ES2317410T3 - Aparato de impresion. - Google Patents
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Abstract
Un aparato de impresión que comprende un alojamiento (1), una cabeza de impresión (4) montada en un conjunto de soporte de la cabeza de impresión que es desplazable con respecto al alojamiento (1) en una dirección paralela a una ruta de la cinta de impresión, un primer mecanismo de impulsión para el desplazamiento del soporte de la cabeza de impresión con respecto al alojamiento (1), un rodillo (30) que, en uso, soporta un sustrato (13) a imprimir sobre el lado de la ruta de la cinta alejado de la cabeza de impresión (4), un segundo mecanismo de impulsión para el desplazamiento de la cabeza de impresión (4) con respecto al conjunto de soporte de la cabeza de impresión hasta una posición de impresión en la cual una parte de la cabeza de impresión carga contra el rodillo (30) o cualquier sustrato o cinta interpuesto entre la cabeza de impresión (4) y el rodillo, y un controlador para ajustar el primer mecanismo de impulsión y ajustar la posición angular de la cabeza de impresión (4) con respecto al eje de rotación del rodillo (30).
Description
Aparato de impresión.
Esta invención se refiere a impresoras y
procedimientos de operación y, concretamente, a impresoras de
transferencia, es decir, impresoras que hacen uso de tintas
soportadas por portadores.
En las impresoras de transferencia, una cinta
que se denomina normalmente cinta de impresora y porta tinta en un
lado está presente dentro de una impresora de manera tal que una
cabeza de impresión puede contactar con el otro lado de la cinta
para hacer que la tinta sea transferida desde la cinta a un sustrato
de, por ejemplo, papel o una película flexible. Dichas impresoras
se utilizan en muchas aplicaciones. Las aplicaciones de impresión
industriales incluyen impresoras de etiqueta de transferencia
térmica y codificadores de transferencia térmica que imprimen
directamente sobre un sustrato tal como materiales de envasado
fabricados de película o cartón flexible.
La cinta de tinta normalmente se entrega al
usuario final en forma de rollo enrollado sobre un núcleo. El
usuario final empuja el núcleo sobre un carrete de tinta, tira de un
extremo libre del rollo para desenrollar una longitud de cinta y,
seguidamente, engancha el extremo de la cinta en otro carrete.
Generalmente los carretes se montan en un cartucho que se puede
montar fácilmente en una impresora. La impresora incluye un medio de
transporte para impulsar los dos carretes, y desenrollar cinta de
un carrete y pasarlo al otro carrete. La impresora transporta la
cinta entre los dos carretes a lo largo de una ruta predeterminada
por delante de la cabeza de impresión.
Las impresoras conocidas del tipo anterior se
basan en una amplia variedad de aproximaciones al problema de como
impulsar los carretes de cinta. Algunas se basan en motores de
avance paso a paso, otras en motores de CC para accionar directa o
indirectamente los carretes. Generalmente, las disposiciones
conocidas de impulsión solamente del carrete sobre el que se recoge
la cinta (el carrete de recogida) y en las que se basa alguna forma
de "embrague deslizante" sobre el carrete del que se extrae la
cinta (carrete de suministro) para aportar una fuerza resistiva que
asegure que la cinta se mantiene en tensión durante la impresión y
durante el procedimiento de arrollamiento de la cinta y para
prevenir que la cinta ruede libremente cuando pasa al estado de
reposo. SE puede apreciar que el mantenimiento de una tensión
adecuada es esencial para el funcionamiento correcto de la
impresora.
Cuando un rollo de cinta se usa gradualmente en
la impresora, el diámetro exterior inicial del carrete de
suministro decrece y el diámetro exterior inicial del carrete de
recogida se incrementa. En disposiciones de embrague deslizante que
ofrecen un par resistivo esencialmente constante, la tensión de la
cinta variará en proporción al diámetro de los carretes. Dado que
es deseable usar carretes de suministro grandes para minimizar el
número de veces que un rollo de cinta tiene que rellenarse, esto es
un problema grave especialmente en máquinas de alta velocidad en
las que es esencial el transporte rápido de la cinta.
Dinámicamente, el cambio de tensión de la cinta
da lugar a demandas de tolerancia ajustada en el par desarrollado
por el embrague deslizante. Dichas tolerancias son de difícil
mantenimiento ya que el desgaste del embrague deslizante con el
paso del tiempo tiende a cambiar la fuerza resistiva ejercida por el
embrague. Si la fuerza del embrague es demasiado grande el sistema
de transporte de la cinta puede tener una potencia inadecuada para
impulsar la cinta por toda la variedad de diámetros de carrete desde
un rollo de suministro nuevo hasta un rollo de suministro vacío.
Una fuerza del embrague demasiado pequeña puede dar lugar a un
rodamiento libre del carrete de suministro. Dadas estas
limitaciones, los diseños de impresora típicos han comprometido un
rendimiento limitando a la rapidez de aceleración, rapidez de
desaceleración y a la capacidad de velocidad máxima del sistema de
transporte de la cinta. Como consecuencia, se ha comprometido el
rendimiento general de la impresora.
En las patentes de EE. UU, números 4.000.804,
4.294.552, 4.479.081, 4.788.558 y en la patente británica 2310405
se describen ejemplos representativos de impresoras
convencionales.
El sistema de EE. UU, 4.000.804 describe una
disposición para transferir una cinta de un carrete de suministro a
un carrete de recogida que incluye un par de motores eléctricos cada
uno de los cuales está conectado a un correspondiente eje de
carrete. Los motores son de corriente continua (CC). El motor
conectado al carrete de recogida es alimentado por un generador de
corriente constante para arrollar la cinta con un par
sustancialmente constante. El motor conectado al carrete de
suministro está alimentado por un generador de voltaje constante
para mantener la cinta tensada durante la transferencia de la cinta.
Un dispositivo de conversión hace que se alternen las funciones de
los dos carretes cuando la cinta está totalmente arrollada sobre el
carrete de recogida. Con la disposición descrita no se tiene en
cuenta el cambio de diámetro de los carretes de suministro y
recogida durante la transferencia de la cinta y por ello la tensión
de la cinta varía sustancialmente durante la transferencia total de
la cinta del carrete de suministro al de recogida.
El documento US 4.294.552 revela un impulsor de
cinta bidireccional en el que dos carretes son impulsados por sus
respectivos motores de velocidad paso a paso. El carrete de recogida
es accionado por su motor de avance paso a paso, en cambio el motor
del carrete de suministro es alimentado por una corriente de
"arrastre" de bajo nivel para mantener la tensión de la cinta.
Los motores no son controlados activamente para compensar las
variaciones de los diámetros de los carretes.
El documento US 4.479.081 describe una
disposición en la que están instalados dos motores de avance paso a
paso, uno para impulsar el carrete de recogida y el otro acoplado al
carrete de suministro. Las señales de realimentación constituyen
señales de la velocidad angular del carrete de suministro y una
tabla de funciones contiene información sobre la frecuencia de los
pulsos de avance a aplicar al carrete de recogida. La cinta es
arrastrada por el motor de avance paso a paso que impulsa el carrete
de recogida, actuando el otro motor como transductor de
retroalimentación para posibilitar el control adecuado del motor que
impulsa el carrete de recogida para tener en cuenta el cambio de
los diámetros de los carretes manteniendo al mismo tiempo una
velocidad constante de la cinta. De esta manera, aunque esta
disposición evita la necesidad de, por ejemplo, un rodillo impulsor
interpuesto entre los dos carretes para lograr velocidades de
transferencia de la cinta fiables, solamente se activa uno de los
motores para aplicar un par de ayuda al transporte de la cinta. No
hay duda de que la impresora puede operar en modo de doble efecto
(push-pull). No existe indicación alguna de que el
aparato pueda operar en modo simétrico, es decir, operando el motor
que impulsa el carrete de recogida para tirar de la cinta y
operando el motor que impulsa el carrete de suministro para empujar
un carrete asociado en una dirección que ayuda al transporte de la
cinta.
El documento US 4.788.558 describe un mecanismo
de impulsión de cinta en el que se emplean dos motores de CC, uno
que impulsa el carrete de recogida y otro que impulsa el carrete de
suministro. La cinta está impulsada además por un rodillo de
impulsión accionado por un motor de avance paso a paso. El motor de
CC del carrete de suministro actúa de freno y no ayuda en el
transporte de la cinta Por lo tanto, esta es una disposición
convencional en la que se utiliza un rodillo de arrastre para
controlar la velocidad de transferencia de la cinta. Con dicha
disposición, es relativamente simple, como se describe, facilitar
información de retorno relativa a la magnitud de los carretes de
cinta para mantener la tensión deseada en la cinta aunque el sistema
en su conjunto sea complejo.
El documento GB 2310405 describe un mecanismo de
impulsión de una cinta de impresora bidireccional. El control
preciso de la transferencia de la cinta se logra disponiendo un
rodillo tensor que gira en contacto con la cinta y, de esta manera,
permite una medición directa de la velocidad de transporte de la
cinta. La instalación de dicho rodillo tensor y de los componentes
asociados añade complejidad al sistema en su conjunto y costes.
Ninguna de las disposiciones conocidas es capaz
de hacer frente bien a los requisitos de los sistemas de impresión
de transferencia industriales de alta velocidad. Dichos sistemas
operan generalmente de una o dos maneras, que son impresión
continua o impresión intermitente. En ambos modos de operación, el
aparato realiza un aserie de ciclos de impresión repetidos
regularmente, incluyendo cada ciclo una fase de impresión durante la
cual la tinta es transferida a un sustrato, y una fase de no
impresión durante la cual el aparato se prepara para la fase de
impresión del próximo ciclo.
En impresión continua, durante la fase de
impresión una cabeza de impresión estacionaria se pone en contacto
con una cinta de impresora cuyo otro lado está en contacto con un
sustrato sobre el cual se va a imprimir una imagen. (El término
"estacionaria" se usa en el contexto de la impresión continua
para indicar que, aunque la cabeza de impresión se desplazará hacia
dentro y fuera del contacto con la cinta, no se desplaza con
respecto a la ruta de la cinta en la dirección de avance de la
cinta a lo largo de ese itinerario). Tanto el sustrato como la
cabeza de impresión son transportados hasta pasada la cabeza de
impresión, generalmente pero no necesariamente a la misma
velocidad. Generalmente, solo se van a imprimir partes relativamente
pesuñas del sustrato transportado hasta pasada la cabeza de
impresión y, por consiguiente, para evitar un gran desperdicio de
cinta es necesario invertir el sentido de desplazamiento de la
cinta entre operaciones de impresión. De esta manera, en un proceso
de impresión típico en el que el sustrato que es transportado a
velocidad constante, la cabeza de impresión se extiende hacia el
contacto con la cinta solamente cuando la cabeza de impresión está
contigua a las regiones del sustrato a imprimir. Inmediatamente
antes de la extensión de la cabeza de impresión, se debe acelerar
la cinta hasta, por ejemplo, la velocidad de transporte del
sustrato. A continuación, se debe mantener constante la velocidad
de la cinta a la velocidad constante del sustrato durante la fase de
impresión y, una vez concluida la fase de impresión, se debe
desacelerar la cinta y accionarla seguidamente en sentido inverso
para que 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 aproxima, se debe desacelerar la cinta de
nuevo hasta la velocidad de impresión normal y la cinta se debe
situar de manera que la parte no usada de la misma quede cerca de la
región usada anteriormente entre la cabeza de impresión y el
sustrato cuando la cabeza de impresión haya avanzado dos posiciones
de impresión. Por lo tanto, son necesarias una aceleración y una
desaceleración muy rápidas de la cinta en ambos sentidos, y el
sistema de impulsión de la cinta debe ser capaz de situar la cinta
con precisión para evitar que se realice una operación de impresión
cuando la parte de la cinta usada anteriormente se interponga entre
la cabeza de impresión y el sustrato.
En impresión intermitente, se hace avanzar un
sustrato hasta pasada la cabeza de impresión de manera escalonada
de manera tal que durante la fase de impresión de cada ciclo el
sustrato y, generalmente pero no necesariamente, la cinta están
fijos. El movimiento relativo entre el sustrato, la cinta y la
cabeza de impresión se logra desplazando la cabeza de impresión con
respecto al sustrato y de la cinta. Entre las fases de impresión de
ciclos sucesivos, se hace avanzar el sustrato para que presente la
siguiente región a imprimir debajo de la cabeza de impresión y se
hace avanzar la cinta para que una sección no usada de la cinta
quede entre la cabeza de impresión y el sustrato. Una vez más, es
necesario el transporte rápido y preciso de la cinta para asegurar
que la cinta no usada se sitúe siempre entre el sustrato y la cabeza
de impresión cuando se hace avanzar la cabeza de impresión para
realizar una operación de impresión.
Los requisitos en cuanto aceleración
desaceleración, velocidad y precisión situacional de la impresoras
de transferencia a alta velocidad son tales que los mecanismos de
impulsión conocidos tienen dificultades para realizar una
transferencia aceptable con un alto grado de fiabilidad. Estas
limitaciones afectan también a otras aplicaciones además de a las
impresoras de alta velocidad.
