热转印打印机及贴标机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热转印打印机以及涉及贴标机。更具体地但非排他地，本发明涉及用于监测衬底和/或色带经过打印辊的运动的技术。本发明还涉及打印机以及用于控制由打印头施加到要执行打印所在的打印表面上的压力的方法。
【背景技术】
[0002]热转印打印机使用载墨色带。在打印操作中，被载在色带上的墨被转印到要被打印的衬底上。为了实现墨的转印，打印头被使得接触色带，并且色带被使得接触衬底。打印头包含打印元件，所述打印元件在被加热时在接触色带时使得墨从色带被转印且转印到衬底上。墨将从色带的邻近于被加热的打印元件的区域被转印。通过选择性地加热对应于需要进行墨转印的图像区域的打印元件而不是加热对应于不需要进行墨转印的图像区域的打印元件，可将图像打印到衬底上。
[0003]已知各种因素影响打印质量。例如，重要的是打印头相对于打印表面正确地定位，并且还重要的是，打印头施加合适压力到打印表面以及被夹设在打印头和打印表面之间的色带和衬底上。
[0004]在一些现有技术的热转印打印机中，打印头相对于打印表面的运动由气缸来气动地实现，所述气缸将打印头按压成接触打印表面以及位于打印头和打印表面之间的任何衬底和色带。这种布置是有效的但是具有相关缺点。具体来说，通常不可能立即改变由打印头施加的压力，并且使用打印机需要压缩空气的可行供应。
[0005]通常期望精确地监测正在进行打印所在的衬底经过打印头的运动。虽然已经描述了用于这种监测的各种机构，但是这些机构全都具有其随附的缺点。
【发明内容】
[0006]本发明的一些实施例的目的在于提供一种新颖的热转印打印机，其减轻或消除上述缺点中的至少一些。
[0007]根据本发明的第一方面，提供一种转印打印机，所述热转印打印机包括:第一和第二卷筒支架，所述第一和第二卷筒支架均被构造成支撑色带的卷筒；色带驱动器，所述色带驱动器被构造成实现色带从所述第一卷筒支架到所述第二卷筒支架的运动；打印头，所述打印头被构造成将墨从所述色带选择性地转印到衬底上，所述打印头将所述打印色带和衬底一起压靠到打印辊上；衬底驱动器，所述衬底驱动器被构造成使得所述衬底运动经过所述打印头；传感器，所述传感器被构造成监测所述打印辊的旋转并且产生表明所述旋转的信号；以及控制器，所述控制器被构造成基于由所述传感器输出的信号来确定所述衬底和/或色带经过所述打印辊的运动的量度。
[0008]因此，本发明的第一方面提供了一种监测打印辊的运动并且使用所监测的运动来确定衬底和/或色带的运动的机制。使用打印辊以用于这种监测是有利的，因为打印头将色带和衬底压靠在打印辊上由此意味着，打印辊的运动应当是衬底和打印色带的运动的良好指示器。也就是说，衬底和/或打印色带与打印辊之间应当存在相对少的(或没有可察觉的)滑移。
[0009]控制器可被构造成基于由传感器输出的信号以及表明所述打印辊的直径的数量来确定所述衬底和/或色带经过所述打印辊的运动的量度。
[0010]由传感器输出的信号可包括多个脉冲。对于打印辊的单次旋转，已知数量的脉冲可由传感器产生。监测已知直径的打印辊的旋转数量(不必是整数)提供了确定线性距离的径直方法。
[0011]表明打印辊的直径的数量可以是表明所述打印辊的有效直径的数量，所述有效直径由所述控制器基于表明由所述打印头抵靠所述打印辊施加到色带和衬底上的压力的数量来确定。
