posterior fase de no-impresión durante la cual el
sustrato sigue siendo transportado más allá de la cabeza de
impresión, la cabeza de impresión se retrae a partir del contacto
con la cinta de impresión, la dirección de transporte de la cinta de
impresión se invierte, y la cinta de impresión vuelve a ser
alimentada hacia delante mientras se desplaza en la dirección del
sustrato, después de lo cual se inicia la fase de impresión del
siguiente ciclo de impresión. En una impresora intermitente, el
ciclo de impresión se inicia con el sustrato y la cinta
estacionarios (menos que el sistema cuente con impresora
deslizante), la cabeza de impresión avanza a través de la cinta y el
sustrato durante una fase de impresión del ciclo, la cabeza de
impresión se retrae entonces de la cinta de impresión y vuelve a su
posición inicial, y el sustrato y la cinta de impresora avanzan en
buena disposición para el inicio del siguiente ciclo de
impresión.
De este modo, durante la fase de impresión de
cada ciclo de impresión, la cabeza de impresión atraviesa una
longitud predeterminada de cinta, bien como resultado del
desplazamiento de la cabeza de impresión respecto de una cinta de
impresión móvil más lenta o estacionaria, o como resultado del
desplazamiento de la cinta de impresión respecto de la cabeza de
impresión. Después, la cinta de impresión avanza una distancia
predeterminada. La magnitud de esta distancia predeterminada de
avance de cinta es en muchas aplicaciones un factor limitativo
acerca de la velocidad máxima del aparato global. En las
impresoras conocidas, la distancia predeterminada de avance de
cinta es generalmente al menos tan larga como la longitud
predeterminada de cinta que es atravesada por la cabeza de
impresión. El aparato descrito hace posible el funcionamiento de una
manera en la cual la distancia predeterminada de avance de cinta es
inferior a la longitud predeterminada de cinta atravesada por la
cabeza de impresión.
En referencia a la figura 22, el lado izquierdo
de la figura muestra cuatro imágenes sucesivas depositadas sobre
un sustrato, siendo cada imagen la misma. La sección derecha de la
figura 22 muestra la imagen original que se ha de reproducir sobre
el sustrato. Las cuatro secciones intervinientes ilustran el aspecto
de la cinta de impresión después de imprimir las cuatro imágenes
mostradas en el lado izquierdo de la figura 2. Asumiendo la
operación en modo de impresión intermitente, el sustrato avanza una
distancia igual entre cada uno de los ciclos de impresión
sucesivos. El sustrato es estacionario durante cada ciclo de
impresión, como lo es la cinta. Cada ciclo de impresión incluye una
fase de impresión inicial durante la cual la cabeza de impresión es
barrida a través de la cinta de impresión para de este modo
atravesar una longitud de la cinta que corresponde a la longitud de
la imagen formada sobre el sustrato, seguido de otra fase en la cual
la cabeza de impresión vuelve a su posición original y la cinta
avanza una distancia correspondiente a la mitad de la longitud de
la cinta que es barrida por la cabeza de impresión durante la fase
de impresión. Durante esta primera fase de impresión, solamente la
mitad de los elementos de impresión soportados por la cabeza de
impresión se activan, y de este modo la imagen depositada sobre el
sustrato está en forma de una serie de líneas paralelas. Durante la
siguiente fase de impresión, la cabeza de impresión vuelve a ser
barrida a través de la cinta durante una distancia correspondiente
a la longitud de la imagen, pero durante ese movimiento se activan
los elementos de impresión de la cabeza de impresión que entran en
contacto con diferentes partes de la cinta a partir de las
contactadas por los elementos de impresión activados durante el
primer ciclo de impresión. Al final del segundo ciclo de impresión,
la cabeza de impresión vuelve de nuevo a su posición inicial y la
cinta avanza en media longitud de la imagen formada sobre el
sustrato. Contando desde la izquierda de la figura 22, la segunda,
tercera, cuarta y quinta secciones de la figura muestran el aspecto
de la cinta de impresión después de que cada uno del primer,
segundo, tercer y cuarto ciclo se haya completado. Se subrayará que
todas las imágenes formadas sobre el sustrato son sustancialmente
iguales, siendo la única diferencia entre las sucesivas imágenes
sobre el sustrato la constituida por línea desviada respecto de
líneas que forman la imagen adyacente.
