CN116461222A - 印刷装置、以及印刷装置的驱动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种对标签纸的张力以及衬纸的张力进行适当控制并且对标签纸的输送速度进行适当控制的印刷装置、以及印刷装置的驱动控制方法。该印刷装置具备:第一辊,其被配置在与剥离部相比靠上游处;第二辊,其被配置在与剥离部相比靠下游处;第一电机,其对第一辊进行驱动;第二电机,其对第二辊进行驱动;控制部,控制部具备:第一电机控制部,其基于与标签纸的输送速度以及输送加速度相关的信息而以使第一电机的负载转矩成为目标转矩的方式来对施加给第一电机的第一电压进行调节;第二电机控制部,其基于与衬纸的输送速度相关的信息而以使衬纸的输送速度成为目标输送速度的方式来对施加给第二电机的第二电压进行反馈控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种印刷装置、以及印刷装置的驱动控制方法。
背景技术
已知有一种具有标签剥离机构的打印机。
例如,专利文献1中所记载的标签打印机具备:印刷头,其对标签纸进行印刷;输送辊,其在标签纸的输送路径上被配置在与印刷头相比靠上游处,并将标签纸向下游输送;剥离辊,其被配置在与印刷头相比靠下游处,并通过将衬纸向与标签的行进方向不同的方向进行输送从而使标签从衬纸上剥离;控制部,其对输送辊的旋转以及剥离辊的旋转进行控制,控制部以使剥离辊输送衬纸的输送力在剥离标签所需要的最小力以上、且超过剥离辊与衬纸之间的最大摩擦力的方式来对向使剥离辊旋转的剥离电机供给的电流值进行控制,并且以使所述最大摩擦力成为将由输送辊产生的标签纸的输送误差设为容许值以内的剥离辊的输送力以下的方式来设定所述最大摩擦力、和输送辊与标签纸之间的最大摩擦力。
但是,在专利文献1所记载的标签打印机中,利用剥离辊与衬纸之间的摩擦力来控制衬纸的张力。因此,衬纸的张力依赖于摩擦系数、缠绕角以及按压力,从而很难使其稳定。在衬纸的张力不稳定的情况下,会产生由张力降低造成的剥离不良、由张力增加造成的供纸精度不良等。
专利文献1:日本特开2021-28117号公报
发明内容
本实施方式的一个方式所涉及的印刷装置具备:印刷头,其对标签被粘贴在衬纸上的标签纸进行印刷;剥离部,其从所述衬纸上剥离所述标签;第一辊,其在所述标签纸的输送路径上被配置在与所述剥离部相比靠上游处;第二辊,其在所述衬纸的输送路径上被配置在与所述剥离部相比靠下游处;第一驱动部,其对所述第一辊进行驱动;第二驱动部,其对所述第二辊进行驱动;控制部,其对所述第一驱动部以及所述第二驱动部进行控制,所述控制部基于与所述标签纸的输送速度以及输送加速度相关的信息而以使所述第一驱动部的负载转矩成为预定值的方式来对施加给所述第一驱动部的电压进行调节,并且基于与所述衬纸的输送速度相关的信息而以使所述衬纸的输送速度成为预定速度的方式来对施加给所述第二驱动部的电压进行反馈控制。
在本实施方式的另一方式所涉及的印刷装置的驱动控制方法中,所述印刷装置具备:印刷头,其对标签被粘贴在衬纸上的标签纸进行印刷;剥离部,其从所述衬纸上剥离所述标签;第一辊,其在所述标签纸的输送路径上被配置在与所述剥离部相比靠上游处;第二辊,其在所述衬纸的输送路径上被配置在与所述剥离部相比靠下游处;第一驱动部,其对所述第一辊进行驱动;第二驱动部,其对所述第二辊进行驱动;控制部,其对所述第一驱动部以及所述第二驱动部进行控制,所述印刷装置的驱动控制方法包括:第一步骤,在所述第一步骤中,所述控制部基于与所述标签纸的输送速度以及输送加速度相关的信息而以使所述第一驱动部的负载转矩成为预定值的方式来对施加给所述第一驱动部的电压进行调节;第二步骤,在所述第二步骤中,所述控制部基于与所述衬纸的输送速度相关的信息而以使所述衬纸的输送速度成为预定速度的方式来对施加给所述第二驱动部的电压进行反馈控制。
