专利名称：热转印印刷机和驱动系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及可将一系列点设置在下层媒质上以形成一种图案、字母数字符号或者条形码的这样一些印刷机。本发明还涉及那些热转印印刷机型式的印刷机，其中具有色蜡或其他可更换材料的印带可被加热并设置在下层印刷媒质上。这些下层媒质可由纸、塑料、支承多个标签的织物或者其他的媒质组成。具体说，本发明涉及一种以一致的方式被驱动并与下层媒质相匹配以避免各种印刷不调和的印带。这些印刷不调和情况可以是明亮或黑暗的印刷物、变形的字母符号以及具有模糊或不适当分开的条形码。
已有技术的热转印印刷机依靠各种制动器、离合器和其他装置来提供印带的适当控制。印带具有例如一种印蜡或者其他可被用来留印在下层媒质上的热敏感型材料。这种印带既非常柔软又很薄，它邻接在如柔性塑料膜片材料那样的精致薄膜上。
敷涂在印带上面的是必须置于下层媒质上的印刷物质。这种在加热状态下被敷涂的印带物质是置于下层媒质上，它是位于必须精确定位的离散点上。精度与字母数字显示有关，尤其与必须能够被正确读出的条形码有关。
在从印带上移置(印刷)物质的过程中使用一种加热元件。该加热元件可以是一种细长条，具有一些与所要求的每英寸一定点数符合的非常离散的加热件。加热件的每英寸的点数可以排列到每英寸600点以上。
印带在加热元件下和下层媒质的上面通过时容易产生皱纹、位移、伸长和其他变形。这是由在驱动系统中的张力、惯性力其他因素产生的。以往，习惯于用各种离合器、控制件和机械元件来补偿这些变形，它们虽然可在某些情况下工作，但不能始终获得最佳结果。
使这个问题复杂化的又一个因素是被印的下层媒质必须在一滚筒之上被驱动，该滚筒是一个由硬化的弹性体材料制成，而印带靠在滚筒上被引导并被印刷头的加热元件加热。常会遇到这样的情形印带与下层媒质不匹配因而产生变形，这在条形码中可相当严重。
为了克服上述缺点，本发明对下层媒质采用印带的强制驱动系统。这是借助一对驱动卷带滚筒和供给滚筒的直流电动机实现的。
电动机是由一个电流控制驱动电路驱动，而该电路是通过电动机的转动来控制的。电动机转速是由测量电动机驱动的反电势(BEMF)电压的电路来测量的。而在印带上的张力可以是滚筒半径和电动机转矩以及惯性力和包括在卷带滚筒和供给滚筒上辊质量的动力参数的函数。
媒质是由一个步进电机驱动，该步进电机通过一个将动力施加给步进电机的电路连接于步进电机驱动器。
本发明与已有技术相比的一个重要特点是以与印带通过相一致的方式使媒质步进电机驱动器定位。
本发明的另一个目的是控制在印带上的张力。这在印带通过印刷头和在被印刷的下层媒质之上通过时特别重要。这个印带的特别控制分别通过印带进给电机和卷带电机的转速及其他参数的测量得到加强。
上述控制是由与用于卷绕和驱动连接着印带滚筒的芯轴相应的各直流电动机相连接的反电势传感器实现的。
各直流电动机的反电势传感器不需要任何的附加电缆。该反电势基本上是跨接电动机绕组两端而被测量到。由于存在一根已从电动机绕组向控制器延伸联接的电缆，该电缆可用于检测和驱动电动机。
已有技术的其他方面是已采用各种传感器，将它们中的若干个安装在不同位置上以检测印带的运动，然后使独立布设的电缆伸向这些传感器以实现与利用电动机的反电势传感器同样的结果。
进一步改进是印带张力可以随不同尺寸的印带宽度而变化。与此相反，如前所述的已有技术是采用机械张紧装置来保持印带上的张力。这样的机械张紧装置不可能相对于印带宽度或者滚筒直径改变印带的张力。本发明的一个目的是通过改变张力来适应这些变化由此根本地减少印带皱纹来避免上述缺点。
本发明的另一目的是提供一种可外加的印带不足或用完指示器而不必增加任何其他传感器。基本上，由于用来控制印带的方法需要计算供给滚筒的半径，就可增加对印带是否不足或用完的检测而无需附加的硬件。
还可采用一个卷绕滚筒被绕满的指示器而不必增加附加传感器。这是基于这样的事实用来控制印带的方法需要计算卷绕滚筒的半径。由此无需增加附加的部件便可实现卷绕滚筒被绕满的测定。
本发明的另一目的是用辅助张紧装置提供张力。当用机械装置尤其是摩擦型装置来保持张力时，需要增加另外的机构来保持张力。这通常是一个卷绕在凸轮上的弹簧。本发明不需要这样的附加机构。
本发明的又一目的是当塞满媒质时，不需要任何的附加检测器。这是基于这样的事实对媒质的整体运动的读数是由本发明测定从而可以容易地检测到塞满情况。