Las cabezas de impresión utilizadas en, por
ejemplo, impresoras de transferencia, deben situarse con precisión
con respecto a una platina que soporta un sustrato a imprimir si se
quiere obtener una impresión de buena calidad, especialmente a
altas velocidades de impresión. Un desplazamiento angular de
solamente unos pocos grados puede afectar radicalmente a la calidad
de la impresión. El procedimiento tradicional para afrontar este
problema consiste en situar una cabeza de impresión sobre un
conjunto de soporte adecuado en una posición correcta nominalmente,
para seguidamente realizar un aprueba de impresión para comprobar
los resultados en cuanto a calidad y, a continuación, ajustar
mecánicamente la cabeza de impresión para optimizar la calidad de
la impresión. Esto implica que un instalador haga ajustes muy
pequeños utilizando, por ejemplo, espaciadores, lo que puede ser un
procedimiento lento.
Un objetivo de la presente invención es evitar o
atenuar los problemas mencionados en el párrafo anterior.
En los documentos
EP-A-329 478,
US-A-5 806 996,
EP-A-440 029,
EP-A-1 000 756 y
EP-A- 856 409 se revelan impresoras conocidas.
De acuerdo con la presente invención se provee
un aparato de impresión que comprende un alojamiento, una cabeza de
impresión montada sobre un conjunto de soporte que es desplazable
con respecto al alojamiento en una dirección paralela a un
itinerario de cinta de impresión, un primer mecanismo de impulsión
para desplazar el soporte de la cabeza de impresión con respecto al
alojamiento, un rodillo que, en uso, soporta un sustrato a imprimir
sobre el lado de la cinta más alejado de la cabeza de impresión, un
segundo mecanismo de impulsión para desplazar la cabeza de
impresión con respecto al conjunto de soporte de la cabeza de
impresión hasta una posición de impresión en la que una parte de la
cabeza de impresión carga contra el rodillo o cualquier sustrato o
cinta interpuesto entre la cabeza de impresión y el rodillo y
ajustar el primer mecanismo de impulsión, la posición angular de la
cabeza de impresión con respecto al eje de rotación del rodillo.
Preferiblemente, la parte de la cabeza de
impresión que carga contra el rodillo o contra cualquier sustrato o
cinta interpuesto entre la cabeza de impresión y el rodillo, es la
parte de la cabeza de impresión que contiene elementos de impresión
activables a voluntad. Los elementos pueden estar dispuestos
linealmente a lo largo de la parte de la cabeza de impresión, por
ejemplo, el conjunto lineal de elementos puede estar dispuesto a lo
largo de un borde o paralelo y muy próximo a un borde la cabeza de
impresión.
En operación, un instalador podría situar
inicialmente una cabeza de impresión de maneta que adoptará una
posición nominal en la que se podría prever la obtención de una
buena calidad de impresión. Seguidamente se realizaría una prueba
de impresión para evaluar la calidad de la impresión, seguidamente
se desplazaría el soporte de la cabeza de impresión con respecto al
alojamiento, y se realizaría otra impresión, repitiéndose el
procedimiento hasta que la calidad de impresión resultante estuviera
optimizada. Por consiguiente, no es necesario que el instalador
haga pequeños ajustes mecánicos de la posición de la cabeza de
impresión sobre su soporte.
En algunas realizaciones el aparato de impresión
comprende un impulsor de cinta que se puede usar para transferir la
cinta de impresora de manera que sea capaz de cumplir los
requisitos de las líneas de producción a alta velocidad.
Dicho impulsor de cinta puede comprender dos
motores, uno de los cuales, al menos, es un motor de avance paso a
paso, se pueden montar dos soportes de carrete de cinta, siendo cada
soporte impulsable por un respectivo motor, y un controlador para
controlar la energización de los motores de manera tal que se pueda
transportar la cinta en al menos una dirección entre los carretes
montados sobre los soportes de carrete, en el que el controlador es
operativo para energizar ambos motores e impulsar los carretes de
cinta en la dirección del transporte de las cintas.
La impulsión de la cinta puede estar basada en
ambos motores que impulsan los dos carretes de cinta para arrastrar
la cinta durante el transporte. De esta manera los dos motores
operan en modo simétrico. Esto hace posible lograr una gran rapidez
de aceleración y desaceleración. La tensión de la cinta transportada
se determina mediante el control de los motores de impulsión y, por
consiguiente, no depende de componente alguno que tenga que
contactar con la cinta entre los carretes de recogida y suministro.
De esta manera se puede lograr un conjunto mecánico en general muy
simple. Dado que ambos motores contribuyen al transporte de la
cinta, se pueden usar motores pequeños y, por lo tanto económicos y
compactos.
El sentido rotatorio actual de cada carrete
dependerá del sentido en el que esté arrollad ala cinta en cada
carrete. Si amos carretes están enrollados en el mismo sentido, en
ese caso ambos carretes rotarán en el mismo sentido rotatorio para
transportar la cinta. Si los carretes están arrollados en sentidos
inversos entre sí, en ese caso los carretes en sentidos opuestos
entre sí para transportar la cinta. En cualquier configuración,
ambos carretes rotan en el sentido del transporte de la cinta.
Preferiblemente, el controlador está dispuesto
para controlar los motores y el transporte de la cinta en ambos
sentidos entre los carretes. Ambos motores pueden ser de avance paso
a paso y el controlador puede ser operativo para monitorizar la
tensión de una cinta que está siendo transportada entre los
carretes montados sobre el soporte de carretes y para controlar los
motores y mantener la tensión monitorizada dentro de límites
predeterminados. Preferiblemente, se dispone de medios para
monitorizar la alimentación eléctrica de al menos uno de los motores
y calcular una estimación de la tensión de la cinta a partir del
suministro eléctrico monitorizado. Por ejemplo, cuando se dispone
de dos motores de avance paso a paso, una fuente de alimentación
puede suministrar energía eléctrica a un medio de impulsión de
motor de avance gradual que suministra corriente secuencialmente a
los bobinados de los motores de avance paso a paso, siendo
monitorizada la energía eléctrica por medio de la monitorización de
la magnitud del voltaje y/o de la corriente suministrada a los
motores y/o al medio de impulsión a motor. Se puede apreciar que,
dependiendo de la carga aplicada a los motores, la corriente y el
voltaje suministrados a los bobinados de los motores pueden variar
ambos independientemente del tipo y naturaleza de los medios de
impulsión a motor utilizados. Por esta razón es preferente una
fuente de alimentación regulada que suministre un voltaje
sustancialmente constante a los medios de impulsión a motor de
avance paso a paso y para monitorizar la magnitud de la corriente
suministrada a los medios de impulsión a motor de avance paso a paso
desde la fuente de alimentación.
Preferiblemente, cada motor de avance paso a
paso es energizado por un respectivo circuito de accionamiento a
motor, un respectivo resistor de baja resistencia conectado en serie
con cada circuito de accionamiento a motor, y señales de voltaje
desarrolladas a través de los resistores en serie monitorizados par
monitorizar la corriente suministrada a los motores. Las señales de
voltaje se pueden convertir en señales digitales para su envío a un
microcontrolador que controla la generación de trenes de pulsos que
se aplican a los circuitos de accionamiento a motor. La corriente
se puede monitorizar durante un periodo de tiempo predeterminado y,
preferiblemente solo se monitoriza durante periodos en los que la
velocidad de transporte de la cinta es sustancialmente constante.
El periodo de tiempo predeterminado se puede corresponder con una
longitud predeterminada del transporte de cinta.
Los datos de calibración se pueden registrar por
cada motor de avance paso a paso, los datos de calibración que
representan consumo de energía eléctrica del motor de avance paso a
paso en cada uno de los grupos de velocidad paso a paso en
condiciones sin carga de cinta, y se puede calcular el valor de la
tensión de la cinta por referencia a una valoración del avance
paso a paso del motor, los datos de calibración relativos al avance
paso a paso y la energía eléctrica consumida por el motor.
Los diámetros exteriores del carrete de cinta se
pueden monitorizar directamente y se puede calcular la tensión de
la cinta teniendo en cuenta los diámetros monitorizados. Los
diámetros exteriores se pueden monitorizar en cada uno de una
pluralidad de diámetros que se inclinan mutuamente entre sí para
hacer posible la detección de excentricidad en los carretes y, por
consiguiente, hacer posible un cálculo preciso de la circunferencia
del carrete.
Se puede calcular un valor de la tensión t a
partir de las mediciones de la energía eléctrica suministrada a los
motores, las medidas de los radios de los carretes, los factores de
calibración de los dos motores relacionados con el avance paso a
paso de los motores. También se puede usar un factor de ajuste de la
calibración para convertir la tensión calculada en un valor más
interpretable. Preferiblemente, el controlador implementa un
algoritmo de control para calcular una longitud de cinta a añadir o
sustraer de la cinta que se extiende entre los carretes con el fin
de mantener el valor t entre límites predeterminados y para
controlar los motores de avance paso a paso para añadir o sustraer
la longitud de cinta calculada a/de la cinta que se extiende entre
los carretes. Alternativamente, se puede deducir un valor de la
diferencia entre la corriente suministrada a los dos motores y se
puede controlar el avance paso a paso de los motores dependiente del
valor de la diferencia. Se puede apreciar que la medición de la
diferencia podría simplificar el resultado de sustraer una corriente
de la otra o podría referirse a la relación entre las dos
corrientes medidas. Se puede mantener constante la velocidad del
motor durante un periodo en el que la medición de la diferencia está
dentro de cada una de una de las series de bandas de tolerancia
definidas entre límites superior e inferior, y las bandas e
tolerancia se pueden ajustar en función de la relación de los
diámetros exteriores de los carretes. El medio de control puede
implementar un algoritmo de control para calcular una longitud de
cinta a añadir o sustraer de la cinta que se extiende entre los
carretes con el fin mantener el valor de la diferencia entre el
límite superior y el inferior y controlar los motores de avance
paso a paso para añadir o sustraer la longitud de cinta calculada
a/de la cinta que se extiende entre los carretes.
Se puede introducir un valor correspondiente a
la anchura de la cinta y el límite predeterminado ajustado para
tener en cuenta la anchura de la cinta. Por ejemplo, el algoritmo de
control puede comprender constantes de ganancia, y las constantes
de ganancia se pueden ajustar para tener en cuenta la anchura de la
cinta. El algoritmo de control puede operar cíclicamente de manera
tal que durante un ciclo se calcula la longitud de cinta a añadir o
sustraer y durante el ciclo siguiente se controlan los motores para
ajustar la cantidad de cinta entre los carretes. Se adopta este
planteamiento porque, como se puede apreciar, aunque la longitud de
cinta entre los carretes es una primera aproximación independiente
de la tensión, el estiramiento de la cinta puede significar que si
se añade cinta a la longitud de cinta que se extiende entre los
carretes esta será asumida para reducir el estiramiento hasta que
la tensión se anule. Se puede apreciar además que con una tensión
dada, una cinta más estrecha se estirará más que una cinta más
ancha, por consiguiente un cambio en la tensión producido por la
adición o sustracción de cinta entre los carretes, será menor en una
cinta más estrecha que en una cinta más ancha.
La monitorización de la tensión hace posible
generar una salida indicadora de fallo si el valor de la tensión
cae por debajo de un límite mínimo aceptable para indicar, por
ejemplo, una rotura de la cinta.
Como se describió anteriormente, en impulsores
de cinta que se utilizan para transferir cinta tal como una cinta
de impresión entre dos carretes, los diámetros de los carretes
cambian durante el transcurso de la transferencia de la cinta de un
carrete al otro. Esto afecta espectacularmente a las velocidades
relativas de los dos carretes que se deben mantener si la cinta va
a permanecer en tensión. Se han hecho varios ensayos para explicar
este efecto y, especialmente el planteamiento adoptado en el
documento US 4.479.081. Sin embargo, ninguno de los planteamientos
conocidos es satisfactorio en la obtención de un valor preciso y
fiable de los diámetros de los carretes para así hacer posible un
control preciso y adecuado de las velocidades de los motores de
impulsión en una disposición en la que operan los dos motores en
modo simétrico. Mientras que algunos de los sistemas conocidos
pueden incorporar impulsores de cinta en los que las condiciones
iniciales son siempre las mismas (por ejemplo, se conecta un
carrete de suministro nuevo con diámetro exterior conocido a un
carrete de recogida vacío), en muchas aplicaciones es bastante
frecuente el caso de un operador que instala en una máquina una
cinta que ha sido usada parcialmente de manera tal que el carrete de
suministro que tenía inicialmente un diámetro exterior conocido ha
sido transferido parcialmente al carrete de recogida.