附图说明
图1为表示本实施方式所涉及的标签打印机的整体结构的一个示例的图。
图2为表示标签打印机的主要部分的结构的一个示例的图。
图3为表示控制部的结构的一个示例的图。
图4为表示第一电机的旋转速度、电压以及负载转矩的一个示例的曲线图。
图5为表示第一电机的控制的一个示例的流程图。
图6为表示第二电机的控制的一个示例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图来对本实施方式进行说明。
图1为,表示本实施方式所涉及的标签打印机1的整体结构的一个示例的图。
标签打印机1为,将标签纸P作为印刷介质例如通过喷墨方式,从而对文字、图像、图形等进行印刷的打印机。
标签打印机1对应于“印刷装置”的一个示例。
标签纸P具有衬纸Pa和多个标签Pb。衬纸Pa为带状的连续纸。在衬纸Pa的表面上被粘贴有标签Pb,所述标签Pb被赋予了剥离性并在衬纸Pa的长度方向上等间隔地被剪切成预定尺寸。衬纸Pa以及标签Pb的材质既可以为纸,也可以为纸以外的材质。标签纸P作为被卷绕成卷筒状的卷筒纸R而被安置在标签打印机1中。
标签打印机1具备作为标签打印机1的主体的印刷部3和剥离部4。剥离部4既可以与印刷部3一体形成,也可以为能够相对于印刷部3而进行拆装的部件。
剥离部4为,针对通过印刷部3而被印刷了的标签纸P来实施将标签Pb从衬纸Pa上剥离的处理的装置,也被称为去皮机。标签打印机1能够执行将保持标签Pb被粘贴在衬纸Pa上不变的印刷后的标签纸P排出的非剥离模式、和将从衬纸Pa上被剥离的印刷后的标签Pb排出的剥离模式。在本实施方式中,对剥离模式进行说明。
印刷部3基于从未图示的计算机发送的命令以及印刷数据,并通过印刷头8,从而对标签纸P的各个标签Pb进行印刷。此外,印刷部3将标签纸P沿着标签纸P的输送路径来进行输送。在下文中,有时会将输送路径的上游以及下游仅记载为上游以及下游。
如图1所示那样,印刷部3包括:收纳部29、放卷辊10、第一辊11、压印板12、导向件13、印刷头8以及控制部40。
收纳部29为对卷筒纸R进行收纳的空间,标签纸P从被安置在收纳部29中的卷筒纸R上被放卷。放卷辊10由被相互对置配置的一对辊子构成,并将从卷筒纸R上被放卷的标签纸P向下游输送。
第一辊11由被相互对置配置的一对辊子构成,并对通过放卷辊10而被输送的标签纸P进行夹持,并且朝向下游的印刷头8进行输送。
放卷辊10与省略图示的放卷电机相连结,并通过放卷电机的动力从而进行旋转。第一辊11与第一电机M1直接或者经由齿轮、带等而相连结,并通过第一电机M1的动力来进行旋转。
第一电机M1对应于“第一驱动部”的一个示例。
关于第一辊11以及第一电机M1,将参照图2以及图3来进一步地进行说明。
压印板12在标签纸P的输送路径上被配置在与第一辊11相比靠下游处。作为压印板12的上表面的压印板面12a与标签纸P的衬纸Pa相接并从下方对标签纸P进行支承。在压印板面12a上,形成有多个进气孔(省略图示)。各个进气孔与省略图示的抽吸风扇连通。通过抽吸风扇运转,从而有空气从进气孔被抽吸,进而使标签纸P被吸附在压印板面12a上。
印刷头8与压印板面12a对置配置。印刷头8具有与一种或多种颜色的油墨相对应的省略图示的喷嘴列,并且从构成各个喷嘴列的喷嘴中喷出油墨。印刷头8通过基于印刷数据而向位于压印板面12a上的标签Pb喷出油墨,从而实施对标签Pb的印刷。被印刷头8印刷了的标签纸P通过第一辊11,从而被输送至下游的剥离部4。
虽然在本实施方式中,对标签打印机1以喷墨方式在标签Pb上进行印刷的情况进行说明,但并未被限定于喷墨方式。
