热转印打印的制造方法

热转印打印的制造方法
【专利摘要】一种热转印打印机，包括：第一和第二卷轴支架，其均被构造成支撑色带的卷轴；色带驱动器，其被构造成使得色带从所述第一卷轴支架运动到所述第二卷轴支架；用于将墨水从色带选择性转印到基体的打印头；以及马达，其被联接到打印头并且被设置成改变打印头相对于执行打印所处的表面的位置，从而控制打印头施加在该表面上的压力；其中打印头可绕枢轴旋转并且马达被设置成导致打印头绕枢轴的旋转，以便改变打印头相对于所述表面的位置。
【专利说明】热转印打印机
【技术领域】
[0001]本公开涉及热转印打印机，并且具体地但不排他地涉及用于监测和控制打印图像的质量的方法。
【背景技术】
[0002]如PCT W097/36751和之后的PCT W099/34983中所描述的，滑动模式打印是一种公知热转印打印方法，其中打印机控制器控制热转印色带以在选择范围内小于要打印的基体的速度的速度运动，并且在相同过程中控制至热转印打印头的信号以便在与色带和基体的运动方向相同的平面内打印类似地减小尺寸的图像，以致随着热转印打印进行，墨水某种程度地“涂抹”到基体上。期望结果是，在色带和基体的运动方向的平面中，完整尺寸的图像被打印到基体上，但是消耗的色带量小于完整尺寸的图像。
[0003]存在热转印打印的大体两种公知模式:连续打印和间歇打印。在两种打印模式中，打印机执行一系列有规律地重复的打印循环，每个循环均包括:打印阶段，在所述打印阶段期间墨水被转印到基体；以及另一非打印阶段，在所述另一非打印阶段期间设备准备用于下一循环的打印阶段。
[0004]在连续打印中，在打印阶段期间，使得静止打印头接触打印机色带，该色带的另一侧接触其上要打印图像的基体(术语"静止〃在连续打印的背景下被用于表明:虽然打印头将运动成接触和离开色带，但是打印头不会相对于色带路径在色带沿该路径前进的方向上运动)。基体和打印机色带二者被运输经过打印头，但通常不必具有相同速度。通常运送经过打印头的仅相对小长度的基体被打印，并且因此为了避免色带的严重浪费，有必要在打印操作之间反转色带的行进方向以避免色带的浪费，如下文被更详细描述的。因此在基体以恒定速度行进的典型打印过程中，仅在打印头邻近要被打印的基体的区域时打印头延伸成接触色带。正好在打印头延伸之前，所述色带加速到所需速度，该所需速度在正常操作中可以是基体的行进速度。之后在打印阶段期间色带速度维持在该恒定速度，并且在打印阶段已经完成之后，色带减速并且之后沿反转方向被驱动，以致色带的用过区域在打印头的上游侧。随着要被打印的基体的下一区域靠近，之后色带可以加速回到正常打印速度，并且色带被定位成使得在打印头运动到打印位置时，色带的靠近色带先前用过区域的未使用区域位于打印头和基体之间。因此，色带沿两个方向的非常快速的加速和减速是理想的，并且色带驱动系统理想地能够准确地定位色带，以便在色带的先前用过部分介于打印头和基体之间时避免进行打印操作。
[0005]在间歇打印中，基体以步进方式前进经过打印头，以致在每个循环的打印阶段期间，基体是静止的且色带通常但不必是静止的。通过相对于基体和色带移位打印头来实现基体、色带和打印头之间的相对运动。在相继循环的打印阶段期间，基体前进以便将要被打印的下一区域置于打印头下方，并且色带前进以致色带的未使用区段位于打印头和基体之间。同样，希望再次快速且准确地运送色带，以便确保在打印头前进以进行打印操作时未使用色带始终位于基体和打印头之间。[0006]一些商售热转印打印机被构造成仅以间歇和连续模式中的一种操作。S卩，由打印机的结构特征来确定打印机操作所处的模式。其他商售热转印打印机提供了使得用户能够在运行时选择间歇操作模式或连续操作模式的功能。

【发明内容】

[0007]本公开提供了具有各种特征的热转印打印机。
[0008]根据本公开的第一方面，提供热转印打印机，其包括:第一和第二卷轴支架，其均被构造成支撑色带的卷轴；色带驱动器，其被构造成使得色带从所述第一卷轴支架运动到所述第二卷轴支架；用于将墨水从色带选择性转印到基体的打印头；以及马达，其被联接到打印头并且被设置成改变打印头相对于执行打印所处的表面的位置，从而控制打印头施加在该表面上的压力；其中打印头可绕枢轴旋转，并且马达被设置成导致打印头绕枢轴的旋转以便改变打印头相对于所述表面的位置。
[0009]使用被联接到打印头并且被设置成改变打印头相对于执行打印所在的表面(其可以是辊或平坦表面)的位置从而控制打印头施加在该表面上的压力的马达允许以某些方式优化打印。即，打印头所施加的压力能够实质上影响打印图像的质量，并且提供被设置成改变打印头位置的马达能够提供准确的压力控制从而允许优化打印质量。
[0010]马达可以经由例如皮带的柔性链接被联接到打印头。即，在一些实施例中，有用的是，在马达和打印头之间的联接中提供一定柔顺性(或者弹性)。
[0011]皮带可以绕过由马达驱动的辊，以致马达的旋转导致皮带运动，皮带运动导致打印头绕枢轴旋转。在一些实施例中，皮带可以沿着至少部分线性路径运动，打印头被安装到与皮带联接并被构造成随皮带沿路径运动的部件，其中所述部件沿路径的运动导致打印头绕枢轴旋转。
[0012]皮带可以绕过另一辊，并且所述枢轴可以与所述另一辊同轴。即，打印头可以绕所述另一辊的轴线枢转。
[0013]打印机可以进一步包括打印头驱动机构，其用于沿与预定基体运输路径大体平行地延伸的轨道来运输打印头。在执行间歇打印时会需要打印头的这种运动。在执行连续打印时这样的运动可以被用于允许改变打印头的位置。
[0014]打印机可以进一步包括控制器，其被设置成控制马达以控制打印头绕枢轴的旋转。控制器可以被构造成监测马达的参数。参数可以是被供应到马达的功率。马达可以采取任何方便的形式，但是在一种实施例中马达是步进马达。
[0015]在使用步进马达来导致打印头枢转的情况下，可以由马达驱动电路来驱动步进马达，并且控制器可以被构造成监测被供应到马达驱动电路的功率。在一些实施例中，可以通过监测指示供应的功率的参数(例如监测与被供应到马达驱动电路的功率具有已知关系的参数)来实现这样的监测。被供应到马达驱动电路的功率可以被看作是被供应给马达的功率的指示(或与其基本相同)。
[0016]控制器可以被构造成比较监测参数与阈值。阈值可以被选择成例如允许控制器确定打印头是否接触表面。即，当打印头接触表面时参数可以显示出猛增，并且这种增加可以通过与阈值比较而被确定。替代性地，可以确定监测参数的变化率，并且探测到变化率超过预定变化率可以被视为指示出打印机已经接触表面。[0017]打印机可以被设置成在打印头与表面接触之后导致打印头进一步旋转。这样的进一步旋转会导致打印头施加在表面上的压力增加。
[0018]进一步旋转可以是预定的进一步旋转。即，进一步旋转可以包括转动步进马达达预定数量的步数。
[0019]替代性地，进一步旋转可以是基于监测参数，例如打印头施加在表面上的压力。可以以任何便利方式监测压力，包括通过使用被设置成测量被施加在表面上的压力的测力仪(或用于测量力或压力的其他适当机构)来实现。即，打印头施加在表面上的压力可以被监测，并且这种监测可以被用于控制打印头的进一步旋转，以试图确保打印头在表面上施加了所需压力。
