Механизмы перемещения красящей ленты и подачи краски

Основные сведения о красящей ленте.

Основной функцией механизма является перенос краски в зону печати. Знак не бумаге может быть изображён нанесением краски непосредственно на знак знаконосителя, так и на промежуточные носители краски, который помещается между знаком носителя и носители информации (бумагой) при позитивной печати и между опорной поверхности и между бумагой при негативной печати. В печатающих устройствах последовательного действия наибольшее распространение получили системы с промежуточными носителями краски, в качестве, которого выступает красящая лента. В зависимости от назначения оформляемого документа в печатающих устройствах могут быть использованы красящие ленты:

А)однократно;

Б) многократно;

Однократного действия используются красящие ленты в основном для оформления документов, которые используются для считывания машинным способом. В лентах однократного использования примерно 100%краскис участка ленты оказавшегося в зоне контура знака знаконосителя, переносится на бумагу. Красящие ленты однократного использования выпускаются на полимерной основе с нанесением специальным слоем краски и подразделяются на угольные и магнитные.

- Угольные красящие ленты используются для оформления документов с последующим оптическим считыванием.

- Магнитные красящие ленты используются для подготовки документов считывания, с которых производится магнитным способом.

Многократного действия красящие ленты изготовляют на текстильной основе, пропитанной специальной краской, которая при печати впитывается в бумагу. Многократное использование таких лент обеспечивается подвижностью краски, которой пропитана основа нити текстильной основы, образуют систему капилляров, по которым краска перемещается в обеднённые зоны ленты. Оптическая плотность отпечатков с каждым новым циклом печати уменьшается незначительно.

Для получения высокого качества отпечатка большое значение имеет основа красящей ленты, чем больше нитей основы, обрзующих капилляры для подачи краски, приходится на единицу площади красящей ленты, тем лучше краска распространяется по ней и, соответственно, тем выше качество отпечатка. Для изготовления основы красящих лент используют хлопчатобумажные и шёлковые ткани.

В шелковых тканях в основе на единицу площади приходится больше чем в основе из хлопчатобумажной ткана и отпечаток, получаемый с использованием шелковых тканей, лучше отпечатка, получаемого с использованием хлопчатобумажных тканей. Красящие ленты из шелковой ткани являются более долговечными. С целью увеличения срока службы красящей ленты ведутся__работы по применению в качестве основы синтетических тканей (в которых основа является хорошими капиллярами). Применяемая краска для пропитывания основы, состоит из красящего и связующего компонентов и растворителя. Цвет изображения обеспечивается красящим компонентом (сажа, различные пигменты и красители). Для придания отпечаткам определенных оттенков в сослав красящего

компонента вводят различные подцветки: пигмент милори, жирораствори­мые синий и др. Связь красящего компонента с бумагой обеспечивает введением в сослав копировальной краски таких связующих, как минеральное или касторовое масло. Поскольку скорость их высыхания мала, ра­бочие свойства копировальных лент в течение длительного времени не изменяются. Необходимой подвижности копировальной краски достигают, вводя в ее состав растворитель. К нему предъявляют ряд противоречивых требований. Он должен обладать высокой летучестью, приводящей к быстрому закреплению изображения на бумаге. В то же время, копиро­вальные слой не должен быстро твердеть при хранении и эксплуатации копировальной ленты. Растворитель, кроме того, должен хорошо впиты­ваться в бумагу. Указанными свойствами обладают жирные кислоты: олеиновая и парафиновая. Промышленностью выпускаются одно- , двух- и трехцветные ленты шириной 13,16 мм, 25 мм, намотанные на катушку или без нее. В целях увеличения промежутка времени между сменами красящей ленты в высокопроизводительных механизмах печати находят применение красящие ленты, ширина которых равна длине печатаемой строки.

Для шмотки красящей ленты используют специальные катушки. Стандартная красящая лента шириной 13 и 16мм может быть намотана на серийно выпускаемые катушки диаметром 40 или 52 мм.

Механизм перемещения ленты

В знакопечатающих устройствах все функции управления красящей лентой выполняет механизм ее перемещения. Этот механизм должен обеспечивать установку красящей ленты:: перемещение ее, реверс ленты после того, как заканчивается ее перемотка в одном направлении; подъем ленты на время печати энак; чтобы после ее окончания все отпечатанные знаки были видны; подъём ленты для обеспечения изменения цвета печати.