在印刷头8的下游处,配置有导向件13。导向件13在压印板12与剥离部4之间从下方对被印刷头8印刷了的标签纸P进行支承。标签纸P通过导向件13的上方,从而朝向下游的剥离部4被输送。
剥离部4包括剥离部件30以及第二辊31。剥离部件30位于与印刷部3的导向件13相比靠下游处。剥离部件30具有与标签纸P的衬纸Pa相接并从下方对标签纸P进行支承的引导面30a、和被形成在引导面30a的顶端的锐角的剥离边缘30b。被导向件13所引导的标签纸P在剥离部件30的引导面30a的上方被输送。
第二辊31由被相互对置配置的一对辊子构成,并以夹持的方式对衬纸Pa进行输送。第二辊31与第二电机M2直接或者经由齿轮、带等而相连结,并通过第二电机M2的动力而进行旋转。
第二电机M2与“第二驱动部”的一个示例相对应。
关于第二辊31以及第二电机M2,将参照图2以及图3来进一步地进行说明。
当在剥离模式下使标签打印机1进行动作的情况下,在印刷开始前,由用户来实施使第二辊31夹持标签纸P的衬纸Pa的操作。第二辊31被配置在剥离部件30的下方,并夹持着衬纸Pa而向下输送。在引导面30a上被输送的标签纸P的衬纸Pa通过剥离边缘30b而被弯折,并通过第二辊31而被拉至下方。通过该第二辊31的拉力而在剥离边缘30b处使标签Pb从衬纸Pa上浮起,并被剥离。被剥离的标签Pb在图1中从剥离部4朝向左方向突出。从剥离部4突出的标签Pb被用户回收。另一方面,通过第二辊31而向与标签Pb不同的方向被输送的衬纸Pa向第二辊31的下方被排出。
在上述的结构中,通过放卷辊10、第一辊11、压印板12、导向件13、以及剥离部件30的引导面30a,从而在印刷部3中形成了标签纸P的输送路径。此外,剥离边缘30b以及第二辊31形成衬纸Pa的输送路径的一部分。
控制部40对构成标签打印机1的各部的动作进行控制。在本实施方式中,控制部40对第一辊11以及第二辊31的驱动进行控制。即,控制部40对第一电机M1和第二电机M2进行控制。
关于控制部40,将参照图2以及图3来进一步地进行说明。
接下来,参照图2以及图3,对第一辊11的驱动方法和第二辊31的驱动方法进行说明。
图2为,表示标签打印机1的主要部分的结构的一个示例的图。图3为,表示控制部40的结构的一个示例的图。
如图2所示那样,第一辊11具有对标签纸P进行夹持的第一驱动辊11a和第一从动辊11b。第一电机M1对第一驱动辊11a进行旋转驱动。第一从动辊11b以能够随着由第一驱动辊11a的旋转实现的标签纸P的输送而旋转的方式被支承。
第二辊31具有对标签纸P的衬纸Pa进行夹持的第二驱动辊31a和第二从动辊31b。第二电机M2对第二驱动辊31a进行旋转驱动。第二从动辊31b以能够随着由第二驱动辊31a的旋转实现的衬纸Pa的输送而旋转的方式被支承。
在第一辊11中,为了对标签纸P进行夹持,第一从动辊11b以力F1来对第一驱动辊11a进行按压。也就是说,第一驱动辊11a以与标签纸P的接触点处的大致垂直于标签纸P的朝向的朝向的力F1被按压。
第一驱动辊11a的表面通过喷镀而被形成,或者在表面上实施粉末涂敷。在该情况下,第一驱动辊11a与标签纸P之间的摩擦系数μ1成为标签纸P相对于第一驱动辊11a的表面而不产生滑动的足够大的值。第一从动辊11b的表面例如由橡胶形成。
张力TP为,在第一辊11与第二辊31之间被施加到标签纸P上的张力。张力TP满足下式(1)。
TP<μ1×F1 (1)
控制部40通过对第一电机M1的驱动进行控制,从而对张力TP进行控制。控制部40例如以使张力TP与张力目标值TT一致的方式来对第一电机M1所产生的产生转矩TE1进行控制。