[0020]控制器可以被设置成基于监测参数(例如监测压力)来控制打印头绕枢轴的旋转。
[0021]根据本公开的第二方面，提供一种热转印打印机，其包括:第一和第二卷轴支架，其均被构造成支撑色带的卷轴；色带驱动器，其被构造成使得色带从所述第一支架运动到所述第二卷轴支架；用于将墨水从色带选择性转印到基体的打印头；第一和第二马达；打印头驱动机构，其用于沿与预定基体运输路径大体平行地延伸的轨道运输打印头并且用于使得打印头移位成接触和离开色带；以及打印头压力控制机构，其用于沿多个离散压力设定点控制打印头抵靠色带和表面的压力。
[0022]打印头驱动机构可以包括:第一皮带，其操作地连接到打印头并且与预定基体运输路径大体平行地延伸；用于控制第一皮带的第一马达；第二皮带，其操作地连接到打印头并且与第一皮带大体平行地延伸；用于控制第二皮带的第二马达；以及由第二皮带驱动的枢转机构；其中通过移动第二皮带来控制打印头施加在色带上的压力。
[0023]枢转机构可以包括接合第一皮带的基座、枢转地连接到基座并接合于第二皮带的第一臂、以及第二臂。打印头可以被置于第二臂上。第一马达和第二马达中的至少一个可以是步进马达，但是能够使用任意便利的马达。
[0024]打印机可以进一步包括光学装置，其用于在用过色带离开打印头之后从所述用过色带捕获图像。这样的光学装置能够采取任何合适的形式并且能够被设置成从用过色带捕获任意数据。这样的装置能够敏感于电磁辐射，例如可见光。光学装置可以被构造成提供反馈信号到控制器。
[0025]根据本公开的第三方面，提供一种热转印打印机，其包括:第一和第二卷轴支架，其均被构造成支撑色带的卷轴；色带驱动器，其被构造成使得色带从所述第一卷轴支架运动到所述第二卷轴支架；用于将墨水从色带选择性转印到基体的打印头；马达，其被联接到打印头并且被设置成改变打印头相对于执行打印所处的表面的位置，从而控制打印头施加在该表面上的压力；以及监视器，其被设置成监测打印头是否到达相对于表面的预定位置。
[0026]以此方式，提供能够确定打印头是否与打印表面处于已知关系的打印机。可以通过打印头和打印表面之间的接触或者通过打印头在打印表面上施加的具体压力来限定这样的已知关系。已经发现，监测打印头是否已经达到相对于打印表面的预定位置会允许更好地定位打印头并且在一些实施例中允许更好质量的打印。
[0027]监视器可以被设置成监测打印头是否已经接触表面。监视器可以进一步被设置成生成指示打印头施加在表面上的压力的数据。[0028]马达的运动可以至少部分基于监视器的输出。
[0029]将意识到，在本公开的第一、第二或第三方面的背景下讨论的特征能够被应用到本公开的其他方面。
[0030]上述段落借助于总体介绍的方式被提供，并且不试图限制所附权利要求的范围。结合附图参考下述具体描述将最佳地理解当前优选的实施例及进一步的优点。
【专利附图】

【附图说明】
[0031]图1是具有光学装置的打印机系统的第一实施例的视图。
[0032]图1A是图1的打印机系统的另选视图。
[0033]图2是具有光学装置的打印机系统的第二实施例的视图。
[0034]图3是被用于驱动图1和图2的打印机系统中的步进马达的电路的示意图。
[0035]图4是更具体地示出图3的电路的一部分的示意图。
[0036]图5是示出打印头相对于压板辊的角度位置的视图。
[0037]图6是处于第一构造的具有打印头控制系统的打印机的实施例的视图。
[0038]图6A是处于第二构造的图6的打印机的视图。
[0039]图7是图6和图6A的打印机系统的透视图。
[0040]图8是与步进马达关联的电路的示意图，该马达被设置成使得打印头绕图6、图6A和图7的打印机中的枢轴旋转。
[0041]图9是示出施加到图8的步进马达的控制脉冲以及电压和压力的相关测量值的图形。
[0042]图10是示出被施加到步进马达的步数与得到的打印头压力之间的关系的图形。
[0043]图11是具有替代性打印头控制系统的打印机的实施例的视图。
[0044]图12是具有另一替代性打印头控制系统的打印机的实施例的视图。
[0045]图13是打印机系统的光学装置的示例的示意图。
[0046]图14A示出了预期打印图像的实施例。
[0047]图14B示出图14A的探测图像。
[0048]图15A示出了预期打印图像的实施例。
[0049]图15B示出具有失败像素的图15A的探测图像。
[0050]图16A示出预期打印图像的实施例。
[0051]图16B示出具有压力下降的图16A的探测图像。
[0052]图17A示出预期打印图像的实施例。
[0053]图17B示出具有未对准打印头的图17A的探测图像。
[0054]图18是示出针对示例I中的良好打印来说的实际数据和测量数据之间的比较的图形。
[0055]图19是示出针对示例I中的具有压力下降的打印来说的实际数据和测量数据之间的比较的图形。
【具体实施方式】
[0056]参考附图来描述本发明，附图中相同的附图标记用于指代相同的元件。通过下述具体描述将更好地理解本发明的各元素的关系和功能。然而，下述本发明的实施例仅是示例性的，并且本发明不限于附图中示出的实施例。
[0057]本公开提供了提供对热转印打印机或套印机所打印的图像的质量保证指示的方法和设备。在热转印打印中，色带(本领域中也被称为“带”)绕供应卷轴和重绕(或收取)卷轴之间的路径缠绕。在色带路径中安装有被操作成将墨水打印到邻近基体上的热打印头。在打印期间，从色带的各区段去除一些或者所有墨水，从而导致在色带路径的位于打印头和重绕卷轴之间的区段(色带路径的“用过”区段)内的色带上的“负”图像。
[0058]图1示出了这种系统的实施例。美国专利号7，150, 572公开了图1所示的热转印打印机，其全部内容被并入以供参考。然而，打印监测系统可以用于任何合适的打印机系统。参考图1，示意性示出的打印机具有由虚线I表示的外壳，所述外壳支撑第一轴2和第二轴3。可移位打印头4也被安装在外壳上，打印头可沿线性轨道移位，如箭头5所示的。打印头4优选地包括可选择性可充能的加热元件；在打印期间，与被充能加热元件相邻的色带上的墨水融化并被转印到基体。打印机色带6从被接收在由轴2驱动的卷轴支架8上的卷轴7延伸出、绕过辊9和10到达被支撑在由轴3驱动的卷轴支架12上的第二卷轴11。由色带6沿用的在辊9和10之间的路径在打印头4前方经过。将要沉积有打印物的基体13沿着与辊9和10之间的色带6平行的路径，色带6介于打印头4和基体13之间。
[0059]轴2被步进马达14驱动并且轴3被步进马达15驱动。又一步进马达16控制打印头4在其线性轨道上的位置。控制器17控制三个步进马达14、15和16中的每个，步进马达能够沿两个方向驱动打印色带6，如箭头18所示的。在图1示出的构造中，卷轴7和11以彼此相同的方式缠绕并且因此沿相同旋转方向旋转从而运送色带，但是将意识到，具体问题应具体分析。在一些实施例中，每个马达被充能以沿带运送方向驱动其相应卷轴。即，马达被设置成推动-拉动地驱动所述带的卷轴。