总体说，本发明是一种具有采用直流电动机的强制印带驱动装置和卷绕装置的热转印印刷机和控制系统，所述直流电动机具有被测量的反电势以便计算在各滚筒上的印带的数量以及将该量与应相对于必需的转矩施加到印带移动上的转速相结合，以及计算各印带辊的质量并相对于下层媒质对它进行控制。
具体说，本发明体现在采用印带相对于被热转印的下层媒质的控制。所述控制采用一个用于卷绕滚筒的直流电动机和一个用于供给滚筒的直流电动机。这些直流电动机是这样的，即它们的绕组连接于一驱动电路。绕组的反电势输出可以被用作测量连接于直流电动机并由它们驱动的各卷绕和供给滚筒的转速。
然后用反电势计算滚筒的转速。知道了转速后，然后可以计算或者建立可施加在印带上的张力，因为该张力是滚筒半径、滚筒质量和惯性力以及根据各转速所需要的电动机转矩的函数。
采用计算要考虑各辊或者滚筒的质量和惯性力以及驱动链的质量和惯性以便通过由直流电动机施加的转矩实现合适张紧程度。
上述的控制信号输进一个计算机芯片或者特殊用途集成电路。控制还可采用一种即时计算或者采用一个观察台。然后可以建立对印带运动的控制以及与媒质步进电机协同驱动被印刷的媒质。
从上所述可以看到本发明可以实现印带和媒质的基本协调的驱动。得到的结果是印带与印刷媒质的关系获得改善从而避免在在印刷时当印带在印刷头和滚筒之上通过时各种各样的不协调情况。
图1显示本发明的与热转印头和媒质操纵系统结合使用的驱动滚筒和卷绕滚筒的立体视图；图2显示媒质和印带路径以及当印带在印刷头上移动时媒质和印带的滚筒本身的侧视图；图3显示采用媒质驱动电机、用于控制在印带上的张力的直流电动机以及传动链和电子控制装置的驱动系统的侧视图4显示该系统和用作控制的方法的方框图；图5显示印带卷绕滚筒和带有在印刷头和滚筒之上通过的媒质的供给滚筒的示意图；图6显示该系统和用作考虑所需转矩的方法的方框示意图。
具体请看图1和2，可看到本发明的热转印印刷机在立体视图和侧视图上表示出。立体视图的图1既没有任何连接于各芯轴的印带也没有任何如图2所示的在滚筒上的媒质。图2较清楚地示出媒质和印带的路径，这在下面将予以详细说明。
请看图1的装置，可看到热转印印刷机10具有一个构成底部12的外壳，该底部具有直立腿14。底部12构成后壁16和为铸件型式的驱动支承壁18的底。专门采用铸件壁18是因为其刚度是支承驱动机构所要求的。该铸件壁由一铰接的罩盖盖着，该罩盖未图示但其中连接于盖的铰链20在图2中表示出。
前进入门22和上面门24在图中表示为盖和覆盖部件的一部分。
在铸件型式的壁18的后面安装有热转印印刷机的控制和机械驱动装置。这表示为在一壳体或外壳内具有一开口部30和前壁32。所述壳体可以用任何合适的材料制成，只要它能够覆盖而保持整个无尘环境因而避免污染，同时可保护齿轮和齿轮的操纵件即可。
为了将媒质用于印刷，设置有支承媒质卷筒的媒质支承杆、条或者导轨36。条36刚性地连接于壁18并根据铸件壁18的强度刚性地被支承。为了提供媒质(图中表示为在在条36上的媒质卷或者卷筒38)，它在条上滑动。媒质卷或卷筒初始是在一圆管或圆筒39上提供。一定位件40在后面基本上与条36对准设置，然后在垂直方向移动以将媒质卷38锁定在条上。媒质卷筒38的支承由铸件的突起部份44固定。媒质可以是一卷纸、塑料或者在下层薄膜上的可扯开的标签。
媒质支承杆36允许媒质通过被拉动以及在滚筒48之上被驱动而被输送。滚筒48可以是一个在外壳28内转动并被驱动机构驱动的刚硬的弹性辊件。当滚筒48转动时，如图2所示，它可以这样的方式拉动媒质成媒质带条52的型式，即由一枢转的支座54支承媒质带条处于张力状态。
枢转的支座54由一在杆56上的螺旋弹簧施加弹力，可使它向下紧靠在媒质带条上使带条保持张紧。该支座可以由任何型式的表面构成。在本实例中，如图所示为一个具有弧形凸起的长形件，它具有撑筋58以当支座为张紧而绕着销或杆56的轴线上下运动时增加支座54的刚性。这可使媒质带条52在支座下通过时使带条保持于张紧或者略伸长的位置上。这是由于当媒质带条离开媒质卷38时弹力向下施加在媒质带条52上。
媒质带条52通向滚筒48并由旋转着的该滚筒48拉动在滚筒之上通过。媒质带条52可被印制成标签。标签可以从媒质带条52上去除或者剥离。在印刷后向外移离滚筒48时，轴线标签可视为最终被印制的产品60。为了在标签40移离后收回媒质的下层部分，在标签60下面剩余媒质卷绕在芯轴64上。