В зависимости от конструкции используемого в печатающем устрой­стве знаконосителя, а также элемента, обеспечивающего относительное перемещение знаконосителя и бумаги, существует несколько типовых схем компоновки механизма перемещения красящей ленты. На рис. показана схема компоновки механизма перемещения красящей ленты в устройствах с неподвижным знаконосителем и подвижным бумагоопорным валом. Такой механизм обеспечивает перемещениекрасящей ленты вдоль печатаемой строки. В центре печатающего устройства находится ленто-водитель, обеспечивающий установку красящей ленте, в зоне печати. Катушки с красящей лентой установлены по обеим сторонам печатающего устройства. Эта компоновка нашла наиболее широкое применение в меха­низмах с рычажно-знаковой системой знаконосителя. Конструкция печа­тающего устройства такого типа позволяет обеспечить подъем красящей ленты на время печати, а также для изменения ее цвета.

В системах с подвижным знаконосителем и неподвижным бумагоопорным валом нашла применение схема, показанная на рис.б. В этом печатающем устройстве катушки также размещены по его обеим сторонам. Однако красящая лента обычно расположена параллельно оси бумагоопорного вала, а лентоводитель движется вместе с знаконосителем. Для более полного использования красящей ленты ее располагают небольшим углом к линии печати. Недостатком такой компоновки механизма перемещением красящей ленты являются возможность ослабления натяжения красящей ленты и связанные с этим поломки механизмов. Для устранения

этого недостатка в системах с подвижным знаконоентелем широкое применение нашли механизмы перемещения красящей ленты, которые сами перемещаются вместе с подвижными знаконосителями (рис. в) при этом устройства привода механизма перемещения красящей ленты должны обеспечивать его работу в любом положении знаконосителя относитель­но бумагоопорного вала. Для обеспечения подъема ленты и изменения цвета печати производят подъем небольшого участка ленты, находяще­гося в зоне печати, или поворот всего механизма подачи краски на небольшой угол. Особенность такой системы следует считать расположение катушек с красящей лентой рядом, что позволяет упростить конструкцию механизма. Расположение катушек с красящей лентой рядом возможно также и в устройствах с неподвижным механизмом перемещения красящей ленты (рис.2). Эта компоновка широко использована в печатающих устройствах, где ширина печатаемой строки не превышает 100 мм или в устройствах с подвижным бумагоносителем и небольшим знаконосителем.

В некоторых механизмах нашла применение система кассетной установки красящей ленты, когда она заранее располагаемся на катушке кассеты, которая вставляется в механизм.

Во всех рассмотренных конструкциях механизма перемещения красящей ленты оси катушек расположены перпендикулярно линии печати. Однако иногда представляется целесообразным расположись оси под некоторым углом или даже параллельно линии печати. Тогда прибегают к различным методам отклонения красящей ленты от основного направления. Пример такой компоновки показан на рис.д. В печатающих устройствах параллельного действия широкое распространение нашла система перемещения широкой красящей ленты (рис. е) перпендикулярно печатаемой строке. Такую систему обычно используют в устрой-­ ствах, где не нужен визуальный контроль отпечатанной строки и сме- на цвета печати, а основными требованиями являются высокая пройзво-

дительность и максимально возможный промежуток между профилактическими работами. Во всех устройствах перемещение красящей ленты осуществляется путём её намотки на одну катушку и смотки с другой. Обычно эту операцию осуществляют с помощью храпового или зубчатого механизма. В случае использования храпового механизма (рис.2а) катушка с красящей лентой устанавливается на ось храпо­вого колеса или элемента, жестко связанный с храповым колесом, и зуб храпового колеса, входив в отверстие катушки. Привод храпового колеса осуществлён обычным способом с помощью двух собачек: приводной и удерживающей! Для прекращения приводной катушки в механизме перемещения красящей ленты, предусмотрено устройство

обеслечиваюцее вывод из зацепления с храповым колесом приводной и удерживающей собачек. При использовании в механизме транспорта красящей ленты в зубчатых механизмов (рис.2б) катушку с красящей лентой устанавливают на вал зубчатого колесе или элемент, связанный с ним. При этом шрифт зубчатого колеса, входив в соответствующее отверстие катушки. Прекращение перемещения красящей ленты с помощью этого колеса осуществляется либо выводом из зацепления с ним привод­ной шестерни, либо отключением соответствующей муфты, обеспечиваю­щей связь приводной шестерни с шестерней, на валу которой установ­лена катушка.

