具有磁性线性编码器可读标记的输送带转让专利

申请号 : CN201680016551.4

文献号 : CN107428178B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 安德里亚斯·莱曼詹弗兰科·马尔孔朱塞佩·鲍希塞尔古奥·勃尔塔齐马泰奥·迈坡李

申请人 : 哈伯西有限公司

摘要 :

一种输送带(1),用于在带行进方向上输送货物,包括嵌入所述输送带中的磁性标记(21、22),所述磁性标记(21、22)被布置在平行于带行进方向的至少一行(2)中,其特征在于:a)磁性标记(21、22)由弹性体、热塑性弹性体或热塑性材料的基体形成,基体中嵌入有铁磁材料颗粒,b)基于基体和铁磁材料颗粒之和,基体填充有体积含量为60%至90%的铁磁材料颗粒;c)标记的几何厚度为带的总厚度的30%至70%;和d)铁磁材料具有在30kJ/m3至100kJ/m3的范围内的最大能量积(BH)max。该带适合长时间使用在单程线性头喷墨打印机中,并允许带的精确位置确定。

权利要求 :

1.一种用于在带行进方向上输送货物的输送带,包括嵌入所述带中的磁性标记,所述磁性标记被布置在平行于所述带的行进方向的至少一行中,其特征在于,a)磁性标记由弹性体材料、热塑性弹性体材料或热塑性材料的基体形成,-磁性标记的所述弹性体材料选自:交联的天然橡胶或硫化的天然橡胶或交联的合成橡胶或硫化的合成橡胶;

-磁性标记的所述热塑性弹性体材料选自包括以下各项的组:苯乙烯嵌段共聚物、热塑性聚氨酯和热塑性聚酰胺;

-磁性标记的所述热塑性材料选自包括以下各项的组:a)结构XHC=CH2的乙烯基单体的均聚物和共聚物,其中X选自由以下各项组成的组:氯代、乙酰氧基、和氰基,并且共聚单体是乙烯和/或丙烯;b)乙烯-α-烯烃共聚物,其中所述α-烯烃选自由以下各项组成的组:丙烯,1-丁烯,1-己烯,1-庚烯和1-辛烯;和c)热塑性聚酯;

所述基体具有嵌入在其中的铁磁材料颗粒,

b)基于基体和铁磁材料颗粒的总和,基体填充有体积含量为60%至90%的铁磁材料颗粒;

c)标记的几何厚度为带的总厚度的30%至70%;和

d)铁磁材料具有在30kJ/m3至100kJ/m3的范围内的最大能量积(BH)max。

2.根据权利要求1所述的带,其中:

所述基体的材料是所述弹性体材料或所述热塑性弹性体材料。

3.根据权利要求2所述的带,其中:

所述弹性体材料是NBR或EPDM;或热塑性弹性体材料是TPU。

4.根据权利要求1、2或3所述的带,其中:

铁磁材料是钡铁氧体或锶铁氧体。

5.根据权利要求1、2或3所述的带,其中:

具有嵌入在其中的铁磁材料颗粒的弹性体材料或热塑性弹性体材料的基体为平行于带的纵向方向延伸的条带的形式,并且条带被嵌入形成在覆盖层中的凹槽中,覆盖层包括热塑性弹性体材料或热塑性材料或由热塑性弹性体材料或热塑性材料构成,覆盖层的所述热塑性弹性体材料选自包括以下各项的组:苯乙烯嵌段共聚物、热塑性聚氨酯和热塑性聚酰胺;

覆盖层的所述热塑性材料选自包括以下各项的组:a)结构XHC=CH2的乙烯基单体的均聚物和共聚物,其中X选自由以下各项组成的组:氯代、乙酰氧基、和氰基,并且共聚单体是乙烯和/或丙烯;b)乙烯-α-烯烃共聚物,其中所述α-烯烃选自由以下各项组成的组:丙烯,

1-丁烯,1-己烯,1-庚烯和1-辛烯;和c)热塑性聚酯。

6.根据权利要求5所述的带,其中:

在覆盖层中,所述热塑性弹性体材料是热塑性聚氨酯(TPU),或所述热塑性材料是结构XHC=CH2的乙烯基单体的均聚物,其中X是氯代(PVC)。

7.根据权利要求1至3、6中的任一项所述的带,所述带是一体的。

8.根据权利要求6所述的带,所述带还包括上牵引层,其中所述上牵引层布置在所述覆盖层下方。

9.根据权利要求8所述的带,所述带还包括下牵引层和中间层,中间层包括热塑性材料或热塑性弹性体材料或由热塑性材料或热塑性弹性体材料构成,中间层的所述热塑性弹性体材料选自包括以下各项的组:苯乙烯嵌段共聚物、热塑性聚氨酯和热塑性聚酰胺;

中间层的所述热塑性材料选自包括以下各项的组:a)结构XHC=CH2的乙烯基单体的均聚物和共聚物,其中X选自由以下各项组成的组:氯代、乙酰氧基、和氰基,并且共聚单体是乙烯和/或丙烯;b)乙烯-α-烯烃共聚物,其中所述α-烯烃选自由以下各项组成的组:丙烯,

1-丁烯,1-己烯,1-庚烯和1-辛烯;和c)热塑性聚酯;

其中所述中间层布置在所述上牵引层下方,并且所述下牵引层被布置在中间层下方,使得中间层被夹在上牵引层和下牵引层之间。

10.根据权利要求9所述的带,其中:

所述中间层包含所述热塑性弹性体材料或热塑性材料或由所述热塑性弹性体材料或热塑性材料构成。

11.根据权利要求10所述的带,其中:

在中间层中,所述热塑性弹性体材料是热塑性聚氨酯(TPU),或所述热塑性材料是结构XHC=CH2的乙烯基单体的均聚物,其中X是氯代(PVC)。

12.根据权利要求1至3、6、8至11中的任一项所述的带,所述带包括顶层,所述顶层包含TPU、TPO或PVC或由TPU、TPO或PVC构成并覆盖所述磁性标记。

13.根据权利要求1至3、6、8至11中的任一项所述的带,精确地包括一行磁性标记。

14.根据权利要求1至3、6、8至11中的任一项所述的带,其中:一行内的磁性标记彼此相同并且在该行中均匀隔开,以在带的行进方向上形成具有空间频率ξm的周期性标记图案。

15.根据权利要求1至3、6、8至11中的任一项所述的带,所述带是开放式的并且具有两个端部。

16.根据权利要求1至3、6、8至11中的任一项所述的带,所述带是环形的,并且在带的纵向方向上具有长度Lj的端部接合区域。

17.根据权利要求16所述的带,其中:

在长度Lj的端部接合区域中,磁性标记不是线性编码器可读的。

18.一种单程线性头喷墨打印机,包括根据权利要求16或17所述的带。

说明书 :

具有磁性线性编码器可读标记的输送带

技术领域

[0001] 本发明涉及一种输送带,所述输送带包括嵌入带中的磁性标记的周期性图案,磁性标记被布置成平行于带的行进方向而延伸的行。本发明还涉及包括这种带的输送装置。特别地,本发明还涉及包括这种带的单程喷墨打印机。

