APARATO Y PROCEDIMIENTO DE IMPRESION.

Un aparato de impresión que comprende un cabezal de impresión,

un mecanismo de accionamiento de la cinta de impresión para hacer avanzar una cinta de impresión entre el cabezal de impresión y un recorrido por el que, durante su uso, se hace avanzar un sustrato sobre el que se va a imprimir, un medio para aplicar el cabezal de impresión a una cinta de impresión soportada en el mecanismo de accionamiento, comprendiendo el cabezal de impresión un conjunto de elementos de impresión, cada uno de los cuales puede estar alimentado de forma selectiva para liberar tinta de una porción de cinta de impresión que entra en contacto con ese elemento, y un controlador para controlar la alimentación de los elementos de impresión y el avance de la cinta de impresión, de forma que se lleve a cabo una serie de ciclos de impresión, cada uno de los cuales incluye una fase de impresión durante la cual un movimiento relativo entre el cabezal de impresión y la cinta de impresión da como resultado el recorrido de un cabezal de impresión una longitud predeterminada de cinta de impresión, y una fase en la que no se imprime durante la cual se hace avanzar la cinta de impresión una distancia predeterminada con respecto al cabezal de impresión, en el que el controlador está dispuesto de forma selectiva para alimentar distintos grupos de elementos de impresión durante ciclos sucesivos de impresión, estando distribuidos los grupos de elementos en el cabezal de impresión de forma que los distintos grupos entran en contacto con distintas porciones de la cinta de impresión, y el controlador está dispuesto para hacer avanzar la cinta de impresión de forma que dicha distancia predeterminada de avance de la cinta de impresión es menor que dicha longitud predeterminada de cinta de impresión, estando alimentados los grupos de elementos de impresión de forma que se hace avanzar la cinta de impresión al menos dicha longitud predeterminada de la cinta de impresión en el intervalo entre dos fases cualesquiera de impresión en las que está alimentado el mismo grupo de elementos de impresión

Aparato y procedimiento de impresión.

La presente invención versa acerca de un aparato impulsador de cinta y de impresión y procedimientos de funcionamiento y, en particular, acerca de dichos procedimientos y aparatos que pueden ser utilizados en impresoras de transferencia, es decir, impresoras que hacen uso de tintas soportadas en un portador.

En las impresoras de transferencia, se presenta una cinta denominada normalmente como una cinta de impresión y que tiene tinta en un lateral de una impresora, de forma que un cabezal de impresión puede entrar en contacto con el otro lado de la cinta de impresión para hacer que se transfiera la tinta desde la cinta de impresión sobre un sustrato objetivo, por ejemplo, de papel o de película flexible. Dichas impresoras se utilizan en muchas aplicaciones. Las aplicaciones industriales de impresión incluyen impresoras de transferencia térmica de etiquetas y codificadores de transferencia térmica que imprimen directamente sobre un sustrato como material de empaquetamiento fabricado de película flexible o de cartón.

Normalmente, se suministra la cinta entintada al usuario final en forma de carrete enrollado sobre un núcleo. El usuario final empuja el núcleo sobre una bobina de cinta, tira de un extremo del carrete para liberar una longitud de cinta, y entonces acopla el extremo de la cinta con una bobina adicional. En general, las bobinas están montadas en un casete que puede estar montado fácilmente en una máquina de impresión. La máquina de impresión incluye un medio de transporte para accionar las dos bobinas, de forma que se desenrolla la cinta de impresión de una bobina y se recibe la cinta de impresión en la otra bobina. El aparato de impresión transporta la cinta de impresión entre las dos bobinas a lo largo de un recorrido predeterminado que pasa por delante del cabezal de impresión.

Las impresoras conocidas del anterior tipo cuentan con un amplio abanico de distintos enfoques al problema de cómo accionar las bobinas de la cinta de impresión. Algunas dependen de motores de pasos, otras en motores de CC para accionar las bobinas de forma directa o indirecta. En general, las disposiciones conocidas únicamente accionan la bobina sobre la que se recibe la cinta de impresión (la bobina de recepción) y dependen de alguna forma de disposición de "embrague de fricción" en la bobina de la que se extrae la cinta de impresión (la bobina de suministro) para proporcionar una fuerza de resistencia, de forma que se garantiza que se mantiene la cinta de impresión en tensión durante los procedimientos de impresión y de enrollamiento de la cinta de impresión y para evitar que la cinta de impresión siga desplazándose cuando se detiene la cinta de impresión. Se apreciará que mantener la tensión adecuada es un requerimiento esencial para el funcionamiento apropiado de la impresora.

