[发明专利]带驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种带驱动装置。这样的带驱动装置可以形成打印设备的一部分。具体而言，这样的带驱动装置可以用于转印打印机，即，使用由载体承载的墨的打印机。

背景技术

在转印打印机中，通常称作打印机带并且在其一侧承载墨的带设置在打印机内，使得打印头可以接触带的另一侧，以使得墨可以从带上转印到例如纸张或柔性膜的目标衬底上。这样的打印机用于许多应用场合。工业打印应用包括热转印标签打印机和热转印编码器，其直接打印在诸如由柔性膜或卡片制成的封装材料之类的衬底上。

墨带通常以缠绕到芯上的辊的形式被传递到终端用户。终端用户将芯推到卷轴上，并且拉动辊的自由端以释放一定长度的带，然后将带的端部与另一个卷轴结合。一般而言，卷轴安装在盒子上，该盒子可以容易地安装在打印机器上。打印机器包括用于驱动卷轴的传输装置，以将带从一个卷轴上松开并将其卷取到另一个卷轴上。打印设备在两个卷轴之间沿经过打印头的预定路径而传输带。

上述类型的公知打印机使用许多不同方法来解决如何驱动卷轴的问题。有些方法使用步进电机，其操作于位置控制模式，以松开或卷取预定量的带。其他公知打印机使用DC电机，其在扭矩模式下操作，以在带中提供张力从而直接或间接地驱动卷轴。一些公知装置只对卷取带的带卷轴进行驱动(卷取卷轴)，并依靠带从其上抽出的卷轴(供给卷轴)上的某种形式的“滑动离合器”装置提供抵抗性的拖力，以便确保在打印和带缠绕过程中带保持张紧，且在带将要静止时防止带过度绕卷。应当意识到，保持适当的张力是打印机正确起作用的必要要求。

已知打印机带的可选形式既驱动卷取卷轴也驱动供给卷轴。供给卷取电机可以被配置成通过沿与带传输的方向相反的方向驱动而对带施加预定拖力。在这样的装置中(这里称为“拖拉”)，与连接到供给卷轴的电机相比，连接到卷取卷轴的电机被配置成将更大的力施加到带，从而向供给卷取电机供给更小的功率，并且供给卷轴由此沿带传输的方向旋转。供给卷轴拖力电机在正常操作中保持带的张紧。

在另外的可选装置中，供给卷取电机可以沿带传输的方向驱动，使得其将带从供给卷轴驱动到卷取卷轴。这样的装置在这里称为“推拉”。卷取电机在带被供给卷取电机松开时将带拉到卷取卷轴上，从而保持带张力。这样的推拉装置在我们的在先英国专利GB 2369602中描述，该专利公开使用一对步进电机来驱动供给卷轴和卷取卷轴。在GB 2369602中，控制器配置成控制电机的通电，使得带可以在带的卷轴之间沿两个方向传输。监控在卷轴之间传输的带中的张力，并且控制电机以对两个电机进行通电，以沿带传输的方向驱动带的卷轴。

在打印机逐渐使用带辊时，供给卷轴的外径减小，而卷取卷轴的外径增大。在提供基本恒定的抵抗扭矩的滑动离合器装置中，带张力与卷轴直径成正比地变化。假定希望使用较大的供给卷轴以便将必须补充的带辊的次数降低到最小，尤其是在需要快速带传输的高速机器中，这是个严重问题。对于使用卷取电机和供给电机两者的带驱动装置而言，卷轴直径的改变可能使得难以确定供给到每个电机以保持带张力和/或以正确速率松开或再缠绕带的正确驱动信号。

假设有这些限制，已知的打印机设计通过限定带传输系统的加速度、减速度和最大速度能力的方法获得折中的性能。结果，打印机的整体性能在某些情况下折中。

已知的带驱动系统一般在两个模式(即，连续打印或者间歇打印)中的一个模式下操作。在这两种操作模式中，所述设备进行一系列有规律重复的打印循环，每个循环包括：打印阶段，在此阶段墨转印到衬底上；以及非打印阶段，在此阶段设备为下一个循环的打印阶段做准备。

在连续打印中，在打印阶段期间，固定的打印头与打印机带进行接触，并且带的另一侧与图像打印在其上的衬底相接触。术语“固定”在连续打印领域中用于表示：虽然打印头会移动到与带接触和移开不与带接触，但是打印头不会相对于带路径沿带在所述带路径上前进的方向上移动。衬底和带两者一般而言以相同速度(但不是必需的)被传输经过打印头。

一般而言，衬底中传输经过打印头的长度中仅一小部分被打印，因此，为了避免带的浪费，必需在打印操作之间反转带的行进方向。因此，在衬底以恒定速度行进的一般打印处理中，打印头仅在打印头邻近于衬底中待打印的区域时伸展成与带接触。恰好在打印头伸展之前，带例如必须加速到衬底行进的速度。在打印期间，带速度然后必须保持在衬底的恒定速度上，在完成打印阶段之后，带必须减速并然后沿反转方向驱动使得带中已使用区域位于打印头的上游侧。