[0012]也就是说，当由所述打印头抵靠所述打印辊施加到打印色带和衬底上的压力使得打印辊的旋转是打印色带和衬底的线性运动的精确指示时，所施加的压力可影响打印辊的直径。例如，当打印辊具有由弹性材料(例如，诸如硅橡胶的弹性体材料)限定的外表面时，所施加的压力可在打印辊的被打印头压靠的区域中压缩该弹性材料。弹性材料可在打印辊的其他区域中膨胀。可能尤其重要的是，衬底和/或色带经过打印辊的被使得膨胀的这种部分。这可具有减少或增加打印辊的有效直径的影响，直径的变化程度由针对给定弹性材料被施加的压力来确定。期望在这种情况下确定给定施加压力下打印$昆的有效直径，尤其在打印棍的直径被用于确定衬底和/或打印色带的线性位移时。
[0013]表明压力的数量可以至少部分地基于由所述打印头抵靠所述打印辊施加到色带和衬底上的力。表明压力的数量可以至少部分地基于表明打印辊的尺寸的参数。例如，当打印机可利用不同宽度的打印辊来操作时，期望将打印辊宽度考虑到用于确定所施加的压力且因此用于确定打印辊的有效直径。
[0014]热转印打印机还可包括马达，所述马达构造成实现所述打印头朝向以及远离所述打印辊的运动。所述控制器可被构造成提供控制信号至所述马达以使得所述马达将所述打印头压靠在所述打印辊上。控制信号可被产生或选择成使得具体期望压力被施加到在打印辊上的打印色带和衬底上。
[0015]控制器可被构造成通过如下操作来产生控制信号:获得要被施加到所述打印辊上的压力；以及产生要被施加到所述马达上的控制信号以使得所述打印头利用所获得的压力来压靠所述打印表面。
[0016]可以是位置控制马达(例如，步进马达)的马达可以通过非弹性联接(例如，正时传送带)被联接到所述打印头。
[0017]由所述马达的内部部件提供的这种弹性可以大于在所述打印头与所述马达轴之间的联接的弹性。由所述马达的内部部件提供的所述弹性可以通过所述马达的转子相对于在所述马达的定子中的磁场与所述转子被命令运动所处的位置的偏离来提供。
[0018]表明所述打印辊的有效直径的数量可以基于所述控制信号被确定。
[0019]所述衬底驱动器可包括被设置成实现所述衬底经过所述打印头和打印辊的运动的衬底马达。所述控制器可以至少部分地基于由所述传感器输出的信号来控制所述衬底驱动器。所述衬底驱动器可包括步进马达，所述控制器可控制所述步进马达。
[0020]还提供一种贴标机，所述贴标机包括如上所述的热转印打印机。在这种情况下，衬底是包括被附接到背衬纸上的多个标签的标签卷带。所述衬底驱动器包括第一和第二衬底卷筒支架，所述第一衬底卷筒支架被设置成支撑标签承载卷带的卷筒，所述第二衬底卷筒支架被设置成支撑从其已经移除至少一些标签的卷带的卷筒。衬底驱动器的马达可驱动第二衬底卷筒支架。
[0021]贴标机还可包括被设置成从所述标签承载卷带移除标签的贴标站，所述贴标站被定位在所述第一和第二衬底卷筒支架之间的标签路径上。
[0022]还提供一种贴标机，所述贴标机包括:第一和第二色带卷筒支架，其均被构造成支撑色带的卷筒；色带驱动器，其被构造成实现所述色带从所述第一卷筒支架至所述第二卷筒支架的运动；第一和第二标签卷筒支架，所述第一标签卷筒支架被构造成支撑所述标签承载卷带的卷筒，所述第二标签卷筒支架被构造成支撑从其已经移除至少一些标签的卷带的卷筒；打印头，其被构造成将墨从所述色带选择性地转印到所述标签卷带的标签上，所述打印头将所述打印色带和标签卷带一起压靠在打印辊上；标签卷带驱动器，其被构造成实现所述标签卷带经过所述打印头的运动；传感器，其被构造成监测所述打印辊的旋转并且产生表明所述旋转的信号；以及控制器，其被构造成基于由所述传感器输出的信号来确定所述标签卷带和/或色带经过所述打印辊的运动的量度。