背景技术

[0002] 在与其他机械部件或装备成一体并且输送带上的基板的速度和位置必须与其它装置同步的任何输送装置中,如同拾取和放置、填充或打印应用一样,需要精确的输送带位置控制。在操作期间确定输送带的位置的常规方式是使用与带的输送表面非滑动接触的可转动轮,其中移动带使轮转动,并且轮的转动被转换成带行进距离。
[0003] 包括允许通过适当的磁性探测器确定带的位置的磁性标记的输送带和使用这种带的输送装置也已知已有一段时间。参考例如DE102008061732A。本公开文件的磁性标记是硫化到带中的钢丝或钢索。
[0004] 单程喷墨打印机是同时将图像打印到所输送的货物上的专用类型的输送装置。基本颜色(在最简单的CMYK模型中,黑色,黄色,品红色和青色,在更复杂的模型中,可选地更多的颜色,例如浅洋红色和浅青色,在某些情况下,最多九种基本颜色)作为小墨点从各个打印头的喷嘴喷出,打印头在纵向方向上彼此间隔开一些偏移量。具有彩色喷嘴的打印头在基板的整个横向宽度上延伸,使得打印头的横向运动不是必需的。通过这种布置,可以在一个单程中将所有基本颜色顺序地打印到基板上,从而将基板从一个打印头输送到下一个打印头,以便获得具有所有颜色的完全打印的图像。这种类型的喷墨打印机在本领域中被称为“线性头喷墨打印机”。通过混合两种或更多种基本颜色来形成非基本颜色,这通过叠加不同基本颜色的墨滴来完成。因此,喷墨打印机必须能够将来自纵向间隔开一些偏移量的不同打印头的不同基本颜色的墨滴打印到基板的相同部位上。考虑到例如600dpi(每英寸点数)的打印分辨率表示用于每一滴色彩的±21μm的定位公差。应该沿着整个打印过程区域长度保持该公差,该长度随着打印头间隔之间的距离的增加和基本颜色数量的增加而增加。这要求打印驱动器同步打印头的墨水喷射并且在基板以尽可能低的公差从一个打印头向下一个打印头输送的同时任何时候精确地知道基板的位置,并且在任何情况下不超过打印分辨率。
[0005] 一些公开文件公开了具有输送带的单程线性头喷墨打印机,输送带具有用于带的位置确定的磁性标记。这些公开文件是JP61/089878,JP2001/125333,JP2006/096429,US2008/0192076和US2008/0049054。这些公开文件未在其中记载所含的磁条的组分。申请人认为,这些公开文件的输送带仅包含用于音频盒或磁带卷盘的类型的记录磁带。特别地,US2008/0192076的带具有0.1mm的总厚度并且磁性层的厚度(因此基本上是标记的几何厚度)为0.01mm(参见其表1)。因此,标记的几何厚度仅为带的总厚度的10%。磁性层和磁性标记的该几何厚度是上述意义上的记录磁带的特征。JP61/089878在摘要中明确提到使用“磁带”。在上述意义上的记录磁带在磁性层基体中具有基于基体的非常高的铁磁颗粒填充度,其体积含量接近100%,和/或包含具有超过100kJ/m3的能量积的铁磁材料。尽管磁性层的厚度非常小,但是这是为了获得良好的可读性所需的磁通量。此外,这种记录磁带在几个GPa的典型数量级中具有非常高的杨氏模量。一旦被包含在输送带中,因此这种记录磁带不能允许其适当的预拉伸,因为记录磁带将在预拉伸时简单地分离,而不仅仅在一定程度上被拉伸。此外,随着诸如USB棒,CD,DVD,蓝光盘和大容量硬盘驱动器之类的更高性能的记录介质的到来,记录磁带的将来的可用性是不能保证的。
[0006] 申请人不知道被公告为适合装入输送带中的任何市售的磁带或磁带。
[0007] DE4139524公开了一种具有磁性标记的输送带,其中磁性标记是铁磁材料,铁磁材料嵌入到施加在带上方的平坦带状物中,或者被嵌入到侧向施加到带上的圆形绳索中。前者是作为上述薄磁带的另一个例子,相对于整个带的厚度非常薄(见图3)。关于后者,DE4139524表示另一方面,它应该具有对应于带的总厚度的直径(2栏,第52-61行,图1和图2)。
[0008] 本发明旨在提供一种上述类型的改进的输送带。

发明内容

[0009] 本发明因而提供:
[0010] 1.一种输送带,用于在带行进方向上输送货物,包括嵌入所述带中的磁性标记,所述磁性标记被布置成平行于所述带的行进方向的至少一行,其特征在于,
[0011] a)磁性标记由弹性体、热塑性弹性体或热塑性材料的基体形成,基体具有嵌入在其中的铁磁材料颗粒,
[0012] b)基于基体和铁磁材料颗粒的总和,基体填充有体积含量为60%至90%的铁磁材料颗粒;
[0013] c)标记的几何厚度为带的总厚度的30%至70%;和
[0014] d)铁磁材料具有在30kJ/m3至100kJ/m3的范围内的最大能量积(BH)max。
[0015] 2.根据上述[1]所述的带,其中基体的材料是弹性体或热塑性弹性体的。
[0016] 3.根据上述[2]所述的带,其中弹性体材料是NBR或EPDM或热塑性弹性体是TPU。
[0017] 4.根据上述[1]、[2]或[3]所述的带,其中铁磁材料为钡铁氧体或锶铁氧体。
[0018] 5.根据上述[1]至[4]中的任一项所述的带,其中具有嵌入在其中的铁磁材料颗粒的弹性体或热塑性弹性体材料的基体为平行于带的纵向方向延伸的条带的形式,并且条带被嵌入形成在覆盖层中的凹槽中。
[0019] 6.根据上述[5]所述的带,其中在覆盖层中,热塑性弹性体是TPU或TPO,或热塑性塑料是PVC。
[0020] 7.根据上述[1]到[6]中的任一项所述的带,所述带是一体的。
[0021] 8.根据上述[5]或[6]所述的带,所述带还包括上牵引层,其中所述上牵引层布置在所述覆盖层下方。
[0022] 9.根据上述[8]所述的带,所述带还包括下牵引层和由热塑性塑料或热塑性弹性体构成或包括热塑性塑料或热塑性弹性体的中间层,其中所述中间层布置在所述上牵引层下方,并且所述下牵引层被布置在中间层下方,使得中间层被夹在上牵引层和下牵引层之间。
[0023] 10.根据上述[9]所述的带,其中所述中间层包含热塑性弹性体或热塑性塑料或由热塑性弹性体或热塑性塑料构成。
[0024] 11.根据上述[10]所述的带,其中在中间层中,热塑性弹性体是TPU或TPO,或热塑性塑料是PVC。
[0025] 12.根据上述[1]至[11]中的任一项所述的带,所述带包括顶层,所述顶层包含热塑性弹性体或热塑性塑料或由热塑性弹性体或热塑性塑料构成并覆盖所述磁性标记。
[0026] 13.根据上述[12]所述的带,其中在该顶层中,热塑性弹性体是TPU或TPO,或热塑性塑料是PVC。
[0027] 14.根据上述[1]至[13]中的任一项所述的带,精确地包括一行磁性标记。
[0028] 15.根据上述[1]到[14]中的任一项所述的带,其中,一行内的磁性标记彼此相同并且在该行中均匀隔开,以在带的行进方向上形成具有空间频率ξm的周期性标记图案。
[0029] 16.根据上述[1]至[15]中的任一项所述的带,所述带是开放式的并且具有两个端部。
[0030] 17.根据上述[1]至[15]中的任一项所述的带,所述带是环形的,并且在带的纵向方向上具有长度Lj的端部接合区域。
[0031] 18.根据上述[17]所述的带,其中在长度Lj的端部接合区域中,磁性标记不是线性编码器可读的。
[0032] 19.一种单程线性头喷墨打印机,包括根据上述[17]或[18]中的任一项所述的带。