Los diámetros de los carretes se pueden
monitorizar utilizando un sistema de sensores ópticos que incluye
al menos un emisor de luz y al menos un detector de luz dispuestos
de manera tal se establece una trayectoria óptica entre los mismos,
un mecanismo de transporte que soporta al menos una parte del
sistema de detección óptica y es impulsable para hacer que la
trayectoria óptica pase a través de un espacio dentro del cual los
carretes pueden estar situados, y un controlador operativo para
controlar el mecanismo de transporte, detectar posiciones del
mecanismo de transporte en las cuales la salida del detector cambia
para indicar una transición entre dos condiciones en una de las
cuales la trayectoria óptica es obstruida por un carrete y en la
otra la trayectoria óptica no es obstruida por ese carrete, y
calcular los diámetros de los carretes en función de las posiciones
detectadas del mecanismo de transporte en las cuales cambia la
salida del detector.
Dicho sistema de detección óptica permite
determinar de manera precisa los tamaños 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 en la cabeza de impresión desplazable para no necesitar
ningún otro elemento electromecánico adicional sobre y debajo de
los necesarios para el funcionamiento normal del aparato.
Se puede montar el emisor o el detector en el
mecanismo de transporte, quedando el otro fijo en posición con
respecto a los carretes o de la cinta o, alternativamente se pueden
montare en el mecanismo de transporte tanto el emisor como el
detector, estableciéndose la trayectoria óptica entre el emisor y el
detector mediante un espejo situado al lado de los carretes más
alejados del mecanismo de transporte. Y dispuesto para reflejar luz
del emisor al detector. Se pueden medir los diámetros de los
carretes con los carretes situados en una primera posición,
seguidamente se pueden rotar los carretes de manera que un carrete
rota por ejemplo 30º, los diámetros se pueden medir nuevamente y
así sucesivamente. Esto hace posible evaluar de manera precisa la
excentricidad de los carretes y las circunferencias exteriores.
La disposición descrita tiene especial
aplicabilidad cuando el mecanismo de transporte es un mecanismo de
transporte de la cabeza de impresión de una impresora de cinta de
transferencia. La relación de los diámetros de los carretes es tal
que una máquina se puede calcular sobre la base de la salida del
medio de medición de los diámetros. El medio de cálculo de la
relación puede comprender medios que posibilitan que un primer
motor de avance paso a paso impulse un carrete de recogida y
desactive un segundo motor de avance paso a paso que impulsa un
carrete de suministro de manera tal que el segundo motor de avance
paso a paso actúa generador, medios de generación de pulsos del
segundo motor de avance paso a paso, siendo la frecuencia de los
pulsos proporcional a la velocidad del motor, medios de detección
para detectar los pulsos generados y producir una medición de la
rotación del segundo motor de avance paso a paso, medios de
monitorización del avance paso a paso del primer motor de avance
paso a paso para producir una medición de la rotación del primer
motor de avance paso a paso, y medios de comparación para comparar
las mediciones de las rotaciones de los motores y calcular la
relación de los diámetros exteriores de los carretes.
Después de varios ciclos de operación del
impulsor de la cinta en el que esta es transportada la cinta entre
los carretes, se puede calcular un diámetro actualizado de al menos
uno de los carretes en función de una relación entre los diámetros
de los carretes en el estado de su monitorización inicial en función
de una relación actual entre los diámetros de los carretes, y el
diámetro de al menos un carrete en el estado de su monitorización
inicial.
Dadas las diferencias fundamentales entre los
sistemas de impresión continua y los de impresión intermitente,
como se describió anteriormente, ha sido práctica industrial
suministrar aparatos de impresión que sean capaces de ser usados
bien en aplicaciones de impresión continua o en aplicaciones de
impresión intermitente pero no suministrar una impresora con la
versatilidad de realizar ambas funciones. La diferencia fundamental
entre los dos tipos de aparato de impresión necesarios en estas dos
aplicaciones es que en uno (impresión continua) la cabeza de
impresión esté fija (usando el término de la manera expuesta
anteriormente) mientras que en el otro (intermitente) la cabeza de
impresión debe ser desplazable. Como consecuencia, cuando una
determinada línea de producción se convierte de, por ejemplo, una
aplicación de impresión intermitente en una aplicación de impresión
continua es necesario sustituir todo el equipamiento de impresión.
Esto representa con coste considerable para los usuarios de dicho
equipamiento.
El impulsor de cinta descrito se puede
incorporar en una impresora de transferencia de tinta de una cinta
de impresora a un sustrato que es transportado a lo largo de una
ruta predeterminada contigua a la impresora, actuando el impulsor
de la cinta como mecanismo de impulsión de la cinta de impresora
para transportar la cinta entre el primero y el segundo carretes,
la impresora puede comprender además una cabeza de impresión
dispuesta para contactar con un lado de la cinta y presionar un lado
opuesto de la cinta para ponerlo en contacto con un sustrato en la
ruta predeterminada, un mecanismo de impulsión de la cabeza de
impresión para transportar la cabeza de impresión a lo largo de una
pista que se extiende generalmente paralela a la ruta predeterminada
y para desplazar la cabeza de impresión hacia y sin contacto con la
cinta, y un controlador que controla la cinta de impresora y los
mecanismos de impulsión de la cabeza de impresión, siendo el
controlador programable a voluntad bien para hacer que la cinta sea
transportada con respecto a la ruta predeterminada de transporte
del sustrato 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 con respecto a la cinta y a la
ruta predeterminada de transporte del sustrato y para ser
desplazado en contacto con la cinta durante la impresión.
Dicho aparato de impresión de suficiente
versatilidad para ser capaz de ser usado tanto en aplicaciones
continuas como en aplicaciones intermitentes.
El mecanismo de impulsión puede ser
bidireccional de manera que la cinta puede ser transportada desde el
primer carrete al segundo carrete y desde el segundo carrete al
primero.
Cuando la cabeza de impresión está montada en un
carro de cabeza de impresión desplazable a lo largo de la pista, se
puede disponer de un primero y un segundo carros que son
intercambiables y conformados de manera tal que con un carro en
posición sobre la pista la cabeza de impresión está dispuesta para
hacer posible la impresión sobre un sustrato que se desplaza en una
dirección a lo largo de la ruta de transporte del sustrato.
En muchos mecanismos de impulsión de cinta y
especialmente en máquinas de impresión de cinta, la carga de una
cinta de impresión nueva puede ser un procedimiento difícil ya que
la cinta de impresión tiene que situarse correctamente a lo largo
de una ruta no lineal. Frecuentemente, las cintas de impresión de
repuesto se montan en un cartucho que está diseñado para su rápido
montaje con una orientación predeterminada sobre un aparato de
impresión asociado. En dicha disposición generalmente es necesario
situar un tramo de cinta extendiéndose entre soportes del cartucho
entre una cabeza de impresión y un y un rodillo de desenrollado.
Esto es difícil de lograr salvo que la cabeza de impresión y el
rodillo de desenrollado puedan separarse para proveer una pista de
anchura suficiente en la que se pueda insertar la cinta.
Se sabe proveer una disposición en la que bien
la cabeza de impresión o el carrete de suministro pueda ser
desplazado por un mecanismo de palancas que se activa cuando se
monta un cartucho en el aparato de impresión. Por ejemplo, si el
cartucho se mantiene en posición mediante un pestillo mecánico, la
liberación del pestillo puede desplazar la cabeza de impresión y el
carrete de suministro separándolos entre sí, mientras que el
enganche del pestillo los desplaza juntos a una posición de listo
para imprimir.
Dichas disposiciones son satisfactorias en
cuanto a rendimiento pero desventajosas ya que el espacio valioso
es ocupado por el mecanismo de palancas, con lo que se reduce el
espacio disponible para recibir carretes de cinta de diámetro
grande.
La cabeza de impresión se puede montar sobre un
conjunto de soporte de cabeza de impresión que es desplazable con
respecto al alojamiento en una dirección paralela a una ruta de
cinta de impresión a lo largo de la cual se impulsa la cinta
mediante un impulsor de cinta, un primer mecanismo de impulsión para
desplazar el soporte de cabeza de impresión con respecto al
alojamiento, un rodillo de desenrollado 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
impulsión para desplazar la cabeza de impresión con respecto al
conjunto de soporte de la cabeza de impresión y al rodillo de
suministro entre una posición de listo para imprimir contigua a la
ruta de la cinta de impresión en la que la cabeza de impresión
contactaría con una cinta de impresión sobre la ruta, en la que
está situado un mecanismo de levas que se engancha como consecuencia
del desplazamiento del conjunto de soporte de la cabeza de
impresión hasta una posición predeterminada espaciada del rodillo
de suministro y de la ruta de la cinta de impresión.
En una disposición como la explicada
anteriormente, cuando un cartucho que lleva una cinta de impresión
se va a sustituir, se puede generar una señal electrónica para
hacer que se transporte el conjunto de soporte de impresión a una
posición predeterminada (posición de "carga"). Esto repliega
automáticamente la cabeza de impresión alejándola del rodillo de
desenrollado, lo que permite la fácil inserción de una cinta entre
la cabeza de impresión y el rodillo de desenrollado.
El mecanismo de levas puede comprender una placa
montada en el alojamiento y que define una ranura, y un pasador que
se extiende desde un miembro pivotante montado en el conjunto de
soporte de la cabeza de impresión, enganche del pasador en la
ranura como consecuencia del desplazamiento del conjunto de soporte
de la cabeza de impresión a la posición predeterminada que hace que
el miembro pivotante rote desde una primera posición en la que
soporta la cabeza de impresión a una segunda posición en la que la
cabeza de impresión está libre para desplazarse a la posición
espaciada del rodillo de suministro y de la ruta de la cinta de
impresión.
El miembro pivotante se puede montar en un
miembro desplazable montado en el conjunto de soporte de la cabeza
de impresión, cuyo desplazamiento desde una posición replegada a una
posición extendida cuando el miembro pivotante está en la primera
posición hace que la cabeza de impresión se desplace de la posición
de listo para imprimir.
Otro problema descubierto en máquinas de
impresión es el de conseguir velocidades de transporte de la cinta
suficientes en el intervalo entre fases de impresión de ciclos de
impresión sucesivos. En algunos ejemplos el tiempo invertido en el
transporte de una cinta de impresión a una distancia igual la
longitud recorrida por la cabeza de impresión durante un ciclo de
impresión es un factor que limita la velocidad de la máquina en su
conjunto. Sería ventajoso poder reducir la distancia en la que una
cinta avanza entre dos ciclos de impresión sucesivos
cualesquiera.
El aparato de impresión puede comprender además
medios para aplicar la cabeza de impresión a un soporte de cinta en
el mecanismo de impulsión, comprendiendo la cabeza de impresión una
serie de elementos de impresión cada uno de los cuales se puede
energizar a voluntad para soltar tinta desde una parte de la cinta
contactada por ese elemento, y un controlador para controlar la
energización de los elementos de impresión y el avance de la cinta
para realizar 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 lugar al
recorrido de la cabeza de impresión a lo largo de una longitud
predeterminada de la cinta y a una fase sin impresión durante la
cual la cinta avanza una distancia predeterminada con respecto a la
cabeza de impresión, en la que el controlador está dispuesto a
voluntad para energizar diferentes grupos de elementos de impresión
durante ciclos de impresión sucesivos, estando distribuidos los
grupos de elementos sobre la cabeza de impresión de manera tal que
diferentes grupos contactan con diferentes partes de la cinta, y el
controlador está dispuesto para hacer avanzar la cinta de manera
tal que dicha distancia predeterminada de avance de la cinta es
menor que dicha longitud predeterminada de la cinta, siendo
energizados los grupos de elementos de impresión en al menos dicha
longitud predeterminada de la cinta en el intervalo entre dos
cualesquiera fases de impresión en las cuales se energizan los
elementos de impresión de un mismo grupo. Dos grupos de elementos
de impresión pueden estar instalados de manera tal que la distancia
de avance de la cinta puede ser tan pequeña como la mitad de la
longitud predeterminada de cinta.
Ahora se va a describir una realización de la
presente invención, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos
adjuntos, en los que:
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
sistema de impulsión de cinta de impresora;
La figura 1a es una ilustración de una
modificación del sistema de deducción de la figura 1;
La figura 2 es una vista en perspectiva de un
conjunto de impulsión de impresora de un sistema de impulsión de
cinta como el descrito con referencia a la figura 1;
La figura 3 es una vista en perspectiva
esquemática de un cartucho de cinta de impresora que se puede montar
en el conjunto de la figura 2;
Las figuras 4 a 9 son otras ilustraciones del
conjunto de impulsión de la figura 2;
La figura 10 es una vista en perspectiva de un
carro de soporte incorporado en el conjunto de impulsión de la
figura 2;
La figura 11 es una vista en perspectiva de un
carro de soporte de cabeza de impresión alternativo al mostrado en
la figura 10 que se puede utilizar para invertir las posiciones de
los componentes del conjunto de impulsión de la figura 2;
La figura 12 es una vista del conjunto de
impulsión después de la conversión usando el soporte de cabeza de
impresión alternativo de las figura 11;
Las figuras 13 a 16 ilustran el uso de la
impresión interpolada que utiliza el conjunto de impulsión de las
figura 2;
La figura 17 ilustra esquemáticamente la
operación de un sistema de medición del diámetro de un carrete de
cinta de una impresora óptica;
La figura 18 es una ilustración esquemática de
un circuito de monitorización del consumo de energía eléctrica de
motores de avance paso a paso incorporados en el conjunto de
impulsión de la figura 2;
La figura 19 es una ilustración esquemática de
un circuito de monitorización del cambio de relación entre los
diámetros de carretes de cinta montados en el conjunto de impulsión
de la figura 2;
La figura 20 ilustra un planteamiento
alternativo para monitorizar diámetros de carrete de cinta;
La figura 21 ilustra el ajuste de la inclinación
de la cabeza de impresión de acuerdo con la invención; y
La figura 22 ilustra el uso del aparato de
acuerdo con la presente invención para producir imágenes basándose
al mismo tiempo en el avance limitado de la cinta de impresora
solamente.
