JPH09501362A

JPH09501362A - 高速媒体制御装置

Info

Publication number: JPH09501362A
Application number: JP7502109A
Authority: JP
Inventors: ヴィトゥール，チャールズ; エイヒッツ，マーク; ピージョンソン，ロバート; シーサボー，スティーヴン
Original assignee: データメトリックスコーポレイション
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1994-06-08
Publication date: 1997-02-10
Also published as: WO1994029113A1; CN1125419A; AU7313294A; CA2165060A1; US5386772A; EP0703862A1; AU672525B2

Abstract

(57)【要約】この高速媒体制御装置は、複数の加工ステーションを通るようにウェブ（１６）を移動させて装置を通過させるための牽引手段（２２）を有し、各加工ステーションにおいてウェブを処理することができる。全走行通路にわたって、比較的大きいウェブ張力が維持される。ウェブ通路の開始点近くに設けられたカウント手段は、ウェブの各インクリメントの通過と共にカウント信号を発生する。複数のレジスタ内に記憶されていた数と、累積されたカウント信号とを比較する。各レジスタは１つの加工ステーションに関連し、加工ステーションに対するウェブの走行距離を表示するカウントを含んでいる。第１レジスタのカウントは、停止点からウェブを加速するのに必要な距離に対応しており、残りのレジスタは、そのカウントおよび第１ステーションと対応するステーションとの間の距離を示す別個のカウントを記憶する。カウンタの内容がレジスタ内のカウントに等しくなると、作動する信号が関連する加工ステーションにおける処理活動を開始させる。所定の期間の後に、別の作動信号が発生され、印加される。

Description

【発明の詳細な説明】高速媒体制御装置本発明は媒体制御装置に関し、より詳細には、媒体を１回パスする間に逐次塗布されたモノクロ画像を組み合わせてフルカラー画像とする、高速サーマルカラープリンタ用のウェブ輸送システムに関する。利用可能なある種のプリント方法（染料拡散熱転写法、すなわちＤ２Ｔ２法）では、媒体の表面に拡散させることができる染料を含浸させたリボンが使用されている。この方法は、媒体内への染料の拡散に依存しているので、比較的低速で行われ、現在利用可能な染料に限定すれば、媒体を高速で移動することは必要条件とはならない。それよりも約１０倍高速である別の方法では、着色されたワックスのリボン（サーマルワックス転写方法、すなわちＴＷＴ）が使用される。現在では、このサーマルワックス転写（ＴＷＴ）プロセスで作動するフルカラープリンタが入手できるが、この転写方法では、選択的に加熱できる、別々にアドレス指定可能な複数の電極を有するプリントヘッドによって、ワックスのドットをリボンから媒体（通常紙）へ転写している。このプリンタは、一般に、２５．４ｍｍ当たり４００ドット以下のプリント密度で作動するように設計されている。数枚のエッチングされた像板にインクを付け（像板１枚に対して１つのカラーが対応する）、各インク画像を媒体に別々に転写する多色刷の場合よりも多い数のカラーを発色させるために、着色ワックスのドットが完全に重なるよう、または部分的に重なるよう、逐次堆積させることによって、フルカラーの完全画像を形成する。ほとんどのカラープリント方法では、仕上げられた絵が合成画像となるように、黒色と組み合わせた３つの基本カラーの画像を見当合わせして、プリントしている。仕上げられたプリントのインクリメント領域内のカラーは、このインクリメント領域に存在する各基本カラーの相対量によって決定される。従来技術では、１本のリボンには、隣接するカラーバンドに所望のカラーを含ませることができるとされてきた。インパクトプリント用の１つのプリントヘッドが５本から７本のスタイラスを含み、各プリントパスごとにマルチドット列を発生するように、これらスタイラスを選択的に附勢する場合、各ストライプがマルチ列ラインの幅となるカラーのストライプを含むリボンを設計できる。このリボンを、媒体を前進させる前に、４回のプリントサイクル（各カラーのラインに対し１回）を受けるように送る。各カラーバンドが、走行方向に１ページ、すなわち文書と同じ大きさであれば、一つのカラーをプリントした後から次のカラーのプリントを行う間に、紙を、プリントヘッドに対して紙を再度位置決めしなければならない。すべてのカラーのプリントを完了するまで、このようなプロセスを繰り返す。これらの方法は、いずれも、１本のリボン内に複数のカラーを設けたいというニーズのためのもので、文書、すなわち原画の長さは、通常カラーごとに割り当てられている領域の長さに限られていた。サーマルワックス転写方法でプリントするには、電極に電流を流すことによって、個々のプリント電極を加熱する。ワックスドットが表面に堆積されるウェブ（従来は紙であるが、布、プラスチックフィルムまたは金属フォイルとすることができる）と密接するように、単一カラーのワックス支持フィルムを載せる。このようにして形成された重ね体を、プラテンおよびヒートシンクの双方として働くローラーにより電極に押圧する。フィルムの温度がワックスの融点を越えれば、ワックスの小さな領域が溶融する。媒体上に必要な大きさのマークを形成するには、十分なワックスを溶融するように、更に熱を加えなければならない。プリント媒体が低温になっていると、ワックスは低温となり、凝固し始める。