Brevet FR2846908A1 — publié le 20040514

MACHINE TIQUETER TRANSFERT THERMIQUE AVEC CONTRÈLE DE REMBOBINAGE ET PROC D POUR L'IMPRESSION MULTIPLE D' TIQUETTES La présente invention a pour objet une machine à étiqueter à transfert thermique avec contrôle de rembobinage, du type de celles qui comprennent une tête 10 d'impression, une bande porteuse d'un moyen d'impression, un rouleau d'approvisionnement de bande, un rouleau de rembobinage de bande actionné par un moteur pas à pas et un dispositif de contrôle qui commande la tête d'impression et les moyens de contrôle de l'avance de la bande entre le 15 rouleau d'arrivée et le rouleau de rembobinage; l'invention porte également sur un procédé pour l'impression multiple d'étiquettes à l'aide de la machine à étiqueter en question. Les machines à étiqueter du type mentionné sont 20 utilisées fréquemment pour imprimer des étiquettes sur la bobine; l'un des objectifs des fabricants de ce type de machines à étiqueter est de tirer profit au maximum de la bande utilisée pour effectuer l'impression, afin d'optimiser les cots du processus d'étiquetage. Dans ce but, la machine à étiqueter doit disposer de moyens permettant de contrôler l'avance de la bande et de fournir cette information à un dispositif de contrôle des mouvements de la tête et du déroulement ou avance de cette bande. Sur certaines machines à étiqueter, pour obtenir un rembobinage précis de la bande, cette dernière est entraînée par un ensemble de rouleau tracteur; en contrôlant cet ensemble, on obtient un déroulement précis de la bande par entraînement tangentiel, même si cela suppose un mécanisme exposé à l'usure et devant faire l'objet d'un certain entretien du fait de la friction. D'autres machines à étiqueter déterminent le mouvement d'avance de la bande avec des moyens mécaniques 5 plus simples, en actionnant directement le rouleau de rembobinage et en contrôlant la rotation de ce dernier. Cette technique présente des problèmes d'inexactitude dans le calcul de l'avance de la bande puisque le déplacement linéaire de la bande ne dépend pas uniquement de la 10 rotation de ce rouleau de rembobinage de la bande, mais aussi du rayon de ce rouleau qui varie au fur et à mesure que la quantité de bande enroulée augmente. Il existe également la technique qui fait l'objet du brevet japonais JP-A61- 199972 et qui consiste à 15 détecter le mouvement de la bande le long d'une trajectoire de cette dernière, afin de compenser la variation du rayon du rouleau de rembobinage, même si ce brevet a pour objet une machine à étiqueter à tête statique et non mobile. Le brevet européen EP 76907576 ou espagnol 20 ES 2 132 902 a pour objet un procédé de calibrage d'un mécanisme de rembobinage de la bande d'un appareil d'impression, o l'avancement de la bande est assuré par un moteur pas à pas qui actionne le rouleau de rembobinage de la bande. Dans le cadre de ce brevet, pour effectuer le 25 calibrage, des moyens de détection sont utilisés pour déterminer l'avance de la bande lors de la rotation du rouleau de rembobinage, qui sont connectés à un dispositif de contrôle. Ces moyens de détection sont composés d'un rouleau à rotation libre maintenu en contact avec la bande 30 et comprenant un élément magnétique, optique ou de tout autre type capable de fournir à un récepteur adéquat l'information nécessaire sur l'avance ou le déplacement linéaire de la bande. L'utilisation de ce rouleau libre peut s'avérer problématique si la bande patine sur le rouleau, chose qui peut se produire lorsque l'appareil d'impression est utilisé dans une zone d'emballage, tout particulièrement 5 lorsque le produit à conditionner est sous forme de poudre et présente un faible coefficient de frottement. Dans ce cas, la bande peut patiner ou glisser sur le rouleau libre, sans en provoquer la rotation ou en supposant une mauvaise rotation de ce dernier, ce qui engendre une erreur de 10 calibrage de l'avance de la bande. Comme nous l'avons indiqué précédemment, l'obtention d'un calcul ou d'un calibrage correct de l'avance de la bande est décisive pour la mise à profit optimale de la bande comme pour l'obtention d'un étiquetage 15 ou d'impressions correctes, car si l'avance de la bande n'est pas contrôlée correctement, une portion déjà utilisée de cette dernière peut être employée pour imprimer une nouvelle étiquette, ce qui supposerait une impression défectueuse ou incomplète. En général, ces machines à étiqueter effectuent le transfert thermique du