Con referencia ahora a la figura 1, la impresora
de acuerdo con la presente invención ilustrada esquemáticamente
tiene un alojamiento representado en trazo 1 discontinuo que soporta
un primer eje 2 y un segundo eje 3. Una cabeza de impresión
desplazable también está montada en el alojamiento, desplazándose la
cabeza de impresión desplazable a lo largo de una pista lineal como
la indicada por flechas 5. Una cinta 6 de impresora se extiende
desde un carrete recibido en un mandril 8 que es impulsado por el
eje 2 alrededor de rodillos 9 y 10 hasta un segundo carrete 11
suportado en un mandril 12 que es impulsado por el eje 3. La ruta
seguida por la cinta 6 entre los rodillos 9 y 10 pasa enfrente de
la cabeza de impresión 4. Un sustrato 13 sobre el que se va a
depositar la impresión sigue una ruta paralela a la cinta 6 entre
los rodillos 9 y 10, interponiéndose la cinta 6 entre la cabeza 4
de impresión y el sustrato 13.
El eje 2 está impulsado por un motor 14 de
avance paso a paso y el eje 3 está impulsado por un motor 15 de
avance paso a paso. Otro motor 16 de avance paso a paso controla la
posición en su pista lineal de la cabeza 4 de impresión. Un
controlador 17 controla cada uno de los tres motores 14, 15 y 16 de
avance paso a paso como se describe más detalladamente más
adelante, siendo capaz los motores de avance paso a paso de impulsar
la cinta 6 de impresión en ambas direcciones, como se indica con la
flecha 18.
En la configuración ilustrada en la figura 1,
los carretes 7 y 11 están enrollados ambos en el mismo sentid y,
por lo tanto, rotan en la misma dirección rotatoria para transportar
la cinta. La figura 1a ilustra una modificación del sistema de
impulsión de la figura 1 en el cual los carretes están enrollados en
sentidos opuestos y deben rotar en sentidos contrarios entre sí
para transportar la cinta. Así, el primer carrete 7 rota en el
sentido de las agujas del reloj mientras que el segundo carrete 11
rota en sentido contrario al de las agujas del reloj para
transportar la cinta 6 de impresora desde el primer carrete 7 al
segundo carrete 11.
Como se describe más detalladamente a
continuación, la impresora ilustrada esquemáticamente en la figura 1
se puede usar tanto en aplicaciones continuas como en aplicaciones
intermitentes. En aplicaciones continuas, el sustrato 13 se
desplazará continuamente. Durante un ciclo de impresión, la cabeza
de impresión estará estacionaria, aunque la cinta se desplazará
para presentar cinta nueva a la cabeza de impresión a medida que
progresa el ciclo. Por el contrario, en aplicaciones intermitentes,
es sustrato está estacionario durante cada ciclo de impresión,
lográndose el necesario desplazamiento relativo entre el sustrato y
la cabeza de impresión desplazando la cabeza de impresión durante
el ciclo de impresión. Generalmente, la cinta estará estacionaria
durante el ciclo de impresión. En ambas aplicaciones es necesario
ser capaz de hacer avanzar y retornar rápidamente la cinta 6 entre
ciclos de impresión para presentar cinta nueva a la cabeza de
impresión y para minimizar el desgaste de la cinta. Dada la
velocidad a la que operan las máquinas de impresión, y que se debe
presentar cinta nueva entre la cabeza de impresión y el sustrato
durante cualquier ciclo de impresión, es necesario ser capaz de
acelerar la cinta 6 en ambos sentidos hasta una alta velocidad y
para situar la cinta de manera precisa con respecto a la cabeza de
impresión. En la disposición mostrada en la figura 1 se asume que el
sustrato 13 solamente se desplazará hacia la derecha, como indica
la flecha 19, aunque, como se describe más adelante, el aparato se
puede adaptar rápidamente para imprimir sobre el sustrato mientras
se desplaza hacia la izquierda en la figura 1.
Ahora se va a describir, con referencia a las
figuras 2, 3 y 4, los componentes electromecánicos que constituyen
la impresora descrita esquemáticamente con referencia a la
ilustración esquemática de la figura 1. El alojamiento 1 de la
impresora comprende una carcasa 20 en la que están alojados varios
componentes electrónicos, a describir a continuación, detrás de una
placa 21 de protección. Los ejes 2 y 3 se proyectan a través de
aberturas de la placa 21 de protección, los pasadores guía 9a y 10a
se proyectan desde la placa 21 de protección, y la cabeza 4 de
impresión está montada sobre la placa 21 de protección. La cabeza 4
de impresión es parte de un conjunto es desplazable a lo largo de
una pista 22 lineal y que está fija en posición con respecto a la
placa 21 de protección. El motor 16 de avance paso a paso que
controla la posición del conjunto de cabeza de impresión está
situado detrás de la placa 21 de protección, aunque impulsa una
polea 23 que, a su vez, impulsa una correa 24 que se extiende
alrededor de otra polea 25, estando asegurada la correa al conjunto
de la cabeza de impresión. De esta manera, la rotación de la polea
23 en el sentido de las agujas del reloj, en la figura 4, impulsa
el conjunto de la cabeza de impresión hacia la izquierda en la
figura 4, mientras que la rotación de la polea 23 en el sentido
contrario al de las agujas del reloj impulsa el conjunto de la
cabeza de impresión hacia la derecha en la figura 4. Las poleas 23
y 25 y la pista 22 lineal están montadas sobre un soporte 26 rígido
que se extiende hacia arriba desde la placa 21 de protección. La
figura 2 muestra discos de impulsión montados en los ejes 2 y 3,
definiendo los discos de impulsión receptáculos espaciados
diametralmente diseñados para enganchar los carretes 8 y 12 de
cinta, mientras que en la figura 4 los discos de impulsión han sido
suprimidos para mostrar las superficies superiores de los motores
14 y 15 de avance paso a paso.
Con referencia a la figura 3, esta ilustra una
cinta de impresora soportada en un cartucho que se puede montar en
la impresora de la figura 2. Los soportes 9b y 10b de rodillos
huecos diseñados para recibir los pasadores 9a y 10a,
respectivamente, mostrados en la figura 2, de manera tal que la
combinación del pasador 9a y del rodillo 9b hueco constituye el
rodillo 9 de la figura 1 y de manera tal que el pasador 10a y el
rodillo 10b hueco constituyen conjuntamente el rodillo 10 de la
figura 1. Los carretes 7 y 11 están soportados sobre los mandriles
8 y 12 que constituyen un ajuste sin huelgo sobre ejes rotatorios
montados sobre una placa de protección común con los rodillos 9b y
10b huecos. Los ejes rotables definen pasadores que se enganchan con
los receptáculos definidos en los discos de impulsión impulsados
por los ejes 2, 3. Así, con el cartucho en posición, la cinta puede
ser transportada entre los dos carretes 7 y 11.
La placa 21 de protección (figura 2) del
alojamiento también soporta un soporte 27 posterior sobre el que se
apoyan un par de emisores 28, 29. Estos dos emisores operan en
cooperación con un receptor que es desplazable con el conjunto de
la cabeza de impresión como se describe muy detalladamente más
adelante.
En las figuras 2 y 4 se muestra el conjunto 4 de
la cabeza de impresión en una posición de "carga" y en la
figura 5 se muestra en un aposición que está listo para imprimir
sobre una platina 30 de rodillo (asumiendo operación en modo
continuo con un desplazamiento continuo del sustrato), y en una
posición lista para imprimir en la figura 6, en la que la cabeza de
impresión está lista para imprimir sobre un sustrato que está fijo
y situado enfrente de una platina 31 plana fija. En la posición
mostrada en las figuras 2 y 4, un borde 32 de la cabeza 4 de
impresión está replegado detrás de la ruta de la cinta entre los
rodillos 9 y 10 mientras que un rodillo 33 de desenrollado está
situado en lado opuesto de la ruta de la cinta desde la cabeza 4 de
impresión. Esto hace fácil la instalación de un cartucho de cinta
nuevo. Por el contrario, en las posiciones de listo para imprimir
mostradas en las figuras 5 y 6, la cabeza 4 de impresión tiene que
ser adelantada para que el borde 32 se proyecte inmediatamente
pasada la extremidad exterior del rodillo 33. Así, en la posición
de listo para imprimir la cinta pasa alrededor del borde 32 y es
desviada alejándola del sustrato subyacente por el rodillo 33.
El borde 32 de la cabeza 4 de impresión (que
tiene forma convencional) soporta una serie de elementos de
calentamiento cada uno de los cuales es energizable a voluntad.
Cuando la cinta 6 está emparedada entre la cabeza 4 y un sustrato
13, la tinta contigua a cualquier elemento de calentamiento
energizado se funde y se transfiere al sustrato. DE esta manera,
mediante el control adecuado de los elementos de calentamiento,
pequeñas porciones de tinta portadas por la cinta 6 pueden ser
transferidas al sustrato 13. Cada una de estas porciones de tinta
se puede considerar que definen un pixel de la imagen a
imprimir.
Con referencia ahora a todas las figuras 2 a 9,
se va a describir la estructura detallada del conjunto de la cabeza
de impresión y de la corredera sobre la que está montada. La figura
9 muestra el conjunto de la cabeza de impresión extraída hacia
delante hasta una posición de ajuste revelando componentes asociados
del conjunto. La figura 9 es la mejor vista de una ranura 34
formada en soporte 26 recto sobre el que está montada la pista 22
lineal. Una corredera 35 que soporta un carro 35 de la cabeza de
impresión está montada sobre la pista 22 lineal. La corredera 35 y
la pista 22 son productos de lata precisión para permitir el
desplazamiento suave, con bajo rozamiento y paralelo del carro 36
de la cabeza de impresión con respecto al soporte 26. Un detector
37 óptico está montado en el carro 36 de la cabeza de para que esté
en coincidencia con la ranura 34 formada en el soporte 26. El
detector 37 se utiliza, como se describe a continuación, para
detectar la luz emitida por los emisores 28 y 29, asegurando la
ranura 34 que la única obstrucción entre el detector 27 y los
emisores 28 y 29 sea cualquiera de los carretes de cinta montados en
la impresora en un cartucho de la manera ilustrada en la figura 3.
El cartucho se asegura contra su desplazamiento con respecto a los
componentes ilustrados en la figura 3 mediante un imán permanente
(no se muestra) incorporado en el cuerpo del cartucho y que coopera
con un seguro 38 de acero circular montado encima del soporte 26.
Por supuesto que son posibles disposiciones alternativas para el
aseguramiento del cartucho en posición, por ejemplo, conjuntos de
pestillo mecánicos.
El carro 36 de la cabeza de impresión soporta el
conjunto de la cabeza de impresión que comprende la cabeza 4 de
impresión que está empernada a un aplaca 39 pivotante montada para
pivotar alrededor del pasador 40 pivote que, a su vez, está montado
en la placa 41 empernada al carro 36 de la cabeza de impresión. Un
muelle 42 predispone la placa 39 hacia la placa 41 de manera que en
ausencia de cualquier obstrucción la cabeza 4 de impresión adopta
la posición con respecto al carro 36 de la cabeza de impresión
mostrada en la figura 4. El rodillo 33 de desenrollado se fija en
posición sobre un brazo 43 que está empernado al carro 36 de la
cabeza de impresión.
Una unidad 44 de impulsión neumática está
ajustada de manera deslizante dentro de una ranura situada en el
carro 36 de la cabeza de impresión que se muestra en la posición
expendida en la figura 8 y en la posición replegada en la figura 7.
La unidad 44 de impulsión neumática está conectada a una línea (no
se muestra) flexible de suministro neumático conectada a una
entrada 46 (figura 2) de aire. La entrada 46 de aire está conectada
a un tubo 47 que se extiende a través de una abertura del carro 36
de la cabeza de impresión para comunicar con la unidad 44 de
impulsión neumática. El pistón 45 de la unidad de impulsión
neumática carga contra un miembro 48 en forma de U que está
acoplado por un pasador 49 pivote a un soporte 50 en forma de U. El
soporte 50 soporta un pasador 51 (figura 9) que está diseñado para
engancharse en una ranura 52 de la placa 53 de levas. El soporte 50
define una esquina 54 curvada que está diseñada para engancharse
contra una superficie 55 curvada definida en la placa 39, como se
muestra en las figuras 7 y 8. Sin embargo, si el pasador 51 es
recibido en y empujado hacia el extremo ciego de la ranura 52, el
soporte 50 es empujado alejándose de la cabeza 4 de impresión 4, lo
que posibilita que la placa 39 se deslice hacia la placa 41 para que
la cabeza 4 de impresión asuma la posición de carga mostrada en las
figuras 2 y 4.