媒体およびリボンは、プリントヘッドから離間する方向へ走行する間、接触し続けてもよく、この間、凝固したワックスは、リボンではなく、媒体の方に優先的に付着する。次にウェブからリボンを剥離し、巻き取りロールヘ送る。ウェブ媒体は次のプリントステーションへ進み、このプリントステーションで、異なるカラーのワックスによるプリントプロセスが繰り返される。移動中のウェブにプリントする際、ドットを堆積すべき場所を決定することが重要である。従って、マークを堆積すべき時間を決定することが重要である。従来のプリンタを用いると、通常、着色ドットのラインを堆積するのに使用できる時間は充分であるので、マークの１ラインに対する正しいプリント位置が確実にプリントヘッドに達すれば、プリント可能となる。マークの次のラインのためのプリント位置がプリントヘッドに達すると、次のラインがプリントされる。ウェブが移動するのに伴って、「ウィンドー」部分内にドット列をプリントしなければならない。眼で見てプリント結果に満足できるようにするには、ドットは、媒体の走行方向に対して横方向に整合しており、またその隣接するライン間の間隔も均一でなければならない。また、原画の主題によっては、特に直線および滑らかなカーブを含むパターンでは、人の眼には不整合状態が敏感に認められるので、整合と見当合わせの条件は極めて厳密でなければならない。絵を正確に表示する画像を、高い信頼性をもって繰り返し発生できるフルカラー（３原色プラス黒）のサーマルプリンタの速度は、比較的高速（毎秒約３０ｃｍ（１２インチ）以上）であることが好ましい。画像ソースは、コンピュータ内の画像ファイルでもよいし、画像発生コンピュータプログラムの操作によって生じるものでもよい。現在利用できるスキャナーおよびプログラムを使用し、種々の画像ソースから、コンピュータファイル内にカラー原画をスキャンすることも可能である。複数のエッチングされた印刷板を作成しなくても、カラープリンタによって、原画をプリントできる。このプリンタは、２５．４ｍｍ（１インチ）当たり１２００ドット（ｄｐｉ）以上の大きさの解像度を有し、かつ紙、布、プラスチックフィルム、または金属フォイルを含む種々の媒体にプリントできるものでなければならない。カラーパレットは、人の眼が知覚するのに充分な範囲のカラーと色相を可能とするものでなければならない。一般に、１つのカラーは、各基本色および黒色ごとに６４〜２５６の階調に変化し、この階調は、３２までのデータビットで充分に表現できる。従って、プリントプロセスでモノクロリボンを使用できるようにし、かつカラーを変える間にウェブの走行を反転させなくても良いように、移動ウェブの通路内に、４つの専用プリントヘッドを直列に配置しなければならない。各プリントヘッドからのプリント画像を、正確に見当合わせした状態に維持し、隣接するプリント列の間の間隔を、一定に維持しなければならない。本発明によれば、毎秒３０ｃｍ（１２インチ）を越えるプリント速度を達成できるフルカラーサーマルプリンタは、時間ウィンドー（この間に、プリントすべるきドット列をプリントヘッドに利用する）だけではなく、マークのプリントを実行するように、サーマルプリントヘッドの個々の電極に印加すべき電気パルスの最適時間、長さ、および振幅を決定するのを補助するのに、デジタルコンピュータを利用している。高分解能エンコーダが、プリントを通過する紙の走行に関する信号を送る。２つ以上のカラーでプリントするべきインクリメント領域に対しては、着色ワックスが液状化し、先のプリントヘッドによって塗布されたワックスドット上に直接堆積するよう、個々のカラーをプリントする次のヘッドの電極を充分に加熱することが重要である。プリント電極へ印加される電気パルスの大きさおよび長さにより、ウィンドー媒体に転写されるワックスドットの寸法、およびドットが占める正確な位置を決定できる。サーマルプリンタのような画像発生デバイスが、１回の通過でフルカラー画像を形成する際に高速で機能するようにするには、ウェブの輸送装置を根本的に改善しなければならない。このウェブ輸送装置は、ウェブを含む媒体のインクリメントごとの正確な位置を、媒体制御装置によってトラッキングするように構成しなければならない。媒体のロールアウトされた長さを正確にカウントした数を、計算手段と連動させて、対応する画像マーク要素上を媒体のエリアが通過する正確な時間に、適当な位置に画像のポイント、すなわちドットを置くように、画像発生要素にプログラムを組み込むことができる。上記マーキング要素は、サーマルプリンタの場合、プリントヘッドニブである。３つのカラーおよび黒色の重ね合わせにより、完全なカラーを得る場合、このウェブ輸送装置は、プリントステーション間の距離を表示するデジタルカウントを記憶できる個々のプリント位置レジスタを含んでいる。当然ながら、フレームは剛性体であり、すべての部品を強固に取り付け、部品の位置が互いに動かないようにすることが重要である。更に、数個のプリントヘッド間の絶対的な平行度を維持することも重要である。また、緩みをなくして、エンコーダが一貫して確実にシステムを通るウェブの通過の信号を発生するように、ウェブ媒体に比較的大きなレベルの張力を加え続けなければならない。更に、プリントレジスタに記憶されたカウントが、正確に距離を表示することが必要である。例えば、第１プリントステーションと連動する第１カウント数は、停止点からウェブ媒体がスピードアップするのに必要な距離を表示し、次のプリントステーションと連動する第２レジスタは、第１スピードアップから次のスピードアップまでの距離およびスタート距離を表示するカウント数を記憶する。