[0060]轴2可以以任意便利方式被步进马达14驱动。例如在一种实施例中，在轴2和步进马达14的输出轴之间提供固定传动比的驱动联接。这能够例如借助于皮带驱动或轴2本身是步进马达14的输出轴的方式被设置。可以在步进马达14的输出轴和轴2之间提供齿轮箱。轴3可以由步进马达15通过使用类似设置来驱动。
[0061]在一种实施例中，打印机包括电磁传感器，其被设置成感测电磁福射并且基于感测的电磁辐射生成指示色带性质的数据。在一种实施例中，电磁传感器是光学装置20，其可以是摄像机，例如线扫描摄像机或者面阵摄像机，以便捕获热转印色带的图像。光学装置20捕获在色带的用过区段上一个或更多个“负”图像中的一个或更多个图像。用过色带的图像给出对在基体上打印的图像的质量的指示。例如，如果色带上的负图像过暗，这意味着打印头4没有转印足够的墨水到基体上(B卩，在打印之后过多墨水留在基体上)，这会在例如打印头4没有足够大地压靠到色带6的情况下、或者在打印头4发生故障的情况下发生。光学装置20所捕获的图像由处理图像的控制器17接收。
[0062]图1A示出图1的打印机的另选视图并且能够再次看到摄像机20。在图1A的视图中，色带从卷轴7经过打印头4被运送到卷轴11。
[0063]在某些实施例中，照明源可以用于辅助光学装置20捕获色带上的图像。照明源可以提供恒定照明。替代性地和/或另外地，可以使用闪光照明源。
[0064]在另一实施例中，如图2所示，光学装置包括光学探测器，例如线性光学探测器30。在已经进行打印之后，光学探测器测量色带的光学透射率。由例如发光二极管的至少一个光源31照明色带。在一种实施例中，光源包括多个大功率增红发光二极管。在打印之后过多墨水留在色带上的情况下，比预期更少的光将从所述至少一个光源31行进到光学探测器30，从而提供打印具有不可接受质量的指示。
[0065]算法(在下文被进一步描述)被用于测量打印质量并确定打印误差。具体地，算法比较已经发生打印后留在色带上的墨水量(通过使用在图1和图1A实施例中呈摄像机形式的光学装置20或图2实施例中的光学探测器30捕获的数据)与发生良好打印之后会留下的预期墨水量。可以使用任何合适的算法。例如，打印的点或像素的预期总数量能够与从色带去除的实际点相比较。在另一实施例中，打印的每个单个点能够与从色带移除的相应实际点相比较。替代性地，打印能够被划分成区域(例如线或其他区)，并且能够在预期图像和色带上的测量图像之间比较区域的总和或平均值。
[0066]控制器17还可以接收指示试图被打印在基体上的图像的信号。控制器17被编程以执行在被接收的与试图被打印头打印的图像有关的数据组和从光学装置所捕获的图像接收的数据组之间的比较，并且提供指示出这两个数据组之间的一致性水平的输出。输出能够是模拟或数字形式。这个方法提供了一种手段，其提供与试图被打印头打印相比的对打印头已经实际打印的成功性和或准确性的指示。
[0067]使得控制器17能够接收指示出这两个数据组之间的可接受一致性的预定水平的输入，并且控制器17进一步被可选地编程为提供又一输出，其指示出这些输出的任意给定一致性输出或输出系列是否满足、超过或不是预定水平。借助这样的方法，控制器17能够进一步可选地提供〃合格/不合格〃的输出和宣告。
[0068]更具体地，在如图1和图1A所示的在打印后使用摄像机来捕获色带的图像的情况下，被捕获图像能够与参考图像进行比较。能够通过使用任何合适的图像比较算法来执行这样的比较。例如，被捕获图像中每个像素的值(即I或O)能够与参考图像中的每个像素的值(即I或O)进行比较，并且仅当预定比例的像素(可以是全部像素)具有相同值时可以认为打印是可接受的。可以通过生成要被打印的图像的反像而从要被打印的图像来生成参考图像，其中在要被打印的图像中具有值‘I’的每个像素在反像中具有值‘0’，并且在要被打印的图像中具有值‘0’的每个像素在反像中具有值‘I’。
[0069]上述光学装置具有各种其他用途。光学装置能够在打印前或打印后检查色带。在一种实施例中，光学装置能够读取被插入的色带上的代码，以便获得与色带性质或打印机所需操作有关的信息。例如，光学装置能够被用于扫描包括代码或其他可读记号的专用打印色带引导带。代码可以是加密或未加密的。代码可以例如是一维或二维条形码。打印机可以使用这个代码以提供与色带有关的信息。这样的色带信息能够包括色带等级、宽度、长度(例如为了加速校准新的色带卷)、色带寿命、有效期、供应商或商标、墨水颜色、墨水类型等等。打印机也可以使用代码来提供推荐或默认打印机操作参数，例如最小或最大速度、打印头压力参数、打印头温度或能量信息等等。替代性地或者另外地，能够在不需要特殊代码的任何处理的情况下通过处理色带本身的图像来确定色带的宽度(和色带的其他参数)。
[0070]系统也能够使用色带上的标记来提供色带上的长度测量，之后所述长度测量能够被用于确定卷轴直径。作为背景来说，当新色带卷被插入打印机内时，并且在由相应地驱动供应和收取卷轴的驱动马达实现色带在卷轴之间的运动的情况下，打印机通常需要某些方法来确定色带供应卷轴和色带收取卷轴的直径，以致其能够将驱动马达的旋转运动(例如步进马达的步数)关联于将被抽出或收取的带的线性长度。光学装置使用色带上的这些标记来确定卷轴直径。在一种实施例中，色带包括沿色带长度分开预定距离布置的至少两个标记。例如，标记可以是两个打印条码或可被光学装置读取的其他图像。标记可以是已经去除或部分去除墨水的色带的部分，其具有可被光学装置探测到的不同墨水量或不同表面特性(例如光泽或纹理)。这些标记被光学装置用于将色带长度关联于马达旋转。在一些实施例中，标记可以被打印机生成到色带上(例如通过打印预定图案)，这假定存在足够准确的控制以便允许标记以已知距离分开的方式被适当地定位。在另一些实施例中，标记可以在其生产期间被生成在色带上。
[0071]更具体地，如果已知包括在色带上以已知距离X分开的预定标记，并且如果在带行进了该已知距离X而经过光学装置20时监测卷轴的旋转(以整圈或整圈的部分度量)，则能够确定卷轴直径的测量值。
[0072]即，将意识到，在从卷轴抽出色带或色带被收取到卷轴上的情况下能够应用如下表达式:
N^d = X(I)
其中:d是卷轴直径；并且 η是旋转数量(不必是整数数量的旋转)。
[0073]在一种实施例中，在色带被收取到要确定其直径的卷轴上的情况下，卷轴能够被步进马达驱动通过预定角度距离，并且能够计数步进马达施加到卷轴以导致色带运动通过所述预定标记之间的距离X的步数数量。在假定步进马达的步数与卷轴的一圈旋转之间的已知比率的情况下，能由步数数量径直地确定旋转圈数η。这样，等式(I)中的唯一未知量是直径d，并且因此等式(I)能够被求解以便提供对卷轴直径的指示。
[0074]替代性地，要监测其直径的卷轴可以被联接到去能的步进马达。之后原动力可以被施加到另一卷轴，从而导致要测量其直径的卷轴旋转。之后，能够测量通过去能步进马达的旋转(例如通过由原动力导致拉动所述带)所产生的反电势，以便提供与色带通过已知距离X的运动相对应的脉冲数，其中已知一圈旋转中的脉冲数。之后，能够通过使用上述方法来计算感兴趣的卷轴的直径。现在描述用于驱动马达并测量BEMF (即，反电势)脉冲的电子电路。