El soporte 50 está predispuesto por un muelle
(no se muestra) acoplado a una palanca 50a (véase la figura 7)
para, normalmente, adoptar la posición mostrada en la figura 7. Si,
seguidamente, se suministra aire presurizado al impulsor 44
neumático, el conjunto adopta la posición mostrada en la figura 8 en
la cual se puede observar que el borde 32 de la cabeza 4 de
impresión ha sido empujado bastante más allá del rodillo 33 de
desenrollado. Si, con la unidad 44 de impulsión desenergizada y,
por lo tanto, con el miembro 48 en forma de U en la posición
mostrada en la figura 7, el carro se desplaza para que el pasador 51
entre en la ranura 51, otro desplazamiento del carro en la misma
dirección dará lugar a que el pasador 51 se desplace hacia dentro
del extremo ciego de la ranura, dando lugar de esta manera a que el
soporte 50 gire alrededor del pasador pivote 49 para dejar de
obstruir el desplazamiento de la cabeza 4 de impresión a la posición
de carga. Si, seguidamente, se invierte el desplazamiento del
carro, el pasador 51 hace que el soporte 50 se deslice de nuevo
hacia fuera, empujando la cabeza 4 de impresión a la posición
mostrada en la figura 7.La posición mostrada en la figura 7 se
corresponde con "listo para imprimir" y la posición mostrada
en la figura 8 se corresponde con "impresión".
La figura 10 es una vista en perspectiva del
carro 36 de la cabeza de impresión que muestra el receptáculo en el
cual el aparato ensamblado recibe la unidad 44 de impulsión
neumática. Una abertura 56 está situada para recibir el tubo 47 de
entrada de aire (véase la figura 7). Una lengüeta 57 se proyecta
desde el borde inferior del carro 36 de la cabeza de impresión que
se utiliza de manera no mostrada para unir el carro de la cabeza de
impresión a la correa 24.
En la realización de la invención ilustrada en
las figuras 1 a 10, se hace que un sustrato a imprimir se desplace
más allá de la cabeza de impresión en el sentido de izquierda a
derecha con respecto a la figura 5 o la cabeza de impresión cuando
la impresión va de derecha a izquierda con respecto a la platina 31
de la figura 5. En todo caso, el rodillo 33 de desenrollado está
situado en el lado corriente abajo del borde 32 de impresión. Sin
embargo, en muchas circunstancias en las que dicha disposición no es
conveniente y sería deseable invertir la disposición para que las
posiciones relativas del borde 32 y del rodillo 33 de desenrollado
estén invertidos y se invierta también la disposición de la cabeza
4 de impresión. Esto se puede lograr fácilmente en el aparato
ilustrado sustituyendo el carro 36 de la cabeza de impresión,
mostrado en la figura 10, por el carro 58 de cabeza de impresión
mostrado en la figura 11. La figura 12 ilustra el conjunto
resultante. Se puede advertir que el carro 58 de la cabeza de
impresión de la figura 11 también define un receptáculo 59 para
recibir la unidad 44 de impulsión neumática y una abertura 60 para
recibir el tubo 47 de entrada. También se puede advertir que el
carro 58 de la cabeza de impresión de la figura 11 es simétrico del
carro 36 de la cabeza de impresión de la figura 10 con respecto a
un plano vertical.
Con referencia a la figura 12, se puede observar
que, además de invertir la posición de la cabeza 4 de impresión y
la del rodillo 33 de desenrollado, la placa 53 de levas también ha
sido rotada 180º e instalado en el lado opuesto a imán en su
posición en la realización de las figuras 1 a 10. El brazo 43 sobre
el que está montado el rodillo 33 de desenrollado, también ha sido
desplazado para seguir estando contiguo a la placa 21 de
protección.
La disposición descrita de la impresora presenta
varias ventajas muy significativas. En primer lugar, es posible
usar el mismo aparato tanto para impresión continua como para
impresión intermitente. Por consiguiente, la conversión de la línea
de producción de una forma de impresión a otra no requiere comprar
nuevas impresoras. En segundo lugar, haciendo modificaciones
relativamente menores que solamente implican añadir un componente
(los carros de la cabeza de impresión alternativos de las figuras 10
y 11) se puede usar el mismo aparato tanto para aplicaciones de
izquierda como de derecha, usando estos términos en el sentido de la
figura 2 (izquierda) y de la figura 12 (derecha). En tercer lugar,
la sustitución de la cinta es fácil dado que, cuando está en la
posición de carga, la cabeza de impresión es empujada hacia atrás
automáticamente alejándose del rodillo 33 de desenrollado para
presentar un pista amplia en la que se puede insertar una cinta de
impresora de repuesto portada en un cartucho.
Con referencia a las figuras 13, 14, 15 y 16, se
van a describir diferentes procedimientos para hacer un uso
eficiente de la cinta de impresora que se utiliza en el aparato
descrito en las figuras 1 a 12. Todos estos procedimientos se basan
en la gran precisión con la que se puede presentar la cinta a la
cabeza de impresión para minimizar el desgaste de la cinta.
Con referencia a la figura 13, esta es una vista
de un tramo de cinta que está indicado por la flecha 61 y con el
que se han realizado seis operaciones de impresión individuales
utilizando regiones superpuestas de la cinta. Estas seis regiones
están indicadas como regiones 62 a 67, superponiéndose la mitad de
la región 63 sobre la primera mitad de la región 64 y así
sucesivamente. Asumiendo que la impresión es sobre un sustrato, se
imprime la región 62, seguidamente se avanza la cinta la mitad de la
longitud de las regiones, se imprimen las región 63, seguidamente
se avanza la cinta otra vez la mitad de la longitud de las regiones,
seguidamente se imprime la región 64 y así sucesivamente.
Dichas regiones impresas que se solapan se
podrían utilizar tanto en procedimientos de impresión continua como
en procedimientos de impresión intermitentes. En la disposición
descrita, las regiones contiguas solapan la mitad de la anchura de
cada región, pero se podrían concebir diferentes proporciones de
solapamiento. Dado que se solapan regiones de impresión contiguas,
es importante que una región de la cinta que es solapada por dos
regiones de impresión contiguas se estilice de manera que se asegure
que la impresión progrese solamente sobre la base de usar partes
de la cinta que están usadas solamente en una de las dos regiones
solapadas. Esto se puede lograr, por ejemplo, seleccionando
solamente partes alternas de la cinta dentro de una cualquiera de
las regiones de impresión. Por ejemplo, como se ilustra en la figura
14, si hay elementos (pixeles) de calentamiento contiguos en la
cabeza de impresión representados por áreas 68 y 69 de la cinta, las
áreas 68 de la cinta se usarían en la impresión de una región (por
ejemplo, la región 62) y las áreas 69 de la cinta se usarían en la
impresión de la región contigua (región 63). De esta manera, la
provisión del espaciado entre pixeles contiguos sobre la cabeza de
impresión es suficientemente pequeña para hacer posible la impresión
de una imagen de calidad razonable, utilizando solamente pixeles
alternos, se puede generar un número doble de imágenes con una
cinta que si se usaran todos los elementos (pixeles) para imprimir
una sola imagen y no habría solapamiento entre regiones de
impresión. Además, la distancia a la que se debe avanzar la cinta
entre fases de impresión de ciclos de impresión sucesivos se reduce
a la mitad. Esto es ventajoso porque en algunas aplicaciones esto
permite acelerar la operación de la máquina.
Para ilustrar esta ventaja, la figura 15 muestra
una impresión convencional sobre un sustrato sin solapamiento entre
ciclos sucesivos, mientras que la figura 16 ilustra la misma
operación basándose en dicho solapamiento.
Con referencia a la figura 15, se muestra un
sustrato 70 sobre el cual han sido impresas imágenes 71 y 72
sucesivas. Debajo del sustrato se muestra una cinta 73 de impresión
cuyas áreas 74 y 75 han sido usadas para producir las imágenes 71 y
72. La distancia de transporte de la cinta está indicada por la
flecha 76 y es igual al doble de la distancia para producir una
sola imagen.
Con referencia a la figura 16, esta muestra cómo
el solapamiento de la impresión puede reducir tanto el uso de la
cinta como la distancia de transporte de la cinta entre fases de
impresión sucesivas. Se puede observar que cada una de las áreas 74
y 75 de la figura 16 es solamente la mitad de la longitud que las
áreas correspondientes de la figura 15 y la distancia de transporte
de la cinta es, por consiguiente, la mitad. En algunas aplicaciones,
en las que se requiere el transporte rápido de la cinta, reduciendo
a la mitad la distancia a la que tiene que se debe transportar la
cinta entre fases de impresión sucesivas se puede mejorar
significativamente la capacidad del dispositivo para operar a una
alta velocidad. Se puede apreciar 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 del trasporte de la cinta
requerida sería solamente un tercio de la longitud de la imagen. De
esta manera habría un intercambio entre la longitud del transporte
de la cinta de impresora y la calidad de la imagen, aunque este
aspecto de la presente invención da al operador de dicho equipo una
flexibilidad incrementada que, en algunas aplicaciones tendrá
significación económica real.
Las ventajas descritas con referencia a las
figuras 13 a 16 solo se pueden lograr si la cinta de impresión se
puede situar con respecto al sustrato y de la cabeza de impresión
con una gran precisión. El planteamiento convencional para lograr
el control preciso de la aceleración, desaceleración, velocidad y
situación de la cinta se ha basado en un rodillo impulsor situado
entre los carretes de avance y suministro, pero la presente
invención se basa en un planteamiento totalmente diferente, que es
el control preciso de los motores 14 y 14 de avance paso a paso
(figura 1) que impulsan los carretes de cinta. Los motores de avance
paso a paso operan en modo simétrico bidireccional, es decir, si la
cinta está trasladándose en una dirección entre los carretes, ambos
motores de avance paso a paso son impulsados en esa dirección y, por
el contrario, cuando la cinta está siendo impulsada en una
dirección opuesta, ambos motores de avance paso a paso son
impulsados en esa dirección opuesta. La coordinación de la
impulsión de los dos motores requiere conocimiento de los diámetros
de los carretes y este se logra usando los dispositivos 28 y 29
emisores de luz y el dispositivo 37 de detección de luz como se
muestra, por ejemplo, en la figura 2.
La figura 17 ilustra cómo se utilizan los
dispositivos 28 y 29 emisores de luz y el detector 37 para
determinar los diámetros de los carretes. El detector 37 está
montado en el carro 36 de la cabeza de impresión y es desplazable
entre la posición indicada por la línea 76 y la posición indicada
por la línea 77. Cuando el detector 37 se desplaza hacia la derecha
en la figura 17 desde la posición indicada por la línea 76,
inicialmente el emisor 28 se energiza. Inicialmente el detector 37
está en la sombra formada por el carrete 7, pero tan pronto como el
detector 37 cruza el plano indicado por la línea 78a se generará una
señal. Esa señal desaparecerá cuando el detector 37 cruce el plano
indicado por la línea 78b. Seguidamente se hace avanzar el detector
37 hasta la posición indicada por la línea 77 y, seguidamente, es
devuelto una vez que el emisor 28 ha sido desenergizado y el emisor
29 ha sido energizado. Inicialmente, el detector 37 estará en la
sombra del carrete 11 pero generará una señal tan pronto como
llegue al plano indicado por la línea 79a. Esa señal desaparecerá
cuando el detector 37 cruce el plano indicado por la línea 79b. De
esta manera se pueden determinar las posiciones relativas en las
que el detector 37 cruza los planos 78a, 78b, 79a y 79b. La
dimensión A, que es la distancia entre los ejes de rotación de los
dos carretes, es conocida. La distancia B perpendicular entre la
pista seguida por el detector 37 y el plano en el que están
situados los emisores 28 y 29 es conocida, como lo es la distancia
C perpendicular desde los ejes 2 y 3 a la pista seguida por el
detector 37. Con estas dimensiones se puede calcular los diámetros
D1 y D2 de los carretes 7 y 11 utilizando trigonometría
elemental.
Se usan dos emisores 28, 29 para asegurar que el
detector 37 pueda "ver" la sombra de uno cualquiera de los
carretes proyectada por al menos uno de los emisores,
independientemente del tamaño del diámetro del carrete. Sin
embargo, se puede apreciar que se podrían concebir otras
disposiciones de uno o más emisores y uno o más detectores.
Se puede apreciar que el cálculo de los
diámetros de los carretes sería algo más sencillo si los planos 78a,
78b, 79a y 79b fueran perpendiculares a la dirección de
desplazamiento del detector 37. Esto se puede lograr, por ejemplo,
sustituyendo los emisores 28 y 29 por un espejo que se extienda
paralelo a la dirección de desplazamiento del carro 36 de la cabeza
de impresión y disponiendo tanto un transmisor como un detector en
el carro 36 de la cabeza de impresión, detractando luz el detector
solamente cuando tanto el emisor como el detector están en un plano
perpendicular al espejo. Aunque dicha disposición es simple en
cuanto a la trigonometría necesaria tiene desventajas ya que un
fallo del transmisor o del detector podría ser interpretado por el
detector como la sombra de uno de los carretes.