同様に第３レジスタは、第２レジスタに記憶された数に、第２プリントステーションと第３プリントステーションの間の距離に等しい数を加えた値を記憶する。最後に、第４カラープリンタでは、第４レジスタに記憶された数は、第３レジスタ内の数に第３プリントステーションから第４プリントステーションまでの距離を加えた数となる。プリントステーションの間の距離に影響するプリンタフレームの熱膨張または収縮は、レジスタの内容を単に数値調節するだけで調節できる。これらの温度に応じた調節値は、デジタルコンピュータに記憶され、ルックアップテーブルから得ることができる。更に、簡単なパターンをプリントする際の較正の実行により、正確な見当合わせを行うことができる。プリントされたパターンは、顕微鏡または高倍率のルーペにより検査できる。見当合わせミスは、種々のレジスタに記憶された数を変えることにより補正できる。エンコーダが、ドット列間に数個のパルスを発生する場合、熟練したオペレータであれば、２〜３回のテストプリントにより、ほぼ完全な見当合わせをするための調節量を数値として得ることができる。従って、本発明の目的は、１回のパスで、連続画像発生要素により、ウェブを精密に位置決めし、カラードットを極めて正確に配置できるウェブ輸送装置を含む媒体制御装置を提供することにある。本発明の別の目的は、カラー画像を、信頼性高く、かつ繰り返して発生するよう、高速で作動するウェブ輸送装置を提供することにある。本発明の別の目的は、ウェブの通過を示す信号を発生する高分解能エンコーダを使用するウェブ輸送装置を提供することにある。本発明の更に別の目的は、画像形成されたドットの１つのドット列から次の列までの距離を示すように予め定めてある数のパルスを発生し、ドットからなる多数のラインを正確に見当合わせできる高分解能エンコーダを備えた高速ウェブプリンタを提供することにある。本発明の別の目的は、画像発生ヘッドからの直線距離を示す記憶カウント数を変えることにより、熱変化を補償できるデジタルレジスタを利用することにある。本発明の更に別の目的は、フィードバックループの制御信号を、第１画像発生ステーションに設けたモータのフィードバックループから得て、ウェブの最適な張力が得られるよう、綱引き状に作動するフィードバックループによって制御される各画像発生ステーションに設けられたウェブ駆動モータを含むウェブ輸送装置を提供することにある。本発明の別の目的は、転写されたワックスまたはその他の像形成材料が、ターゲット媒体に定着し、優先的にターゲット媒体に留まるようになった後、媒体から、画像ソース媒体（例えば熱ワックスプリントの場合はリボン）を分離するように、ウェブに充分な張力を与えるウェブ輸送装置を提供することにある。本発明の好ましい実施例を例示した添付図面を参照して次の詳細な説明を読めば、本発明の上記以外の目的および利点と共に、本発明の構造および作動方法の双方に関して、本発明の新規な特徴事項について理解できると思う。しかし、添付図面は、単に図解と説明のためのものであり、本発明の範囲を定義するものではない。図面の簡単な説明図１は、開位置にある媒体制御装置の斜視図である。図２は、本発明の高速媒体制御装置の側断面図である。図３は、図２の装置のブロック図である。図１は、高速熱プリンタ１０に組み込まれた本発明の媒体制御装置を示す。プリンタ１０は、ドア１４が枢着されたフレーム１２を有する。媒体すなわちウェブ１６は、画像を受けるもので、サーマルプリンタ用では、このウェブは紙であるのが好ましい。媒体供給ソース１８は、フレーム１２の底部に設けた紙スプール、またはジグザグ状に折りたたんだ積層体のいずれかとすることができる。ウェブ１６は（垂直をなす）フレーム１２の全長にわたって延び、作動部品のほとんどを含むフレーム１２と協働機素を含むドア１４との間に置かれる。ドア１４の側面に設けたラッチ１３は、フレーム１４に設けた相補的なポスト１５にフック係合し、２つの部分を、閉じられた安定した接近状態でロックする。図２は、プリンタ１０の側断面図である。ドア１４をフレーム１２内に閉じると、ウェブ１６は、これら２つの重ね体の間に挟持され、一連の機素の間に挟持される。一連の機素のいくつかは、フレーム１２上に位置し、その他のいくつかは、ドア１４上に位置している。いずれも、他の機素およびウェブ１６に対して正確に位置決めされている。まずウェブ１６は、ドア１４上に設けた第１ピンチローラ１９と、フレーム１２に取り付けられたエラストマーブレーキローラ２０との間を通過する。ブレーキローラ２０は、ウェブが駆動ローラすなわちキャプスタン２０側に走行する際に、ウェブ１６に一定の抗力を加える。エラストマー第１ピンチローラー１９とブレーキローラ２０の組み合わせ作用により、ウェブ１６に張力が加えられる。駆動ローラ２２が、第１プリントステーションにおけるウェブ１６の通路に沿って、遠くの位置に設けられており、ウェブ１６の原動手段となっている。ブレーキローラ２０の抗力に抗して作動するウェブ１６にかかる駆動ローラ２２の牽引力により、ウェブ１６のゆるみは除かれて、通路長さは最小になり、ウェブ１６にかなりの張力を加える。サーマルプリンタとしての本発明の実施例では、ウェブ１６の材料を紙とした場合、約２.０ｋｇのブレーキ張力を加えると、満足な結果が得られる。ブレーキローラ２０と駆動ローラ２２との間には、高分解能デジタルインクリメンタルシャフト位置エンコーダ２４が設けられている。好ましい実施例では、このエンコーダ２４は、１回転あたり４０００カウントを発生する。ウェブ１６には、正確な直径の金属エンコーダローラ２６が非スリップ状態で接触している。このローラは、エラストマーエンコーダピンチローラ２８によって保持されている。ピンチローラ２８は、スプリング力によって、ウェブ１６およびエンコーダローラ２６に押圧されている。