[0075]图3示出用于驱动两个步进马达14、15的电路，其中每个步进马达被设置成驱动相应带卷轴7、11。恒压电源100给第一马达驱动电路101和第二马达驱动电路102充能。
[0076]微控制器109发送脉冲输出110至第一马达驱动器101并且发送脉冲输出111至第二马达驱动器102，每个脉冲输出110、111的每个脉冲代表相应步进马达的步进运动。在一种实施例中每个步进马达包括两个正交缠绕线圈，并且电流由相应马达驱动器101、102以依次至线圈中一者或两者且以两序(正和负)的方式施加到相应马达14、15，以便实现马达轴的步进前进。这样，将意识到每个马达驱动器101、102可以由四个连接来连接到其相应步进马达，其中针对两个线圈中的每个具有两个连接。替代性地，每个步进马达可以包括两个单极中心抽头线圈，且电流仅以单序(正或负)的方式被供应。在这样的实施例中，每个马达驱动器101、102可以由六个连接来连接到其相应步进马达，其中针对两个线圈中的每个具有三个连接。[0077]图4更具体地示出适于驱动单极线圈的图3的电路的一部分。电源100的正供电轨道116被设置成供应电流到其中一个马达的四个绕组117、118、119和120。电流通过绕组117-120被晶体管121汲取，所述晶体管121由马达控制和时序逻辑电路122控制。步进率受线123上的输入控制，并且通过线124上的输入来使能或禁用驱动(线124上的高值使能，低值禁用)。
[0078]在马达被充能以便驱动器其相应卷轴的情况下，该马达的驱动电路被使能并且得知马达运动所经过的步数数量(以及因此，马达运动所经过的角度)。在马达被去能的情况下，该马达的驱动电路被禁用(线124为低值)。因此被去能的马达用作发电机，并且在每个马达绕组117-120上生成反电势。图4的框128中的部件对应于图3的马达驱动电路101、102中的一个。绕组120上形成的电压被施加到电平转换器电路125，其输出被施加到过零检测器126，在该过零检测器126的正输入上供给以参考电压。过零检测器126的输出是在线127上的一系列脉冲。那些脉冲被发送给微控制器109。这些脉冲提供对去能步进马达的角度运动的指示，所述角度运动能够以上述方式被用于确定卷轴的直径。
[0079]在另一实施例中，光学装置分析已打印色带的灰阶以便确定打印质量。即，在打印后色带的灰阶图像被获取并被分析，以便确定打印质量。
[0080]指示出打印质量的数据能够单独地或与其他数据或反馈信号(例如指示出色带张力的信息或指示出打印头的能耗的信息)相结合地由控制器使用，以调节打印机参数。这样的参数能够包括打印头角度(即打印头撞击压板辊所在的角度)和打印头压力(即打印头施加到压板辊上的压力)。在下文进一步详细描述打印头压力的调节。现在描述打印头角度的调节。
[0081]图5示出压板辊130、打印头边缘132和剥离辊133，所述剥离辊133被设置成在打印后引导色带离开打印路径。线134代表盖板21的相邻边缘。虚线135代表在最接近打印头边缘132的点处与辊130相切的位置(将意识到在打印期间，基体和打印色带将被夹设于边缘132和辊130之间)。线136代表从辊130的旋转轴线137延伸的半径。线138代表穿过轴线137并且与边缘134平行的概念线。线138仅仅是代表穿过轴线137的基准方向，能够测量半径136相对于该基准方向的对应于角139的角度位置。
[0082]角140是打印头相对于切线135的倾斜角。这个角对于所产生的打印的质量关键的，并且通常由制造商规定，例如必须与如30度的名义值相差在I或2度内。但是，不同打印头呈现不同特性，并且希望能够对角140进行一度或两度的精细调节。
[0083]将意识到，角140首先依赖于打印头在其支撑结构上的定位并且其次依赖于切线135的位置。如果打印头要在图5中向右移，则打印头相对于辊的旋转轴线的角度位置将变化。该角度位置由角139的幅值来代表。随着角139增加，角140减小。类似地，如果图5中所示的打印头要向左移，则代表打印头相对于辊的旋转轴线的角度位置的角139将减小，并且角140将增加。这种关系使得可以通过调节打印头4如图1中箭头5所示沿轨道的位置而对打印头角度做出调节。能够基于指示出如上所述由光学装置产生的打印质量的数据来做出这样的调节。
[0084]在另一实施例中，光学装置能够被用于探测色带随时间的横向运动(轨迹)。这样的运动可以是沿大体与在供应卷轴和收取卷轴之间的预期色带运动方向垂直的方向。例如，如果在带盒上存在弯曲轴或心轴，则色带将倾向于追踪辊的一端，例如色带可能伸缩并导致色带断开。如果色带横向运动超过预定极限值，则打印机能够向用户发出警告消息。
[0085]光学装置也能够被用于探测色带的末端，以便给予用户色带何时需要被更换的预先警告。能够在距其末端固定距离处标记色带，或者色带能够具有沿长度的规则标记，以便提供与色带的剩余长度有关的信息。
[0086]探测的图像能够被用于探测丢失或错误像素，并且因而调节打印图像。在一种实施例中，探测的图像能够与指示出打印头的加热元件的电阻率的数据相结合，以便确定打印头的加热元件的状态。例如，已知通过测量热打印头中的各电阻的某些电气性质来探测所述电阻的‘完好性’或状态的方法。通过比较预期图像与色带的实际图像，光学装置能够探测色带上的“丢失点”(图像上的未打印像素)，并且单独地或与旨在识别打印头的故障加热元件的系统结合地工作，以便提供一个或更多个下述特征。打印机能够沿打印头移动图像以便不使用故障像素来打印，而是使用已经被确定正常工作的像素。即，可以仅使用未探测到故障的加热元件来打印图像。
[0087]在另一实施例中，打印机能够在脏打印头导致的丢失像素和打印头故障所导致的丢失像素(例如有缺陷的电阻元件)之间进行区分。控制器能够使用如下逻辑在脏打印头和缺陷打印头之间进行区分。如果光学装置生成的数据指示出打印图像中已经丢失了一些像素并且故障加热元件探测系统也指示出故障像素，则生成故障打印头消息。然而，如果光学装置指示出丢失像素，但是故障加热元件探测系统没有指示出对应加热元件的故障，则能够确定打印头可能脏了。打印机能够被构造成向用户提供关于两种情况之间进行区分的警告(例如在前一情况下是〃请更换打印头〃并且在后一情况下是〃请清洁打印头〃)。打印机也能够提供被显示在屏幕上的用户友好的图像，以便通过显示哪些被恰当地打印、哪些未通过电阻测试以及哪些仅看起来是脏的而给出坏/脏的加热元件或像素的WYSIWYG显
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[0088]在另一实施例中，本公开提供用于所谓的滑动模式打印的装置和方法。滑动模式打印是一种热转印打印方法，其中打印机控制器将热转印色带的速度控制成为比要被打印的基体的速度更小的速度。在相同过程期间，控制过程将信号输出到热转印打印头以便打印图像，该图像沿色带和基体的运动方向类似地减小尺寸，以致随着热转印打印进行，墨水某种程度地“涂抹”到基体上。所需结果是，在色带和基体运动方向的平面中，完整尺寸的图像被打印到基体上，但是消耗的色带的量小于完整尺寸的图像。