附图说明

[0033] 图1是本发明的带的优选实施例的透视图和横截面图;
[0034] 图2示出了线性编码器、参考标记和参考标记探测器的可能装置;
[0035] 图3示出了用于解释来自参考标记探测器的信号和用于从一个线性编码器的信号切换到另一个信号并且反之亦然的示例性锁存和控制机构;
[0036] 图4和图5示出了使用本发明的带的同步测试的结果,其中图4是新带上的同步测试的结果,图5是相同带上的但经过耐久测试之后的同步测试的结果。

具体实施方式

[0037] 在本发明的带中使用的(纯)铁磁材料在室温下具有在30kJ/m3至100kJ/m3,优选为35kJ/m3至70kJ/m3,更优选地为40kJ/m3至60kJ/m3的范围内的最大能量积(BH)max。为了本发明的目的,在B(y轴)对H(x轴)曲线上确定最大能量积,即固体的纯铁磁材料的滞后曲线。最大能量积是可以内切在滞后曲线的第二象限下方的最大可能矩形的面积,其中第二象限是由H轴(x轴)的负区段和B轴(y轴)的正区段包围的象限。
[0038] 本发明的带在室温下使用的(纯)铁磁材料在室温下具有优选地在30kA/m到200kA/m、更优选地40kA/m到160kA/m的范围中的矫顽力(BHc)。为了本发明的目的,本领域中通常确定BHc,即作为所述滞后曲线与H轴(x轴)的负部分的交点的长度。
[0039] 在本发明的带中使用的(纯)铁磁材料优选地在室温下具有在0.5T至3T、优选地0.8T至2T的范围内的剩余磁通密度或剩磁(Br)。为了本发明的目的,本领域中通常确定Br,即作为所述滞后曲线与B轴(y轴)的负部分的交点的长度。
[0040] 包含铁磁材料颗粒的弹性体或热塑性弹性体材料的基体优选地在室温下具有在1kJ/m3至15kJ/m3的范围内、更优选地在3kJ/m3至10kJ/m3的范围内的最大能量积。
[0041] 包含铁磁材料颗粒的弹性体、热塑性弹性体或热塑性材料的基体在室温下优选地具有在80kA/m至250kA/m2、更优选地90kA/m至200kA/m的范围内的矫顽力(BHc)。
[0042] 包含铁磁材料颗粒的弹性体或热塑性弹性体材料的基体在室温下优选地具有在100mT至300mT、优选地120mT至270mT的范围内的剩余磁通密度或剩磁(Br)。
[0043] 铁磁材料没有被特别限制,只要其满足前述磁性参数即可。它可以优选地选自由如下各项组成的组,即碱土金属铁氧体(例如钡铁氧体、锶铁氧体)、铝镍钴型和铁磁铬(IV)氧化物和氧化铁类型。优选地,铁磁材料是各向异性的。
[0044] 基于基体和铁磁材料颗粒的总和,铁磁材料颗粒在基体中的填充度为60%至90%,优选地体积含量为60%至80%,更优选地体积含量为65%至75%。
[0045] 其中嵌入有铁磁材料颗粒的基体材料是弹性体,热塑性弹性体或热塑性塑料。
[0046] 弹性体优选地为交联或硫化的天然橡胶或交联或硫化的合成橡胶(例如聚异戊二烯,聚丁二烯,苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR),丁腈橡胶(NBR),乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)或丙烯酸酯橡胶)。优选的弹性体是NBR和EPDM,更优选的是NBR。
[0047] 用于基体材料的热塑性弹性体选自通常已知的子组,a)苯乙烯嵌段共聚物(TPE-s),b)聚烯烃共混物(TPO),c)弹性体合金(TPE-v或TPV),d)热塑性聚氨酯(TPU),e)热塑性共聚酯和f)热塑性聚酰胺。更优选的一方面是TPU,特别是由a)通过芳族二异氰酸酯(如异构体2,2′-,2,4′或4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯)与脂肪族增链剂(如C2-C6-二醇,如乙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,1,5-戊二醇,1,6-己二醇,1,2-丙二醇,2-甲基丙二醇,1,3丁二醇,2,3-丁二醇,1,3-戊二醇,1,2-己二醇和3-甲基戊烷-1,5-二醇,或二醇醚,如二甘醇,二丙二醇和三丙二醇,以及氨基醇,如乙醇胺,N-甲基二乙醇胺)反应获得的硬链段和b)脂族聚酯多元醇或聚醚多元醇作为软链段制成的那些物质。更优选的另一方面是TPO。
[0048] 用于基体材料的热塑性塑料优选地选自由如下各项组成的组,即a)结构XHC=CH2的乙烯基单体的均聚物和共聚物,其中X选自由如下各项组成的组,即氯代、乙酰氧基、苯基和氰基,并且(用于共聚物的)共聚单体是乙烯和/或丙烯;b)乙烯-α-烯烃共聚物,其中所述α-烯烃优选地选自由如下各项组成的组,即丙烯,1-丁烯,1-己烯,1-庚烯和1-辛烯;和c)热塑性聚酯。在热塑性塑料中优选的是ClHC=CH2(=PVC),CH3COHC=CH2和乙烯(=EVA)的共聚物和乙烯-1-辛烯共聚物的均聚物。通过增加常规和兼容的增塑剂可以增强热塑性塑料的柔韧性和/或柔软性。
[0049] 用于基体的最优选的材料是弹性体,特别是NBR或EPDM,或热塑性弹性体,特别是TPU。
[0050] 优选地,用保持混合物均匀的机械搅拌,通过弹性体或热塑性弹性体与悬挂在其中的铁磁材料颗粒的悬挂聚合形成基体。在聚合反应的之后阶段,当聚合混合物变得足够粘稠以防止铁磁材料颗粒的沉降时,可以停止机械搅拌,并且可以将外部磁场代替施加到聚合混合物,以迫使铁磁颗粒的磁性定向沿所需的优选方向。
[0051] 包含铁磁材料颗粒的弹性体、热塑性弹性体或热塑性材料的基体可以用预成型条带的形式提供,可选地具有合适的背衬材料。条带在与带的表面平面垂直的方向上的厚度优选地在0.5mm至1.5mm的范围中,更优选地在0.8mm至1.2mm的范围中。可以购买到用于静态(非输送带)应用的开放式(线性)形式的这种类型的预成型条带。在本申请的申请时间的示例是美国Arnold Magnetic Technologies,Norfolk,Newark的 条带和德国Bergisch Gladbach的Max Baermann Holding AG的 条带。
[0052] 本发明的带可以在第一优选实施例中是一体的,即它仅包括具有上述基体材料的条带的一个覆盖层,其中嵌入的铁磁颗粒被施加到或嵌入该层中,并且没有牵引层。这里的覆盖层的材料可以包括如上所述的用于基体材料的弹性体或热塑性弹性体或由如上所述的用于基体材料的弹性体或热塑性弹性体构成。