エンコーダローラ２６と第２ピンチローラ２８との間でウェブ１６が引かれる際に、ウェブはエンコーダローラ２６を回転させ、その１回転ごとに、またはウェブ１６の所定インクリメント（増分）長さがプリンタを通ってウェブ走行通路に進入する際に部分的に回転するごとに、信号を発生する。エンコーダローラ２６の円周長は、エンコーダパルスによって示される距離を決定する。ウェブ１６は、張力が加えられた状態に保持され、精密研磨された金属製のエンコーダシャフト２６は、遊びまたはスリップを生じることなくウェブ１６に密に接触するように保持されているので、エンコーダローラ２６からのウェブ１６の走行距離の測定値は極めて正確である。好ましい実施例における位置エンコーダ２４は、４０００分の１以内について測定可能である。１回当たりのカウント数が、これよりも多いかまた少ないエンコーダも利用できる。エンコーダローラ２６は、解像度が３００ｄｐｉの場合、１つのドットの直径の９分の１程度小さいウェブ１６の移動を検出でき、このような精度によって、数種のドットカラーの正確な見当合わせが可能となっている。上記とは異なり、１つのパルスは、０．００９４ｍｍ、すなわち３.７×１０^- ⁴ インチ（０．０００３７インチ）または０.３７０ミルウェブ１６を走行させる。画像発生プロセスでは、１つのドット列から次のドット列までに、９個のパルスをカウントすることが適当であることが分った。２５．４ｍｍ（１インチ）のウェブ１６ｇａ走行したときのパルス数は、エンコーダの分解能およびローラシャフトの直径の応じて決まり、ウェブ速度およびプリント解像度の各組み合わせに応じて選択できる。例えば、ドット列当たりのパルスは、より高い解像度、例えば６００または１２００ｄｐｉを処理する際に、適宜ドット列をサブ分割するのに充分な数にしなければならない。ＴＷＴプリントの場合の画像ソース媒体、例えば着色ワックス被覆リボン３０は、フレーム１２内に取り付けた制動された供給ロール３２によって供給される。リボン３０には、ブレーキの抗力に抗して張力が加えられ、しわのない状態で制動された供給ロール３２から引き出される。供給ガイドロッド３４は、まずリボン３０とウェブ１６とを合体させる。第２ガイドロッド３６は、ウェブ１６を駆動ローラ２２側へ向ける。カバー３８は、プリントヘッド４０を保護している。ウェブ１６とリボン３０の重ね体は、プリント領域へ移動され、ここで表示体は、プリントヘッド４０と第１駆動ローラ２２との間を通過する。第１駆動ローラ２２は、リンクを用いてドア１４に取り付けられている。タイミングベルトとプーリー装置４０は、エラストマー第１駆動ローラ２２を図３に示す第１駆動モータと結合している。第１駆動ローラ２２は、スプリング力により、ウェブ１６の画像非支持側に、最終的には、リボン３０およびプリントヘッド４０に押圧される。サーマルワックス転写プリンタの場合、プリントヘッド４０および他のすべてのプリントヘッドは、マルチ電極式サーマルプリントヘッドとなっている。第１画像発生ステーション４０を越えると、フレーム側のセパレータバー４４は、リボン３０から分離されている間のウェブ１６をガイドし、リボン３０は、プリント後使用済みのリボン３０を収集する第１巻き取りスプール４６へ向けられる。第１巻き取りスプール４６は、セパレータバー４４におけるウェブ１６からのリボン３０の分離を補助する低トルクモータ（図示せず）により、反時計回り方向に回転される。多数の画像発生ステーションを含む装置では、例えば４色サーマルワックス転写プリンタでは、ウェブ１６は、第１プリントヘッド４０と平行になっている第２プリントヘッド５０の前方へ移動する。ウェブ１６は、第２プリントヘッドに接近しながら、フレーム１２上の第２供給ガイドロッド５２を通過する。このロッド５２は、第２被制動スプール４５からの第２リボン４３をガイドし、移動中のウェブ１６との間に挟持する。ウェブ１６とリボン３０の重ね体は、第２プリントヘッド５０まで進み、図３に示すように、第２駆動モータによって駆動される第２駆動ローラ５８からの圧力を受ける。第２駆動モータは、第２駆動ローラ５８に牽引力を加え、駆動ローラ５８はウェブ１６の張力を維持する。プリント後、使用済みリボン５４は、第１巻き取りスプール４６と同じように作動する第２巻き取りスプール６０に巻かれる。このウェブ１６は、２つ以上のほぼ同じプリントステーションと、連動するアイドラー６４を備えた最終駆動ローラ６２を連続して通過する。この最終駆動ローラ６２は、ウェブ１６を切断装置６６に向け、切断装置６６は、ウェブ1６を所定長さの文書に切断できる。ウェブ１６の走行通路は、連続してガイド６８を通過し、最後に、ドア１４の頂部とフレーム１２との間にある出口ギャップ７０を通ってプリンタから出る。図３は、エンコーダ２４と、第１から第４のプリントヘッド４０、５０、７２、７４における画像の実際の発生との相互関係を示すブロック略図である。このエンコーダ２４は、１カウンタ７６に対するウェブ１６の移動と対応する出力パルスを発生する。このカウンタ７６は、コンピュータまたは中央処理ユニット（ＣＰＵ）７８にも接続されており、この中央処理ユニットは、カウンタ７６および第１から第４のレジスタ８０、８２、８４、８６と通信するようにプログラムが組み込まれている。各レジスタ８０、８２、８４、８６は、それぞれ第１から第４の比較器９０、９２、９４、９６に接続されている。これら各比較器は、カウンタ７６からの入力信号を受ける。これら各比較器の出力信号は、対応する第１から第４のパルス発生器９８、１００、１０２、１０４に印加される。これらパルス発生器は、第１〜第４のプリントヘッド４０、５０、７２、７４にそれぞれプリントパルスを供給する。