[0089]滑动模式打印有三重目的。该方法:(i)比常规打印消耗更少的色带；(ii)在给定打印机约束和热打印技术的约束下，能够打印到比以对于产生可接受质量而言通常可行的速度更快的速度运动的基体上；以及(iii)增加打印机的产能，这是因为对于给定色带加速度，在较短时间段内实现了滑动打印所需的较低的色带速度。
[0090]热转印打印中所用的打印头通常相对于与要被打印的基体相邻的压板或辊被定位。热转印打印过程需要打印头压抵靠于基体、热转印色带被夹在打印头和基体之间、并且基体压抵靠于压板、辊或其他支撑物。打印头压抵靠于色带和基体的力或压力需要被维持在预定极限值内，以便提供具有可接受打印质量的足够打印并且避免钩破或折断色带或基体。因此，将意识到，当试图以滑动模式打印时，打印头压力的容限稍紧于常规打印中的，并且因此，例如色带和基体的摩擦性质的其它因素是影响成功的滑动模式打印的实质性因素。因此，当设定热转印打印机以使其以滑动模式打印时，需要在设定打印头压力方面的附加精确量，并且此外，对于所用的不同类型的基体和色带，设定可能需要是不同的。
[0091]一旦滑动模式打印机被设定并打印，则打印质量会随着基体的摩擦特性的细微变化而改变，或者打印质量会由于例如大气温度和湿度的环境变化而变化，即使是相同类型的基体，基体的摩擦特性也会随批次而变化。打印质量也会不利地受灰尘或其他因素(其会改变色带相对基体和打印头的摩擦及因此的滑动)的影响。因此，不具有足够控制的滑动模式打印能够证明在基体上打印一致质量图像的稍不可靠的方法并且能够导致过多地出现色带折断和/或不良/不可接受的打印质量。这又能够导致不可接受的打印"停机"以及因而导致维护和调整成本。
[0092]在某些情况下，滑动模式打印的期望优点不仅被可接受质量的打印图像的不可靠或不一致的水平所否定。其主要原因是，滑动模式打印的现有方法是“开环的”，这是因为最初设定打印头压力，但是之后压力并不响应于例如如上所述基体和色带的摩擦特性的变化而被控制。因此，被选择以提供可接受滑动模式打印和打印质量的最初压力会变得太低或者太高，在任一情况下均会导致一者或两者的不良、不可接受的打印质量或打印机故障，例如色带断裂。
[0093]本公开提供用于滑动模式打印的闭环控制方法和设备，在各种实施例中，其响应于反馈信号而自动地和/或连续地调节打印头压力，所述反馈信号代表了确定打印头压力是否倾向于变得过轻或过重并且将打印头压力维持处于递送在预定极限值内的可接受打印质量的水平的方法。本公开还提供了控制打印图像和打印质量的方法，其包括通过响应于反馈信号调节至打印头的各加热元件的功率来调节图像的暗度。
[0094]图6和图6A示出了能够进行滑动模式打印的打印机300的实施例。图6示出处于延伸位置的打印头4并且图6A示出处于缩回位置的打印头4。打印机300的各方面类似于图1所示的，并且使用相同的部件编码。打印头4被可枢转地安装在托架50上，该托架50可沿线性轨道22平移，该线性轨道22相对于基板21固定就位。控制打印头组件50的位置的步进马达16位于基板21后方，但是驱动带轮23，该带轮23又驱动绕另一带轮25延伸的皮带24，该皮带24被固定到托架组件50。因此带轮23沿顺时针方向的旋转在图6中向左驱动托架组件50并因此驱动打印头4，而带轮23沿图6中逆时针方向的旋转在图6中向右驱动打印头组件4。通过附接到枢轴40的一个臂42上的皮带32的运动来提供打印头4抵靠色带6和基体的压力，该枢轴40的另一臂44被附接到打印头4。通过使用马达46来控制带轮48的运动从而移动皮带32,这实现对打印头4所施加的压力的准确调节。马达46优选地是步进马达。通过使得马达4沿一个方向步进(完整步数或微步数)，皮带32将枢轴40旋转成使得打印头4更靠近基体定位并且压力增加，并且通过使得马达46沿另一方向步进，皮带32使得枢轴40沿另一方向旋转，从而减小打印头4的压力。通过感测驱动皮带32的马达46的步进马达驱动参数并且关联其作为打印头压力的量度，控制对打印头压力的精细调节，如下文更具体描述的。
[0095]能够被用于感测打印头压力的一个参数是当打印头运动时马达46消耗的功率，因为随着打印头压力增加，马达46必须更努力工作以运动，因此消耗更多功率。这参考图8被描述。测量步进马达消耗的功率的一种方法是测量马达驱动电路200所汲取的功率，该电路200借助于稳定DC (即恒压)电源201来驱动步进马达46。在这样的情况下，汲取的电流是汲取的功率的有用指示。这是因为，如果假定电压是恒定的(由于电源201的性质，情况如此)，则将意识到监测电流与马达驱动器200所消耗的功率成正比，比例常数由恒定电压得出。虽然感兴趣的是被供应到马达46的功率，但是如果假定马达驱动器200所消耗的功率相比于马达46所消耗的功率(已经发现这是合理消耗)是可以忽略的，则监测被供应马达驱动器200的功率提供了对被供应到马达46本身的功率的可接受近似。
[0096]测量马达驱动器200所汲取的电流的便利方法是在电源201和马达驱动器200之间的线路内插入小电阻202 (例如具有0.3欧姆阻抗的电阻)，并且测量测量电阻202上的压降，根据欧姆定律，所述压降将与汲取的电流成正比。压降被施加到电平转换器203，之后被传送到模数转换器204，所述模数转换器的输出被传送到微处理器205。微处理器205可以专用于分析指示出马达46所汲取的功率的信号或者可以额外地执行附加功能。具体地，如图8所示，微处理器205可以提供控制信号至马达驱动器200，从而导致马达驱动器200使得马达46步进。
[0097]因为现代的步进驱动电路通常借助于在高脉冲频率(例如50 kHz)操作的脉宽调制来驱动马达，所以期望从电阻上的压降滤波掉这些切换频率。这是因为虽然脉宽调制被施加到马达驱动器200和马达46之间的连接，但是脉宽调制将影响马达驱动器200从电源201汲取的电流。切换频率可以通过使用具有适当截止频率的低通滤波器被滤波，其中该适当截止频率例如小于脉冲频率的1/10(例如在先前示例中，对于50 kHz的脉冲频率来说的5 kHz的截止频率)。
[0098]在确定压板何时接触辊时，已经发现通过使用图8的电路来监测被供应到马达驱动器200的功率是有用的。之后，其他技术(如下所述)能够被用于在打印头和辊之间接触之后控制马达。
[0099]将意识到，一旦步进马达46已经产生了正确的头压力，则能够通过沿逆时针方向旋转两个马达46和16以提供基本相同的线性皮带速度来执行间歇打印冲程。以此方式，在维持头压力的同时，打印头能够沿线性轨道运动。
[0100]图6和图7所示的皮带驱动系统提供了显著优点。因为不需要压缩空气，所以所述皮带驱动系统能够容易地集成到通常使用热转印打印机的生产线中。该设计减少了打印头跳动，这是因为相比于仅控制打印头的力的现有技术的空气驱动系统，能够精确地控制头位置。另外，打印头4能够根据需要在打印之间或多或少地被提升，从而允许较高的产能；因为打印头能够运动更短距离，所以能够更快速地完成。