[0053] 在第二优选实施例中,带包括一个(上)牵引层和布置在上牵引层上方并被施加到其上的覆盖层。这里的覆盖层的材料包括用于基体材料的如上所述的弹性体或热塑性弹性体或由用于基体材料的如上所述的弹性体或热塑性弹性体构成。用于覆盖层的优选材料是热塑性弹性体,特别是TPU或TPO,或热塑性塑料,特别是PVC,如上文优选地用于基体材料的情况所示。在该实施例中,上牵引层的底侧与输送装置的滑轮或辊接触。
[0054] 在所述第二优选实施例中的更优选的构造中,本发明的带还包括第二(下)牵引层,其中上牵引层和下牵引层在其之间夹着中间层。在该优选的构造中,下牵引层的底侧与输送装置的滑轮或辊接触。
[0055] 包含铁磁材料颗粒的弹性体、热塑性弹性体或热塑性材料的基体优选地用于制造成上述条带的形式的带。一个或多个这样的条带可以装入带中。在一个优选实施例中,精确地装入一个这样的条带,所述条带优选地布置在带的侧向边缘中的一个附近。在另一优选实施例中,精确地装入两个这样的条带,所述条带分别优选地布置在带的侧向边缘中的一个附近。后一种布置可以允许检测带的左侧向边缘和右侧向边缘的纵向位置是否由于滑轮轴线的未对准而稍微地偏离彼此,导致在其左侧和右侧边缘附近施加到带上的不均匀的牵引力。优选地,具有包含铁磁材料颗粒的弹性体或热塑性弹性体材料的基体的条带被装入到带的覆盖层中。特别地,它可以被嵌入已经被研磨到覆盖层中的匹配形状的凹槽中,凹槽沿着带的纵向方向延伸。在装入之后可以通过粘合剂或热塑性结合将条带焊接到带。优选地,覆盖层和具有嵌入其中的铁磁材料的基体材料的条进一步用顶层覆盖以屏蔽条带免受环境灰尘或污垢的影响。
[0056] 线性编码器可读磁性标记通过外部磁化形成具有记录磁头的包含铁磁材料颗粒的弹性体或热塑性弹性体材料的基体的条带。这种磁化可以在将条带装入带内之前,在将条带装入带中之后,或者甚至在带已经被包括在输送装置中并且已经被制成环形之后完成。通过磁化形成的标记优选地是交替的“向上”(即,北极在或将在该带的输送表面附近,并且南极在或将在带的滑轮接触表面附近)和“向下”(即,南极在或将在带的输送表面附近,并且北极在或将在带的滑轮接触表面附近)磁极化区域的图案,其中磁化的定向使得其(或将)垂直于带的输送表面平面。
[0057] 标记可以是非周期性的或周期性的;优选地,特别地如果要从其导出带位置信息,则标记图案是在带的行进方向上在标记行中均匀间隔开的相同标记的周期性图案,并且其中“向上”和“向下”极化区域具有相同的大小和形状。更优选地,“向上”和“向下”区彼此相邻,基本上没有在它们之间的未限定或零磁化的区域。在下文在周期性标记图案的情况下,两个连续的“向上”区域或两个连续的“向下”区域之间的几何中心之间(或其产生最大磁性信号的位置之间)的距离的倒数被指定为“空间频率ξm″(每单位带长度的标记数)。除以2的相同的距离在本领域中并且在本文中被指定为“极距”。
[0058] 如此引入的标记的几何厚度为带的总厚度的30%至70%,优选地为30%至60%。
[0059] 如此引入的磁性标记产生原始磁信号,该原始磁信号可以通过布置在一定距离或空气间隙(线性编码器和磁轨表面之间的距离)处的磁性线性编码器来检测,空气间隙在指定范围中并且如果标记图案是周期性的,则可以依赖于分辨率1/ξm。例如,对于0.5mm至2.5mm的范围内的空气间隙,分辨率1/ξm通常可以在1mm至5mm的范围内。
[0060] 如果标记图案是周期性的,则原始信号将是正弦曲线。为了从该正弦信号中导出位置信息,本领域通常使用磁性线性编码器,磁性线性编码器产生具有空间频率ξLE(每单位带长度的方波数)的插值方波信号作为其输出,空间频率是带上的标记图案的上述限定空间频率ξm的整数倍,即ξLE=ξm×n,其中n是>1的整数,例如5、10、100,或其中n是2的幂,即2m,其中m是>1的整数。因此,该插值分辨率比带上的周期性磁性标记的分辨率更高n倍。这种插值磁性线性编码器在市场上容易获得。位置生成装置通常通过对方波信号的边缘(例如上升边缘)进行计数并将计数的边缘数量除以已知的ξLE而从该方波信号生成位置信息。
因此,生成的位置信息不是连续的,而是成1/ξLE的离散步长。因此,期望ξLE是很大的,以允许高分辨率1/ξLE。大多数市售的插值线性编码器在通常被指定为“A”和“B”的通道的两个通道上输出所谓的“正交”方波信号,即两个方波信号彼此偏移90°。使用适当的逻辑门,A和B信号甚至可以组合成具有4ξLE的空间频率的一个单个方波信号。因此,这允许4倍更高的分辨率,1/4ξLE。
[0061] 本发明的输送带可以优选地包括覆盖层和磁性标记,上(第一)牵引层和更优选地还包括下(第二)牵引层,以改善带的拉伸强度。牵引层可以优选地包括编织或非编织织物或由编织或非编织织物构成,或者可以包括沿着带的横向方向延伸的绳索或由沿着带的横向方向延伸的绳索构成。如果牵引层包括编织织物或由编织织物构成,则其结构和编织可以通常在输送带或更优选地印花衬布的领域中使用。因此,实例是平纹织物和斜纹织物。编织织物的经纱优选地为纺成纤维的纱线;更优选地,它们是诸如PET的聚酯纤维。编织织物的纬纱优选地为单纤维丝,还更优选地为诸如PET的聚酯纤维。上牵引层的厚度,如果存在,优选地在0.5mm至1.0mm的范围内。
[0062] 如果本发明的输送带包括两个(上和下)牵引层,则还存在夹在中间的中间层。用于该中间层的材料是热塑性弹性体或热塑性塑料,并且可以选自用于基体材料的上述相同的材料。优选地,用于中间层的材料又是选自TPU和TPO的热塑性弹性体,或者是PVC的热塑性塑料。中间层的厚度优选地在0.4mm到1.0mm的范围内。
[0063] 本发明的带的总厚度优选地在1.5mm至3.0mm的范围内。更优选地,带的总厚度在2.0mm至2.6mm的范围内。
[0064] 本发明的带的各个层的厚度可以在带本身上或在其分离成单个层(切割开,铣削或分离层)之后确定。然而,可能发生的是,其中一层不具有几何上足够清晰的形状。在这种情况下,代替几何厚度,可以将厚度h确定为层的每单位面积重量的商数,GL,(kg/m2)和该层中所有材料的质量平均密度ρ,(kg/m3):
[0065]
[0066] 其中,mi是该层的第i种材料的量(kg),并且对在该层中出现的所有N种材料求和。
[0067] 本发明的输送带的层优选地未发泡。
[0068] 覆盖层、牵引层和中间层、牵引层的结合在一起可以通过压延、模压涂层或层压,可选地通过共同合适的热熔化或硬质塑料黏合层来实现。这些方法和粘合剂本身都是本领域技术人员已知的。
[0069] 优选地,可以使用所谓的“指尖”方法来优选地使带端部接合以使带成环形,其中开方式带的两个端部被切割成锯齿形状使得一个端部的每个齿可以与另一端部的两个齿之间的对应的凹部无缝地抵接,反之亦然。一旦带的一个端部的齿与另一端部的齿无缝地接合,则使用热和压力以及可选地共用热熔粘合剂将两个带端部焊接在一起。结果是在现在的环形带的整个横向宽度上延伸的Z形带接头。