プリントを開始するため、各レジスタには、所定のカウントがプリロードされる。第１レジスタ８０には、静止状態から定常速度に加速する間、プリンタを走行するウェブ１６の長さを示すカウントがプリセットされる。３００ｄｐｉで作動する４色サーマルワックスプリンタの好ましい実施例では、所定のカウント数は２０００であり、これはウェブ１６がその作動速度に達し、第１プリント信号が発生される前に、所望の張力に達することを可能にする値となっている。第１レジスタ内のカウントに、第１プリントヘッド４０と第２プリントヘッド５０との間の距離を示すカウント（すなわち１２０００）を加えた合計である１４０００を示すカウントが、第２レジスタ８２に予めロードされる。好ましい実施例では、プリントヘッドは互いに等距離にあるので、第２レジスタ８２に予めロードされたカウントに第２プリントヘッド５０と第３プリントヘッド７２との間の距離を示すカウント（すなわち１２０００）を加えた値と等しい総カウント数２６０００を、第３レジスタ８４にプリロードすることができる。第４レジスタ８６は、３８０００のプリロードカウントの結果を生じさせる同じパターンの計算に従う。プリントヘッドの設置は、かかる高い許容度となるように維持できないので、プリントヘッド間の実際の距離は若干変わり得る。従って、サンプルプリントの実行を行って検査した後、ＣＰＵ７８により、各プリロードされたカウントを調節できる。その結果、コンピュータにプリントヘッドの各々に対する新しい距離の値を記憶し、後のプリントの実行をできるように、レジスタ内にプリロードすることができる。エンコーダ２４によって信号が送られ、カウンタ７６内に累積されるウェブ１６の位置が第１レジスタ８０内に記憶された値と等しくなった瞬間に、第１比較器９０は出力パルスを発生する。第１レジスタ８０には、第１比較器９０からの出力パルスと共に、フィードバック信号が印加され、その内部に記憶されている値は、所定の値だけ増加する。３００ｄｐｉの密度でプリントする本実施例では、この所定のインクリメント量は、プリントされる列間の距離に対応するカウントを示す９である。従って、第１ラインがプリントされた後、カウンタ７６内のカウントが９だけ増加するたびに、第１比較器９０によって出力パルスが発生され、第１レジスタ８０は再び９だけインクリメントされる。第１比較器９０の出力パルスは、第１プリントパルス発生器９８によって受信され、このパルス発生器は、第１プリントヘッド４０へプリントパルスを送る。カウンタ７６により第２から第４の比較器９２、９４、９６へ送られる累積パルスが、第２レジスタ８２内のプリロードされた値と一致すると、第２比較器９０によって出力信号が発生され、第２プリントパルス発生器１００へ印加され、パルス発生器１００は、第２プリントヘッド５０にプリントパルスを送る。第２比較器９２の出力信号は、第２レジスタをカウント９だけインクリメントする。プリセット値とカウンタ７６が発生する累積カウントとを一致させ、その後、プリントヘッドにプリントパルスを発生するプロセスは、第３および４の比較器９４、９６、その後の第３および第４のレジスタ８４、８６、第３および第４のパルス発生器１０２、１０４、および第３および第４のプリントヘッド７２、７４でも同じである。要約すれば、ウェブ１６の移動に応答して、位置エンコーダ２４が発生したカウントを累積するカウンタ７６内のカウントと、比較器９０が含む所定のカウントが一致していると、比較器９０が判断すると、発生されるパルスにプリントヘッド４０が応答するようになっている。しかし、ウェブの走行開始点近くの点には、１つの位置エンコーダ２４のシャフトしか設けられておらず、この点の下流にプリントヘッド４０、５０、７２、７４があるので、ウェブ１６の通路の長さは、一定に保持しなければならない。このようにして、すべてのプリントヘッドは、それぞれの比較器からの信号のみに応答してプリントを行う。プリントされたコピーの精度は、全体として、ヘッドの平行度、ヘッドの固定位置、およびウェブ１６がエンコーダ２４のシャフトの位置を通過する際のウェブ１６の長さに応じて決まる。このように必要なレベルの精度を得るには、ウェブに加わる張力が、一定であることが重要である。図３に示すように、モータ制御ユニット１０６は、ＣＰＵ７８から受信される指令に従って、１つ以上のモータのトルクおよび速度を制御できる。図に示すように、このモータ制御ユニット１０６は、各プリントヘッドにおいて駆動ローラを駆動する各モータに印加される制御信号を発生するための数個の入力端を含む。第１駆動モータ１０８によって駆動される第１駆動ローラ２２は、モータ１０８と一体的なエンコーダ１１２からの信号を含む第１フィードバックループ１１０によって、適当な速度およびトルクに保たれている。第１フィードバック回路１１０は、第１増幅器１１４に対してエラー電圧信号を発生し、第１増幅器１１４は、この信号をモータ１０８に印加される電流信号に変換する。フィードバック回路は、モータ制御回路１０６からの制御信号、エンコーダ１１２からの位置表示信号、およびエンコーダ１１２からの速度信号を受信する。このエンコーダ１１２は、モータの回転のインクリメント運動ごとにパルスを発生するインクリメンタルエンコーダである。パルスをカウントすることにより、位置表示がされ、パルス間の時間を測定することにより速度が表示される。制動ローラ２０の抗力に抗してウェブを引き寄せる駆動ローラ２２は、第１プリントヘッド４０までのウェブの張力を保持する。抗力が増加した場合、モータは低速にされ、フィードバック回路がエラー信号電圧を発生し、この電圧は、第１増幅器１１４へ印加され、この信号は電流信号に変換される。