La salida representada en la figura 22 se
produce usando una cabeza de impresión en la cual el elemento de
impresión se dispone en una red lineal con los elementos de
impresión de números impares en la red asignada a un grupo y los
elementos de impresión de números pares en la red asignada al otro
grupo. Esto hace posible alternar entre los grupos, para que de
este modo la distancia avanzada por la cinta durante cada ciclo de
impresión sea solamente la mitad de la cinta a partir de la cual se
libera tinta durante cada ciclo. Se apreciará que los elementos de
impresión se podrían disponer en tres, cuatro o más grupos,
activándose los grupos en un ciclo predeterminado, de manera que
en, por ejemplo, una disposición de tres grupos, la distancia
avanzada por la cinta en cada ciclo de impresión podría ser
solamente un tercio de la longitud de la cinta de impresora barrida
por la cabeza de impresión en cualquier ciclo.
Aunque este aspecto de la presente invención se
ha descrito en detalle en el contexto de impresión intermitente, se
apreciará que la misma técnica se podría aplicar a un aparato de
impresión continua, en el cual el movimiento relativo entre la
cinta de impresión y la cabeza de impresión sea el resultado del
transporte de la cinta más allá de una cabeza estacionaria, en
lugar del transporte de una cabeza de impresión respecto de una
cinta estacionaria.
Claims (42)
1. Dispositivo de arrastre de cinta que
comprende dos motores (14, 15) al menos uno de los cuales es un
motor paso a paso, dos soportes de carrete de cinta (8, 12) sobre
los cuales se pueden montar los carretes de cinta, pudiendo cada
soporte de carrete ser accionado por un motor respectivo, y un
controlador (17) para controlar la activación de los motores, de
manera que la cinta pueda ser transportada en al menos una dirección
entre los carretes montados sobre los soportes de carrete,
caracterizado porque el controlador es operativo para
activar ambos motores para accionar los carretes de cinta en la
dirección de transporte de cinta y usar los diámetros de los
carretes para coordinar el arrastre de los motores.
2. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 1, en el cual el controlador se dispone para
controlar los motores y transportar cinta en ambas direcciones entre
los carretes.
3. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 1 o 2, en el cual ambos motores son motores paso
a
paso.
paso.
4. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 1, 2 o 3, en el cual el motor es operativo para
vigilar la tensión en una cinta transportada entere carretes
montados sobre los soportes de carrete y controlar los motores para
mantener la tensión vigilada entre límites predeterminados.
5. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 4, en el cual se proporcionan medios para vigilar
la energía suministrada a al menos uno de los motores y calcular una
estimación de tensión de cinta a partir de la energía vigilada.
6. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 5, cuando dependa de la reivindicación 3, que
comprende una fuente de alimentación, y un medio de arrastre del
motor paso a paso para suministrar corriente secuencialmente a los
bobinados de los motores paso a paso de la fuente de alimentación,
siendo la energía vigilada por medios de vigilancia de la
magnitud de voltaje y/o corriente suministrada a los motores y/o
los medios de arrastre de
motor.
motor.
7. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 6, que comprende una fuente de alimentación
regulada que suministra un voltaje sustancialmente constante al
medio de arrastre del motor paso a paso, vigilando el medio de
vigilancia la magnitud de corriente suministrada al medio de
arrastre de motor paso a paso.
8. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 7, en el cual cada motor paso a paso se activa
mediante un circuito de mando de motor respectivo, una resistencia
de baja resistencia respectiva se conecta en serie a cada circuito
de mando de motor, y señales de voltaje desarrolladas a través de
las resistencias en serie se vigilan para vigilar la corriente
suministrada a los motores.
9. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 8, en el cual las señales de voltaje se convierten
en señales digitales que se suministran a un microcontrolador que
controla la generación de trenes de impulsos de control de motor
que se aplican a los circuitos de mando de motor.
10. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 7, 8 o 9 en el cual los medios para vigilar la
corriente son operativos para vigilar la corriente durante un
periodo de tiempo predeterminado.
11. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 10, en el cual los medios de vigilancia son
operativos solamente durante periodos en los cuales la velocidad de
transporte de cinta es sustancialmente constante.
12. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 10 o 11, en el cual el periodo de tiempo
predeterminado corresponde a una longitud predeterminada de
transporte de cinta.
13. Dispositivo de arrastre de cinta según
cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, en el cual los datos
de calibrado se graban para el, o cada, motor paso a paso,
representando los datos de calibrado el consumo de energía para el
motor paso a paso en cada una de una serie de velocidades de paso
sin ninguna condición de carga de cinta, y se calcula una medición
de tensión de cinta por referencia a una medición de velocidad de
paso del motor, los datos de calibrado relativos a la velocidad de
paso, y la energía consumida por el motor.
14. Dispositivo de arrastre de cinta según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores para vigilar los
diámetros exteriores de los carretes de cinta, y medios para
calcular la tensión de cinta por referencia a los diámetros
vigila-
dos.
dos.
15. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 14, en el cual los medios de vigilancia de
diámetros exteriores son operativos para vigilar el diámetro
exterior de los carretes para cada uno de una pluralidad de
diámetros que se inclina mutuamente el uno respecto del otro.
\newpage
16. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 14, cuando dependa de la reivindicación 3 y la
reivindicación 13, que comprende medios para calcular una medición
de tensión t, siendo el controlador operativo para mantener t entre
límites superior e inferior predeterminados, donde:
y:
- V_{1}
- es una medida de energía suministrada a un primer motor que actúa como motor de mando de carrete de recuperación;
- V_{2}
- es una medida de energía suministrada a un segundo motor que actúa como motor de mando de carrete de alimentación;
- r_{1}
- es el radio de un carrete de cinta accionado por el primer motor;
- r_{2}
- es el radio de un carrete de cinta accionado por el segundo motor;
- x_{1}
- es un factor de calibrado para el primer motor relacionado con la velocidad de paso del motor;
- x_{2}
- es un factor de calibrado para el segundo motor relacionado con la velocidad de paso del motor; y
- N
- es el factor de puesta a escala de calibrado.
\vskip1.000000\baselineskip
17. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 16, en el cual el controlador lleva a cabo un
algoritmo de control para calcular una longitud de cinta a añadir a
o sustraer de la cinta que se extiende entre los carretes para, de
este modo, mantener el valor t entre los límites predeterminados y
controlar los motores paso a paso para añadir o sustraer la
longitud calculada de cinta a la cinta que se extiende entre los
carretes.
18. Dispositivo de arrastre de cinta según
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 15, cuando dependa de la
reivindicación 3, que comprende medios para derivar una medición de
la diferencia o relación entre las corrientes suministradas a los
dos motores, y medios para controlar el avance paso a paso de los
motores dependiente de la medición de diferencia o relación.
19. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 18, en el cual los medios de control mantienen una
constante de velocidad de motor durante periodos en los cuales la
medición de diferencia o relación se encuentran dentro de una serie
de bandas de tolerancia definidas entre límites superior e inferior,
y se proporcionan medios para ajustar las bandas de tolerancia
dependiendo de la relación de los diámetros exteriores de los
carretes.
20. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 18 o 19 en el cual los medios de control llevan a
cabo un algoritmo de control para calcular una longitud de cinta a
añadir a o sustraer de la cinta que se extiende entre los carretes
para, de este modo, mantener la medida de relación o de diferencia
entre los límites superior e inferior y controlar los motores paso
a paso para añadir a o sustraer la longitud calculada de cinta a la
cinta que se extiende entre los carretes.
21. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 16, 17, 19 o 20, que comprende medios para introducir
un valor que corresponde al ancho de cinta, y medios para ajustar
los límites predeterminados para tener en cuenta el ancho de
cinta.
22. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 21, cuando dependa de la reivindicación 17 o 20, en
el cual el algoritmo de control comprende constantes, y las
constantes de ganancia se ajustan para tener en cuenta el ancho de
cinta.
23. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 17, 20 o 22, en el cual el algoritmo de control
funciona cíclicamente, de manera que durante un ciclo se calcula la
longitud de cinta a añadir o sustraer y durante un posterior ciclo,
se controlan los motores para ajustar la cantidad de cinta entre los
carretes.
24. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 16, 17, 19, 20, 21, 22 o 23, que comprende medios
para generar una señal de salida indicadora de fallo si la medida
cae por debajo de un límite mínimo aceptable por debajo del límite
inferior.
25. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 14 o cualquier reivindicación dependiente de la
reivindicación 14, en el cual los medios de vigilancia de diámetro
comprenden un sistema de detección óptico que incluye al menos un
emisor de luz y al menos un detector de luz dispuesto de tal manera
que se establece una trayectoria óptica entre los mismos, un
mecanismo de transporte que soporta al menos una parte del sistema
de detección óptico y accionable para de este modo hacer que la
trayectoria óptica barra a través de un espacio, dentro del cual se
situarán los carretes a medir, y un controlador operativo para
controlar el mecanismo de transporte, detectar posiciones del
mecanismo de transporte en el cual la señal de salida del detector
cambia para indicar una transición entre dos condiciones, en una de
las cuales la trayectoria óptica es obstruida por una carrete y en
la otra la trayectoria óptica no está obstruida por el carrete, y
calcular los diámetros de carrete a partir de las posiciones
detectadas del mecanismo de transporte en el cual la señal de salida
del detector cambia.
26. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 25, en el cual uno del emisor y detector está
montado sobre el mecanismo de transporte, siendo el otro fijo en
posición respecto de los carretes de cinta.
27. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 25 en el cual tanto el emisor como el detector
están montados sobre el mecanismo de transporte, siendo establecida
la trayectoria óptica entre el emisor y el detector por un espejo
situado en el lado de los carretes alejados del mecanismo de
transporte y dispuesto para reflejar la luz desde el emisor al
detector.
28. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 25, 26 o 27, cuando dependa de la reivindicación 15,
en el cual los medios de vigilancia de diámetro son operativos para
controlar los diámetros de carrete con los carretes en una primera
posición para girar los carretes a al menos otra posición y vigilar
los diámetros del carrete en la o en cada posición, permitiendo los
diámetros de carrete calculados una evaluación precisa de la
excentricidad de carrete y la circunferencia exterior.
29. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 25, 26, 27 o 28 en el cual el mecanismo de transporte
comprende un mecanismo de transporte de cabeza de impresión de una
impresora de cinta de transferencia.
30. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 14 o cualquier reivindicación dependiente de la
reivindicación 14, en el cual los medios de medición de diámetro
comprenden medios para calcular la relación de los diámetros de los
carretes.
31. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 30, cuando dependa de la reivindicación 3, en el
cual los medios de cálculo de relación comprenden medios que
permiten que un primer motor paso a paso que acciona un carrete
recuperador e inhabilita un segundo motor paso a paso que acciona un
carrete de alimentación, de manera que el segundo motor paso a paso
actúa como un generador, medios para generar impulsos desde el
segundo motor paso a paso, siendo la velocidad de impulso
proporcional a la velocidad del motor, medios para detectar los
impulsos generados para producir una medición del giro del segundo
motor paso a paso, medios para vigilar el avance paso a paso del
primer motor paso a paso y producir una medición del giro del primer
motor paso a paso, y medios para comparar la medición de los giros
de los motores y calcular la relación de los diámetros exteriores
de los carretes.
32. Dispositivo de arrastre de cinta según la
reivindicación 31, que comprende medios para calcular un diámetro
actualizado para al menos un carrete a partir de una relación entre
los diámetros del carrete inicialmente vigilados, una relación
actual entre los diámetros de carrete, y el diámetro de al menos un
carrete inicialmente vigilado.