下面的或者底部的媒质62最初被卷绕在芯轴64上以便它可以在表面66之上被拉离滚筒区域。为了固定下层的底部媒质62，提供一个座落在芯轴64的槽内的弹力夹68。夹68还具有一个手柄70，可将弹力夹的叉从芯轴64的槽中抽出。这可使下层底部媒质62围绕芯轴布置，然后由在芯轴64任一侧槽内的叉71固定。夹68基本上象一个分叉的弹簧件，它具有一个带有将媒质围绕芯轴64固定的叉71的手柄70。
加热头74的设置是为了在媒质上进行印刷。加热头74具有多个加热元件，它们可以在宽度上达到每英寸三百点以上。通过加热印带这些点可提供点矩阵印刷。印刷头支承在一支承件76上并在与枢转件和销80连接的支架78上往后延伸。这可以在枢转支架绕枢转支承件80枢转时使加热头74在枢转支架上被顶离。枢转支承件80再连接于壁18的支架82。
借助于置放在支架78的一部分上的锁定钩90连接的锁定杆86可使加热头74锁定在合适位置上，以将它固定在合适位置上。带有锁定钩90的杆86可以围绕一枢转轴94往后枢转以使头74向上运动。为了使加热头向下运动抵靠滚筒48，设有一个凸轮与杆88连接的凸轮功能。
如前所述，加热头74具有多个沿着其纵向长度排列的加热元件。加热元件可以对每英寸二百至三百以上的点加热。加热头74靠在滚筒48上的结合可以通过旋动连接于两挡板100和102的旋钮98而在其啮合点或者交点上得到加强。两挡板各具有凸轮件并由连接于旋钮98的轴104驱动，以驱动挡板100和102结合一起推动印刷头74或者使它松开在滚筒48上。
媒质卷筒38提供带条52于滚筒48之上和印刷头之下。这是与由印带卷或卷筒122供给的印带或薄膜120相联系。印带卷或卷筒122支承在一圆管或圆筒，例如纸板管124上，然后置放于一芯轴126上。芯轴126接受印带卷并由一夹子128固定，该夹子涨抵印带所卷绕的卷122的管124，具体说纸板管124上。
印带条120的宽度可变化，例如可以是四英寸、六英寸或者八英寸。媒质条的宽度也可以有各种尺寸。
芯轴126由一连接于芯轴的直流电动机驱动(将在下文说明)并由一轴颈支架130固定在壁上。媒质条120在一具有圆形的狭长半圆板134之下通过。
该板134基本是一可枢转的换向板，它可以绕着被支承在连接于枢转手柄138的靠臂137上的销136运动。手柄138与支架82的顶部相连接。这使换向板134的枢转点运动到各种位置以使在其上通过的印带120支承在绕着由销136建立的枢转点的任一边上。在实施时，连接于销136的枢转手柄138容纳在一个槽中并当印带120在换向板134之上通过时使换向板134在纵向位置绕着其轴线枢转。
该换向板134可以用一供印带通过其上的一个辊代替或者补充。该辊可以是由一滚筒轴颈形成以消除印带的条痕、波纹和塑性不协调。该不协调可以是在横向和纵向方向上。另外可以采用一对在印带120条于其之上通过的前后表面上的辊。这可在印带离开滚筒122供给时帮助消除印带固有的不协调。
带有手柄138的换向件134的换向销136的调整可以沿一给定的路径进行，并可由指针刻线或标记指示出。这可通过使枢转销136横向运动到一个特定点以保持在其之上通过的印带的宽度平衡来完成。而且，通过使手柄138运动调整刻度或者指针刻线可以适应印带条的各种尺寸的宽度，例如四英寸、六英寸和八英寸。这样就具有保持印带120的整个宽度的合适张力以及提供离开滚筒122的各种尺寸的印带的调整这样双重功能。
当印带120通过换向板时，它然后被引向与在印刷头74和滚筒48之间的媒质条52进入接触。印刷头74由一包含在印刷头内的内驱动件电驱动以产生一定程度的热阻从而将在印带条120上选择点材料施加到下层媒质条上。然后使标签，例如标签60剥离并向外供给，同时将标号为52的媒质条的其余部分卷绕在芯轴64上。芯轴64由在壁18另一侧上的皮带驱动件驱动(下文将予以说明)。
在印带120于印刷头74和滚筒48之间通过后，它在支架76之上向上运动进入与另一换向条150接触。借助安装在手柄154上的销152在印带方向上控制换向条150的横向运动。换向条150可以被调整，这样它可适应在其上通过的印带条120的横向运动。条可由一辊来代替，该辊的两端支承在轴承上，可转向以提供给印带条120的均衡支承。
这个手柄154的调整可以由指针刻线看出，该指针刻线考虑到印带的各种宽度以及条150各端的调整。这适应印带条120的运动。这样，当印带被卷绕在卷绕辊或芯轴162上时可保持它在换向条150之上的张紧度和协调性。卷绕辊或芯轴162可以视为一个纸板圆管164，印带120以重绕状态卷绕其上。印带120可以以任何方式围绕芯轴162置放并由固定纸板圆管164的夹子165固定。当卷绕芯轴162旋转时，它逐渐发展成被使用过的印带120的卷筒，其形式为如所示的进行卷绕时发展中的卷筒167。