在本实施方式中,对张力目标值TT为固定值的情况进行说明。在该情况下,控制部40以与对应于张力目标值TT的目标转矩TS一致的方式来对从标签纸P被施加给第一辊11的负载转矩TL1进行控制。即,控制部40以使负载转矩TL1成为作为固定值的目标转矩TS的方式来对第一电机M1所产生的产生转矩TE1进行控制。
另外,张力目标值TT被设定为,在第一辊11与第二辊31之间在标签纸P上不产生松弛或挠曲的值。
关于控制部40的处理,将参照图3来进一步地进行说明。
在第二辊31中,为了对衬纸Pa进行夹持,第二从动辊31b以力F3来对第二驱动辊31a进行按压。也就是说,第二驱动辊31a以与衬纸Pa的接触点处的大致垂直于衬纸Pa的行进方向的朝向的力F3被第二从动辊31b所按压。摩擦系数μ3为,第二驱动辊31a与衬纸Pa之间的摩擦系数。
第二驱动辊31a的表面通过喷镀而被形成,或者在表面上被实施粉末涂敷。在该情况下,第二驱动辊31a与衬纸Pa之间的摩擦系数μ3成为衬纸Pa相对于第二驱动辊31a的表面而不产生滑动的足够大的值。第二从动辊31b的表面例如由橡胶形成。
张力TP为,在第一辊11与第二辊31之间被施加到衬纸Pa上的张力。张力TP满足下式(2)。
TP<μ3×F3 (2)
控制部40以衬纸Pa的输送速度VP与目标输送速度VT一致的方式来对第二电机M2的驱动进行控制。目标输送速度VT例如大致梯形形状地变化,与第二驱动辊31a的旋转角度φ相应的目标输送速度VT被存储在表格中。
例如,在印刷头8对标签纸P进行印刷的期间、以及在标签Pb从剥离部4到达标签Pb突出的剥离位置PP之后直至被用户回收了标签Pb为止的期间内,目标输送速度VT被设定为零。
此外,在完成了对标签纸P的印刷后,采用以固定加速度进行加速并保持为固定速度且以固定加速度进行减速的方式来设定目标输送速度VT。其结果为,第二电机M2的驱动被控制为,使输送速度VP以固定加速度进行加速并保持为固定速度且以固定加速度进行减速,从而使标签Pb输送至剥离位置PP。
目标输送速度VT对应于“预定速度”。
接下来,参照图3来对控制部40的结构进行说明。
如图3所示那样,在控制部40中,从第一旋转编码器11c输入有第一驱动辊11a的旋转角度θ,从第二旋转编码器31c输入有第二驱动辊31a的旋转角度φ。
第一旋转编码器11c例如被配置在第一驱动辊11a的宽度方向的端部,并对第一驱动辊11a的旋转角度θ进行检测。第一旋转编码器11c向控制部40输出表示旋转角度θ的检测信号。
虽然在本实施方式中,对第一旋转编码器11c被配置在第一驱动辊11a上的情况进行了说明,但并未被限定于此。第一旋转编码器11c也可以被配置在第一电机M1上,并对第一电机M1的驱动轴的旋转角度进行检测。
第二旋转编码器31c例如被配置在第二驱动辊31a的宽度方向的端部,并对第二驱动辊31a的旋转角度φ进行检测。第二旋转编码器31c向控制部40输出表示旋转角度φ的检测信号。
虽然在本实施方式中,对在第二旋转编码器31c被配置在第二驱动辊31a上的情况进行了说明,但并未被限定于此。第二旋转编码器31c也可以被配置在第二电机M2上,并对第二电机M2的驱动轴的旋转角度进行检测。
控制部40对施加给第一电机M1的第一电压V1进行控制。此外,控制部40对施加给第二电机M2的第二电压V2进行控制。
另外,虽然在本实施方式中,对控制部40控制第一电压V1以及第二电压V2的情况进行了说明,但并未被限定于此。控制部40也可以经由电压控制电路而对第一电压V1以及第二电压V2进行控制。
控制部40具备处理器40A以及存储器40B。