В печатающих устройствах с использованием ленты многократного действия для её повторного использования предусмотрен механизм ре­верса красящей ленты. Этот механизм обеспечивает перемещение крася-

щей ленты в направлении, противоположном тому, в котором она перемещалась, когда закончились её перемотка с одной катушки на другую.

1. Рис.2. Механизм перемещения красящей ленты а) храповой механизм; б) зубчатый механизм

   - красящая лента;

2. - катушка;

3. - ось;

4. - кронштейн;5 - ведущая собачка; б - водило;

7. - храповое колесо;

8. - удерживающая собачка.

1

1. катушка;

2. ось;

3. красящая лента;

4. ведущая шестерня;

5. кронштейн;

6. ведомая шестерня;

В простейшем случае датчиком и силовым элементом, обеспечивающим переключение направления перемещения красящей ленты, может служить специально установленный на самой красящей ленте упор, который, воздействуя на соответствующий элемент механизма, обеспе­чивает изменение направления ее перемещения.

В печатающем устройстве ЭКВМ Тошиба 1415 (рис.3) катушки

с красящей лентой, имеющие на концах упоры, установлены на храпо­вые колеса 1 и 4, управляемые с помощью приводных собачек 2 и 3. Собачки выводятся из зацепления с помощью подпружиненной скобы 6, которая при этом поворачивается вокруг оси 8. Поворот происхо­ди с вокруг оси с помощью двух рычагов 5 и 9, связанных между собой пружиной 7.Красящая лента, проходив через прорезь рычагов 5 и 9. Когда она будет смотана с катушки, связанной с храповым колесом 4, в зацепление с рычагом войдет соответствующий упор красящей яенгь и при ее последующем перемещении повернет рычаг 5. При этом упор рычага выйдет из зацепления с упором рычага 9, и скоба 6 вместе с рычагом 5 повернётся вокруг своих осей и введут в зацепление с храповым колесом I собачку 2. Так произойдем реверс красящей ленты.

Использование специального упора, установленного на красящей ленте, упрощает механизм её перемещения. Однако использование такой системы не нашло широкого распространения в печатающих устрой­ствах в связи с некоторым усложнением при эксплуатация подобных механизмов.

Значительно шире в знаконечадающих устройствах используют механизм реверса красящей ленты, в которой переключение осуществлено за счет натяга красящей лента в момент, когда она полностью смотана с одной из катушек. В этом случае датчиком и силовым элементом, обеспечивающим переключение, является сама красящая лента. Эта система реверса красящей ленты характерна для большинства пи­шущих машин и печатающих устройств, построенных на их базе. В таких системах элементами управления соответствующими храповыми собачками являются два рычага с роликами, связанные между собой. Красящая лента лежит на роликах и обеспечивает при окончании ее сматывания поворот этих рычагов за счет разности усилий, создава­емых натягом ленты и определяемых углом расположения ленты отно­сительно оси ролика. Примером может служить механизм перемещения красящей ленты отечественного печатающего устройства ЭУМ-23(рис.4). В этом механизме на осях катушек с красящей лентой 2, расположены рычаги с роликами 1 и 3, связанные между собой скобой 5 и зафик­сированные так, что возможно только зацепление транспортное и

Рис. 3 Схема механизма транспортировки красящей ленты ПУ ЭКВМ Тошиба 1415. 1,4 - храповое колесо; 2,3 - приводная собачка; 5,9 - рычаги;

6. - подпружиненная скоба;

7. - пружина; 8 — ось.

Рис. Схема реверсивного перемещения красящей. ленты. 1,3 — ролики с рычагами; 2 - красящая лента; 4,6 - фиксатор рычагов;

5 - скоба, связующая рычаги.,

удерживающей собачки с одним из храповиков (на чертеже не показаны).