Dado el conocimiento de los diámetros de los
carretes, los carretes pueden se impulsados en modo simétrico para
lograr altos grados de aceleración y desaceleración mediante el
control adecuado de las velocidades de rotación de los dos motores
de avance paso a paso. Sin embargo, la tensión en la cinta entre los
dos carretes debe ser controlada estrechamente para evitar que la
tensión llegue a ser demasiado alta (dando lugar a un exceso de
apretado de la cinta sobre los carretes o incluso a su rotura) o que
la tensión llegue a ser demasiado baja (dando lugar a la pérdida
del control posicional como consecuencia del aflojamiento de la
cinta). Para evitar que ocurra esto, se monitorizan los cambios en
los diámetros de los carretes con referencia a los motores de
avance paso a paso y la tensión de la cinta se monitoriza
directamente con referencia al arrastre presente de los motores de
avance paso a paso.
En una realización de la invención, cuando se
instala un cartucho nuevo en un aparato tal como el descrito con
referencia a las figuras 1 a 10, uno de los ejes del cartucho
soportará un carrete casi vacío (el carrete de recogida) y el otro
soportará un carrete casi lleno (el carrete de suministro). En
adelante, el motor de avance paso a paso asociado con el carrete de
recogida se denominará motor de recogida y el otro motor de avance
paso a paso se denominará motor de suministro.
Inicialmente, se energiza el motor de recogida
para eliminar cualquier riesgo de aflojamiento del tramo de cinta
que se extiende entre los dos carretes. Seguidamente, se realiza una
inspección de la cabeza de impresión con el sistema óptico descrito
con referencia a la figura 17 para obtener una estimación inicial de
los diámetros de los carretes. A continuación se energiza el motor
de suministro para tensar la cinta que se extiende alrededor del
carrete de suministro. Seguidamente se excita el motor de recogida
para extraer cinta del carrete de suministro, desenergizándose el
carrete de suministro. Se monitoriza el número de etapas realizadas
por el excitador del motor del carrete de recogida. El otro motor
no se detiene sino que genera una fuerza contraelectromotriz que da
lugar a la generación de pulsos que se cuentan. Después de unas
pocas vueltas de los carretes se cuenta el número de etapas
realizadas por el motor de recogida y el número de pulsos generador
por el motor de suministro y los números contados se utilizan para
establecer la relación entre los dos diámetros. Seguidamente, se
lleva la cinta a una detención controlada. SE desaceleran amos
motores de manera controlada para evitar el rodamiento libre. De
esta manera el motor del carrete de suministro se excita mediante
pulsos para desacelerarlo. La aplicación de pulsos de
desaceleración al motor en sincronismo con la rotación del motor se
logra monitorizando la fuerza contraelectromotriz generada en un
bobinado de ese motor y, seguidamente, energizando ese bobinado en
un momento adecuado para aplicar un par de desaceleración. Son
necesarias varias rotaciones del carrete de recogida para minimizar
el riesgo de que alguna cola de cinta se extienda desde los carretes
obstruyendo las rutas ópticas del dispositivo de inspección, como
se ilustra en la figura 17. Seguidamente se realiza otra inspección
óptica en ambas direcciones para determinar el radio del carrete de
recogida mientras que dicho carrete está fijo. A continuación se
repite una inspección óptica haciendo rotar el carrete a incrementos
de 30º alrededor del eje del motor de avance paso a paso
escalonando el motor para el número adecuado de etapas, siendo ese
número una constante. Esto crea un mapa de dimensiones del carrete
(que puede no ser perfectamente circular) y este mapa se utiliza
para calcular un radio promedio de cada carrete mediante el arco que
rota cada uno en cada avance de la cinta y después se utilizan
estos radios para calcular variaciones del diámetro alrededor del
eje del carrete. Esto hace posible determinar de manera precisa la
circunferencia de cada carrete y el efecto de un número
predeterminado de pasos de avance del motor que impulsa ese carrete.
Por ejemplo, el radio calculado diferente se puede usar para
calcular el porcentaje de pasos y el número de pasos necesarios por
cada motor para impulsar los carretes de manera adecuada y para
hacer avanzar la cinta una distancia predeterminada. Estos radios y
porcentajes de pasos se pueden usar posteriormente en los cálculos
de monitorización de la tensión tales como los descritos más
adelante.
A continuación se realiza el mismo procedimiento
de inspección óptica en ambas direcciones pata medir el radio del
carrete de suministro. Seguidamente, esta información se combina con
la relación calculada de los diámetros de los carretes para aportar
un conjunto de datos precisos relativos a los diámetros y de los
carretes y fases. Seguidamente se rebobina el avance de la cinta
desde el carrete de suministro hasta el carrete de recogida en el
carrete de suministro para evitar desperdicio de cinta.
Los motores de avance paso a paso comprenden
generalmente dos bobinas bobinadas en cuadratura y la corriente se
suministra en una secuencia de pulsos a una o a ambas bobinas y en
ambos sentidos (positivo y negativo) para lograr el avance paso a
paso de los ejes de los motores. Para lograr un rendimiento
razonable a pesar de la constante de tiempo eléctrico inherente de
estas bobinas, se puede sobreexcitar un motor de avance paso a paso
aplicando un voltaje que sea mucho mayor que el nominal del motor y
que modulador module el ancho de pulso de este voltaje cuando se
haya alcanzado la corriente deseada del motor. Por ejemplo, con un
motor de 3,6 voltios capaz de aceptar digamos 2 amperios, se puede
aplicar un voltaje de 36 voltios. Esto da lugar a un ascenso muy
rápido en la corriente a través del motor, típicamente en unas pocas
décimas de microsegundo. Dada dicho exceso de voltaje de
alimentación, los periodos de suministro de voltaje están separados
por periodos relativamente largos en los que no se aplica voltaje
alguno. Como consecuencia la alimentación de los motores dista
mucho de ser regular. Además, aún cuando un motor esté operando con
carga cero en relación con la función que realiza (igualación a
cero de la tensión en la cinta de impresora), el suministro de
corriente al motor será función de varios factores tales como la
velocidad de rotación del motor, las características específicas de
ese motor (eficacia, etc.), y las propias características de la
circuitería de excitación del motor (ganancia en varianzas de
compensación). Por consiguiente, es necesario calibrar los motores
para tener en cuenta la variación de la corriente en función de
dichos factores más que la carga del motor.
Los motores se calibran excitando cada uno de
ellos en condiciones de carga cero en cada una de una serie de
velocidades diferentes, por ejemplo, a velocidades correspondientes
a 125 pasos por segundo, 250 pasos por segundo, 375 pasos por
segundo y así sucesivamente a incrementos de 125 pasos por segundo
hasta 5000 pasos por segundo. Esto cubrirá generalmente la gama de
velocidades de la cinta necesarias para el avance de la cinta,
estando esa gama de velocidades de transporte de la cinta,
generalmente, entre 100 mm por segundo y 600 mm por segundo. Este
procedimiento se repite varias veces, por ejemplo, veinte veces, y
el resultado promedio se utiliza para calcular un factor de
calibración del motor para cada velocidad gradual, y para cada
motor. Se utiliza la siguiente relación:
x =
N/V
donde
x es el factor de calibración del motor a una
velocidad gradual dada.
V es el promedio del valor de operación del
motor medido a la velocidad gradual dada.
N es una constante de normalización o factor de
escala.
De lo anterior, se calcula una serie de valores
de x de cada motor para cada una de las velocidades graduales
predeterminadas. Cuando el aparato está en uso, se seleccionan los
valores de x correspondientes a una velocidad gradual dada para su
uso en el cálculo de la tensión de la cinta, o se calcula un valor
de x para la velocidad gradual dada mediante la interpolación de
los dos valores de x correspondientes a las velocidades graduales
predeterminadas más próximas a la velocidad dada.
La figura 18 ilustra el cálculo de los valores
de V tanto durante la calibración del motor como en el posterior
control de la tensión de la cinta. Con referencia a la figura 18,
una fuente de energía eléctrica regulada energiza un primer
circuito 81 de excitación de motor y un segundo circuito 82 de
excitación de motor. La corriente de la fuente 80 se suministra al
motor a través de un resistor 83 de baja resistencia, aplicándose
el potencial desarrollado a través del resistor a un convertidor 84
de nivel. Análogamente, la corriente se suministra al excitador 82
del motor a través de un resistor 85 de baja resistencia y el
voltaje desarrollado a través de ese resistor se aplica a un
convertidor 86 de nivel. La salida de los convertidores 84 y 86 de
nivel se aplica a convertidores 87 y 88 de analógico a digital cuya
salida se aplica a un microcontrolador 89. El microcontrolador
envía una salida 90 pulsadas al primer excitador 81 de motor y una
salida 91 pulsada al segundo excitador 82 de motor. Los excitadores
de motor energizan motores de avance paso a paso representados
esquemáticamente por cilindros 92 y 93 que impulsan respectivos
carretes 94 y 95.
Durante la calibración de los motores no están
montados los carretes en las salidas los motores 92 y 93 de avance
paso a paso. para una velocidad gradual dada, de cada motor se
registran las salidas de los ADC 87 y 88 de manera tal que s y V de
cada motor en cada una de las velocidades graduales preseleccionadas
sean conocidos. Seguidamente estos valores se utilizan, como se
describe más adelante, para hacer posible la monitorización directa
de la tensión de la cinta entre los carretes 94 y 95, habiendo sido
montados estos carretes en los ejes de salida de los motores 92 y
93 de avance paso a paso.
Las fórmulas utilizadas para el cálculo de la
tensión son las siguientes, asumiendo que el motor 92 está tirando
y que el motor 93 está empujando:
(1)V_{1}x_{1}
= (N + r_{1}tx_{1})\ f\
(T)
(2)V_{2}x_{2}
= (N - r_{2}tx_{2})\ f\
(T)
Donde:
V_{1} es la salida del ADC 88 dado un avance
de la cinta a velocidad gradual constante seleccionado.
V_{2} es la salida del ADC 87 durante el
avance de la cinta.
r_{1} es el radio del carrete 94.
r_{2} es el radio del carrete 95.
x_{1} es el factor de calibración del motor 92
a la velocidad gradual constante seleccionada.
x_{2} es el factor de calibración del motor 93
a la velocidad gradual del motor 93.
N es el factor de escala utilizado durante la
calibración del motor.
t es la tensión de la cinta.
f(T) es una función relativa a la
temperatura.
Las variaciones de la temperatura que afectan a
los valores medidos de V_{1} y V_{2} afectarán generalmente a
ambos motores en el mismo grado. Por consiguiente, dividiendo la
ecuación (1) por la ecuación (2) se cancelarán las funciones. Por
consiguiente, la ecuación se puede resolver para deducir una medida
de la tensión t como sigue:
(3)t =
N[(V_{1}/x_{2}) - (V_{2}/x_{1})]/(V_{2}r_{1} +
V_{1}r_{2})
Por lo tanto, para cualquier velocidad gradual
dada de los motores, los factores de calibración adecuados se
pueden calcular y utilizar para deducir una medida de la tensión t
de la cinta. Si el valor deducido dr t es demasiado alto (superior
a un límite predeterminado), en ese caso se puede realizar un
pequeño paso de ajuste en cualquiera de los dos motores o en ambos
para añadir una sección corta de cinta a la longitud de la cinta
entre los carretes. Si el valor de t deducido es demasiado alto
(inferior a un límite diferente predeterminado), en ese caso se
puede suprimir una sección corta de cinta de la longitud de la cinta
entre los carretes. Los algoritmos de control utilizados para
determinar las cantidades de corrección de cinta añadida o eliminada
de la longitud de la cinta entre los carretes se pueden formas
convencionalmente, por ejemplo, los algoritmos conocidos como
algoritmos de control deducidos integrales y proporcionales (control
de PID). Los algoritmos hacen posible comparar la tensión y medida
con límites superior e inferior predeterminados (la denominada
banda muerta) y, si la tensión medida está fuera de dichos límites,
se puede calcular la diferencia entre la tensión t medida y una
tensión de "demanda nominal" que está fijada en un nivel entre
los límites superior e inferior, siendo considerado el resultado de
ese cálculo como una "señal" de error. Seguidamente, esta
"señal" de error se procesa matemáticamente por medio de los
algoritmos de, que incluyen una ganancia proporcional constante,
así como factores integrales y deducidos. El procesado matemático da
como resultado una "corrección" de la cantidad de cinta que es
necesario añadir o eliminar de la cinta entre los carretes durante
el siguiente avance de la cinta. Este añadido o supresión de cinta
mantiene la tensión de la cinta dentro de límites aceptables.