Según utiliza gradualmente la impresora un carrete de cinta, el diámetro externo inicial de la bobina de suministro disminuye y el diámetro externo inicial de la bobina de recepción aumenta. En las disposiciones de embrague de fricción que ofrecen un par de resistencia esencialmente constante, la tensión de la cinta de impresión variará en proporción al diámetro de las bobinas. Dado que es deseable utilizar grandes bobinas de suministro para minimizar el número de veces que se debe llenar el carrete de la cinta de impresión, este es un grave problema, en particular en máquinas de alta velocidad en las que el transporte rápido de cinta de impresión es esencial.

Cambiar de forma dinámica la tensión de la cinta de impresión da lugar a exigencias de tolerancias mínimas para el par suministrado por el embrague de fricción. Dichas tolerancias son difíciles de mantener dado que el desgaste en el embrague de fricción con el tiempo tiende a cambiar la fuerza de resistencia ejercida por el embrague. Si la fuerza del embrague es demasiado grande, el sistema de transporte de la cinta de impresión puede tener una potencia inadecuada para accionar la cinta de impresión en toda la gama de diámetros de bobinas desde un nuevo carrete de suministro hasta un carrete vacío de suministro. Una fuerza demasiado baja y la holgura en la cinta de impresión podrían tener como resultado una continuidad en el desplazamiento de la bobina de suministro. Dadas estas restricciones, los diseños típicos de impresora han comprometido el rendimiento al limitar la tasa de aceleración, la tasa de deceleración y la máxima capacidad de velocidad del sistema de transporte de cinta de impresión. Como resultado, el rendimiento global de las impresoras ha sido puesto en peligro.

En la patente US 4.000.804, en la patente US 4.294.552, en la patente US 4.479.081, en la patente US 4.788.558 y en la patente británica 2310405 se describen ejemplos representativos de un aparato convencional de impresión.

El sistema del documento US 4.000.804 describe una disposición para transferir una cinta de impresión desde una bobina de suministro a una bobina de recepción que incluye un par de motores eléctricos, cada uno de los cuales está conectado a un eje de la bobina correspondiente. Los motores son motores de corriente continua (CC). El motor conectado a la bobina de recepción está alimentado por un generador de corriente constante, de forma que enrolla la cinta de impresión con un par sustancialmente constante. El motor conectado a la bobina de suministro está alimentado por un generador de voltaje constante, de forma que mantiene la cinta de impresión tensada durante la transferencia de cinta de impresión. Un dispositivo de cambio alterna la función de las dos bobinas cuando la cinta de impresión está completamente enrollada en la bobina de recepción. Con la disposición descrita, no se tiene en cuenta el cambio de diámetros de las bobinas de suministro y de recepción durante la transferencia de cinta de impresión y, de esta manera, la tensión de la cinta de impresión varía sustancialmente durante el curso de la transferencia completa de la cinta de impresión de la bobina de suministro a la bobina de recepción.

El documento US 4.294.552 da a conocer un accionamiento bidireccional de cinta de impresión en el que se accionan dos bobinas por medio de motores respectivos de pasos. La bobina de recepción está accionada por su motor de pasos, pero el motor de la bobina de suministro se alimenta con una corriente "parásita" de bajo nivel para mantener tensada la cinta de impresión. Los motores no están controlados de forma activa para compensar las variaciones en el diámetro de las bobinas.