顺便提及，通常惯于在卷122已完全耗尽后将纸板圆管从供给卷例如纸板圆管124上取走并将它置放在卷绕芯轴162上。这允许纸板圆管在展开卷绕筒时连续使用。
芯轴162支承在连接于壁18的轴颈支架172上，使它通过直流电动机作旋转运动(在下文中将予以说明)。
更具体请看在机壳28内的相对侧的壁18，可以看到图中示出一具有控制件以及电源和用于控制热转印印刷机的其他装置的控制卡片178。该控制卡片178由各种接线端例如接线端区域180连接。接线端区域180将控制卡片178连接于一主机，例如一主机电脑或者驱动和将数据输入控制卡片的储存器和处理机的其他控制装置。该主机可以将印刷机的所有功能综合到一个网络中并提供给网络热转印印刷机的状态的报告，从而就印带数量和是否印刷机有毛病或者中断进行追踪监测。
热转印印刷机还可采用一个带有通过输入控制板建立的预编程序的印刷储存器的控制系统。这已经为具有开/关及其他可编程序特征并可用按钮184编程的输入控制板182所表示。然而，在大多数情况为了复杂的字母数字输出和条形码输出到接线端180的输入口是将热转印印刷机连接于主机电脑或者控制器。应理解到为了本发明的电动机以及输入到加热头74的驱动装置可以采用各种各样的控制件和驱动系统。
具体请看热转印印刷机10的驱动系统，可以看到图示出一个双相位步进电机186，它可以具有任何熟悉本技术领域的人所知道的任何其他相位。步进电机186借助皮带188控制滚筒48。皮带188可通过由在一槽中的螺钉固定件191调节的张紧装置189进行调节。皮带188与一皮带轮或者槽轮驱动件190相连接。该槽轮190驱动轴与一第二皮带192连接，而该第二皮带再与连接于下层媒质带条62的卷绕芯轴或者辊64的槽轮或皮带轮194相连接。这可以通过一轴198实现，该轴穿过与支承在轴上的辊64互连的槽轮或皮带轮194。
为了将皮带192固定于张紧状态，该张紧器200如图所示是由一连接于支架204或者与它一体压铸出的张紧臂202组成，该支架再借助螺钉或其他紧固装置安装在壁18上。该张紧器200向上偏置压低皮带192，但可以用于在任一方向(即向上或向下)将皮带张紧。
连接于卷绕芯轴162或卷筒的各轴在图中为轴210。轴210穿过壁18并与一端上的卷绕芯轴162以及在另一端上的齿轮212连接。齿轮212与小齿轮214连接，而小齿轮再与由直流电动机220的齿轮218驱动的一齿轮216相连接。该直流电动机可以是一个直流有刷电机，或者一个无刷电机。这样的无刷电机具有控制件使它们产生具有两个接线端电动机外观的功能。
印带卷筒122安装其上的供给卷筒芯轴126具有与齿轮222共有的公共轴，如图所示该公共轴通过芯轴。该齿轮222与连接于齿轮226的小齿轮224接合。齿轮226再与连接于有刷直流电机或者无刷直流电机230的齿轮228相连接。
无论有刷电机或者有刷电机220和230都借助各自的支架安装。这些支架可允许直流电动机220和230进行调节。
直流电动机220借助两电线240与控制器和驱动器178相连接，而直流电动机230借助电线242与它们相连接。这两根电线240和242允许根据增量原理驱动直流电动机。它们还接受来自当直流电动机运转时所建立的反电势的反馈。这个反电势在控制直流电动机220和230时起重要和实质性的作用。当印带120卷绕在芯轴162上并从芯轴126放开时，控制直流电动机将张力作用到印带120上。这样当卷筒122和167分别松开并将转矩逐渐施展到卷筒上时，可补偿印带120的附加张力。当卷筒122和167的直径、质量和相对径向速度分别减小和增大时，这可考虑到印带120的张力甚至运动的因素。
现请看图4和6，图中示意地表示出装置的控制以及前述的电气的和电子的设备，可以看出图中示意地表示各运动供给卷筒122的直流电动机230、媒质步进电机186和卷绕印带卷筒167的直流电动机220。图中表示出向电动机的线圈的各个输入。这些线圈再连接于控制箱178。这已如前所述，根据在接线端180的信息输入提供为运行热转印印刷机所必需的控制以及功率和其他的功能。
供给卷筒直流电动机230连接于其上具有所述卷筒122的印带供给芯轴126。连接是通过齿轮222至228。采用电动机230的齿轮驱动在供给卷筒122和滚筒48之间区域的印带120上产生张力。