[0070] 如果在完成端部连接之前已经形成了磁性标记,那么带接头将跨过预先施加的一列磁性标记。作为这种端部连接的第一个结果,在该端部接合区域中沿着带的纵向方向延伸长度Lj的磁性标记可能变得不规则,未限定,可能失去其磁化,和/或甚至可以完全被消除,使得该端部接合区域中的磁性标记可能不再是线性编码器可读的。Lj可以等于或大于连续磁性标记之间的上述距离或甚至比所述距离大几倍。在周期性标记图案的情况下,因此Lj可以等于或大于1/ξm或甚至可以是1/ξm的数倍,其中ξm如上所述。作为这种端部连接的第二个结果,可能存在在端部接合区域之后的标记图案相对于在端部接合区域前方的标记图案的相移Δm。因此,在一个实施例中,磁性标记在带的端部连接之后形成。在另一个实施例中,使用两个线性编码器的设置,在带的端部接合之前形成磁性标记,其中两个线性编码器中的至少一个总是在端部接合区域的外部,如下文将描述的那样。
[0071] 图1示出了本发明的示例性带的结构。该带1具有带有嵌入的铁磁材料颗粒,特别是钡或锶铁氧体的的弹性体材料基体(例如NBR)的条带2。条带包括布置成平行于带的行进方向(用箭头指示)行进的行的磁性标记的周期性图案(两个磁性标记用附图标记21、22表示)。“条带”和“行”都可以被指定为附图标记2,因为“条带”是“行”的物理实现方式。每个磁性标记由“向上”(即北极N在带的输送表面附近)和“向下”(即南极S在带的输送表面附近)磁极化区域组成。磁化的定向使其垂直于带的输送表面平面。“向上”(N)和“向下”(S)极化区域具有相同的尺寸和形状,并且彼此相邻,基本上在它们之间没有未限定或零磁化的区域。具有磁性标记21、22的条带2嵌入形成到覆盖层4中的凹槽3中,覆盖层4由热塑性弹性体,特别是TPU制成。带1还包括由PET丝的平纹编织组成的上牵引层5、也由PET丝的平纹编织组成的下牵引层6和由特别是TPU的热塑性弹性体制成的中间层7。还示出了可选的粘合剂层8和9,其可以用于将上牵引层5和下牵引层6以及中间层7结合在一起。带还包括顶层10,其主要功能可以是屏蔽磁性标记21、22免受环境污染。如果在输送打印机中使用这种带,那么作为输送装置(并被打印)的基板将位于覆盖层4上,或者如果存在顶层10,则位于该顶层上。输送装置的滑轮将与下牵引层6接触。如果下牵引层6和中间层7不存在,则滑轮将与上牵引层5接触。
[0072] 如果包含周期性标记图案,则本发明的带可以用于需要带的高精度位置确定的任何领域。其然后可以例如被构造成并用作正时带、正从动带、平坦带、正从动带或动力传动带。然而,具有周期性标记图案的本发明的带的优选应用是在如导言中所描述的单程线性头喷墨打印机中,单程线性头喷墨打印机特别用于打印纺织品。实际上,这种打印机是输送装置,输送装置具有至少一个驱动滑轮和惰轮以及围绕这些驱动滑轮和惰轮的环形输送带,而且还具有在被输送的基板上同时打印的能力。
[0073] 为了在这种打印机中使用,优选地提供带,如前所述,带用周期性标记图案磁化并制成环形,然后安装到打印机的输送滑轮上。
[0074] 安装的带通常将具有上述长度Lj的端部接合区域,其中周期性标记的磁信号可以是线性编码器不可读的,如上所述。为了确保在包括端部接合区域的环形带的整个周边上的可读磁信号,优选地提供具有上述类型的两个磁性线性编码器的设置,该两个磁性线性编码器在带的纵向方向上彼此隔开距离LLE,距离LLE大于被认为是端部接合区域的长度L的距离。在两个线性编码器之间具有这样的距离LLE的情况下,首先确保在任何时候,两个线性编码器中的至少一个明确地位于带的端部接合区域之外,并且因此可以检测来自磁性标记的信号并从其提供插值方波信号。第一线性编码器在下文被指示为“上游线性编码器”LEu(意味着第二线性编码器相对于带的行进方向的上游)。第二线性编码器在下文被指示为“下游线性编码器”LEd(意味着第一线性编码器相对于带的行进方向的下游)。
[0075] 为了确定哪个线性编码器LEu或LEd应该用于从周期性标记图案提供插值方波信号,必须知道两个线性编码器中的哪一个即将进入端部接合区域中。在这种情况下,必须使用来自不即将进入端部接合区域中的另一个线性编码器的方波信号。最可靠的方法是在带上提供参考标记,参考标记指示带的端部接合区域的即将开始,使用在下文指示“上游”参考标记探测器Du的第一参考标记探测器(表示第二参考标记探测器相对于带的行进方向的上游)。也可以使用相同的参考标记来指示超出带的端部接合区域的端部,使用在下文指示“下游”参考标记探测器Dd的第二参考标记探测器(表示第一参考标记探测器相对于带的行进方向的下游)。这两个参考标记探测器Dd和Du中的每一个在检测到参考标记时输出信号脉冲。探测器Dd和Du也布置成平行于带的纵向方向并且沿着带的纵向方向彼此隔开距离LD。参考标记和相关联的参考标记探测器优选地不是磁性类型,使得参考标记信号不干扰磁性标记的磁信号。更优选地,参考标记和相关联的标记探测器是光学类型的。光学参考标记和相关参考标记探测器的组合的第一示例是打印在带的输送表面上的斑点和作为相关探测器的两个光学扫描器。第二示例是穿入带中的孔和与作为相关联的探测器的相应的光源协作的两个光伏电池。参考标记优选地位于带的侧向边缘中的一个附近并且位于一列磁性标记之外。
[0076] 默认情况下,可以使用来自上游线性编码器LEu的插值方波信号。这种默认情况是当上游线性编码器LEu和下游线性编码器LEd都不在端部接合区域内并且端部接合区域不在两个线性编码器之间时。在输送装置或打印机启动时,带位置可以优选地在该默认情况下初始化。在输送过程中当上游参考标记探测器Du检测到参考标记时,上游参考标记探测器生成指示应该使用来自下游线性编码器LEd的方波信号的信号。当下游参考标记探测器Dd检测到参考标记时,下游参考标记探测器生成指示还应该使用来自默认的上游线性编码器LEu的方波信号的信号。
[0077] 在上述默认情况下,上游线性编码器LEu的方波信号相对于下游线性编码器LEd的插值方波信号相移一定距离Δ0。这是因为LLE通常不是线性编码器的分辨率的整数倍,分辨率为1/ξLE。在带的端部接合区域位于上游和下游线性编码器之间的特殊情况下,在上游线性编码器的方波信号与下游线性编码器的方波信号之间存在相移Δ1,该相移Δ1取决于所述Δ0还和在端部接合区域前方和后方的插值方波信号之间的“真实”相移Δc。Δc还由于带的端部连接而导致,这是在端部接合区域前方和后方的标记图案之间的相移Δm。Δ0和Δ1都可以用双通道示波器来确定。两个线性编码器的方波信号被显示为一个放置在另一个上(示波器的每个通道上的一个方波信号),并且可以从显示器直接获得两个信号之间的相移。安装在打印机上的环形带的预拉伸在一定程度上可以影响Δ0和Δ1,这通常由具有可移动轴线并被包括在输送装置中的预拉伸辊完成。在预拉伸时,带的长度稍微增加,因此,由于带中的磁性标记的图案稍微被拉伸,所以ξLE稍微减小:
[0078]
[0079] 其中ξLE′和ξLE″分别是未拉伸(或稍微预拉伸)带和完全预拉伸带中的空间线性编码器频率,并且LB′和LB”分别是未拉伸(或稍微预拉伸)带和完全预拉伸带的长度。
[0080] 如果使用参考标记和两个参考标记探测器,在上游线性编码器LEu和下游线性编码器LEd之间的上述切换应该正确地工作,那么必须参照图2考虑带的端部接合区域、参考标记和两个参考标记探测器的相对位置,图2示出参考标记的位置相对于带的端部接合区域和参考标记探测器Du和Dd的一些可能的构造。参考标记在所有构造中显示为黑点,带的行进方向被假定为从左到右。上游线性编码器和下游线性编码器之间的距离LLE大于带的端部接合区域的长度Lj(以粗体双头箭头表示),以确保两个线性编码器中的至少一个总是处于端部接合区域外。
[0081] 图2的左上方示出了可用于检测带的端部接合区域的即将出现的四种可能构造,“即将”意味着带的端部接合区域将到达上游线性编码器LEu。当沿着带的纵向方向观察时,构造a/A/aA在带的端部接合区域后方具有参考标记,构造b/B/bB在带的端部接合区域中的纵向位置处具有参考标记,并且构造c/C/cC和d/D/Dd在带的端部接合区域前方具有参考标记。四个参考标记中仅有一个用附图标记11表示。带的端部接合区域Lj还没有向右行进足够远以到达上游线性编码器线性LEu,但是即将到达上游线性编码器线性LEu。相应的上游参考标记探测器Du(aA),Du(bB),Du(cC)和Du(dD)(其中一个用附图标记12表示)和对应的参考标记之间的竖直线表示上游探测器Du刚刚检测到参考标记,并且将产生从默认的上游线性编码器LEu,13的方波信号切换到下游线性编码器LEd,14的方波信号的信号。这表明,在所有情况下,在假设较小绝对位置在带的行进方向上的情况下,在参考标记的纵向位置和带的端部接合区域的起始位置的纵向位置之间的距离(这些第一距离用小写字母a,b,c或d表示)必须总是小于在再次假设较小绝对位置在带的行进方向上的情况下在参考标记的纵向位置和上游线性编码器LEu的纵向位置之间的距离(这些第二距离用大写字母A,B,C或D表示)。所述第一距离a,b,c和d以及所述第二距离A,B,C和D可以因此为正(箭头指向左),零或负(箭头指向右)。
[0082] 图2的右上方示出了可用于检测带的端部接合区域的端部(或超过端部)的四种可能构造,“超过”意味着带的端部接合区域已经移动远离上游线性编码器LEu,13。当在带的纵向方向上观察时,构造a'/A'/a'A'和b'/B'/b'B'在带的端部接合区域后方具有参考标记11,构造c'/C'/c'C'在带的端部接合区域内的纵向位置处具有参考标记,并且构造d'/D'/d'D'在带的端部接合区域前方具有参考标记。带的端部接合区域Lj已经行进经过上游线性编码器线性LEu,因此上游线性编码器LEu已经超过带的端部接合区域。在相应的下游参考标记探测器Dd(a′A′),Dd(b′B′),Dd(c′C′)和Dd(d′D′)和对应的参考标记之间的竖直线表示下游探测器Dd,15刚刚检测到参考标记,并且将产生从下游线性编码器LEd,14的方波信号切换回到默认上游线性编码器LEu,13的方波信号的信号。这表明,在所有情况下,在假设较小绝对位置在带的行进方向上的情况下,在参考标记的纵向位置和带的端部接合区域的端部的纵向位置之间的距离(这些第一距离用有上标符号的小写字母a′,b′,c′或d′表示)必须总是大于在再次假设较小绝对位置在带的行进方向上的情况下在参考标记的纵向位置和上游线性编码器LEu的纵向位置之间的距离(这些第二距离用有上标符号的大写字母A′,B′,C′或D′表示)。所述第一距离a′,b′,c′和d′以及所述第二距离A′,B′,C′和D′可以因此为正(箭头指向左),零或负(箭头指向右)。
[0083] 图2的左下方、中部和右侧示出了参考标记11相对于带的端部接合区域Lj的纵向位置和上游和下游参考标记探测器Du,12和Dd,15的纵向位置的三种可能的构造。左下方是具有在带的端部接合区域前方的参考标记的构造,中下方是具有在带的端部接合区域内的纵向位置处的参考标记的构造,以及右下方是具有在带的端部接合区域后方的参考标记的构造。这三种构造中的每一种被示出,在第一状态(上部)中,带的端部接合区域Lj还没有到达上游线性编码器LEu,13,并且在第二状态(下部)中,带的端部接合区域Lj已经经过上游线性编码器LEu,13。带必须至少从左向右行进,以便从第一状态转移到第二状态的距离必须显然地大于Lj。在此转移过程中,参考标记11同时也从左向右移动相同的最小距离。由于在第一状态下,参考标记11仅由上游参考标记探测器Du,12检测到,并且在第二状态下,仅由下游参考标记探测器Dd,15检测到,所以可以看到,在所有情况下,上游参考标记探测器Du和下游参考标记探测器Dd之间的距离LD也必须大于Lj。
[0084] 图3示出了用于从上游线性编码器LEu,13的方波信号切换到下游线性编码器LEd,14的信号并返回的示例性锁存器,上游线性编码器的方波信号在上游线性编码器输出131上输出,下游线性编码器LEd,14的信号在下游线性编码器输出141上输出;基于由具有上游探测器输出121的上游参考标记探测器Du,12和具有下游探测器输出151的下游参考标记探测器Dd,15产生的信号。上游和下游线性编码器可以将它们的方波信号输出,方波信号成从″禁用″(例如0或假)电平到“选通”(例如1或真)电平交替和向后交替的信号的形式。锁存器具有触发器16,触发器16具有触发器的第一输入161,触发器的第二输入162和触发器的输出163;具有非门输入171和非门输出172的非门17;第一与门18,所述第一与门18具有第一与门的第一输入181,第一与门的第二输入182和第一与门的输出183;第二与门19,所述第二与门19具有第二与门的第一输入191,第二与门的第二输入192和第二与门的输出193;
和或门20,所述或门20具有或门的第一输入201,或门的第二输入202和或门的输出203;其中上游探测器输出121和下游探测器输出151分别连接到触发器的第一输入161和触发器的第二输入162;触发器的输出163连接到非门的输入171和第二与门的第一输入191;上游线性编码器输出131和下游线性编码器输出141分别连接到第一与门的第二输入182和第二与门的第二输入192;非门的输出172连接到第一与门的第一输入181;并且第一与门的输出