存储器40B为,非易失性地对处理器40A所执行的程序或数据进行存储的存储装置。存储器40B由磁存储装置、快闪ROM(Read Only Memory:只读存储器)等半导体存储元件、或者其他种类的非易失性存储装置构成。此外,存储器40B也可以包括构成处理器40A的工作区的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)。此外,存储器40B也可以包括HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive:固态驱动器)等非易失性的存储装置。
存储器40B对由控制部40处理的数据、或处理器40A所执行的控制程序43进行存储。
处理器40A既可以由单一的处理器构成,也可以为多个处理器作为处理器40A而发挥功能的结构。
控制部40例如能够通过集成电路来构成。集成电路包括LSI、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit:特定用途集成电路)、PLD(Programmable Logic Device:可编程逻辑器件)。在PLD中,例如包括FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)。此外,既可以在集成电路的结构的一部分中包括模拟电路,也可以为处理器与集成电路的组合。处理器与集成电路的组合被称为微型控制器(MCU)、SoC(System-on-a-chip:片上系统)、系统LSI、芯片组等。
控制部40在功能上具备第一电机控制部41和第二电机控制部42。具体而言,通过处理器40A读取并执行被存储在存储器40B中的控制程序43,从而作为第一电机控制部41以及第二电机控制部42而发挥功能。
第一电机控制部41基于与标签纸P的输送速度以及输送加速度相关的信息,从而以使第一电机M1的负载转矩TL1成为目标转矩TS的方式来对施加给第一电机M1的第一电压V1进行调节。
目标转矩TS对应于“预定值”的一个示例。
与标签纸P的输送速度以及输送加速度相关的信息为,例如第一辊11的旋转中的角速度ω1以及角加速度α1。
角速度ω1可由下式(3)来表示。
ω1=dθ/dt (3)
即,角速度ω1通过以时间t来对旋转角度θ进行微分而求取。
角加速度α1可由下式(4)来表示。
α1=d2θ/dt2 (4)
即,角加速度α1通过以时间t来对旋转角度θ进行两次微分而求取。换而言之,角加速度α1通过以时间t来对角速度ω1进行微分而求取。
另外,在以下的说明中,为了方便,将对第一电机M1的旋转速度与第一辊11的旋转速度一致的情况进行说明。即,对减速比为“1”的情况进行说明。此外,对第一电机M1为直流电机的情况进行说明。
被施加给第一电机M1的第一电压V1(t)和在第一电机M1中流动的电流I1(t)之间的关系可由下式(5)来表示。
数学式1:
在此,常数R1表示第一电机M1的电阻值,常数L1表示第一电机M1的电感,常数K1表示第一电机M1的转矩常数、即反电动势常数。
由于到电流I1达到稳态值为止所需的期间与到角速度ω1(=dθ1/dt)达到稳态值为止所需的期间相比非常短,因此在本实施方式中,设为电流I1(t)的时间变化的项、也就是式(5)的右边的第二项为零。其结果为,可得到式(6)。
V1(t)=R1×I1(t)+K1×ω1 (6)
第一电机M1所产生的产生转矩TE1可通过下式(7)来求取。
TE1=K1×I1(t) (7)
第一电机M1的运动方程式可由下式(8)来表示。
TM1=J1×α1+C1×ω1 (8)
在此,负载转矩TM1表示第一电机M1的负载转矩,常数J1表示第一电机M1的转动惯量,常数C1表示第一电机M1的粘性负载。
第一电机M1所产生的产生转矩TE1可使用第一电机M1的负载转矩TM1并通过下式(9)来求取。
TE1=TM1+TL1 (9)
在此,负载转矩TL1表示从标签纸P施加给第一电机M1的负载转矩。