moyen d'impression existant de la bande sur la surface à étiqueter, en assurant une impression d'une étiquette par cycle, et en provoquant une avance déterminée de la bande entre chaque impression. Dans les cas o l'on souhaite imprimer plus d'une étiquette par cycle, cette technique suppose en général un gaspillage excessif de la bande d'impression, avec l'augmentation des cots d'étiquetage que cela suppose. Pour résoudre les problèmes précédents, une 30 machine à étiqueter à transfert thermique avec contrôle du rembobinage a été conçue, ainsi qu'un procédé pour l'impression multiple d'étiquettes, objet de l'invention, qui permet d'assurer un contrôle fiable de l'avance de la bande, d'obtenir une utilisation optimisée de la bande d'impression en garantissant l'utilisation de chaque portion de bande pour une impression unique, et de réduire de manière notable le nombre de mouvements d'approche et 5 d'éloignement de la tête d'impression par rapport à la bande. La machine à étiqueter faisant l'objet de cette invention comprend une tête d'impression, mobile ou non, une bande servant de support à un moyen d'impression, un 10 rouleau d'approvisionnement en bande, un rouleau de rembobinage actionné par un moteur pas à pas, et un dispositif de contrôle qui commande la tête d'impression ainsi que des moyens de contrôle de l'avance de la bande entre le rouleau d'approvisionnement et le rouleau de 15 rembobinage. Conformément à l'invention, les moyens de contrôle de l'avance de la bande comprennent un dispositif de détection de rotation du rouleau d'approvisionnement qui envoie vers le dispositif de contrôle un signal 20 correspondant à la rotation décrite par le rouleau d'approvisionnement lorsque le moteur pas à pas lui indique une rotation correspondante au rouleau de rembobinage, ce dispositif de contrôle établissant l'avance linéaire de la bande d'impression en fonction de la rotation du moteur, de 25 la rotation du rouleau d'approvisionnement en bande et du rayon initial du rouleau de bande monté sur ce rouleau d'approvisionnement en bande. Ainsi, la présente invention a d'abord pour objet une machine à étiqueter à transfert thermique avec contrôle 30 du rembobinage, du type de celles qui comprennent une tête d'impression fixe ou se déplaçant le long d'un guide, une bande servant de support à un moyen d'impression conçu pour un transfert thermique à l'aide de la tête d'impression sur le produit à étiqueter pendant l'opération d'étiquetage, un rouleau d'approvisionnement en bande, un rouleau de rembobinage de bande actionné par un moteur pas à pas et un dispositif de contrôle qui commande la tête d'impression et 5 des moyens de contrôle de l'avance de la bande entre le rouleau d'approvisionnement en bande et le rouleau de rembobinage, la bande décrivant sur un tronçon intermédiaire de son parcours une trajectoire parallèle à celle de la tête d'impression, caractérisée par le fait que 10 les moyens de contrôle de l'avance de la bande incluent un dispositif de détection de la rotation du rouleau d'approvisionnement en bande et qui envoie au dispositif de contrôle un signal correspondant à la rotation décrite par le rouleau d'approvisionnement lorsque le moteur pas à pas 15 lui communique une rotation du rouleau de rembobinage, ce dispositif de contrôle déterminant l'avance linéaire de la bande d'impression en fonction de la rotation du moteur pas à pas, de la rotation du rouleau d'approvisionnement en bande et du rayon initial du rouleau de bande monté sur ce 20 rouleau d'approvisionnement. Le montage solidaire du dispositif de détection de la rotation sur le rouleau d'approvisionnement en bande offre des avantages importants par rapport aux systèmes mentionnés précédemment, notamment la simplicité de montage 25 et la fiabilité de la détection de la rotation décrite par le rouleau d'approvisionnement, étant donné que la rotation est directement transmise depuis le rouleau d'approvisionnement en bande vers le dispositif de détection de la rotation, ce qui empêche tout glissement ou 30 patinage comme cela se produit dans le cas d'un rouleau libre de détection de l'avance de la bande. L'usage d'un dispositif de détection de rotation du rouleau d'approvisionnement peut permettre de détecter le rayon du rouleau de rembobinage si la longueur totale de bande entre le rouleau de rembobinage et celui d'approvisionnement est connue. Etant donné que la bande utilisée ne se détruit pas, mais qu'elle passe du rouleau 5 