Предположим, что в данный момент намотку красящей яенаы осу­ществляла правая катушка, и вся красящая лента с левой катушки уже переметалась. Красящая лента охватывает ролики обоих рычагов. Однако угол охвата красящей ленты ролика 1 больше угла охвата ро­лика 3 за счет, смотанной с левой катушки красящей ленты и зафикси­рованного исходного расположения рычагов. Будем считать, что натяг ленты, создаваемый храповым механизмом правой катушки, одинаков на всем участке ленты от одного ролика до другого. Тогда силы, создаваемые натягом красящей ленты и действующие на ролики, будут равны некоторому значению F , но равнодействующие этих сил F1 и F2 будут различны из-за разницы углов ветвей красящей ленты, действующее, но ролики. Равнодействующая сила F1 на ролике лево­го рычага, будет больше равнодействующей силы F2 на ролике пра­вого рычага. Поскольку рычаги связаны между собой тягой, то_на всю систему левого и правого рычагов будет действовать сила, опре­деляемая разностью моментов, создаваемых силами F1 и F2.

Условием нормальной работы механизма является такое его конструктивное исполнение, чтобы разность моментов сохранялась до самого конца переключения красящей ленты и фиксации рычагов с роликами в положений, обеспечивающем перемещение ленты в направлении, противоположном предыдущему. В таких механизмах перемещения крася­щей ленты вдоль строки эта разность усилий должна обеспечить прео­доление усилий, создаваемых фиксаторами 4 и 6 рычагов с роликами 1 и 3. Обычно каждый рычаг имеет свой фиксатор. Для облегчения работы механизма иногда систему перебросав рычагов с роликами строят таким образом, чтобы оба фиксатора перебрасывались не одновременно, а один за другим. В этом случае скобу 5 между рычагами с роликами выполняют не жесткой, а в виде пружинящей скобы. Тогда в момент, перебросав, поворачивается только один рычаг с роликом (в нашей схеме, связанный с левой катушкой). Нежесткая скоба при этом сжимается, запасая энергию для перебросав второго рычага с роляком. Поеде того, как фиксатор рычага левой катушки перейдет через нейтральное положение, начинается переброс рычага с роликом правой катушки за счет энергии, накопленной в пружинящей скобе, и энергия пружины фиксатора, воздействующей не него наряду с усилием, создаваемым разностью сил F1 и F2. Для упрощения работы механизма в неко­торых случаях представляется целесообразным использовать один об­щий фиксатор, определяющий положение обоих рычагов. Однако такая

система широкого распространения не нашла из-за ненадежности в рабо­те.

Опыт эксплуатации рассмотренных выше механизмов реверса крася­щей ленты показывает, что из-за натяга меняется структура основы красящей ленты. При эксплуатации красящей ленты одна из ее кромок вытягивается, что ведёт к неравномерной намотке на катушку, а, следовательно, к переполнению катушки и к невозможности создания достаточ­ного натяга ленты для реверса. Кроне того, из-за недостаточной жесткости отдельных деталей в механизмах очень часто возникает такое положение, когда с храповыми колёсам в зацеплении оказываются обе транспортные собачки, что ведёт к натягу в обоих направлениях одно­временно и, следовательно, к поломке механизма.

В большой группе печатающих устройств команда на реверс возни-I каех не от натяга красящей ленты, а в результате превышения, заранее установленного объема красящей ленты, намотанной на одну из катушек. В этих механизмах элементом, определяющим объем красящей ленты, не­обходимый для переключения, является щёчка, которая прижимается к красящей ленте на катушке. Определенная установка этого элемента обеспечивает срабатывание механизма реверса. Примером построения такого механизма реверса с перемещением красящей ленты при помощи храповых колес может служить механизм перемещения красящей ленты печатающего усхройехва ЭКВМ Компет 761 (Япония) рис. 5. В этом механизме катушки 2 и 6 с красящей лентой, связанные с храповыми колесами 3 и 7, установлены рядом. Перемещение красящей ленты осуществляется одной общей собачкой 4 с двумя зубцами, которые могут сцепляться с одним из храповых колес. Собачка 4 установлена на общем ползуне 9, связанном с приводом, и может относительно него занимать два устойчивых положения, определяемых пружиной 8. Щечки 1 и 5, прижатые пружинами к катушкам с красящей лентой своими зубца­ми, могут устанавливаться на пути собачки 4. При этом на пути собачки может установиться только одна из щечек, если установлены катушки с красящей лентой. По мере смотки красящей ленты с одной из катушек, например 6, ее щечка 5 устанавливается на пути собачки 4, и при движении ползуна 9 для перемещения красящей ленты собачка 4 поворачивается вокруг своей оси и второй зуб собачки входит в зацепление с другим храповым колесом 3. Особенностью этого механизма является использование одной собачки для перемещения обоих храповых колес, причем эта собачка вы­полнена таким образом, что не может оказаться в зацеплении с обоими храповыми колесами.