183和第二与门的输出193分别连接到或门的第一输入201和或门的第二输入202。触发器16能够在其触发器输出163上产生输出信号ST,输出信号ST可以从“禁用”(例如0或假)电平切换到“选通”(例如,1或真)电平,反之亦然,这取决于触发器16是否从触发器的第一输入161(因此从上游探测器输出121)或从触发器的第二输入162(因此从下游探测器输出151)接收脉冲。该切换信号ST从触发器的输出163进送,如此通过第二与门的第一输入191进送到第二与门19,并且在非门17反相之后,进送到第一与门的第一输入181。如果切换信号ST为“选通”,则第一与门的第一输入181电平处的输入信号为“禁用”(由非门17反相),因此第一与门18将不在其第一与门的输出183上输出上游探测器输出131的信号,而是恒定的“禁用”(例如0或假)电平。而且,在切换信号ST为“选通”的情况下,第二与门的第一输入191电平处的输入信号为“选通”,因此第二与门19将在其第二与门的输出193上输出下游线性编码器输出141的信号。另一方面,如果切换信号ST为“禁用”,则第一与门的第一输入181电平处的输入信号为“选通”(由非门17反相),因此第一与门18将在其第一与门的输出183上输出上游探测器输出131的信号。而且,在切换信号ST为“禁用”的情况下,第二与门的第一输入191电平处的输入信号为“禁用”,因此第二与门19不会在其第二与门的输出193上输出下游线性编码器输出141的信号,而是恒定的“禁用”(例如0或假)电平。来自第一与门的输出183和第二与门的输出193的输出电平最终由或门20组合成表示干净地上游线性编码器LEu,13或者干净地下游线性编码器LEd,14的方波输出的整体输出信号E。整体输出信号E、来自上游和下游参考标记探测器Du,12和Dd,15的原始输出信号以及来自上游和下游线性编码器LEu,
13和LEd,14的原始输出信号进入控制机构220中,控制机构220用于为CMYK基本颜色C,M,Y...K产生打印头信号221、222,223,...22N,如下所述。
[0085] 在下文中,给出了关于如何在根据本发明的打印机中将为具有空间频率ξLE的方波的所述输出信号E进一步处理为成一组整数的形式的位置信息的示例性描述,每个这些整数例如表示将要打印到输送的基板上的图像的线数量,其中每个整数被发送到与对应的单独处理单元或单独打印头相关联的单独输出端口。这种描述考虑到具有长度Lj的端部接合区域的带,其中磁性标记不是线性编码器可读的。要产生的线数量实际上表示具有给定空间频率ξp(以“每英寸点数”或“每米点数”为单位)的图像的图像行的指数。ξLE通常是ξp的非整数倍,即ξLE=r×ξp,其中r是实数,非整数;r其他方波对应于图像行指数增加1。由于在预拉伸带时ξLE稍微减小,所以r将仅在预拉伸之后才知道。
[0086] 提供包括如下各项的控制机构220:a)能够对E信号中的方波的上升边缘或下降边缘(优选地上升边缘)进行计数的波计数机构,b)能够将存储在其中的整数增加1的行计数机构,以及c)求和机构,其能够将上述r的小数部分增加到包含在求和机构中的实数,并且向其增加或减少其它实数。在输送开始时,将波计数机构的内容初始化为0,将求和机构的内容初始化为0.0,并且将行计数机构的内容初始化为任意的初始线数量L0,其通常也将为0。
[0087] 在输送的所有阶段中,E是从具有上述限定的空间频率ξLE的上游线性编码器LEu或下游线性编码器LEd输出的干净方波(即,线性编码器之间没有出现信号切换),允许波计数机构对E中的方波进行计数。每次该计数增加到上述r(=[r])的整数部分时,控制机构220将存储在行计数机构中的行计数增加1并加将上述r(=r-[r])的小数部分增加到求和机构的内容上,然后控制机构220将波计数机构的内容重新设置为0。此外,控制机构220在求和机构的内容的每次改变之后检查内容是否现在已经达到或超过1.0;如果是这样,则控制机构220将波计数机构的计数减1(使其内容为-1而不是0),并从求和机构的内容中减去1.0。一旦波计数机构的内容为-1,则在行计数机构的内容又可以增加1之前必须由波计数机构相加的实际波计数是[r]+1,而不是[r],这稍微延迟行计数机构增加1。该算法解释了由于r的非整数性质,稍微大于E的[r]方波对应于一个图像行的事实。一旦控制机构220执行了上述任务,则波和行计数再次如本段开始时所述。
[0088] 在E从上游线性编码器的信号切换到下游线性编码器的信号而反之亦然的特殊阶段,控制机构220优选地执行其它任务。这是因为在切换时,首先,E上的方波信号经历相移,为了考虑到它们,可以适当地将相移根据需要添加到求和机构或从求和机构减去,以分别提前或延迟行计数机构通过在前段所讨论的机制增加1,其中在对其进行每次改变之后控制机构220核查求和机构的内容。其次,这样的切换可能会在E信号中产生额外的半波,所述额外的边缘必须被忽略。其它任务还取决于上述Δ0和Δ1是否小于或等于1/2ξLE,或大于1/2ξLE。此外,这些其它任务取决于切换时线性编码器(高或低)的信号的实际状态。这些优选地还进一步完成的任务如下所述,假定上升边缘由波计数机构计数:
[0089] 当E从上游线性编码器信号切换到下游线性编码器信号时:
[0090] a)0<Δ0≤1/2ξLE
[0091]
[0092] b)1/2ξLE<Δ0<1/ξLE
[0093]
[0094]
[0095] 当E从下游线性编码器信号切换回到上游线性编码器信号时:a)0<Δ0≤1/2ξLE[0096]
[0097] b)1/2ξLE<Δ0<1/ξLE
[0098]
[0099] 上述其他任务仅是优选的,因为一旦ξLE足够高(例如为100'000m-1的数量级),则Δ0和Δ1相对于1/ξp变得非常小并变得可忽视。因此,上述任务仅用于高精度和/或当ξLE不够高时。
[0100] 控制机构220将其行计数机构的内容,整数L,转换成具有给定指数i(1≤i≤N)的整数Li的形式的输出。数字Li被传输到具有相同指数i的输出端口。例如,数字L1,L2,...,LN分别被发送到图3所示的输出端口221,222,223,...,22N。使用该信息的线性头喷墨打印机通常将具有相同数量的打印头;并且对于具有给定指数i的每个输出端口将存在具有相同指数i的关联打印头。因此,在图3中,输出端口221,222,223,...,22N已经被分配CMYK模型的基本颜色中的每一个。每个Li的值和每个Li的值被发送到具有相同指数i的输出端口的时间将是具有相同指数i的相关联打印头需要的信息,以便在该时间打印其具有规定指数Li的各自的CMYK基本颜色的图像行。