d'approvisionnement au rouleau de rembobinage, la longueur totale de bande est maintenue constante et correspond à la longueur de bande initiale. Dans ces conditions, le rayon du rouleau de rembobinage dépend de manière biunivoque des déplacements 10 effectués par le moteur pas à pas du rouleau de rembobinage, entre les différentes détections du dispositif de détection de rotation du rouleau d'approvisionnement. En connaissant le rayon du rouleau de rembobinage, on connaît le rapport pour passer des mesures angulaires à linéaires, 15 c'est-à-dire pour passer des pas du moteur aux millimètres d'avance de la bande. En résumé, le rayon du rouleau de rembobinage dépend du rayon initial de la bobine placée dans le rouleau d'approvisionnement, c'est-à-dire avant d'en commencer 20 l'utilisation, et du nombre de pas effectués par le moteur associé au rouleau de rembobinage entre deux détections du dispositif de détection du rouleau d'approvisionnement. Par conséquent, la seule problématique qui se présente consiste à déterminer le rayon initial du rouleau 25 de départ de la bande, chose pouvant être faite en plaçant toujours des rouleaux de bande de la même taille ou un mandrin nouveau dans le rouleau de rembobinage à chaque substitution de la bobine dans le rouleau d'approvisionnement en bande. Le dispositif de contrôle est capable de détecter dans 99 % des cas le changement de bobine effectué par le client, car la valeur mémorisée du nombre de pas donné par le moteur entre deux détections consécutives du dispositif de détection de la rotation du rouleau d'approvisionnement 35 en bande sera différente de celle détectée pour la nouvelle bobine. Dans ce cas, en connaissant le rayon du nouveau mandrin (qui est toujours fixe), on peut connaître facilement le rayon initial du rouleau d'approvisionnement. En connaissant le rayon initial du rouleau 5 d'approvisionnement en bande, celui du rouleau de rembobinage dépend du nombre de pas effectués par le moteur entre deux détections du dispositif de détection de la rotation du rouleau d'approvisionnement en bande et par conséquent, à tout moment, en détectant ce nombre de pas du 10 moteur, on peut connaître de façon biunivoque le rayon du rouleau de rembobinage. En se basant sur des données fiables, telles que la rotation communiquée par le moteur pas à pas au rouleau de récupération ou de rembobinage entre deux détections 15 consécutives du dispositif de détection de la rotation du rouleau d'approvisionnement, et le rayon initial de la bobine de bande montée sur le rouleau d'approvisionnement en bande, cette machine à étiqueter permet aux moyens de contrôle de déterminer avec une grande exactitude et à 20 l'aide d'un logiciel adapté, l'avance de la bande d'impression, que la tête d'impression soit fixe ou mobile dans le sens longitudinal. Ce contrôle rigoureux de l'avance de la bande permet que cette machine à étiqueter, équipée d'une tête 25 d'impression mobile, utilise un procédé d'impression multiple d'étiquettes, conformément aux caractéristiques décrites ci-après, en apportant plusieurs avantages qui sont: profiter au maximum de la bande d'impression, obtenir une impression plus rapide, une réduction notable 30 du nombre de mouvements d'approche et d'éloignement de la bande, ce qui permet de réduire de manière conséquente le nombre de déplacements de la tête d'impression, et l'usure de la bande d'impression. Le procédé selon la présente invention pour l'impression multiple d'étiquettes avec la machine à étiquetter de l'invention, cette dernière disposant d'une tête d'impression mobile qui se déplace le long d'un guide, est caractérisé par les étapes suivantes: a) l'approche de la tête d'impression vers la bande et l'avance de cette tête d'impression sur le guide pour effectuer l'impression successive d'étiquettes initiales par transfert thermique du moyen 10 d'impression des zones de la bande sur le produit à étiqueter, en laissant entre les zones utilisées de la bande un espace d'une longueur supérieure à la longueur de l'une de ces zones; b) l'éloignement de la tête d'impression de la bande et 15 le recul de cette dernière sur le guide jusqu'à sa position initiale, alors que la bande avance sur une distance légèrement supérieure à la longueur de l'une des zones utilisées de la bande; c) le calcul assuré par le dispositif de contrôle du 20 nombre maximum d'impressions à effectuer en utilisant l'espace de la bande, en fonction de la longueur de ces impressions