使用式(6),消去式(7)的电流I1(t),将从式(7)消去电流I1(t)后得到的式子以及式(8)代入到式(9)中,并对第一电压V1(t)求解时,可得到下式(10)。
数学式2:
第一电机控制部41以第一电机M1的负载转矩TL1成为预定值的方式而将施加给第一电机M1的第一电压V1调节为在式(10)中求出的第一电压V1。
在本实施方式中,第一电机控制部41以使负载转矩TL1与作为固定值的目标转矩TS一致的方式来进行控制。即,第一电机控制部41以使负载转矩TL1与作为固定值的目标转矩TS一致的方式而将施加给第一电机M1的第一电压V1调节为在式(10)中求出的第一电压V1。通过以此方式对施加给第一电机M1的第一电压V1进行控制,从而以使张力TP与张力目标值TT一致的方式来进行控制。
换而言之,第一电机控制部41能够通过基于第一辊11的旋转中的角速度ω1以及角加速度α1并使用式(10)而对施加给第一电机M1的第一电压V1进行控制,从而控制为使张力TP与张力目标值TT一致。
第二电机控制部42基于与第二驱动辊31a的旋转角度φ和衬纸Pa的输送速度VP相关的信息,从而以使衬纸Pa的输送速度VP成为预定速度的方式来对施加给第二电机M2的第二电压V2进行反馈控制。与衬纸Pa的输送速度VP相关的信息为,第二辊31的旋转中的角速度ω2。衬纸Pa的输送速度VP与第二辊31的旋转中的角速度ω2之间的关系可由下式(11)来表示。
VP=R2×ω2 (11)
在此,常数R2表示第二辊31的半径。
另一方面,以与上述式(6)同样的方式可得到下式(12)。
V2(t)=R2×I2(t)+K2×ω2 (12)
在此,常数R2表示第二电机M2的电阻值,常数K2表示第二电机M2的转矩常数、即反电动势常数。
此外,第二电机M2所产生的产生转矩TE2可由下式(13)来表示。
TE2=K2×I2(t) (13)
例如,在第二电机M2所产生的产生转矩TE2为固定值的情况下,当使用式(13)而消去式(12)中的第一电机M1中流动的电流I1(t)时,可得到下式(14)。
V2(t)=R2×TE2/K2+K2×ω2 (14)
即,为了增加第二辊31的旋转中的角速度ω2,只要增加施加给第二电机M2的第二电压V2即可。此外,为了减少第二辊31的旋转中的角速度ω2,只要减少施加给第二电机M2的第二电压V2即可。换而言之,能够将第二电压V2作为控制量来对输送速度VP进行控制。
第二电机控制部42基于第二辊31的旋转角度φ来对第二辊31的角速度ω2进行计算,并使用式(11)从而对输送速度VP的实测值VQ进行计算。此外,对与第二辊31的旋转角度φ相对应的目标输送速度VT和输送速度VP的实测值VQ之间的差值ΔV进行计算,并以使差值ΔV成为零的方式来对作为控制量而施加给第二电机M2的第二电压V2进行反馈控制例如进行PID控制。
通过采用这样的方式,从而第二电机控制部42将输送速度VP控制为目标输送速度VT。
接下来,参照图4来对第一电机控制部41的动作的具体例进行说明。图4为,表示第一电机M1的角速度ω1、第一电压V1以及负载转矩TL1的一个示例的曲线图。在图4中,示出了第一电机M1的角速度ω1、第一电压V1、以及负载转矩TL1的模拟结果。
在图4的上半部分示出了角速度ω1的曲线图,在图4的中间部分示出了第一电压V1的曲线图,在图4的下半部分示出了负载转矩TL1的曲线图。
在图4的上半部分所示出的曲线图中,纵轴表示角速度ω1,横轴表示时间t。
曲线图G1表示角速度ω1的变化。在图4中,对如曲线图G1所示那样角速度ω1例如像对正弦波的电流进行半波整流而得到的波形那样变化的情况进行说明。例如,在时间t从0到0.025秒为止的期间内,角速度ω1从0加速至1900rpm为止。此外,在时间t从0.025秒至0.05秒为止的期间内,角速度ω1从1900rpm减速至0rpm为止。在时间t从0.05秒至0.1秒为止的期间内,角速度ω1被保持为0。