El documento US 4.479.081 describe una disposición en la que se proporcionan dos motores de pasos, uno accionando la bobina de recepción y el otro acoplado a la bobina de suministro. Las señales de retorno proporcionan una indicación de la velocidad angular de la bobina de suministro y una tabla de funciones proporciona información acerca de la velocidad de paso a paso de los impulsos que se deben aplicar a la bobina de recepción. La cinta de impresión está accionada por el motor de pasos que acciona la bobina de recepción, el otro motor actúa como un transductor de realimentación para permitir el control apropiado del motor que acciona la bobina de recepción para tener en cuenta los diámetros cambiantes de las bobinas mientras que mantiene una velocidad constante de la cinta de impresión. Por lo tanto, aunque esta disposición evita la necesidad, por ejemplo, de un rodillo impulsor interpuesto entre las dos bobinas, de forma que se consiguen velocidades fiables de suministro de cinta de impresión, solo uno de los motores está accionado para suministrar par para asistir al transporte de la cinta de impresión. No hay indicios de que el aparato pueda funcionar en modo de tracción-compresión, es decir, funcionando el motor que acciona la bobina de recepción para traccionar la cinta de impresión y funcionando el motor que acciona la bobina de suministro para empujar la bobina asociada en una dirección en la que asiste en el transporte de la cinta.

El documento US 4.788.558 describe un mecanismo de accionamiento de la cinta de impresión en el que se proporcionan dos motores de CC, uno accionando la bobina de recepción y uno accionando la bobina de suministro. La cinta de impresión se suministra por medio de un rodillo de mando adicional accionado por un motor de pasos. El motor de CC de la bobina de suministro actúa como un freno y no asiste en el transporte de la cinta. Por lo tanto, esta es una disposición convencional en la que se utiliza un rodillo impulsor para controlar la velocidad de suministro de la cinta de impresión. Con dicha disposición es una cuestión relativamente...

1. Un aparato de impresión que comprende un cabezal de impresión, un mecanismo de accionamiento de la cinta de impresión para hacer avanzar una cinta de impresión entre el cabezal de impresión y un recorrido por el que, durante su uso, se hace avanzar un sustrato sobre el que se va a imprimir, un medio para aplicar el cabezal de impresión a una cinta de impresión soportada en el mecanismo de accionamiento, comprendiendo el cabezal de impresión un conjunto de elementos de impresión, cada uno de los cuales puede estar alimentado de forma selectiva para liberar tinta de una porción de cinta de impresión que entra en contacto con ese elemento, y un controlador para controlar la alimentación de los elementos de impresión y el avance de la cinta de impresión, de forma que se lleve a cabo una serie de ciclos de impresión, cada uno de los cuales incluye una fase de impresión durante la cual un movimiento relativo entre el cabezal de impresión y la cinta de impresión da como resultado el recorrido de un cabezal de impresión una longitud predeterminada de cinta de impresión, y una fase en la que no se imprime durante la cual se hace avanzar la cinta de impresión una distancia predeterminada con respecto al cabezal de impresión, en el que el controlador está dispuesto de forma selectiva para alimentar distintos grupos de elementos de impresión durante ciclos sucesivos de impresión, estando distribuidos los grupos de elementos en el cabezal de impresión de forma que los distintos grupos entran en contacto con distintas porciones de la cinta de impresión, y el controlador está dispuesto para hacer avanzar la cinta de impresión de forma que dicha distancia predeterminada de avance de la cinta de impresión es menor que dicha longitud predeterminada de cinta de impresión, estando alimentados los grupos de elementos de impresión de forma que se hace avanzar la cinta de impresión al menos dicha longitud predeterminada de la cinta de impresión en el intervalo entre dos fases cualesquiera de impresión en las que está alimentado el mismo grupo de elementos de impresión.

2. Un aparato conforme a la reivindicación 1, en el que el mecanismo de accionamiento comprende dos motores, al menos uno de los cuales es un motor de pasos, dos soportes de las bobinas sobre los que se pueden montar las bobinas de la cinta, siendo accionable cada bobina por medio de un motor respectivo, y un controlador para controlar la alimentación de los motores, de forma que se puede transportar la cinta en al menos una dirección entre las bobinas montadas en los soportes de las bobinas, en el que el controlador es operativo para alimentar ambos motores para accionar las bobinas de la cinta en la dirección de transporte de la cinta.

3. Un aparato conforme a la reivindicación 2, en el que el controlador está dispuesto para controlar los motores para transportar la cinta en ambas direcciones entre las bobinas.

4. Un aparato conforme a la reivindicación 2 o 3, en el que ambos motores son motores de pasos.

5. Un aparato conforme a la reivindicación 2, 3 o 4, en el que el controlador es operativo para monitorizar la tensión en una cinta que está siendo transportada entre bobinas montadas sobre los soportes de las bobinas y para controlar los motores para mantener la tensión monitorizada entre los límites predeterminados.