图中示出一个连接于电动机230的检测印带供给卷筒122的运动和速度的反电势检测器260。反电势检测器260是一个隔离供给卷筒直流电动机230反电势的电子电路。该检测器260发出一个纯模拟信号。反电势是一个由电动机230产生的电压并与电动机速度成正比。通过测量此电压，可以计算电动机230的转速，该转速实质上是一通过切割在线圈内的磁力线的运动速率。
一模数转换器(ADC)262读出模拟信号，该模拟信号是反电势检测器260的输出并转换为数字。该数字可以由在控制器178内的微处理器读出。计算卷筒122安装其上的供给芯轴126的转速是由一微处理器提供的。微处理器读出是供给卷筒模数转换器262的输出的数字并乘以一常数以获得供给卷筒126的转速。由此，可以通过微处理器计算供给卷筒126半径，该微处理器读出从供给卷筒转速264计算到的值。然后将媒质带条52的速度302用作供给卷筒转速264以计算供给卷筒122的半径。
然后通过读出卷筒半径266计算值的微处理器计算印带供给卷筒122的张力。采用印带宽度280的值计算所要求的供给卷筒张力268。如可以理解的那样，由于当宽度增大时，通过系统会遇到较大的惯性力和拖曳，就必须考虑印带120的宽度以建立必需的张力。这是作为印带宽度280的输入。这不仅适用在卷筒122上的质量，而且还适用在滚筒48之上以及在其他各种部件之上运动的材料。
在控制器178上的微处理器读出由供给卷筒张力268计算到的值并将它乘以一常数以获得为供给卷筒的数模转换器(DAC)所需要的正确值272。供给卷筒数模转换器272接受由微处理器计算的数字数值270并将它转换成一模拟电压。将来自转换器272的模拟电压用来控制通过H电桥的为直流电动机230所需要的电流。当涉及张力268时，它一般还涉及到运动总体情况及张力以确定印带的位置和状态。该H电桥驱动器可以由任何的电动机驱动器，例如动力操作的放大器(Op Amp)和/或者一三相电桥来代替。电动机既可由模拟输入也可由数字输入来驱动。
因为卷筒122和印带120的运动具有固有的质量和惯性力，就应考虑速度或者供给卷筒速度264。为了做到这一点，要计算系统的各种函数，包括齿轮和驱动器的惯性力。这个数据输入控制器178的储存器，提供媒质带条52的加速度并输入271输入端。这数据用来与其他的分量和电动机230应提供的所要求转矩计算值一道供给。通过计算这个转矩，提供电动机230所需要的能量以保持在印带120上所要求的张力。
计算印带和印带驱动机构的惯性力的一个原因是要计算在印带加速和减速过程中的合适的电动机转矩。这使在印带上的张力保持恒定。保持在加速和减速过程中张力的恒定能力是提供一致的运动和印刷起着一个非常重要的作用。
为了当印带用完时报告，微处理器和控制器178监视供给卷筒速度264。如果这个速度264在负方向上变大，则控制器178的微处理器便显示印带用完信息276来报告印带失灵。为了当印带120不足时提供信息，控制器178的微处理器监视供给卷筒半径266。如果半径266接近印带120卷绕其上的纸板圆管124的半径，它就报告印带不足的信息。
如前所述印带的宽度产生惯性力以及拖曳的问题。这样，通过在仪表板182上的操作者输入输入信号。然后这个宽度可以由在控制器178上的微处理器清楚读出，然后被用来计算供给卷筒张力268。
卷绕滚筒直流电动机220通过齿轮212至218连接于印带卷绕芯轴162。该直流电动机220用来在卷绕滚筒162和滚筒48之间的区域上产生印带上的张力。当卷筒167施展于安装在芯轴162上的纸板圆管上时这个功能就起作用。
设置一用于印带卷绕滚筒167的反电势检测器282作为隔离卷绕滚筒直流电动机220的反电势的电路。这根据由电动机220的转动所产生的反电势发出模拟信号，反电势与电动机转速成正比。由于这样的事实，即电压实质上是通过电动机线圈的旋转使磁力线被切割的速率，通过测量电动机220的这个电压，就可计算速度。
模数转换器284(ADC)读出由印带卷绕滚筒直流电动机220的反电势检测器282输出的模拟信号。模数转换器将模拟信号转换成可由控制器178的微处理器读出的数字。微处理器可读出为卷绕滚筒模数转换器284的输出的数字并将它乘以一常数以获得卷绕滚筒167的转速。微处理器和控制器178然后可以读出卷绕滚筒转速286的计算值和媒质速度302的数值并用它们计算卷绕滚筒162的半径。
据上所述，卷绕滚筒张力290的计算值被控制器178采用以读出滚筒半径288的计算值。然后将印带宽度280的数值用来计算所要求的卷绕滚筒162的张力，该张力用于以向卷绕滚筒167直流电动机220的输入的形式施加到卷绕滚筒上的转矩量。