[0101]打印机300可以使用各种反馈信号来控制打印头的操作。在一种实施例中，系统包括光学装置(如前所述)，例如摄像机，从而捕获在打印头和色带重绕卷轴之间的色带用过区段的图像。在另一实施例中，系统使用来自色带驱动系统的工况的反馈。例如，反馈可以包括来自色带供应卷轴步进马达、色带收取卷轴步进马达或二者的做功、反电势、温度和其他反馈信号。每个信号均代表打印以及带驱动和带运动过程中的一个侧面。
[0102]当使用例如摄像机的光学装置时，摄像机图像探测用过色带上的“负”图像的“灰阶”。能够意识到，如果打印头压力过弱，则热打印头将沉积较少墨水到基体上，从而留下更多墨水在用过色带上，因此由摄像机捕获的用过色带图像将呈现比所需的更深的灰度。控制系统借助于适当PID或其他控制算法响应这个信号，并且导致打印头枢转步进马达会旋转计算数量的步数，以便增加或减少压力，从而将从色带沉积的墨水量维持在预定极限值内。[0103]相反地，如果打印头压力过高，则其会开始导致色带和基体之间的滑动更困难(更大摩擦)，那么色带的卷轴驱动马达的反馈信号将显示出对应变化，因为那些马达会更努力工作以便在卷轴之间推动-拉动色带。控制系统借助于PID或其他控制算法响应这些反馈信号，以便使得打印头枢转马达沿减小色带和基体上的打印头压力所必须的方向步进以计算数量的步数。
[0104]借助于这种控制算法，能够意识到，能够响应于反馈信号来调节打印头压力以便连续地传递打印头压力，所述打印头压力会在打印机的整个操作运行期间实现可接受质量图像的充分的滑动模式打印。因此自动校正的闭环控制的滑动模式打印方法和设备实现了滑动模式打印的优点，且同时避免了失败或不可接受打印质量的原因。
[0105]用于控制至打印头的各个加热元件的功率的类似控制机制可以结合于或独立于前述打印头压力控制方法被使用。具体地，如果光学装置探测到在用过色带上的图像(或者其部分)比所需的更浅或更深，则被提供给打印头的加热元件的能量可以被调节以提高图像质量。
[0106]在另一方面，打印系统提供了对打印头抵靠色带和基体施加的压力的精确控制。现有技术使用气缸来控制打印头的压力。在现有设置中，气缸压力会被设定得过高，这会导致色带和/或打印头的过早失效。当抵靠压板移动打印头时，需要探测打印头抵靠压板的接触点。在一种实施例中，在打印头或辊/压板内提供测力仪(或本领域中公知的其他适当的力测量装置)，当在某位置处达到所需力时该测力仪会通知用户。
[0107]上文已经解释了，能够通过监测被供应到马达46的功率(或通过监测与被供应到马达46的功率成近似已知关系的数量)来监测打印头施加到压板辊的力。随着马达运转，电流开始降低并且随后在打印头接触压板时达到峰值。基于校准技术，能够得知控制器导致马达46可转动经过的步数的数量，以致打印头在压板上施加所需力。
[0108]在进一步细节中，图9示出了三个振荡轨迹。标记为A的第一轨迹示出了由微处理器205提供给马达驱动器200的步进命令信号。标记为B的第二轨迹示出电阻202上的监测压降。
[0109]随着步数300被施加到马达46，打印头接近且随后接触压板。从第二轨迹B能够看出，电阻202上的压降(且因此通过其的电流)在301处增加，从而表明打印头已经接触压板。这通过比较监测压降和预定阈值而能够由微处理器205感测到。其后，一系列其他步数302被施加到马达46从而导致打印头抵靠压板施加的压力增加。通过使用感测打印头施加在压板上的压力的测力仪通过使用反馈机制能够确定被施加的步数数量。以此方式，能够施加一个或更多个步数，能够从测力仪获得读数，并且能够做出是否应当施加其他步数的判定。替代性地，从具体力需要应用具体数量的步数的先前判定能够得知要被施加的步数数量。
[0110]例如，在一种实施例中，当40N的力被打印头施加到压板时发生最佳打印。图10是示出在达到阈值之后被施加到马达46的步数数量与得到力之间的关系的图形。通过使用测力仪测量由打印头施加到压板的力来试验地获得这个数据，并且从这个数据能够得出所应用的步数和所施加的力之间的下述近似关系:
力=2.1346X 步数 + 42.998(2)。
[0111]在一种实施例中，由至马达驱动器200的输入来设定马达驱动器200驱动马达46所用的电流。输入可以受微处理器205控制。在达到表明打印头和压板之间接触的阈值之前，马达46可以以相对小的电流被驱动，并且之后为了提供额外转矩，马达46可以以较大电流被驱动。这能够参见与图9中的第二轨迹B。实际上，增加被供应到马达的电流会增加马达所提供的转矩，从而降低马达将失速的风险并且使得更容易合适地实现所需压力。实际上，在一种实施例中，确保马达转矩使其能够提供比实际需要的力大50%的力。
[0112]图9还示出了向步进马达46施加步数303以导致打印头远离压板地缩回。为了施加步数303，马达46以较小电流被驱动，如从第二轨迹B所见的。
[0113]最后，图9包括第三轨迹C，其是测量被施加到压板上的力的测力仪的输出。能够看出在第一时间304期间，可忽略的压力被施加在压板上。在第二时间305期间，当打印头已经接触压板时，能够看出显著较大的压力被施加在压板上，并且在施加步数302之后，所施加的压力进一步增加。在施加步数303之后，压力再次下降。
[0114]这种压力控制对于滑动模式打印也是重要的。这个特征省去了用户设定压力，因为打印机自动完成了。
[0115]精确打印头位置控制的额外优点是当在具有不均匀厚度的基体上打印时调节打印头的位置的能力。例如，由膜片形成拉链密封的塑料袋，其中更厚拉链横跨所述膜被形成。当在这种基体上打印时，将需要能够使得打印头从较厚部分移开。使用本打印头，打印头能够被快速地调节以跳过拉链，将其移动正好足够远以从拉链畅通，并且之后快速移回以便能够打印。使用现有打印头设计，打印头会完全延伸或完全缩回，而无法控制在其间的状态。也就是说，实施例允许打印头的位置被调节以适应各种基体厚度和基体厚度的变化。
[0116]这种精确控制能够由图3示出的双皮带设置提供。替代性地，这种精确控制能够通过使用例如图11所示的单皮带设置提供。
[0117]在图11的设置中，打印头不沿线性轨道运动。这样的运动实际上不是仅以连续模式操作的打印机中所必须的。然而，打印头4仍然被设置成绕枢轴40旋转，该旋转由臂42的运动所导致，由皮带32移动臂42，该皮带32被绕在带轮48上，该带轮48又由步进马达46驱动，如上所述。因此图11的设置提供了准确压力控制的优点(如上所述)，但是这是在打印头不沿线性轨道运动的打印机中。
[0118]在图12所示的替代性实施例中，打印头4绕与辊51同轴的枢轴40a旋转。皮带32绕辊48、51缠绕，辊48被步进马达驱动，如上所述。
[0119]在图6、图11和图12的每种实施例中，通过由步进马达驱动的皮带的运动使得打印头绕枢轴旋转。这将一定弹性引入到步进马达的旋转与打印头绕枢轴的旋转之间的联接中，并且已经发现这样的弹性提供实现打印头旋转的有效且可靠的方式。实际上，本公开预见到了，可以通过在驱动马达和打印头之间提供弹性的任意联接来导致打印头绕枢轴旋转。在一种实施例中，皮带32是10 mm宽且351 mm长的Synchroflex AT3皮带。皮带所绕的带轮均是Synchroflex AT3 15带齿带轮。但是将意识到,在替代性实施例中可以使用其他皮带和带轮。