在图4的中间部分所示出的曲线图中,纵轴表示第一电压V1,横轴表示时间t。曲线图G2表示第一电压V1的变化。另外,第一电压V1通过第一电机控制部41并基于上述式(10)而被控制。
如曲线图G2所示那样,第一电压V1在角速度ω1被保持为0的期间、例如时间t从0.05秒到0.1秒为止的期间内被保持为-12V。即,在该期间内,第一电机M1将第一辊11向负方向进行驱动。负方向是指,将卷筒纸R向与行进方向相反的方向进行驱动的方向。
在时间t从0秒至0.018秒为止的期间内,第一电压V1从-12V增加至1.22V为止。此外,在时间t从0.018秒至0.043秒为止的期间内,第一电压V1从1.22V减少至-15.53V为止。此外,在时间t从0.043秒至0.05秒为止的期间内,第一电压V1从-15.53V增加至-12V为止。即,在对第一电机M1进行加速时,由于第一电机M1的转动惯量以及第一电机M1的粘性负载的原因,第一电压V1会增加。在对第一电机M1进行减速时,由于第一电机M1的转动惯量的原因,第一电压V1会减少,并由于第一电机M1的粘性负载的原因,第一电压V1会增加。
在图4的下半部分所示出的曲线图中,纵轴表示负载转矩TL1,横轴表示时间t。
在曲线图G3中,负载转矩TL1被保持为大致固定的值、即-0.02Nm。负载转矩TL1为负值表示如下情况,即,第一电机M1在第一辊11与第二辊31之间因被施加给标签纸P的张力TP而承受标签纸P的行进方向的负载的情况。
如参照图4而说明了的那样,在通过第一电机控制部41基于上述的式(10)而对第一电压V1进行控制从而使第一电机M1的角速度ω1变化的情况下,也能够将负载转矩TL1保持为大致固定的值。
接下来,参照图5以及图6来对控制部40的处理进行说明。图5为,表示由第一电机控制部41实施的第一电机M1的控制的一个示例的流程图。
另外,在图5中,对以张力TP成为张力目标值TT的方式将负载转矩TL1预先设定为作为固定值的目标转矩TS的情况进行说明。
如图5所示那样,首先,在步骤S101中,第一电机控制部41从第一旋转编码器11c取得第一驱动辊11a的旋转角度θ。
接着,在步骤S103中,第一电机控制部41通过以时间t来对旋转角度θ进行微分,从而对第一驱动辊11a的角速度ω1进行计算。
接着,在步骤S105中,第一电机控制部41通过以时间t来对角速度ω1进行微分,从而对第一驱动辊11a的角加速度α1进行计算。
接着,在步骤S107中,第一电机控制部41通过将负载转矩TL1、角速度ω1以及角加速度α1代入到上述的式(10)中,从而对第一电压V1进行计算。
接着,在步骤S109中,第一电机控制部41将施加给第一电机M1的第一电压V1调节为被计算出的第一电压V1。此后,处理返回至步骤S101。
步骤S107以及步骤S109对应于“第一步骤”的一个示例。
通过采用这样的方式,从而第一电机控制部41将施加给第一电机M1的第一电压V1调节为使用上述的式(10)而计算出的第一电压V1。因此,能够以使张力TP与张力目标值TT1一致的方式来进行控制。
图6为,表示由第二电机控制部42实施的第二电机M2的控制的一个示例的流程图。
如图6所示那样,首先,在步骤S201中,第二电机控制部42从第二旋转编码器31c中取得第二驱动辊31a的旋转角度φ。
接着,在步骤S203中,第二电机控制部42通过以时间t来对旋转角度φ进行微分,从而对第二驱动辊31a的角速度ω2进行计算。
接着,在步骤S205中,第二电机控制部42根据被计算出的角速度ω2来对衬纸Pa的输送速度VP的实测值VQ进行计算。