为了考虑施展到芯轴162的滚筒167所要求的转矩以及齿轮驱动和系统，要对直流电动机提供所要求的转矩计算。计算这个所要求的转矩作为向数模转换器292的计算的输入。
计算印带和印带驱动机构的惯性的一个原因是计算在印带加速和减速的过程中的合适的电动机转矩。这使在印带上的张力保持恒定。在加速和减速的过程中保持恒定张力的能力对提供一致的运动和印刷起着非常重要的作用。
微处理器和控制器178读出已计算出的卷绕滚筒张力值290并将它乘以一常数以获得为卷绕滚筒167的数模转换器294所需要的要求转矩293的正确值。像在本文其他情况一样供给卷筒张力290还可模拟成印带120的运动和位置。例如，当发生印带断开时，张力以及印带运动自然减小。该卷绕滚筒167数模转换器294接受由微处理器计算得到的数值即值292并将它转换成一模拟值。一连接于电动机220的H电桥驱动器296接受来自卷绕滚筒167的数模转换器294的模拟电压。这个模拟电压被用来提供流过H电桥驱动器296的所要求的电流量以供给直流电动机220动力。H电桥驱动器可以由任何电动机驱动器例如一动力操作的放大器(Op Amp)和/或一三相电桥来代替。该电动机既可以由模拟输入也可由数字输入驱动。
为了确定何时印带断裂，在控制器178中的微处理器监视卷绕滚筒速度286。如果这个速度在负方向上变大，则微处理器报告印带断裂的信息298。
当卷绕滚筒167施展到芯轴162上时，微处理器和控制器178还监视卷绕滚筒167半径288。如果计算值288太大，则它报告卷绕滚筒充满的信息。换言之，该滚筒167已增大到这样程度即印刷机应停止而将卷绕滚筒卸下以另外进行卷绕。
媒质52的速度是重要的，因它可产生对所有其他程序可得到的速度。它还提供对媒质步进电机驱动器304的速度。该步进电机驱动器304实质上是一个将电力施给步进电机186的电路。给速度是由产生的媒质速度计算值302接受到。
重要的是注意任何媒质52的停止。因此，控制器178监视供给卷筒速度264、卷绕滚筒速度286和所产生的媒质速度302。如果媒质速度不为零，而供给速度264和卷绕滚筒速度286为零，则将报告媒质停转。然而这受到操作者输入或热转印印刷机的自动停车的影响。
检测、监视和提供印带用完、印带断裂、印带和媒质停转、印带减少、卷绕滚筒充满和印带宽度的状态的原因之一是将信息发回到可能未见到印刷机的使用者。印刷机能够用多种方法将信息返回，这些方法包括但并不限于印刷机的前面仪表板、双向并联口、串联口和以太网口等。
如图所示，实质上所有有关印带数量等的报告可以被提供给控制器，然后提供给主机或者其他的报告系统。该显示可以是一种模拟针状或条状显示。它还允许采用一个没有任何附加硬件的印带剩余量表，而可以分开显示印带剩余值、印带减少、印带用完、印带/媒质停转、卷绕充满和/或印带断裂的信息。
各种报告和控制都考虑到系统的惯性力。这包括基于印带122和167数量以及机构的惯性力的动态变化。
惯性力还可以用来自动检测印带宽度。印带宽度是用反电势传感器测量供给卷筒和卷绕滚筒122和167的印带半径而计算得到。在知道卷筒122和滚筒167的印带半径后，然后从一具有恒定转矩的完全停止状态在相反方向(产生松弛的方向)上驱动具有最大半径的卷筒(滚筒)，而在一固定时间段后，利用反电势传感器测量印带电动机的加速度。由于知道了卷筒(滚筒)的半径、印带的密度和卷筒(滚筒)的惯性力，就可计算出印带宽度。
从上面可以看到，对供给卷筒直流电动机230和卷绕滚筒直流电动机220的控制对于将合适的张力施加到横跨印刷头74和滚筒48上是重要的。由于将合适的张力施加到印带120上，就可消除在印刷时产生的皱纹和伴随的缺陷。这提供了对媒质52的高质量的离散印刷功能，印制出高精度的标签60或其他的印刷输出品。因此，本发明应理解为对在热转印印刷机的印带和媒质的控制和操作方面技术所跨出的实质性措施。
权利要求
1.一种热转印印刷机，它包括用于媒质卷筒的支承件；所述媒质可以在其上运动的滚筒；一与滚筒相连接以在所述媒质上印刷的印刷头；一用于印刷印带供给卷筒的可转动的印带供给芯轴；一可转动的卷绕芯轴，用于在所述供给卷筒与所述媒质相联系地在所述滚筒和印刷头之间运动时卷绕印带并由供给卷筒形成卷绕滚筒；一连接于所述印带供给芯轴的电动机；一连接于所述卷绕芯轴的电动机；以及一提供控制所述电动机的运动而提供所述印带的运动的控制装置。
2.如权利要求1所述的热转印印刷机，其特征在于，还包括一使媒质移离所述媒质支承件的可转动的滚筒。
3.如权利要求2所述的热转印印刷机，其特征在于，还包括一可转动的芯轴带有驱动装置以收回在媒质印刷后使用过的媒质。