[0120]在替代性实施例中，打印头可以被直接联接到步进马达以实现其旋转。
[0121]示例
6400 Videojet Dataflex?打印机被改进成包括光学装置，以提供打印质量评估。具有数据捕获卡的独立PC被用于数据捕获和处理。但是，将意识到可以通过打印机内的适当硬件来实施PC的功能。
[0122]如图13示意性示出的，通过两个线性光学探测器150来测量打印后色带的光学透过率。这些探测器150被置于色带上方大约35 mm。从下方使用发出645 nm波长的光的八个大功率增红发光二极管151来照射色带。发光二极管151被装纳在打印机色带下方的灯箱152内。光从发光二极管行进通过聚光丙烯酸半杆(acrylic half rod)153和透镜式散射器154。散射器沿色带长度从发光二极管保持会聚光，但是在色带的宽度上将光散射以便确保在色带宽度上的均匀照明。光通过灯箱顶部的窄缝155离开灯箱。色带覆盖所述缝，从而最小化污染风险。光学传感器150和平凸会聚透镜156被置于色带上方。光学传感器使用256个光电二极管来成像所述色带。Videojet Dataflex?打印机以300dpi打印。对于55毫米色带(650个色带像素)而言,每个光电二极管测量来自三个色带像素的光。信噪比足以探测单个像素失效。
[0123]控制电子器件由三个元件构成:电源、传感器控制逻辑、以及步进马达信号处理单元。电源为LED产生+5V供应、-5V供应和八个恒流源供应。包括电位计以允许LED亮度变化。TAOS线性传感器阵列需要5V的供应电压、1.5 MHz的时钟和一系列输入(SI)信号。控制逻辑从12MHz石英振荡器产生1.5 MHz时钟和SI信号。SI上的上升沿每160个时钟循环出现一次并且触发来自传感器的数据的输出。这个数据被传递到PC。
[0124]步进马达信号处理单元多路复用来自主打印机PCB的步进马达信号并且将所述信号传递到PC。测试操纵所述步进马达，并且由装备有Adlink PCIe 2010数据采集卡的外部PC来捕获和处理传感器数据。
[0125]光学打印质量评估技术使用算法来示范如何能够识别打印错误。来自打印机的步进马达信号被用于在打印期间跟踪色带和打印头。这些运动之后被组合以便得出在所有时间上相对于光学传感器的色带位置。这个信息被用于将光学传感器所记录的图像匹配于它们沿色带的真实位置。沿色带每200 Mffl的点的传感器图像被提取并以正确次序被置于新图像内。这提供了探测的图像数据。针对探测的色带图像内的每个竖直线，获得打印暗度的总和。然后，这些数据与预期图像数据相比较。
[0126]打印质量评估技术使得能够进行对如下打印失败模式的探测:失败的打印头像素、未对准打印头、打印错误和打印头压力下降。图14A和图14B比较了良好打印的预期和感测数据。图15A至图17B示出了在已经发生打印之后保留在色带上的墨水的预期量(预期打印)以及在失败打印之后保留的实际量(感测打印)的图像。能够清楚地看出失败打印的图像缺陷。图15A和图15B显示了失败像素，图16A和图16B显示了打印头压力下降，并且图17A和图17B显示了未对准的打印头。
[0127]图18和图19显示了预期数据和感测数据的图形比较，其用于识别打印错误并评估传感器可再现性。图18比较良好打印的预期和感测数据。预期和传感器数据之间的关联是清楚的。绘出了十七个清晰的传感器数据轨迹。传感器数据显示出良好的可再现性。图19比较了 ’打印头压力下降’失败模式的预期和感测数据。示出了传感器数据中的图像强度的减小。
[0128]描述和示出的实施例应该被认为在性质上是描述性的而不是限制性的，应该理解的是，仅示出并描述了优选实施例并且希望保护落入如权利要求所限定的本发明范围内的所有修改和改型。应该理解的是，虽然在说明书中使用词语如“优选的”、“优选地”、“优选”或“更优选”来建议所描述的特征是理想的，但是其不是必要的并且缺少这样特征的实施例可被认为落入所附权利要求所限定的本发明的范围内。关于权利要求，希望的是当使用词语如“一”、“一个”、“至少一个”或“至少一部分”来提到一个特征时，不试图将权利要求仅限制于仅一个这样的特征，除非权利要求中明确相反地声明。当使用语言“至少一部分”和/或“一部分”时，项目能够包括项目的一部分和/或整个项目，除非权利要求中明确相反地声明。
[0129]在本文通过“步数”来引用步进马达的运动，但是将意识到术语“步数”试图广义地涵盖完成由步进马达的构造限定的完整步数以及能够通过使用公知微步数技术来控制马达运动所经过的子步数。例如，在一些实施例中，马达46 (图3)步进以1/8的微步数来步进。
[0130]在本文已经参考步进马达，将意识到在替代性实施例中也可以使用除步进马达之外的其他马达。实际上，步进马达是被称为位置受控马达的一类马达的示例。位置受控马达是通过指令的输出旋转位置来控制的马达。即，输出位置可以根据要求变化，或者可以通过控制指令输出旋转位置改变所处的速度来改变输出旋转速度。步进马达是开环位置受控马达。即，与指令旋转位置或旋转速度相关的输入信号被馈送到步进马达，并且步进马达被驱动以实现所指令的位置或速度。
[0131]一些位置受控马达具有提供指示出马达的实际位置或速度的反馈信号的编码器。反馈信号可以被用于产生与指令输出旋转位置(或速度)相比较的误差信号，所述误差信号被用于驱动马达来最小化误差。以此方式具有编码器的步进马达可以形成闭环位置受控马达的一部分。
[0132]闭环位置受控马达的替代性形式包括具有编码器的DC马达。来自编码器的输出提供反馈信号，当反馈信号与指令输出旋转位置(或速度)相比较时能够生成误差信号，误差信号被用于驱动马达来最小化误差。
[0133]将从上文可知，各种位置受控马达是已知的并且能够被用于打印设备的实施例。将进一步意识到，在另一些实施例中可以使用常规DC马达。
[0134]虽然在本文已经参考一个或更多个控制器，但是将意识到能够通过一个或更多个控制器来提供本文描述的控制功能。这样的控制器能够采取任何合适的形式。例如可以通过一个或更多个适当编程的微处理器(具有用于程序代码的相关存储器，这种存储器包括易失性和/或非易失性存储器)来提供控制。替代性地或者另外地，控制可以通过其他控制硬件提供，所述控制硬件例如但不限于专用集成电路(ASIC)和/或一个或更多个被适当构造的现场可编程门阵列(FPGA)。
[0135]虽然本文的各种公开描述了两个带卷轴中的每个均由相应马达驱动，但是将意识到在替代性实施例中，可以以不同方式在卷轴之间输送所述带。例如可以使用位于这两个卷轴之间的输带辊。另外或者替代性地，供应线轴可以被设置成向带运动提供机械阻力，从而生成在带中的张力。
[0136]在本文已经参考探测入射在光学传感器上的光，但是应该意识到在本发明的一些实施例中，也可以使用其他形式的电磁辐射。即，不需要传感器来探测可见光。