Más detalladamente, el valor de la corrección se
puede calcular calculando el error (diferencia entre la tensión
nominal y la tensión medida) y dividiendo el error por un factor de
ganancia que depende de la anchura de la cinta. Cuanto mayor sea
el factor de ganancia más tenso será el sistema a medida que se
incrementa la tensión nominal. El factor de ganancia también
depende de la anchura de la cinta ya que las constantes de ganancia
se cambian para tener en cuenta las diferentes anchuras de cinta.
Esto se debe a que una tensión que puede dar lugar a un
estiramiento considerable en una cinta estrecha daría lugar a un
estiramiento mínimo en una cinta ancha y, por consiguiente los
efectos del añadido o supresión de cinta de la longitud de la cinta
entre los carretes están radicalmente influenciados por la rigidez
de la cinta. Los ciclos sucesivos pueden ajustar el factor de
ganancia desde un valor nominalmente de 100 (tenso) hasta un valor
nominalmente de 80 (floja). En cada lectura consecutiva tensa o
floja después de la primera lectura, se puede añadir una corrección
extra de 0,1 mm. También se mantiene un acumulador de errores, y si
las correcciones acumuladas (que son negativas para tenso y
positivas para flojo) exceden de \pm 2 mm, en ese caso se añaden
otros 0,1 mm a la corrección. Estos son los dos componentes
integrales que hacen posible mantener la tensión de la cinta en o
cerca de la tensión nominal.
El sistema de alimentación de los motores divide
la corrección uniformemente entre ambos motores para evitar grandes
vacío entre impresiones o la sobreimpresión de la cinta. El sistema
hace esto calculando el número de pasos que acumula cada corrección
para el motor de avance gradual en el carrete de mayor diámetro.
Posteriormente, estos pasos se recalculan como una distancia (sobre
la base de los diámetros de carrete conocidos) y se resta de la
cantidad de corrección original. El valor resultante se utiliza a
continuación para calcular la corrección para el motor que impulsa
el carrete de menor diámetro. Debido a que el motor que impulsa el
carrete de menor diámetro tiene el tamaño de paso menor (cuando se
convierte cada paso en longitud de cinta) se puede avanzar con más
precisión en el resto de la distancia. De esta manera el mecanismo
ajusta la tensión en una cantidad lo más próxima posible a la
demandada por la corrección original.
Se puede apreciar que si se calcula una lectura
de tensión especialmente baja por el procedimiento anterior, esta
puede ser aceptada por el sistema de control como indicación de un
estado de fallo, por ejemplo, rotura de la cinta, o la cinta llega
a estar tan floja que el sistema muy probablemente el sistema no va
a poder efectuar el control adecuado. En circunstancias como esta,
el sistema de control puede emitir una señal de "cinta rota"
predeterminada de límites bajos, de manera tal que cuando la tensión
t medita cae por debajo de este límite, el sistema de control puede
detener el proceso de impresión y emitir las señales de fallo
adecuadas y mensajes de alerta. De esta manera el sistema puede
ofrecer una detección valiosa de "cinta rota" sin necesidad de
más dispositivos de detección.
La figura 19 ilustra un circuito para el cálculo
de la relación de los diámetros de los carretes 94 y 95 en el
circuito de la figura 18. El raíl 96 de suministro positivo de la
fuente 80 de alimentación (figura 18) está dispuesto para
suministrar corriente a las cuatro bobinas 97, 98, 99 y 100. La
corriente es conducida a través de las bobinas 97 a 100 por
transistores 101 que son controlados por el control del motor y los
circuitos 102 lógicos de secuenciación. El avance gradual es
controlado por una entrada en la línea 103 y la excitación se
activa o desactiva por una entrada de datos por la línea 104 (un
valor alto sobre la línea 104 activa, un valor bajo desactiva).
Como anteriormente, si el motor 92 está tirando, el circuito 108 de
excitación de ese motor se activa y, por consiguiente, el ángulo de
rotación del carrete que está siendo impulsado (94) es conocido. El
circuito de excitación del motor que está tirando (93) se activa
(línea 104 baja). De esta manera el motor 93 actúa como generador y
se genera una fuerza contraelectromotriz a través de cada uno de
los bobinados 97 a 100 de los motores. Los componentes incluidos en
una caja 108 de la figura 19 corresponde a uno de los circuitos 81,
82 de la figura 18 de excitación de los motores. El voltaje
desarrollado a través del bobinado 100 se aplica a un circuito 105
de un convertidor de nivel cuya salida se aplica a la alimentación
de un detector 106 de cruce cero con referencia a un voltaje de su
entrada positiva. La salida del detector 106 de cruce cero es una
serie de pulsos en la línea 107. Dichos pulsos son enviados al
microprocesador 89 de la figura 18. Contando estos pulsos del motor
93 a través de un ángulo de rotación conocido de la excitación del
motor 92 se puede calcular la relación de los diámetros de los
carretes.
El procedimiento de monitorización de la tensión
de la cinta descrito con referencia a la figura 18 se basa en el
muestreo de la corriente suministrada a los excitadores 81 y 83 de
los motores muestreando los voltajes desarrollados a través de la
serie de resistores 83 y 85. Preferiblemente la corriente se detecta
solamente durante periodos en los que la cinta ha sido avanzada a
una velocidad constante. En el sistema de impresión intermitente,
la corriente se monitoriza durante la carreta de retorno de la
cabeza de impresión después de cada operación de impresión. Durante
el retorno de la cabeza de impresión, la cinta también se desplaza.
De esta manera la cinta se debe acelerar hasta una velocidad
constante, avanzada a esa velocidad constante durante un periodo en
el que la corriente se monitoriza, desacelerada y, seguidamente,
situada para minimizar el desgaste de la cinta. De esta manera, la
impulsión de una cinta durante operaciones de impresión intermitente
es relativamente simple ya que todo lo que se necesita es asegurar
que el necesario desplazamiento de la cinta incorpore un periodo de
desplazamiento a velocidad constante durante el cual se puede
monitorizar la corriente. En aparatos de impresión continua el
problema es diferente ya que la cinta se está desplazando a una
velocidad dependiente de la velocidad del sustrato. Las velocidades
de la cinta inferiores a 50 mm por segundo son de difícil
utilización ya que existe una tendencia de la tinta a enfriarse
antes de que pueda adherirse de manera segura al sustrato, y se
debe atender a una amplia gama de velocidades del sustrato
superiores a 50 mm por segundo. Sin embargo, para ahorrar cinta
siempre se hace retornar una cantidad de cinta al carrete de
suministro entre operaciones de impresión sucesivas. Es necesario
asegurar que la cinta es devuelta de manera tal que la cinta se
traslade en la dirección del retorno durante un periodo de tiempo
suficiente a una velocidad constante para permitir una medición
precisa de las corrientes de los motores. Puede ocurrir que para
lograr esto sea necesario que la cinta sea retornada con retraso de
manera que la cinta tiene que estar avanzada antes de de la
siguiente operación de impresión para compensar este retorno
retrasado. Tanto en la impresión continua como en la intermitente
se puede usar el retorno retrasado para asegurar que se transporta
cinta suficiente para permitir una medición precisa durante parte
de la medición de la tensión de cada ciclo de impresión.
Preferiblemente, las corrientes de los motores
se muestrean durante un periodo de tiempo que se corresponde con.
Por ejemplo, el recorrido de la cinta a lo largo de una distancia de
al menos 10 mm a velocidad constante. Por ejemplo, la corriente se
podría muestrear a intervalos regulares correspondiéndose el
intervalo entre muestreo sucesivos con, por ejemplo, un cuarto de
paso del motor. Las muestras se suman entre sí y la suma se divide
por el número de muestras tomadas. Esto da una corriente promedio
que es razonablemente representativa de la energía eléctrica
consumida por el motor de avance gradual asociado.
Un análisis de las formas de onda de la
corriente suministrada a los motores de avance gradual en la
realización descrita muestra que, además de las fluctuaciones de la
corriente resultantes de la naturaleza modulada del ancho de pulso
del control del motor, hay una cantidad sustancial de variaciones en
las formas de onda lo que puede significar que las muestras
individuales pueden no ser representativas de la energía eléctrica
consumida por los motores. Se puede obtener una representación más
precisa de esa energía eléctrica si las señales monitorizadas se
pasan a través de un filtro de paso bajo (no se muestra) antes de
ser promediadas.
La figura 19 ilustra un planteamiento para la
monitorización del cambio de los diámetros de los carretes durante
el uso de la cinta. Aunque son posibles planteamientos alternativos
y uno de ellos se describe con referencia a la figura 20.
Con referencia a la figura 20, A_{r} y A_{s}
son las áreas de los carretes 7 y 11 (véase la figura 1),
respectivamente, d es el diámetro interior de los carretes y
D_{r} y D_{s} son los diámetros exteriores de los carretes en
cualquier momento dado. Por lo tanto:
(4)A_{r} +
A_{s} =
constante
(5)A_{r} =
(D_{r}/2)^{2} -
(d/2)^{2}
(6)A^{s} =
(D_{s}/2)^{2} -
(d/2)^{2}
La sustitución de (5) y (6) en (4) da:
(7)D_{t}^{2} +
D_{s}^{2} = constante = D_{rc}^{2} +
D_{sc}^{2}
Donde D_{rc} y D_{sc} son los diámetros de
los carretes de recogida y suministro, respectivamente, en el
momento de la calibración inicial.
- Relación de diámetro a corriente
- R = D_{r}/D_{s}
- Por lo tanto reordenando esto
- D_{s} = D_{r}/R
- y también
- D_{r} = RD_{S}
Sustituyendo en (7) da:
- D_{r}{}^{2} = D_{r}/R^{2} = D_{rc}{}^{2} + D_{sc}{}^{2}
- = R_{c}{}^{2}D_{sc}{}^{2} + D_{sc}{}^{2}
- \quad
- = D_{sc}{}^{2}(R_{c}{}^{2} + 1)
Donde R_{c} es la relación del diámetro del
carrete de recogida a diámetro del carrete de suministro en la
calibración inicial.
Por consiguiente:
D^{2}_{r}(R^{2} + 1)/R^{2} =
D_{cs}^{2}(R_{c}^{2} + 1) \hskip0,5cm y \hskip0,5cm D_{r}^{2} =
[R^{2}/(R^{2} + 1)][D_{sc}^{2}(R_{c}^{2} +
1)]
\newpage
Así que, conociendo la relación (R_{c}) de los
diámetros de los carretes en la calibración inicial, la relación
(R_{c}) de los diámetros del carrete de suministro y el diámetro
del carrete de suministro en la calibración y la relación (R) de
los diámetros de los carretes actuales, se puede deducir el diámetro
actual de cualquiera o de ambos carretes D_{r} o D_{s}.
En algunas aplicaciones puede ser posible
solamente presentar un cartucho que lleva un carrete de recogida
sustancialmente vacío y un carrete de suministro sustancialmente
lleno de diámetros exteriores conocidos. En circunstancias como
esta no sería necesario determinar los diámetros iniciales. Sin
embargo, en general, es muy preferente medir directamente los
diámetros de los carretes porque es probable que los operadores de
la máquina utilicen al menos en ocasiones configuraciones de los
carretes no estándar (por ejemplo, una cinta que ha sido usada
parcialmente en una ocasión anterior).
Como alternativa al planteamiento anterior, con
referencia a la figura 18 y a las ecuaciones 1 a 3, es posible
deducir una aproximación a la tensión de la cinta sobre la base de
la diferencia entre las corrientes derivadas por los dos motores.
Esta diferencia en corrientes es función de la magnitud de la
tensión en la cinta entre los dos motores y se puede utilizar como
parámetro de control de manera tal que, por ejemplo, cuando la
magnitud de la diferencia en las corrientes cae fuera de una banda
de tolerancia aceptable, la relación aceptada previamente de los
diámetros de los carretes se ajusta, obteniéndose un pequeño cambio
en la velocidad a la que los dos motores son excitados. Este ajuste
de la velocidad compensa el valor de la relación de los diámetros de
los carretes actualizado. El valor "optimo" de la diferencia
de corrientes y su banda de tolerancia cambiarán a medida que
cambian los diámetros de los carretes. El valor adecuado en un
determinado conjunto de circunstancias se puede encontrar
experimentalmente y almacenado en una tabla de perfiles de
diferencia de corrientes óptimos que se puede consultar cuando sea
necesario.
En la descripción anterior no se ha hecho
referencia alguna a la anchura de la cinta, que es la dimensión
perpendicular a la dirección de avance de la cinta. Puede ser
adecuado permitir a un usuario la opción de introducir manualmente
un valor del ancho de cinta para hacer posible que el sistema ajuste
los límites de tolerancia predeterminada y que el control de PID
gane constantes referidas a lo anterior para tener en cuenta la
anchura de la cinta dependiente de las características del aparato,
por ejemplo, seleccionar diferentes límites a alcanzar para la
tensión t medida (ecuación 3).
Como se expuso anteriormente, en las impresoras
de transferencia es necesario situar con precisión la cabeza de
impresión con respecto a la platina que soporta el sustrato a
imprimir si se quiere producir una impresión de buena calidad,
especialmente a altas velocidades de impresión. La realización de la
invención descrita evita la necesidad de hacer estos ajustes
mecánicos para optimizar la inclinación de la cabeza de impresión
haciendo uso del hecho de que la cabeza de impresión está montada
sobre un carro desplazable.