4.如权利要求2所述的热转印印刷机，其特征在于，所述的控制装置计算在所述的供给芯轴上的印带的所要求的张力和在所述供给芯轴上的印带的张力，以及调节它们的各自速度。
5.如权利要求2所述的热转印印刷机，其特征在于，所述的控制装置计算在所述印带供给卷筒和所述卷绕滚筒上的印带的所要求的张力并调节它们各自的电动机转矩。
6.如权利要求1所述的热转印印刷机，其特征在于，所述的控制装置根据连接于所述供给卷筒的电动机的反电势计算供给卷筒的所要求的运动量。
7.如权利要求1所述的热转印印刷机，其特征在于，所述的控制装置根据与所述卷绕滚筒连接的电动机的反电势计算卷绕滚筒的所要求的运动量。
8.如权利要求1所述的热转印印刷机，其特征在于，所述的控制装置分别根据供给卷筒和卷绕滚筒的半径计算供给卷筒和卷绕滚筒的所要求的印带张力。
9.如权利要求1所述的热转印印刷机，其特征在于，还包括输入印带宽度的装置；以及所述控制装置部分根据所述印带宽度由电动机提供印带张力。
10.如权利要求1所述的热转印印刷机，其特征在于，还包括检测所述供给芯轴电动机和卷绕芯轴电动机的反电势的装置；以及所述的控制装置通过各电动机的反电势分别计算供给卷筒速度和卷绕滚筒速度。
11.如权利要求10所述的热转印印刷机，其特征在于，所述控制装置根据供给芯轴电动机和卷绕芯轴电动机的反电势计算供给卷筒半径和卷绕滚筒半径。
12.一种用于在媒质上印刷的热转印印刷机印带的驱动装置，它包括一用于支承一印带供给卷筒的供给芯轴；一用于支承一印带卷绕滚筒的卷绕芯轴；一用于驱动所述供给芯轴的电动机；一用于驱动所述卷绕芯轴的电动机；用于检测在各电动机上的反电势的装置；以及一控制器，用于根据所述反电势计算各电动机的运动并根据速度控制在所述卷筒和滚筒之间的印带。
13.如权利要求12所述的驱动装置，其特征在于，所述控制器通过将各电动机的反电势转换成一数值计算各芯轴的速度以及根据印带的所要求张力所需的各电动机转矩计算各筒的筒半径以对各电动机提供输入。
14.如权利要求13所述的驱动装置，其特征在于，还包括将印带宽度输入所述控制器以补偿印带和筒的惯性力的装置。
15.如权利要求12所述的驱动装置，其特征在于，还包括根据各筒半径计算数值的装置；以及将各数值输入一数模转换器并利用所述经转换的值驱动所述供给芯轴电动机和卷绕芯轴电动机。
16.如权利要求12所述的驱动装置机，其特征在于，还包括一使由印带印刷其上的媒质运动的旋转滚筒；以及在所述控制器中的、以与所述印带同步地移动所述媒质的速度使所述滚筒运动的装置。
17.如权利要求16所述的驱动装置，其特征在于，还包括在所述控制器中的、用于计算各所述电动机要求的转矩以使印带保持横跨在滚筒上的合适张力状态；与监控及提供印刷带状态的装置。
18.如权利要求12所述的驱动装置，其特征在于，所述的用于计算转矩的装置包括对安装在各芯轴上的各筒的径向速度进行计算。
19.如权利要求12所述的驱动装置，其特征在于，还包括用于计算各芯轴的转矩的装置，它包括对在各筒上的印带的惯性力的计算。
20.一种热转印印刷机，它包括用于供给媒质的装置；用于卷绕已经印刷的媒质的装置；一可转动的滚筒，所述媒质在其上通过以及为了印刷使所述媒质运动；一热转印印刷机印刷头；一用于从装有印带的供给卷筒供给印带的供给芯轴；一用于卷绕已用于印刷所述媒质并已卷绕成一卷绕滚筒的印带的卷绕芯轴；一连接于所述供给芯轴的供给芯轴电动机；一连接于所述卷绕芯轴的卷绕芯轴电动机；一连接于所述电动机的控制器；一用于检测供给芯轴电动机和卷绕芯轴电动机的反电势的装置；以及在所述控制器中、用于根据反电势控制和监视印带的装置。
21.如权利要求20所述的热转印印刷机，其特征在于，在供给卷筒和卷绕滚筒上的印带的半径和它们各自的径向速度的运动情况。
22.如权利要求20所述的热转印印刷机，其特征在于所述的供给和卷绕芯轴的电动机的反电势被转换成一数值并用来计算各芯轴速度和在各芯轴上的各筒印带的半径；以及根据筒半径计算所要求的张力值以形成一个对各电动机的驱动信号。
23.如权利要求20所述的热转印印刷机，其特征在于所述反电势将所述控制器的状态信息提供给监视器。
24.如权利要求20所述的热转印印刷机，其特征在于还包括根据供给芯轴的速度通过所述控制器报告印带用完状态的装置。
25.如权利要求20所述的热转印印刷机，其特征在于还包括根据以从供给芯轴速度计算出的供给芯轴半径通过所述控制器报告印带不足情况的装置。