[0101] 每当其行计数机构的内容L已经增加1(如上所述),控制单元重新准备上述数字Li,并且将它们再次发送到具有相同指数i的相关联的输出端口。为了这样做,它核查L是否a)至少等于被包含在预先存储的一组下参考行号Lr1,Lr2,...LrN中的一个或多个第一参考标号,..并且b)等于或小于被包含在预先存储的一组上参考行号Url,Ur2,...UrN中的一个或多个第二参考标号。对于控制机构220确定Lri≤L≤Uri的每个参考标号对Lri/Uri,它将该值L-Lri发送到具有该指数i的相关联的输出端口。这个值L-Lri是寻求的Li;这个Li和它被输送到具有相同指数i的输出端口的时间是用于相同指数i的相关联的打印头的上述信息。有利地,指数i以这样的方式分配给打印头,打印头越位于下游(参考带的行进方向),其指数i越高。
[0102] 每个下参考标号Lri实际上表示具有相同指数i的相关联的打印头相对于任意选择的固定参考点的以1/ξp为单位的纵向偏移(ξp是以“每英寸点数”或“每米点数”为单位的上述空间打印频率)。然而,参考点相对于带的行进方向在所有打印头的上游。每个上参考标号Uri又是对应的Lri加上被包含在要打印的图像中的最大图像行数LT的总和。因此,Lri和Uri的这些解释假设打印头在纵向方向上彼此间隔开并且从所述参考点间隔开1/ξp的整数倍。
[0103] 上述控制机构220优选地是适当编程的计算机。它可以将上游和下游参考标记探测器的信号,例如,认为中断并将上述优选任务执行为中断处理程序。
[0104] 现在将通过示例进一步说明本发明。
[0105] 示例1:同步误差测试
[0106] 测试与图中相似的带。在其中包含的磁条被磁化以形成5mm磁性周期长度的周期性磁性标记图案。磁性标记的图案的空间频率ξm因而为200m-1,并且其极距为2.5mm。在带的输送表面上打印了一组周期性地重复的在纵向方向上延伸1米长的区段的大约矩形的相同-1较小测试图像。测试图像的数量Ni为200。因此,它们的空间频率ξi为200m ,这与以上的ξm相同。
[0107] 将如此制备的输送带制成环形并安装在实验室输送机上。在输送带上方安装了两个线性编码器,以精确已知距离LLE彼此间隔开的一个上游编码器和一个下游编码器(参考带的行进方向),LLE是1/ξm的整数倍以及因而是1/ξm的相同整数倍。每个线性编码器能够用检测到的标记图案的正弦原始信号在A和B通道上产生正交方波信号和脉冲指数信号I,其中在A和B通道中的每个的每个上升或下降斜率上产生脉冲。A或B方波通道方波信号的空间频率ξLE为100'000m-1,因此I通道上的空间频率为4倍ξLE,因此为400'000m-1。这个ξLE是空间分辨率1/ξm和1/ξi的2000倍,因此是这两个空间分辨率的整数倍。此外,在两个线性编码器中的每一个附近安装了照相机,照相机聚焦在带的输送表面上,每个照相机能够拍摄带的输送表面上的所述较小的测试图像。每个照相机由包括一个相关联的线性编码器的同步站和控制系统控制,使得它将针对在相关联的线性编码器的I通道上产生的每2'000个脉冲拍摄带表面的一张照片,因此,考虑到I通道上的脉冲信号的上述空间频率ξLE,针对每5mm的行进距离。因此,每个照相机将为通过照相机的每个较小测试图像准确地拍摄一张照片。
[0108] 一旦较小测试图像的图案的起始位置通过第一上游同步站,则控制系统等待来自相关联的上游线性编码器的预定数量的增量(n)。在达到数字n之后,它开始生成用于来自其相关联的上游线性编码器的每2000个脉冲的上游照相机的触发信号。由上游照相机生成的照片被校正以用于渐晕作用和亮度,并存储在计算机上。在较小测试图像的图案完全通过上游同步站之后,停止上游照相机的照相采集过程。
[0109] 当基于上游线性编码器的输出产生用于上游照相机的第一触发信号时,控制系统等待来自下游线性编码器的预定整数数量的增量,该预定数量为LLE×ξLE,以及在达到预定数量的增量之后,以来自下游编码器的每2000个脉冲,为下游照相机产生触发信号。由上游照相机生成的照片被校正以用于渐晕作用和亮度,并存储在计算机上。在较小测试图像的图案完全通过下游同步站之后,停止下游照相机的照相采集过程。
[0110] 因此,理论上,上游照相机以相关联的上游线性编码器的n×2000个脉冲的计数拍摄的给定较小测试图像的每张照片应该导致由下游照相机以相关联的下游线性编码器的(n+LLE×ξLE)×2000个脉冲的计数拍摄的相同的较小测试图像的精确地对应的(相同的)照片。
[0111] 如此制备和设置的带以0.25m s-1的标称带速度输送。这个速度仅由照相机可以拍摄的最大照片数量决定,即60张照片s-1。以每5mm带行进距离拍摄照片(见上文)规定,以0.25m s-1拍摄,每秒必须拍摄50张照片。进行了一系列3次带转数。通过计算机比较具有指数k(如前述段落中所述)的给定较小测试图像的上游和下游照相机的对应照片,以查看出现在两张对应的照片上的测试图像的中心是否在照片的水平方向上彼此偏离一定距离Δx(其对应于在输送期间带的行进方向)。该距离Δx被认为是在带的纵向(行进)方向上的同步误差。对于用与以脉冲计数k×2000的上游编码器相关联的上游照相机拍摄的具有指数k的每张照片,指数k被用作x轴值。在该照片上的测试图像的中心与相应照片上的测试图像的中心之间观察到的所述偏离距离Δx作为对应的y轴值,照片用与以脉冲计数(k+LLE×ξLE)×2000的下游线性编码器相关联的下游照相机拍摄。这些(x,y)值对被绘制为图4所示的曲线图。可见,纵向偏差Δx为+20微米至-20微米的数量级。高分辨率打印机通常将具有每英寸720点的空间打印频率ξp。因此,打印机分辨率为1/ξp,它是一条图像行的宽度,因此约为35微米。观察到的偏差因此小于一个这样的高分辨率图像行。
[0112] 示例2:耐久测试
[0113] 具有类似于图1的层结构的环形带在具有250mm直径的两个滑轮(一个驱动滑轮,一个惰轮)的输送机上进行耐久测试。这些滑轮直径比典型的单程线性头喷墨打印机中的滑轮的直径稍小(约30%)。带在两个滑轮中的每一个上弯曲180°。驱动滑轮(因此其转动轴线)的位置可以相对于惰轮(因此相对于惰轮的转动轴线)被水平地调节,以允许环形带的预拉伸。带以20m/s的速度运行,直到在滑轮上发生了500万次弯曲循环。没有覆盖层分层的迹象,并且在覆盖层或磁条中都没有观察到断裂或材料疲劳。磁性标记产生的正弦信号的形状在耐久测试之前和之后相同。
[0114] 示例3:同步误差测试
[0115] 进行示例2的耐久测试的带样本再次被进行如示例1所述的同步误差测试。从该测试获得的同步误差示于图5中。纵向偏差Δx现在有些大于耐久测试之前的纵向偏差,但是仍然可以接受。鉴于所提出的示例,设想了一个1′000′000至2′500′000弯曲周期的带使用寿命。