6. Un aparato conforme a la reivindicación 5, en el que se proporcionan medios para monitorizar la energía suministrada a al menos uno de los motores y para calcular una estimación de la tensión de la cinta a partir de la energía monitorizada.

7. Un aparato conforme a la reivindicación 6, cuando es dependiente de la reivindicación 4, que comprende una fuente de alimentación, y un medio de accionamiento de los motores de pasos para suministrar corriente de forma secuencial a los devanados de los motores de pasos de la fuente de alimentación, estando monitorizada la energía mediante la monitorización de la magnitud del voltaje y/o de la corriente suministrados a los motores y/o al medio de accionamiento de los motores.

8. Un aparato conforme a la reivindicación 7, que comprende una fuente regulada de alimentación que proporciona un voltaje sustancialmente constante al medio de accionamiento de los motores de pasos, monitorizando el medio de monitorización la magnitud de la corriente suministrada al medio de accionamiento de los motores de pasos.

9. Un aparato conforme a la reivindicación 8, en el que cada motor de pasos está alimentado por un circuito de accionamiento respectivo del motor, habiendo conectada una resistencia eléctrica respectiva de baja resistencia en serie con cada circuito de accionamiento de los motores, y en el que se monitorizan las señales de voltaje desarrolladas a través de las resistencias en serie para monitorizar la corriente suministrada a los motores.

10. Un aparato conforme a la reivindicación 8 o 9, en el que el medio para monitorizar corriente está operativo para monitorizar la corriente durante un periodo predeterminado de tiempo.

11. Un aparato conforme a la reivindicación 10, en el que el medio de monitorización está operativo únicamente durante periodos en los que la velocidad de transporte de la cinta es sustancialmente constante.

12. Un aparato conforme a la reivindicación 10 u 11, en el que el periodo predeterminado de tiempo se corresponde con una longitud predeterminada de transporte de la cinta.

13. Un aparato conforme a una cualquiera de las reivindicación 6 a 12, en el que se registran los datos de calibración para el motor de pasos, o para cada uno de ellos, representando los datos de calibración el consumo de energía para el motor de pasos en cada una de una serie de velocidades de paso bajo condiciones sin carga de cinta, y se calcula una medida de la tensión de la cinta mediante referencia a una medida de la velocidad de paso del motor, estando relacionados los datos de calibración con la velocidad de paso, y la energía consumida por el motor.

14. Un procedimiento para controlar un proceso de impresión en un aparato de impresión que comprende un cabezal de impresión, un mecanismo de accionamiento de la cinta de impresión para hacer avanzar una cinta de impresión entre el cabezal de impresión y un recorrido por el que, durante su uso, se hace avanzar un sustrato sobre el que se va a imprimir, y un medio para aplicar el cabezal de impresión a una cinta de impresión soportada en el mecanismo de accionamiento, comprendiendo el cabezal de impresión un conjunto de elementos de impresión, cada uno de los cuales puede estar alimentado de forma selectiva para liberar tinta de una porción de la cinta de impresión que entra en contacto con ese elemento, en el que la alimentación de los elementos de impresión y el avance de la cinta de impresión están controlados de forma que se lleve a cabo una serie de ciclos de impresión, cada uno de los cuales incluye una fase de impresión durante la cual el movimiento relativo entre el cabezal de impresión y la cinta de impresión da como resultado el recorrido del cabezal de impresión una longitud predeterminada de cinta de impresión, y una fase en la que no se imprime durante la cual se hace avanzar la cinta de impresión una distancia predeterminada con respecto al cabezal de impresión, se alimentan de forma selectiva distintos grupos de elementos de impresión durante los ciclos sucesivos de impresión, estando distribuidos los grupos de elementos en el cabezal de impresión de forma que los distintos grupos entran en contacto con distintas porciones de la cinta de impresión, y se hace avanzar la cinta de impresión de forma que dicha distancia predeterminada de avance de la cinta de impresión es menor que dicha longitud predeterminada de la cinta de impresión, estando alimentados los grupos de elementos de impresión de forma que se hace avanzar la cinta de impresión al menos dicha longitud predeterminada de la cinta de impresión en el intervalo entre dos fases cualesquiera de impresión en las que está alimentado el mismo grupo de elementos de impresión.