Рис.5 Схема работы механизма транспортировки красящей ленты печатающего устройства (Япония).

5. - щечки ;

5. - катушка с красящей лентой;

3.7 - храповое колесо; 4 — собачка;

8 - пружина; 9- ползун.

Рис.6. Механизм перемещения красящей ленты АЦПУ: 1-катушка, 2-лента, 3-ролик, 4-печатающее колесо, 5-труба, б-система переключения

Широкое распространение, особенно в высокопроизводительных печатающих устройствах, находят системы реверса красящей ленты с помощью контактных переключателей. При такой системе с элементами, определяющими количество намотанной красящей ленты, связаны перек­лючатели, обеспечивающие управление приводами катушек с красящей лентой. В печатающем устройстве АЦПУ 128 (рис.6) под каждой катушкой установлен поворотный рычаг, который воздействует на кон­такты переключателя. При освобождений одной из катушек от красящей ленты рычаг переключает муфты привода так, что лента начинает на­матываться на катушку, с которой она была смотана. В последнее время аналогичные системы переключения направления движения красящей ленты нашли применение и в печатающих устройствах последовательного действия. Использование подобных механизмов в большинстве случаев упрощает механизм транспорта красящей ленты, но ведет к некоторому усложнению устройства управления им.

Серьезным недостатком печатающих устройств с использованием в качестве промежуточного носителя краски красящих лент является

сравнительная сложность механизмов транспорта и реверса красящей ленты. Кроме того, при печати с использованием красящем ленты на оттиске просматривается структура материала красящей ленты в виде мелкой сетки. Этих недостатков лишены системы с подкрашивающими валиками, выполненные аналогично подобным системам, нашедшим широ­кое распространение в большой группе полиграфических и копироваль­ных машин.

Сущность этого метода состоит в нанесении специальных масля­ных красок на выпуклые поверхности знаков различных типов знаконо-сителей с помощью раскатных валиков. На (рис.7) представлена схе­ма, поясняющая принцип действия такой системы, примененная в печа­тающей устройстве фирмы "Сименс" (ФРГ). Два промежуточных передаю­щих ролика, выполненных из твердой резины, вращаются е постоянной скоростью V(0),равной скорости вращения набора печатающих колес. С помощью набора этих роликов на поверхность печатных знаков нанесён тонкий слой краски. В контакте с одним из этих роликов находится третий ролик из пропитанного краской войлока, который вращается со скоростью, меньшей V(0) . Краска, содержащаяся в этом ролике, равномерно переносится на передающие ролики, а с них на поверхности зна­ков барабанного зноконосителя. По утверждению фирмы, подобный метод полностью исключает появление непропечаток. Регулирование скорости вращения войлочного ролика позволяет в широких пределах изменять интенсивность окраски получаемых оттисков. Запас краски в войлочном

ролике оказываемся достаточным для непрерывной работы в течение 300. В случае необходимости войлочный ролик может быть заменен. Окраска

с помощью красящего войлочного ролика позволяет получить на бумаге высококачественные изображения печатаемых знаков.

Использование такой системы переноса краски вместе с барабанным знаконосителем особое внимание следует обратить на недопущение про - печатки знаков соседних с печатаемым. При срабатывании ударного мо - лоточка, обеспечивающей печать нужного знака, на которых также имеется слой краски, что приведет к появлению следа в соседних знаковых позициях. Для устранения этого недостатка применяют различные методы. Наиболее просто эго решается с помощью установки стальных пластин между рядами знаковых колес, обеспечивающих постоянный зазор между поверхностью знаков и носителем информации (бумагой). При этом молоточек в момент печати продавливает слой бумаги в месте печати на небольшую глубину, но контакта бумаги с соседними знаками не происходит. Подкрашивающий ролик может быть сделан не только из войлока. Так, в печатающем устройстве,_фирмы «ФРИДЕН» (США) подкраска знакового колеса осуществляется с помощью одного подкрашивающего пропитанного краской ролика, выполненного из вспененного полиуретана, имеющего сквозные поры. По утверждению специалистов, такой ролик может обеспечить качественную печать в течение 1000 ч. и после этого должен быть заменен другим.

89