モータのトルクは、加えられる電流に応じて決まるので、抗力に打ち勝ち、速度を増すまで、トルクが増加される。この増加した速度は、フィードバック回路で処理され、エラー信号が小さくされ、よってモータ１０８に加えられている電流も小さくされる。フィードバック回路１１０は、抗力成分のすべてを補償するようにトルクを増加することにより速度を安定化し、その結果、速度が安定になり、張力は一定に保持される。第２以降の駆動ローラ５８、１１８、１２０は、それぞれ、第２以降のほぼ同一の駆動モータ１２２、１２４、１２６によってそれぞれ駆動され、各モータは、ほぼ同一の一体的エンコーダ１２８、１３０、１３２をそれぞれ備えている。第２以降のフィードバックループ１３４、１３６および１３８は、モータ制御回路１０６からの信号のみならず、連動する一体的エンコーダ１２８、１３０、１３２からの速度表示信号も受ける。しかし、第１エンコーダ１２１から得られる位置信号は、第２以降のフィードバックループ１３４、１３６、１３８にも制御信号として印加され、第２以降の駆動モータ１２２、１２４、１２６を第１駆動モータ１０８のトルクに従属させる。このようなフィードバック回路の変形により、ウェブ１６の張力を一定に維持し、かつリボン供給ロール、またはプリントヘッドにおける摩擦から生じ得る抗力に打ち勝つのに充分な牽引力を発生する第１駆動モータ１０８、およびそれ以降の駆動モータによってペースが設定された状態で、駆動モータのすべてが綱引き状に作動するように保証される。別の実施例では、ギアおよびクラッチトレインを通して駆動ローラのすべてに結合された単一駆動モータを含むことができる。この場合、１つのフィードバックループしか必要でない。フィードバックループでは、モータに含まれる一体的エンコーダから、更にモータ制御回路１０６によって得られる信号、またはＣＰＵ７８から得られる信号より、相当する信号が得られる。当業者であれば、本発明の範囲内にある変形例または変更例を考えうると思う。したがって、本発明の範囲は、ここに添付した請求の範囲のみによって限定されるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年７月１１日【補正内容】請求の範囲１．ａ．ウェブ１６を所望する走行方向に移動させるための牽引手段２２と、ｂ．全輸送通路にわたってウェブ１６をかなりの張力状態に維持するよう、前記牽引手段２２と協働するウェブ張力手段１９、２０と、ｃ．ウェブ１６が前記牽引手段によって運動している際に、このウェブ１６と接触し、本装置を通るウェブ１６のインクリメント長さの通過量に対応し、この通過を表示するカウント信号を発生するためのカウント信号を累積するためのカウンタ手段７６を備えるカウント手段２４と、ｄ．内部に記憶されたカウントと対応する前記カウンタ手段７６からの信号、および第１の所定の距離を表示するカウントと対応する前記レジスタ手段８０からの信号を受信するように結合された比較手段９０を含み、この比較手段９０は、カウンタ手段７６の信号によって示されるウェブのインクリメント量だけ走行した距離が前記レジスタ手段８０の内容によって決定される前記カウント手段２４の位置からの所定の距離と等しくなった時、第１の作動信号を発生するようになっている、第１の設定可能なレジスタ手段８０と、ｅ．ウェブの走行方向に前記カウント手段からずれた第１の作動ステーションに設けられ、前記比較手段９０に接続されており、前記第１作動信号に応答してウェブ１６に対する処理活動を開始させるよう作動する第１のウェブ処理手段４０とを含む、改良されたウェブ輸送装置。２．前記設定可能なレジスタ手段８０と前記比較手段９０との間に接続され、予めセットされた数に等しい数のカウント信号が前記カウンタ手段７６によって受信されるたびに、その後作動信号を発生するよう、前記レジスタ手段８０を予めセットした数だけインクリメントさせるフィードバック手段を更に含む、請求項１記載の改良されたウェブ輸送装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ジョンソン，ロバートピーアメリカ合衆国カリフォルニア州 91350 セント・クラリータフォーリングスターレーン 27554 (72)発明者サボー，スティーヴンシーアメリカ合衆国カリフォルニア州 91011 ラカナダ・フリントリッジコモンウェルスアヴェニュ 4334

Claims

【特許請求の範囲】１．ａ．ウェブ１６を所望する走行方向に移動させるための牽引手段２２と、ｂ．全輸送通路にわたってウェブ１６をかなりの張力状態に維持するよう、前記牽引手段２２と協働するウェブ張力手段１９、２０と、ｃ．ウェブ１６が前記牽引手段によって運動している際に、このウェブ１６と接触し、本装置を通るウェブ１６のインクリメント（増分）の長さの通過量に対応し、この通過を表示するカウント信号を発生するためのカウント信号を累積するためのカウンタ手段７６を備えるカウント手段２４と、ｄ．内部に記憶されたカウントと対応する前記カウンタ手段７６からの信号を受けるように結合された比較手段９０を含み、第１の所定距離を表示するカウントを受け、カウンタ手段の信号が表示するウェブのインクリメント運動によって走行した距離が前記カウンタ手段の位置からの所定距離に等しくなった時、第１の作動信号を発生するための第１の設定可能なレジスタ手段８０と、ｅ．ウェブの走行方向に前記カウント手段からずれた第１の作動ステーションに設けられ、前記比較手段９０に接続されており、前記第１作動信号に応答してウェブ１６に対する処理活動を開始させるよう作動する第１のウェブ処理手段４０とを含む、改良されたウェブ輸送装置。２．