33. Impresora de transferencia que incorpora un
dispositivo de arrastre de cinta según cualquier reivindicación
anterior, siendo la impresora de transferencia apropiada para
transferir tinta desde una cinta de impresora a un sustrato que es
transportado a lo largo de una trayectoria predeterminada adyacente
a la impresora, actuando el dispositivo de arrastre de cinta como
un mecanismo de arrastre de cinta de impresora para transportar
cinta entre el primer y el segundo carrete de cinta, y
comprendiendo, además, la impresora una cabeza de impresión
dispuesta para entrar en contacto con un lado de la cinta para
presionar contra un lado opuesto de la cinta en contacto con un
sustrato en la trayectoria predeterminada, un mecanismo de arrastre
de cabeza de impresión para transportar la cabeza de impresión a lo
largo de una pista que se extiende genéricamente paralela a la
trayectoria de transporte del sustrato predeterminada y para
desplazar la cabeza de impresión en contacto y sin contacto con la
cinta, y un controlador que controla los mecanismos de arrastre de
cinta de impresora y cabeza de impresión, siendo el controlador
selectivamente programable bien para hacer que la cinta sea
transportada respecto de la trayectoria de transporte del sustrato
predeterminada con la cabeza de impresión estacionaria y desplazada
en contacto con la cinta durante la impresión, o para hacer que la
cabeza de impresión sea transportada respecto de la cinta y la
trayectoria de transporte de sustrato predeterminada y sea
desplazada en contacto con la cinta durante la impresión.
34. Impresora de transferencia según la
reivindicación 33 en la cual el mecanismo de arrastre es
bidireccional de manera que la cinta se puede transportar desde el
primer carrete al segundo carrete y desde el segundo carrete al
primero.
35. Impresora de transferencia según la
reivindicación 34, en la cual la cabeza de impresión está montada
en una carro de cabeza de impresión que se puede desplazar a lo
largo de la pista, pudiendo el primer y el segundo carro estar
dispuestos par ser intercambiables y conformados de tal manera que
con un carro en posición sobre la pista, la cabeza de impresión
está dispuesta para permitir la impresión sobre un sustrato que se
desplaza en una dirección a lo largo de la trayectoria de transporte
de sustrato y con el otro carro en posición sobre la pista, la
cabeza de impresión se dispone para permitir la impresión sobre un
sustrato que se desplaza en la otra dirección a lo largo de la
trayectoria de transporte del sustrato.
36. Aparato de impresión que incorpora un
dispositivo de arrastre de cinta según cualquier reivindicación
anterior, comprendiendo el aparato un alojamiento, una cabeza de
impresión montada sobre un conjunto de soporte de cabeza de
impresión que se puede desplazar respecto del alojamiento en una
dirección paralela a una trayectoria de cinta de impresión a lo
largo de la cual una cinta es conducida por el dispositivo de
arrastre de cinta, un primer mecanismo de arrastre para desplazar
el soporte de cabeza de impresión respecto del alojamiento, un
rodillo que, en uso, soporta un sustrato a imprimir sobre el lado de
la trayectoria de cinta alejada de la cabeza de impresión, un
segundo mecanismo de arrastre para desplazar la cabeza de impresión
respecto del conjunto de soporte de cabeza de impresión a una
posición de impresión en la cual una parte de la cabeza de
impresión está apoyada contra el rodillo o cualquier sustrato o
cinta interpuesta entre la cabeza de impresión y el rodillo, y un
controlador para ajustar el primer mecanismo de arrastre para
ajustar la posición angular de la cabeza de impresión respecto del
eje de rotación del rodillo.
37. Aparato de impresión que incorpora un
dispositivo de arrastre de cinta según cualquier reivindicación
anterior, comprendiendo el aparato un alojamiento, una cabeza de
impresión montada sobre un conjunto de soporte de cabeza de
impresión que se puede desplazar respecto del alojamiento en una
dirección paralela a una trayectoria de cinta de impresión a lo
largo de la cual una cinta es conducida por el dispositivo de
arrastre de cinta, un primer mecanismo de arrastre para desplazar
el soporte de cabeza de impresión respecto del alojamiento, un
rodillo montado de separación sobre el conjunto de soporte de cabeza
de impresión y desplazable con la cabeza de impresión en dicha
dirección paralela, y segundo mecanismo de arrastre para desplazar
la cabeza de impresión respecto del conjunto de soporte de cabeza
de impresión y el rodillo de separación entre una posición lista
para imprimir adyacente a la trayectoria de cinta de impresión y una
posición de impresión en la cual la cabeza de impresión entraría en
contacto con una cinta de impresión sobre la trayectoria, en el
cual se proporciona un mecanismo de leva, el cual se engancha como
consecuencia del desplazamiento del conjunto de soporte de cabeza
de impresión a una posición predeterminada y cuando se engancha
causa la retracción de la cabeza de impresión a distancia de la
posición lista para imprimir en una posición separada del rodillo
de separación y la trayectoria de cinta de impresión.