et de l'espace existant entre les zones de la bande utilisées pour effectuer les premières impressions; d) la répétition des étapes a) et b) pour effectuer lors de déplacements successifs de la tête l'impression successive de plusieurs groupes d'étiquettes, par transfert thermique du moyen d'impression existant sur les zones, étant compris dans l'espace de la bande le 30 plus grand nombre possible de zones utilisées; e) l'avance, contrôlée par le dispositif de contrôle d'une longueur de bande légèrement supérieure à celle occupée par les zones utilisées de la bande, de sorte que la machine à étiqueter peut effectuer lors de déplacements successifs de la tête de nouvelles impressions en répétant les étapes précédentes. Pour compléter la présente description, et afin 5 de faciliter la compréhension des caractéristiques de l'invention, nous joignons au présent exposé un ensemble de dessins qui, à titre illustratif et non limitatif, représentent ce qui suit: - La Figure 1 représente une vue schématique de la 10 machine à étiqueter perfectionnée, o figurent les moyens utilisés pour contrôler l'avance de la bande et la tête d'impression, cette dernière étant mobile. - La Figure 2 montre une vue schématique de dessus de la tête d'impression, et en dessous, une vue de face d'un 15 tronçon de la bande sur laquelle peuvent être observées les portions utilisées pour effectuer des impressions multiples lors d'un déplacement de la tête d'impression. Les Figures 3, 4, 5 et 6 montrent les mêmes vues de 20 face du tronçon de bande précédent, avec les zones de bande utilisées pour effectuer les impressions multiples à chaque avance de la tête, conformément au procédé faisant l'objet de cette invention, en ayant ajouté à nouveau la machine à étiqueter sur la 25 Figure 5 afin d'observer la position relative de la bande d'impression. Comme le montrent les Figures 1 et 2, la machine à étiqueter montrée dans cet exemple comprend: une tête d'impression 1 mobile le long d'un guide 2, une bande 3 30 servant de support à un moyen d'impression, un rouleau 4 d'approvisionnement en bande, un rouleau 5 de rembobinage de bande, un moteur pas à pas 6 chargé d'assurer la rotation du rouleau 5 de rembobinage, un dispositif 7 de détection de rotation du rouleau 4 d'approvisionnement en bande, représenté dans cet exemple de réalisation par un codeur, et un dispositif de contrôle 8. Le dispositif de détection de rotation 7 et le 5 moteur pas à pas 6 sont connectés au dispositif de contrôle 8, ce dernier étant chargé de déterminer l'avance linéaire de la bande d'impression 3 en fonction de la rotation du moteur 6 et par conséquent du rouleau 5 de rembobinage, de la rotation du rouleau 4 d'approvisionnement en bande et du rayon initial du rouleau de la bande d'impression 3 monté sur le rouleau 4 d'approvisionnement en bande. Le contrôle de l'avance linéaire de la bande d'impression 3 permet à la machine de fonctionner selon la 15 méthode d'impression multiple décrite ci-dessous: Dans un premier temps, la machine à étiqueter déplace la tête d'impression 1 vers la bande 3 et fait avancer cette tête 1 le long du guide 2 pour effectuer l'impression consécutive de deux étiquettes initiales, par 20 transfert thermique du moyen d'impression des zones (11, 11i) de la bande 3 sur le produit à étiqueter, en laissant entre les zones (11 et 11i) de la bande un espace (e) d'une longueur supérieure à celle de l'une de ces zones (11 ou il'). Dans un second temps, le dispositif de contrôle 8 éloigne la tête d'impression 1 de la bande 3 et fait reculer cette dernière sur le guide 2 jusqu'à la position initiale, alors que la bande 3 avance sur une distance égale ou légèrement supérieure à la longueur de l'une des 30 zones (11 ou 11') utilisées. En répétant les opérations précédentes, et comme le montrent les Figures 3, 4 et 5, la machine à étiqueter effectue lors de déplacements successifs de la tête 1 sur le guide 2, l'impression successive de plusieurs paires d'étiquettes par transfert thermique du moyen d'impression présent sur les zones (12, 12'), (13, 13') et (14, 14'), le plus grand nombre possible de zones (12, 13 et 14) 5 utilisées se trouvant dans l'espace (e). Le nombre maximum d'impressions à effectuer en utilisant l'espace (e) de la bande, qui dans cet exemple est de trois, est calculé par le dispositif de contrôle 8 en fonction de la longueur de ces impressions et de l'espace (e) se trouvant entre les 10 zones (11 et 11') de la bande utilisées