26.如权利要求20所述的热转印印刷机，其特征在于还包括用于所述控制器根据卷绕芯轴半径报告卷绕芯轴充满的装置。
27.如权利要求20所述的热转印印刷机，其特征在于还包括根据卷绕芯轴速度通过所述控制器报告印带断裂的装置。
28.一种控制热转印印刷机的方法，包括以下步骤提供一安装在供给芯轴上的印带供给卷筒；提供一供印带卷卷绕的印带卷绕芯轴；将一电动机提供给所述供给芯轴和将一电动机提供给所述卷绕芯轴；以及通过各电动机的反电势控制和监视印带情况。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括下述步骤计算供给芯轴的径向速度和卷绕芯轴的径向速度以及根据它们的数值控制各电动机的驱动信号。
30.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括下述步骤根据各径向速度计算供给卷筒和卷绕滚筒的半径；计算所要求的供给卷筒的印带张力和卷绕印带的张力；以及根据所要求的计算张力将一驱动信号输入所述的供给芯轴卷绕电动机和卷绕芯轴电动机并将它转换成给各电动机的模拟驱动信号。
31.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括下述步骤根据所述各电动机的反电势监视印带用完、印带不足、印带卷绕滚筒充满以及印带断裂的情况。
32.一种热转印的方法，包括以下步骤提供一卷筒的被印刷的媒质；使所述的媒质在旋转着的滚筒上运动；由一供给卷筒供给一卷筒印带；使在所述滚筒之上的印带和所述供印刷的媒质运动；在印刷后提供一卷绕印带的卷绕滚筒；用一直流电动机驱动所述供给卷筒；用一直流电动机驱动所述的卷绕滚筒；以及利用所述电动机的反电势信号控制所述供给卷筒的直流电动机和卷绕滚筒直流电动机以控制在它们之间的印带运动。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于还包括下述步骤借助一步进电机使所述滚筒与其上的媒质一起转动。
34.如权利要求32所述的方法，其特征在于还包括下述步骤将来自所述供给卷筒电动机和卷绕滚筒电动机的反电势信号转换成数字信号；根据所述的数字信号计算各筒的速度；根据各筒速度计算各筒的半径；计算印带运动所要求的滚筒的速度；利用计算得到的所要求的运动提供一数模转换信号以驱动供给卷筒直流电动机和卷绕滚筒直流电动机。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于还包括下述步骤根据计算到的供给卷筒的速度提供印带用完的报告。
36.如权利要求34所述的方法，其特征在于还包括下述步骤将印带的状态报告给一主机。
37.如权利要求34所述的方法，其特征在于还包括下述步骤根据卷绕滚筒半径的计算值报告印带卷绕滚筒以充满的信息。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于还包括下述步骤根据卷绕滚筒速度的计算值提供一印带断裂信号。
39.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括下述步骤通过在加速和减速时的动态变化所获得的反电势控制印带以保持在印带上所要求的张力。
40.如权利要求28所述的方法，其特征在于还包括下述步骤检测印带的供给卷筒或者被卷绕的印带的惯性，由此可报告印带的宽度的计算值。
41.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述的控制器控制在所述筒之间的印带张力以补偿印带的加速和减速。
42.如权利要求12所述的装置，其特征在于还包括在所述控制器内的计算至少供给卷筒或卷绕滚筒的惯性以计算印带宽度的装置。
全文摘要
一种热转印印刷机,它具有与可转动的滚筒一起运动的供给媒质,在该滚筒上媒质运动以由一热转印印刷机的印刷头印刷。一供给芯轴通过安装其上的一供给卷筒提供印带,以及一卷绕芯轴将所使用的印带卷绕在一卷绕滚筒上。所述芯轴是由一电动机驱动并由检测电动机的反电势以及计算芯轴、筒和印带的速度以根据反电势控制各电动机的一个控制器控制。可以提供印带不足、断裂和充满的状态以及其他监视功能以遥控主机电脑或者其他监视台。
文档编号B41J2/325GK1275488SQ9912748
公开日2000年12月6日 申请日期1999年12月29日 优先权日1999年5月27日
发明者戈登, 巴鲁斯 B, 凯文, 穆尔 P 申请人:普林昌尼克斯股份有限公司