[0137]在本文已经参考基于打印后感测的色带性质来生成数据，但是在另一些实施例中可以基于打印图像的性质来生成这样的数据。即，可以从已经执行打印后的基体来生成数据。这样的数据之后可以被类似于如在本文已述的从打印后色带的获得的数据被使用。具体地，本文参考生成指示打印后留在色带上的墨水量的数据和/或基于打印后留在色带上的墨水量生成数据，但是能够生成指示打印后沉积在基体上的墨水量的类似数据和/或基于打印后沉积在基体上的墨水量来生成类似数据。
[0138]本文已经参考使用光学方法来确定打印后留在色带上的墨水量。也能够使用其他方法。例如，在一些实施例中，可以通过使用设置成从色带生成数据的电容传感器来确定打印后留在色带上的墨水量。
[0139]已经参考了监测打印质量的优化。能够以任意便利的方式监测这样的打印质量，并且在本文已经描述了各种方式。具体地，可以基于对应于试图要被打印的像素的被打印像素的数量来限定打印质量。替代性地或者另外地，可以通过比较图像内打印的像素总数量与试图要被打印的像素数量来限定打印质量。在一些实施例中，打印质量度量可以基于打印图像的相对暗度(或打印后色带的相对“明度”)而定。
【权利要求】
1.一种热转印打印机，包括: 第一和第二卷轴支架，所述第一和第二卷轴支架均被构造成支撑色带的卷轴； 色带驱动器，所述色带驱动器被构造成使得色带从所述第一卷轴支架运动到所述第二卷轴支架； 打印头，所述打印头被构造成将墨水从所述色带选择性转印到基体；以及 马达，所述马达被联接到所述打印头并且被设置成改变所述打印头相对于执行打印所处的表面的位置，从而控制所述打印头施加在所述表面上的压力； 其中，所述打印头可绕枢轴旋转，并且所述马达被设置成导致所述打印头绕所述枢轴的旋转以便改变所述打印头相对于所述表面的位置。
2.根据权利要求1所述的打印机，其中，所述马达经由柔性链接被联接到所述打印头。
3.根据权利要求2所述的打印机，其中，所述链接是皮带。
4.根据权利要求3所述的打印机，其中，所述皮带绕过由所述马达驱动的辊，以致所述马达的旋转导致所述皮带的运动，所述皮带的运动导致所述打印头绕所述枢轴旋转。
5.根据权利要求4所述的打印机，其中，所述皮带沿着至少部分线性路径运动，所述打印头被安装到与所述皮带联接并被构造成随所述皮带沿所述路径运动的部件，其中所述部件沿所述路径的运动导致所述打印头绕所述枢轴旋转。
6.根据权利要求4所述的打印机，其中，所述皮带绕过另一辊，所述枢轴与所述另一辊同轴。
7.根据任意前述权利要求所述的打印机，还包括: 打印头驱动机构，其用于沿与所述预定基体运输路径大体平行地延伸的轨道来运输所述打印头。
8.根据任意前述权利要求所述的打印机，还包括控制器，其被设置成控制所述马达以控制所述打印头绕所述枢轴的旋转。
9.根据权利要求8所述的打印机，其中，所述控制器被构造成监测所述马达的参数。
10.根据权利要求9所述的打印机，其中，所述参数是供应给所述马达的功率。
11.根据权利要求10所述的打印机，其中，所述马达是步进马达。
12.根据权利要求11所述的打印机，其中，所述步进马达由马达驱动电路驱动，并且所述控制器被构造成监测被供应给所述马达驱动电路的功率。
13.根据权利要求10或12所述的打印机，其中，所述控制器被构造成通过监测指示出被供应的功率的参数来监测被供应的功率。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的打印机，其中，所述控制器被构造成比较所监测的参数与阈值。
15.根据权利要求14所述的打印机，其中，所述阈值被选择成允许所述控制器确定所述打印头是否已经接触所述表面。
16.根据权利要求15所述的打印机，还包括在所述打印头与所述表面接触之后导致所述打印头的进一步旋转。
17.根据权利要求16所述的打印机,其中,所述进一步旋转是预定进一步旋转。
18.根据权利要求16所述的打印机，其中，所述进一步旋转是基于所监测的参数。
19.根据权利要求8-18中任一项所述的打印机，其中，所述控制器被设置成基于所监测的参数来控制所述打印头绕所述枢轴的旋转。
20.根据权利要求18或19所述的打印机，其中，所述监测的参数是所述打印头施加在所述表面上的压力。
21.一种热转印打印机，包括: 第一和第二卷轴支架，其均被构造成支撑色带的卷轴； 色带驱动器，其被构造成使得所述色带从所述第一支架运动到所述第二卷轴支架； 被构造成将墨水从所述色带选择性转印到基体的打印头； 第一和第二马达； 打印头驱动机构，其用于沿与预定基体运输路径大体平行地延伸的轨道来运输所述打印头并且用于使得所述打印头移位成接触和离开所述色带；以及 打印头压力控制机构，其用于沿多个离散压力设定点控制所述打印头抵靠所示色带和所述表面的压力。
22.根据权利要求21所述的打印机，其中，所述打印头驱动机构包括: 第一皮带，其操作地连接到所述打印头并且与所述预定基体运输路径大体平行地延伸； 用于控制所述第一皮带的第一马达； 第二皮带，其操作地连接到所述打印头并且与所述第一皮带大体平行地延伸； 用于控制所述第二皮带的第二马达； 由所述第二皮带驱动的枢转机构； 其中通过移动所示第二皮带来控制所述打印头施加在所述色带上的压力。
23.根据权利要求21或22所述的打印机，其中，所述这枢转机构包括接合所述第一皮带的基座、枢转地连接到所述基座并接合于所述第二皮带的第一臂、以及第二臂，其中所述打印头被置于所述第二臂上。
24.根据权利要求所述22或23所述的打印机，其中，所述第一马达和所述第二马达中的至少一个是步进马达。
25.根据权利要求21-24中任一项所述的打印机，还包括光学装置，其用于在用过色带离开所述打印头之后从所述用过色带捕获图像。
26.根据权利要求25所述的打印机，其中，所述光学装置被构造成提供反馈信号到所述控制器。
27.一种热转印打印机，包括: 第一和第二卷轴支架，其均被构造成支撑色带的卷轴； 色带驱动器，其被构造成使得所述色带从所述第一卷轴支架运动到所述第二卷轴支架； 被构造成将墨水从所述色带选择性转印到基体的打印头； 马达，其被联接到所述打印头并且被设置成改变所述打印头相对于执行打印所处的表面的位置，从而控制所述打印头施加在所述表面上的压力；以及 监视器，其被设置成监 测所述打印头是否已经到达相对于所述表面的预定位置。
28.根据权利要求27所述的打印机，其中，所述监视器被设置成监测所述打印头是否已经接触所述表面。
29.根据权利要求27或28所述的打印机，其中，所述监视器被进一步设置成生成指示所述打印头施加在所述表面上的压力的数据。
30.根据权利要求27或28所述的打印机，其中，所述马达的运动至少部分基于所述监视器的输出 。
【文档编号】B41J25/312GK103930280SQ201280050648
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年8月15日 优先权日:2011年8月15日
【发明者】M.麦克内斯特里, S.巴克比 申请人:录象射流技术公司