pour effectuer les deux premières impressions. Après avoir utilisé les zones (11, 12, 13, 14, 11', 12', 13' et 14') de la bande 1 pour effectuer les impressions correspondantes, le dispositif de contrôle 8 15 provoque l'avance d'une longueur de bande 3 légèrement supérieure à celle occupée par les zones utilisées (11', 12', 13' et 14') comme le montre la Figure 6, de sorte que la machine à étiqueter peut effectuer lors de déplacements successifs de la tête 1 de nouvelles impressions, en 20 répétant le procédé décrit précédemment. Après avoir décrit suffisamment la nature de l'invention ainsi qu'un exemple de réalisation idéal, nous indiquons à tout effet opportun que les matériaux, la forme, la taille et la disposition des éléments décrits 25 pourront être modifiés sans que cela ne suppose une altération des caractéristiques essentielles dé l'invention telle que définie dans les revendications qui suivent. REVEND I CAT IONS 1 - Machine à étiqueter à transfert thermique avec contrôle du rembobinage, du type de celles qui 5 comprennent une tête d'impression (1) fixe ou se déplaçant le long d'un guide (2), une bande (3) servant de support à un moyen d'impression conçu pour un transfert thermique à l'aide de la tête d'impression sur le produit à étiqueter pendant l'opération d'étiquetage, un rouleau (4) 10 d'approvisionnement en bande, un rouleau (5) de rembobinage de bande actionné par un moteur pas à pas (6) et un dispositif de contrôle (8) qui commande la tête d'impression (1) et des moyens de contrôle de l'avance de la bande (3) entre le rouleau (4) d'approvisionnement en 15 bande et le rouleau (5) de rembobinage, la bande (3) décrivant sur un tronçon intermédiaire de son parcours une trajectoire parallèle à celle de la tête d'impression (1), caractérisée par le fait que les moyens de contrôle de l'avance de la bande (3) incluent un dispositif (7) de 20 détection de la rotation du rouleau (4) d'approvisionnement en bande et qui envoie au dispositif de contrôle (8) un signal correspondant à la rotation décrite par le rouleau (4) d'approvisionnement lorsque le moteur pas à pas (6) lui communique une rotation du rouleau (5) de rembobinage, ce 25 dispositif de contrôle (8) déterminant l'avance linéaire de la bande d'impression (3) en fonction de la rotation du moteur pas à pas (6), de la rotation du rouleau (4) d'approvisionnement en bande et du rayon initial du rouleau de bande (3) monté sur ce rouleau (4) d'approvisionnement. 30 2 - Procédé pour l'impression multiple d'étiquettes avec la machine à étiqueter faisant l'objet de la revendication précédente, cette dernière disposant d'une tête d'impression (1) mobile qui se déplace le long d'un guide (2), caractérisé par les étapes suivantes a) l'approche de la tête d'impression (1) vers la bande (3) et l'avance de cette tête d'impression sur le guide (2) pour effectuer l'impression successive 5 d'étiquettes initiales par transfert thermique du moyen d'impression des zones (11, 11') de la bande sur le produit à étiqueter, en laissant entre les zones utilisées (11 et 11') de la bande un espace (e) d'une longueur supérieure à la longueur de l'une de ces 10 zones (11 ou 11'); b) l'éloignement de la tête d'impression (1) de la bande (3) et le recul de cette dernière sur le guide (2) jusqu'à sa position initiale, alors que la bande (3) avance sur une distance légèrement supérieure à la 15 longueur de l'une des zones (11 ou 11') utilisées de la bande (3); c) le calcul assuré par le dispositif de contrôle (8) du nombre maximum d'impressions à effectuer en utilisant l'espace (e) de la bande, en fonction de la longueur 20 de ces impressions et de l'espace (e) existant entre les zones (11 et 11') de la bande utilisées pour effectuer les premières impressions; d) la répétition des étapes a) et b) pour effectuer lors de déplacements successifs de la tête (1) l'impression 25 successive de plusieurs groupes d'étiquettes, par transfert thermique du moyen d'impression existant sur les zones (12, 12'), (13, 13') (14, 14'), étant compris dans l'espace (e) de la bande le plus grand nombre possible de zones (12, 13, 14) utilisées; e) l'avance, contrôlée par le dispositif de contrôle (8) d'une longueur de bande (3) légèrement supérieure à celle occupée par les zones utilisées (11', 12', 13' et 14') de la bande (3), de sorte que la machine à étiqueter peut effectuer lors de déplacements successifs de la tête (1) de nouvelles impressions en répétant les étapes précédentes.