La figura 21 muestra el rodillo 30, el borde 32
del borde de la cabeza de impresión y el carrete 33 de suministro
como se muestra en la figura 5. La línea 109 representa el borde
contiguo de la placa 21 de protección. La línea 110 discontinua
representa la posición de una tangente al rodillo 30 en el punto
más próximo al borde 32 de la cabeza de impresión (se puede apreciar
que durante la impresión un sustrato y una cinta de impresión van a
estar interpuestos entre el borde 32 y el rodillo 30). La línea 111
representa un radio que se extiende desde el eje 112 de rotación del
rodillo 30. La línea 113 representa una línea imaginaria a través
del eje 112 paralelo al borde 109. La línea 113 representa nada más
una dirección de "datum" a través del eje 112 desde el que se
puede medir la posición angular del radio 111 correspondiente al
ángulo 114.
El ángulo 115 es el ángulo de inclinación de la
cabeza de impresión con respecto a la línea 110 tangente. Este
ángulo es crítico para la calidad de la impresión producida y,
típicamente, va a ser especificada por el fabricante como teniendo
que estar dentro de 1 o 2 grados de un valor nominal tal como 30
grados. Diferentes cabezas de impresión presentan diferentes
características, sin embargo, es deseable ser capaz de hacer ajustes
finos al ángulo 115 de digamos uno o dos grados.
Se puede apreciar que el ángulo 115 es
dependiente, en primer lugar, de la situación de la cabeza de
impresión sobre su estructura de soporte y, en segundo lugar, de la
posición de la línea 110 tangente. Si la cabeza de impresión fuera
a ser desplazada hacia la derecha en la figura 21, la posición
angular de la cabeza de impresión con respecto al eje de rotación
del rodillo cambiaría. Esa posición angular está representada por
la magnitud del ángulo 114. A medida que el ángulo 114 se
incrementa, el ángulo 115 decrece. Análogamente, si la cabeza de
impresión mostrada en la figura 21 fuera a ser desplazada hacia la
izquierda, el ángulo 114 que represente la posición angular de la
cabeza de impresión con respecto al eje de rotación del rodillo
decrecería y el ángulo 115 se incrementaría. Esta relación hace
posible que un instalador haga ajustes al ángulo de la cabeza de
impresión simplemente ajustando la posición adoptada por el carro 36
sobre la pista 22 (véase la figura 2) durante la impresión. Por lo
tanto, un instalador situaría inicialmente la cabeza de impresión de
manera que adoptara una posición nominal en la que el ángulo 114
fuera de aproximadamente 90 grados. Seguidamente haría una prueba
de impresión para evaluar la calidad de la impresión, la cabeza de
impresión se desplazaría con respecto a la pista, se haría una
nueva impresión y así sucesivamente hasta que se optimizara la
calidad de la impresión resultante. No es necesario que el
instalador haga ajustes mecánicos a la posición de 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 a la que la cinta de
impresora tiene que ser avanzada entre fases de impresión sucesivas
de ciclos de impresión sucesivos. La figura 22 ilustra el aspecto de
un sustrato impreso en el lado izquierdo, y el aspecto de una cinta
de impresora asociada después de la primera, segunda, tercera y
cuarta operaciones de impresión, respectivamente. Se puede observar
que se hacen imágenes alternas de líneas impresas ligeramente
compensadas, haciéndose posible esa compensación porque la cabeza de
impresión recorre la cinta de impresora como se describió con
referencia alas figuras 13 y 16, de manera tal que se generan
imágenes sucesivas en parte en partes de solapamiento de la cinta de
impresora. La velocidad de avance de la cinta de impresora con una
velocidad del sustrato y un ritmo de producción de imágenes dados se
puede duplicar. En este contexto, el término "ciclo de
impresión" se usa para denominar un ciclo completo de actividad
que se realiza en el intervalo entre la primera vez que la cabeza de
impresión se pone en contacto presionando sobre una cinta de
impresora para transferir tinta desde esa cinta para iniciar la
formación de una primera imagen hasta que la cabeza de impresión es
puesta en contacto de nuevo con la cinta de de impresora para
iniciar la transferencia de tinta que va a formar 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 la que la cabeza de impresión está fija y
la cinta de impresora es transportada con el sustrato a imprimir más
allá de la cabeza de impresión, y una fase de no impresión
subsiguiente durante la cual el sustrato siendo transportada hasta
más allá de la cabeza de impresión, la cabeza de impresión deja de
estar en contacto con la cinta de impresión, la dirección de
transporte de la cinta de impresión se invierte y, seguidamente, la
cinta de impresión avanza de nuevo hacia delante hasta que está
desplazándose 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 fijos (salvo que el sistema se base en impresión
deslizante), la cabeza de impresión se avanza a través de la cinta
y el sustrato durante una fase de impresión del ciclo, seguidamente,
la cabeza de impresión se retrae de la cinta de impresión y es
devuelta a su posición inicial, y el sustrato y la cinta de
impresión son avanzados con celeridad para el inicio del siguiente
ciclo de impresión.
De esta manera, durante la fase de impresión de
cada ciclo de impresión, la cabeza de impresión recorre una
longitud predeterminada de la cinta bien como consecuencia del
desplazamiento de la cabeza de impresión con respecto a una cinta
de impresión fija o que se desplaza más lentamente, o como
consecuencia del desplazamiento de la cinta de impresión con
respecto a la cabeza de impresión. Por consiguiente, la cinta de
impresión se avanza a una distancia predeterminada. La magnitud de
esa distancia predeterminada de avance de la cinta es, en muchas
aplicaciones, un factor que limita la velocidad máxima del aparato
en su conjunto. En impresoras conocidas, la distancia
predeterminada de avance de la cinta es generalmente al menos tan
larga como la longitud predeterminada de la cinta que es recorrida
por la cabeza de impresión. El aparato descrito hace posible operar
de una manera en la que la distancia predeterminada de avance de la
cinta es menos que la longitud predeterminada recorrida por la
cabeza de impresión.
Con referencia a la figura 22, el lado izquierdo
de la figura muestra cuatro imágenes sucesivas depositadas en un
sustrato, siendo cada imagen igual a las demás. La sección de la
derecha de la figura 22 muestra la imagen original que ha sido
reproducida sobre el sustrato. Las cuatro secciones intervinientes
ilustran el aspecto de la cinta de impresión después de la
impresión de las cuatro imágenes mostradas en el lado izquierdo de
la figura 2. Asumiendo que se opera en modo de impresión
intermitente, el sustrato está avanzado una distancia igual entre
cada uno de los ciclos de impresión sucesivos. El sustrato está fijo
durante cada ciclo de impresión, igual que la cinta. Cada ciclo de
impresión incluye una fase de impresión inicial durante la cual la
cabeza de impresión pasa a lo largo de la cinta de impresión para
recorrer una longitud de la cinta que se corresponde con la
longitud de la imagen formada sobre el sustrato, seguida por otra
fase en la cual la cabeza de impresión es devuelta a su posición
original y la cinta se avanza a una distancia que se corresponde con
la mitad de la longitud de la cinta que es recorrida por la cabeza
de impresión durante la fase de impresión. Durante esa primera fase
de impresión, solamente se energiza la mitad de los elementos de
impresión soportados por la cabeza de impresión y, de esta forma,
la imagen depositada sobre el sustrato tiene forma de una serie de
líneas paralelas. Durante la siguiente fase de impresión, la cabeza
de impresión pasa a lo largo de la cinta hasta una distancia que se
corresponde con la longitud de la imagen, pero durante ese
desplazamiento son energizados elementos de impresión de la cabeza
de impresión que se ponen en contacto con diferentes partes de la
cinta contactadas por los elementos de impresión energizados
durante el primer ciclo de impresión. Al final del segundo ciclo de
impresión, la cabeza de impresión es devuelta otra vez a su posición
inicial y la cinta es avanzada hasta la mitad de la longitud de la
imagen formada sobre el sustrato. Contando desde la izquierda en la
figura 22, la segunda, tercera, cuarta y quinta secciones de esta
figura muestran el aspecto de la cinta de impresión después de cada
uno de los primero, segundo, tercero y cuarto ciclos de impresión ha
sido completado. Se puede advertir que todas las imágenes formadas
sobre el sustrato son sustancialmente iguales, siendo la única
diferencia entre las sucesivas imágenes del sustrato que una está
constituida por líneas desplazadas con respecto a las líneas que
forman la imagen contigua.
La producción representada en la figura 22 está
producida usando una cabeza de impresión en la que los elementos de
impresión están dispuestos en una serie lineal estando asignados los
elementos de impresión con número impar a un grupo y los que tienen
número par a otro grupo. Esto hace posible alternar entre los grupos
de manera que la distancia a la que se avanza la cinta durante cada
ciclo de impresión es solamente la mitad de la longitud de cinta
desde la que se suelta tinta durante cada ciclo. Se puede apreciar
que los elementos de impresión podrían estar dispuestos en tres,
cuatro o más grupos energizados en un ciclo predeterminado de
manera tal que en el caso, por ejemplo, de una disposición en tres
grupos la distancia avanzada por la cinta en cada ciclo de
impresión sea solamente un tercio de la longitud de la cinta de
impresión recorrida por la cabeza de impresión en uno cualquiera de
los ciclos.
Aunque este aspecto de la presente invención ha
sido descrito detalladamente en el contexto de impresión
intermitente, se puede apreciar que se podría aplicar la misma
técnica a un aparato de impresión continua en el que el
desplazamiento relativo entre la cinta de impresión y la cabeza de
impresión sea consecuencia del transporte de la cinta hasta más
allá de una cabeza de impresión fija y no consecuencia del
transporte de una cabeza de impresión con respecto a una cinta
fija.
Claims (5)
1. Un aparato de impresión que comprende un
alojamiento (1), una cabeza de impresión (4) montada en un conjunto
de soporte de la cabeza de impresión que es desplazable con respecto
al alojamiento (1) en una dirección paralela a una ruta de la cinta
de impresión, un primer mecanismo de impulsión para el
desplazamiento del soporte de la cabeza de impresión con respecto
al alojamiento (1), un rodillo (30) que, en uso, soporta un sustrato
(13) a imprimir sobre el lado de la ruta de la cinta alejado de la
cabeza de impresión (4), un segundo mecanismo de impulsión para el
desplazamiento de la cabeza de impresión (4) con respecto al
conjunto de soporte de la cabeza de impresión hasta una posición de
impresión en la cual una parte de la cabeza de impresión carga
contra el rodillo (30) o cualquier sustrato o cinta interpuesto
entre la cabeza de impresión (4) y el rodillo, y un controlador
para ajustar el primer mecanismo de impulsión y ajustar la posición
angular de la cabeza de impresión (4) con respecto al eje de
rotación del rodillo (30).
2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
1, en el que la parte de la cabeza de impresión (4) que carga
contra el rodillo (30) o contra cualquier sustrato o cinta
interpuesto entre la cabeza de impresión (4) y el rodillo (30), es
la parte de la cabeza de impresión que contiene elementos de
impresión energizables a voluntad.
3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
2, en el que los elementos están dispuestos linealmente a lo largo
de dicha parte de la cabeza de impresión (4).
4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación
3, en el que el conjunto lineal de elementos está dispuesto a lo
largo de un borde, o paralelo en la proximidad inmediata a un borde
de la cabeza de impresión (4).
5. Un procedimiento de ajuste de la posición de
una cabeza de impresión (4) de un aparato de impresión que
comprende un alojamiento (1), un conjunto de soporte de la cabeza de
impresión sobre el que está montada la cabeza de impresión (4) y
que es desplazable con respecto al alojamiento (1) en una dirección
paralela a una ruta de la cinta de impresión, un primer mecanismo
de impulsión para desplazar el soporte de la cabeza de impresión
con respecto al alojamiento (1), un rodillo (30) el cual, en uso,
soporta un sustrato (13) a imprimir sobre el lado de la cinta más
alejado de la cabeza de impresión (4), y un segundo mecanismo de
impulsión para desplazar la cabeza de impresión (4) con respecto al
conjunto de soporte de la cabeza de impresión hasta una posición en
la cual una parte de la cabeza de impresión (4) carga contra el
rodillo (30) o contra cualquier sustrato o cinta interpuesto entre
la cabeza de impresión y el rodillo, y un controlador para el ajuste
del primer mecanismo de impulsión y ajustar la posición angular de
la cabeza de impresión (4) con respecto al eje de rotación del
rodillo (30), en el que la cabeza de impresión está situada contigua
al rodillo (30), se realiza una prueba de impresión, se ajusta el
primer mecanismo de impulsión para cambiar la posición angular de
la cabeza de impresión (4) con respecto al eje de rotación del
rodillo (30), se realiza otra prueba de impresión, repitiéndose el
ajuste y el procedimiento de prueba hasta que se logra una calidad
de impresión satisfactoria.
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