前記設定可能なレジスタ手段８０と前記比較手段９０との間に接続され、予めセットされた数に等しい数のカウント信号が前記カウンタ手段７６によって受信されるたびに、その後作動信号を発生するよう、前記レジスタ手段８０を予めセットした数だけインクリメントさせるフィードバック手段を更に含む、請求項１記載の改良されたウェブ輸送装置。３．ａ．少なくとも１つの変形可能な駆動キャプスタンローラ２２を含み、更に該キャプスタンローラ２２をウェブ処理手段５０に押圧するための押圧手段を含む、ウェブ１６を所望する走行方向に移動させるための牽引手段２２と、ｂ．全輸送通路にわたって、ウェブ１６をかなりの張力状態に維持するよう、前記牽引手段２２と協働するウェブ張力手段３２と、ｃ．ウェブ１６が前記牽引手段２２によって運動している際に、このウェブ１６と接触し、本装置を通るウェブのインクリメント長さの通過量に対応し、この通過量を表示するカウント信号を発生するためのカウント信号を累積するための、カウンタ手段７６を備えたカウント手段２４、２６と、ｄ．内部に記憶されたカウントに対応する前記カウンタ手段７６からの信号をうけるように結合された比較手段９０を含み、第１の所定距離を表示するカウントを受け、カウンタ手段の信号が表示するウェブのインクリメント運動によって走行した距離が前記カウンタ手段の位置からの所定距離に等しくなった時、第１の作動信号を発生するための第１の設定可能なレジスタ手段８０と、ｅ．ウェブの走行方向に前記カウント手段２６からずれた第１の作動ステーションに設けられ、前記比較手段９０に接続されており、前記第１作動信号に応答してウェブ１６に対する処理活動を開始させるよう作動する第１のウェブ処理手段４０とを備える、改良されたウェブ輸送装置。４．前記カウント手段の前方のウェブ通路内に設けられ、ウェブ内で一定の張力を発生し、ウェブの走行通路を最小にし、ウェブ材料のインクリメント領域の位置の正確かつ繰り返し可能な測定を可能とする抗力手段１９、２０を更に含む、請求項３記載の改良されたウェブ輸送装置。５．前記カウント手段７６に記憶された累積カウントが、カウント手段を通過したウェブの長さを表示するように、前記カウント手段がウェブの走行の各インクリメント量を定量化するためのインクリメンタルシャフトエンコーダ２４を含む、請求項４記載の改良されたウェブ輸送装置。６．第２の設定可能なレジスタ手段８２および第２の比較手段９２を更に含み、この比較手段が前記カウンタ手段７６からの信号を受けるよう結合されており、更に所定の距離、および前記第１加工ステーションと第２加工ステーションとの間の距離を表示するカウントを受けるようになっており、前記カウンタ手段内に記憶されているカウントによって示されるウェブのインクリメント量だけ走行した距離が、前記カウント手段の位置からの所定の距離に前記第２の加工ステーションと前記第１の加工ステーションとの間の距離を加えた値と等しくなると、第２の作動信号を発生するようになっており、更に前記第２加工ステーションに設けられた第２ウェブ処理手段５０を含み、前記第２作動信号は、前記第２加工ステーションにおけるウェブ１６に対する処理活動を開始させる、請求項１記載のウェブ輸送装置。７．前記設定可能なレジスタ手段８０と前記比較手段９０との間に接続されており、プリセットした数のカウント信号が前記カウンタ手段によって受信されるたびに、前記レジスタ手段８０をプリセットした数だけインクリメントし、次の作動信号を発生させるための第１フィードバック手段を更に含む、請求項６記載の改良されたウェブ輸送装置。８．前記第２の設定可能なレジスタ手段８２と前記第２の比較手段９２との間に接続されており、プリセットした数に等しいプリセットした数のカウント信号が前記カウント手段から前記カウンタ手段によって受信されるたびに、前記第２レジスタ手段８２をプリセットした数だけインクリメントし、繰り返される第２の作動信号を発生させるための第２フィードバック手段を更に含む、請求項７記載の改良されたウェブ輸送装置。９．第３の設定可能なレジスタ手段８４および第３の比較手段９４を更に含み、この比較手段が前記カウンタ信号を受けるよう結合されており、更に所定の距離に前記第１加工ステーションと第３加工ステーションとの間の距離を加えた値を表示するカウントを受けるようになっており、前記カウンタ手段７４内に記憶されているカウントによって示されるウェブのインクリメント量だけ走行した距離が、前記カウント手段の位置からの所定の距離に前記第３の加工ステーションと前記第１の加工ステーションとの間の距離を加えた値に等しくなると、第３の作動信号を発生するようになっており、更に前記第３加工ステーションに設けられた第３ウェブ処理手段を含み、前記第３作動信号が前記第３加工ステーションにおけるウェブに対する処理活動を開始させる、請求項８記載のウェブ輸送装置。１０．前記第３設定可能なレジスタ手段８４と前記第３比較手段９４との間に接続されており、プリセットした数のカウント信号が前記カウンタ手段によって受信されるたびに、前記第３レジスタ手段８４をプリセットした数だけインクリメントし、次の第３作動信号を発生し、前記カウント手段からの前記カウンタ手段によって受信されるプリセットした数のカウント信号がプリセットした数と等しくなる度に処理活動を開始する、請求項９記載の改良されたウェブ輸送装置。１１．