38. Aparato de impresión según la
reivindicación 37, en el cual el mecanismo de leva comprende una
placa montada en el alojamiento y que define una ranura, y una
patilla que se extiende desde un miembro de pivoteo montado sobre
el conjunto de soporte de cabeza de impresión, enganche de la
patilla en la ranura como consecuencia del desplazamiento del
conjunto de soporte de cabeza de impresión a la posición
predeterminada, haciendo que el miembro de pivoteo gire desde una
primera posición, en la cual soporta la cabeza de impresión, a una
segunda posición en la cual la cabeza de impresión es libre de
girar en la posición separada del rodillo de separación y la
trayectoria de cinta de impresión.
39. Aparato de impresión según la
reivindicación 38, en el cual el miembro de pivoteo está montado
sobre un miembro desplazable montado sobre el conjunto de soporte
de cabeza de impresión, desplazamiento del miembro desplazable
desde una posición retraída a una posición extendida cuando el
miembro de pivoteo está en la primera posición, haciendo que la
cabeza de impresión se mueva desde la posición lista para imprimir
a la posición de impresión.
40. Aparato de impresión que incorpora un
dispositivo de arrastre de cinta según cualquier reivindicación
anterior, comprendiendo el aparato una cabeza de impresión,
sirviendo el dispositivo de arrastre de cinta de impresión para
avanzar una cinta de impresión entre la cabeza de impresión y una
trayectoria a lo largo de la cual, en uso, se avanza un sustrato a
imprimir, comprendiendo, además, el aparato de impresión medios
para aplicar la cabeza de impresión a una cinta soportada en el
mecanismo de arrastre, comprendiendo la cabeza de impresión un
conjunto de elementos de impresión, cada uno de los cuales se puede
activar selectivamente para liberar tinta desde una parte de la
cinta que está en contacto con ese elemento, y un controlador para
controlar la activación de los elementos de impresión y el avance de
la cinta, para de este modo llevar a cabo una serie de ciclos de
impresión, cada uno de los cuales incluye una fase de impresión,
durante la cual el movimiento relativo entre la cabeza de impresión
y la cinta da como resultado el cruce de la cabeza de impresión una
longitud predeterminada de cinta y una fase de
no-impresión durante la cual la cinta avanza una
distancia predeterminada respecto de la cabeza de impresión, en el
cual el controlador está dispuesto selectivamente para activar
diferentes grupos de elementos de impresión durante sucesivos ciclos
de impresión, estando los grupos de elementos distribuidos sobre la
cabeza de impresión, de manera que los diferentes grupos entren en
contacto con diferentes partes de la cinta, y el controlador está
dispuesto para hacer avanzar la cinta, de manera que dicha
distancia predeterminada de avance de cinta sea inferior a dicha
longitud predeterminada de cinta, siendo los grupos de elementos de
impresión activados de manera que la cinta avanza en al menos dicha
longitud predeterminada de cinta en el intervalo entre dos
cualesquiera fases de impresión en las cuales el mismo grupo de
elementos de impresión son activados.
41. Aparato de impresión según la reivindicación
40, que comprende dos grupos de elementos de impresión, en el cual
dicha distancia predeterminada de avance de cinta es al menos la
mitad de dicha longitud predeterminada de cinta.
42. Un procedimiento para controlar un
dispositivo de arrastre de cinta que comprende dos motores (14, 15)
al menos uno de los cuales es un motor paso a paso, dos soportes de
carretes de cinta (8, 12) sobre los cuales se pueden montar los
carretes de cinta, pudiendo cada soporte de carrete ser accionado
por un motor respectivo, y un controlador (17) para controlar la
activación de los motores, de manera que la cinta pueda ser
transportada en al menos una dirección entre los carretes montados
sobre los soportes de carretes, caracterizado porque el
controlador activa ambos motores para accionar los carretes de cinta
en la dirección de transporte de cinta y se usan los diámetros de
los carretes para coordinar el arrastre de los motores.
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