[0023]根据本发明的第二方面，提供一种热转印打印机，包括:第一和第二卷筒支架，其均被构造成支撑色带的卷筒；色带驱动器，其被构造成实现所述色带从所述第一卷筒支架至所述第二卷筒支架的运动；打印头，其被构造成将墨从所述色带选择性地转印到衬底；马达，其被构造成实现所述打印头朝向以及远离执行打印所在的打印表面的运动，马达通过非弹性联接被联接到所述打印头；以及控制器，所述控制器被构造成提供预定控制信号至所述马达，以使得所述马达将所述打印头压靠在所述打印表面上。
[0024]所述打印头和马达之间的联接可以是所述马达的输出轴与打印头之间的联接。假定马达与打印头之间的联接是非弹性的，则由打印头施加到打印表面上的力由提供至马达的控制信号来确定。当打印头从打印表面间隔开时，可开始马达的运动。然后，马达的运动可导致打印头朝向打印表面运动。一旦实现了打印头和打印表面之间的初始接触，则命令马达沿同一方向进一步运动将会导致由打印头施加到打印表面上的压力增加。
[0025]在该运动期间，马达可被提供有位置控制信号。当马达是步进马达时，随着打印头和打印表面之间的压力增加，马达的转子将不能够响应于朝向打印表面进一步运动的指令而运动。与被命令的运动相比，马达的转子在未失速的情况下可以展现马达原生分辨率的大约两步的运动差异。被施加到步进马达的绕组的电流将确定宽松度(ease)，马达的转子可沿与步进马达被命令运动所沿的方向相反的方向被推动该宽松度，而更高的电流对于步进马达的相同运动来说需要更大压力。
[0026]在其他实施例中，马达可以是DC马达。在这种情况下，给出在DC马达中固有的已知扭矩-电流关系，由打印头施加到打印表面上的压力是被施加到DC马达的电流的函数。
[0027]在一些实施例中，打印表面可以是弹性的，并且在这种情况下打印头和打印表面之间的压力由马达的特征以及打印表面的弹性来确定。
[0028]非弹性联接可提供马达轴与打印头之间的同步驱动。这允许由打印头施加到打印表面上的压力基于被施加到马达上的信号而快速且有效地改变。联接的非弹性性质可以使得由马达的内部部件提供该系统中的最大弹性。也就是说，由马达的内部部件提供的弹性大于打印头与马达轴之间的联接的弹性。该非弹性联接可包括正时传送带。
[0029]由所述马达的内部部件提供的所述弹性可通过所述马达的转子相对于由所述马达的定子产生的磁场来说与所述转子被命令运动所处的位置的偏离来提供。也就是说，当马达是步进马达时，可由步进位置误差来提供弹性，所述转子相对于其已经被命令运动的步进位置存在该步进位置误差。已知的是对于步进马达，在马达轴处提供的扭矩根据扭矩角度特征而改变，所述扭矩角度特征确定在马达轴处提供的扭矩如何取决于步进位置误差而改变。扭矩角度特征的示例在图11中被示出，并且其可被视为近似于正弦波。可以看出，当步进位置误差是零时，在马达轴处提供的扭矩是零。该扭矩增加直到步进位置误差是全马达步，在该点处，扭矩具有最大值。当步进位置误差增加成超过全马达步时，扭矩减少直至其在两个全马达步的步进位置误差处到达零。
[0030]在上述构造中，当马达被命令运动到由于打印头和打印表面之间的相互作用而未被采用的位置时，由此产生步进位置误差，并且步进位置误差导致马达具有这样的扭矩，所述扭矩表现为由打印头施加到打印表面上的压力。已知的是，所展现的扭矩根据扭矩角度特征而变化，并且还已知的是，扭矩角度曲线由供应到马达的电流以及马达的转子和定子的几何尺寸来确定。将理解的是，当在此处描述“步(数)”时，该描述适用于在步进马达控制系统中通常使用的全步或微步。
[0031]用于将马达轴联接到打印头的正时传送带可以由两种材料