第４の設定可能なレジスタ手段８６および第４の比較手段９６を更に含み、この比較手段が前記カウンタ手段７６からの信号を受けるよう結合されており、更に所定の距離に前記第１加工ステーションと第４加工ステーションとの間の距離を加えた値を表示するカウントを受けるようになっており、前記カウンタ手段７６内に記憶されているカウントによって示されるウェブのインクリメント量だけ走行した距離が、前記カウント手段の位置からの所定の距離に前記第１の加工ステーションからの前記第４の加工ステーションの位置までの距離を加えた値に等しくなると、第４の作動信号を発生するようになっており、更に前記第４加工ステーションに設けられた第４ウェブ処理手段を含み、前記第４作動信号は、前記第４加工ステーションにおけるウェブに対する処理活動を開始させる、請求項９記載のウェブ輸送装置。１２．前記第４の設定可能なレジスタ手段８６と前記第４比較手段９６との間に接続されており、プリセットした数のカウント信号が前記カウント手段２４、２６、２８から前記カウンタ７６によって受信されるたびに、前記第４レジスタ手段をプリセットした数だけインクリメントし、次の第４作動信号を発生し、処理活動を開始する、請求項１１記載の改良されたウェブ輸送装置。１３．ａ．少なくとも１つの変形可能な駆動キャプスタン、および駆動キャプスタンによってウェブを駆動するように前記ウェブ処理手段に対して前記キャプスタンを強く押圧するための手段を含み、前記キャプスタンはウェブ駆動原動力を加えるようになっている、ウェブ１６を所望する走行方向に移動させるための牽引手段２２と、ｂ．全輸送通路にわたってウェブ１６をかなりの張力状態に維持するよう、前記牽引手段２２と協働するウェブ張力手段３２と、ｃ．ウェブ１６が前記牽引手段２２によって運動している際に、このウェブ１６と接触し、本装置を通るウェブのインクリメント長さの通過量に対応し、この通過量を表示するカウント信号を発生するためのカウント信号を累積するための、カウンタ手段７６を備えるカウント手段２４、２６と、ｄ．内部に記憶されたカウントと対応する前記カウンタ手段７６からの信号をうけるように結合された比較手段９０を含み、第１の所定距離を表示するカウントを受け、カウンタ手段の信号が表示するウェブのインクリメント運動によって走行した距離が前記カウンタ手段の位置からの所定距離に等しくなった時、第１の作動信号を発生するための第１の設定可能なレジスタ手段８０と、ｅ．ウェブの走行方向に前記カウント手段２６からずれた第１の作動ステーションに設けられ、前記比較手段９０に接続されており、前記第１作動信号に応答してウェブ１６に対する処理活動を開始させるよう作動する第１のウェブ処理手段４０とを備えた、改良されたウェブ輸送装置。１４．前記ウェブ張力手段１９、２０が、少なくとも１つの制動ローラを含み、このローラは強く押圧されたピンチローラによってウェブに保持され、前記キャプスタンと調和してウェブに充分な張力を与え、前記ウェブ処理手段の近くでの一定のウェブ速度を保証するようになっている、請求項１３記載のウェブ輸送装置。１５．前記ウェブ処理手段４０が、連動する変形可能な駆動キャプスタンを有し、このキャプスタンは、各加工ステーションの近くで一定のウェブ速度を保証するよう充分な張力を維持する駆動原動力をそれぞれの加工ステーションで加えるようになっている、請求項６記載のウェブ輸送装置。１６．前記牽引手段２２が、第１モータ位置をモニタするための第１エンコーダ手段１１２を含む第１モータによって動力が供給される第１駆動キャプスタンを含み、本装置が前記第１エンコーダ手段１１２と前記第１モータ１０８とを結合し、前記第１エンコーダ手段１１２の出力信号を制御信号として含む第１フィードバックループによって、前記第１モータ１０８のトルクを調節するための第１フィードバック手段１１０、１１２、１１４を含む、請求項１記載のウェブ輸送装置。１７．ａ．ウェブ１６を所望する走行方向に移動させるための牽引手段２２を備え、この牽引手段は、第１モータ位置をモニタするための第１エンコーダ手段１１２を含む第１モータによって動力が供給される第１駆動キャプスタンを含み、前記第１エンコーダ手段１１２と前記第１モータ１０８とを結合し、前記第１エンコーダ手段１１２の出力信号を制御信号として含む第１フィードバックループによって、前記第１モータ１０８のトルクを調節するための第１フィードバック手段１１０、１１２、１１４を含み、ｂ．全輸送通路にわたってウェブ１６をかなりの張力状態に維持するよう、前記牽引手段２２と協働するウェブ張力手段３２と、ｃ．ウェブ１６が前記牽引手段２２によって運動している際に、このウェブ１６と接触し、本装置を通るウェブのインクリメント長さの通過量に対応し、この通過量を表示するカウント信号を発生するためのカウント信号を累積するための、カウンタ手段７６を備えたカウント手段２４、２６と、ｄ．内部に記憶されたカウントに対応する前記カウンタ手段７６からの信号をうけるように結合された比較手段９０を含み、第１の所定距離を表示するカウントを受け、カウンタ手段の信号が表示するウェブのインクリメント運動によって走行した距離が前記カウンタ手段の位置からの所定距離と等しくなった時、第１の作動信号を発生するための第１の設定可能なレジスタ手段８０と、ｅ．ウェブの走行方向に前記カウント手段２６からずれた第１の作動ステーションに設けられ、前記比較手段９０に接続されており、前記第１作動信号に応答してウェブ１６に対する処理活動を開始させるよう作動する第１のウェブ処理手段４０と、ｆ．別の加工ステーションに設けられた別のウェブ処理手段４０を備え、前記牽引手段２２は各々が各別の加工ステーションに設けられたモータによって駆動される別のキャプスタンを含み、各別の加工ステーションのモータは、エンコーダとフィードバック手段を含み、各別の加工ステーションのモータは、入力信号として前記第１フィードバック手段の信号を受け、よって、各別の加工ステーションにおける駆動力を、第１加工ステーションにおける駆動力により制御し、連続する加工ステーションのすべてで駆動力を維持するようになっているウェブ輸送装置。