接着,在步骤S207中,第二电机控制部42对被计算出的输送速度VP的实测值VQ和与旋转角度φ相对应的目标输送速度VT的差值ΔV进行计算。
接着,在步骤S209中,第二电机控制部42以使差值ΔV成为零的方式来对作为控制量而施加给第二电机M2的第二电压V2进行PID控制。之后,处理返回至步骤S201。
步骤S207以及步骤S209对应于“第二步骤”的一个示例。
通过采用这样的方式,从而第二电机控制部42以使输送速度VP的实测值VQ与目标输送速度VT的差值ΔV成为零的方式来对作为控制量而施加给第二电机M2的第二电压V2进行PID控制。因此,第二电机控制部42能够以使输送速度VP与目标输送速度VT一致的方式来进行控制。
以上,如参照图1~图6而说明的那样,本实施方式所涉及的标签打印机1具备:印刷头8,其对标签Pb被粘贴在衬纸Pa上的标签纸P进行印刷;剥离部4,其从衬纸Pa上剥离标签Pb;第一辊11,其在标签纸P的输送路径上被配置在与剥离部4相比靠上游处;第二辊31,其在衬纸Pa的输送路径上被配置在与剥离部4相比靠下游处;第一电机M1,其对第一辊11进行驱动;第二电机M2,其对第二辊31进行驱动;控制部40,其对第一电机M1以及第二电机M2进行控制,控制部40具备:第一电机控制部41,其基于与标签纸P的输送速度VP以及输送加速度相关的信息而以使第一电机M1的负载转矩TL1成为目标转矩TS的方式来对施加给第一电机M1的第一电压V1进行调节;第二电机控制部42,其基于与衬纸Pa的输送速度VP相关的信息而以使衬纸Pa的输送速度VP成为目标输送速度VT的方式来对施加给第二电机M2的第二电压V2进行反馈控制。
根据该结构,第一电机控制部41基于与标签纸P的输送速度VP以及输送加速度相关的信息而以使第一电机M1的负载转矩TL1成为目标转矩TS的方式来对施加给第一电机M1的第一电压V1进行调节。因此,能够将第一电机M1的负载转矩TL1控制成为目标转矩TS。因此,能够以使第一辊11与第二辊31之间的张力TP和张力目标值TT一致的方式进行适当控制。
此外,第二电机控制部42基于与衬纸Pa的输送速度VP相关的信息而以使衬纸Pa的输送速度VP成为目标输送速度VT的方式来对施加给第二电机M2的第二电压V2进行反馈控制。因此,能够以使衬纸Pa的输送速度VP成为目标输送速度VT的方式进行适当控制。
此外,在本实施方式所涉及的标签打印机1中,与标签纸P的输送速度VP以及输送加速度相关的信息为,第一辊11的旋转中的角速度ω1以及角加速度α1。
根据该结构,第一电机控制部41基于第一辊11的旋转中的角速度ω1以及角加速度α1,从而对施加给第一电机M1的第一电压V1进行调节。因此,能够以使第一电机M1的负载转矩TL1成为目标转矩TS的方式进行适当控制。
此外,在本实施方式所涉及的标签打印机1中,与衬纸Pa的输送速度PV相关的信息为,第二辊31的旋转中的角速度ω2。
根据该结构,第二电机控制部42基于第二辊31的旋转中的角速度ω2来对施加给第二电机M2的第二电压V2进行反馈控制。因此,能够以使衬纸Pa的输送速度VP成为目标输送速度VT的方式进行适当控制。
此外,在本实施方式所涉及的标签打印机1中,第一电机控制部41通过式(A)从而以使第一电机M1的负载转矩TL1成为目标转矩TS的方式来对施加给第一电机M1的第一电压V1进行调节。
数学式3:
在此,左边的V1(t)表示施加给第一电机M1的电压。此外,右边的α1表示第一辊11的角加速度,ω1表示第一辊11的角速度,TL1表示第一电机M1的负载转矩。
根据该结构,能够以使第一电机M1的负载转矩TL1成为目标转矩TS的方式来对施加给第一电机M1的第一电压V1进行适当控制。
此外,在本实施方式所涉及的标签打印机1中,第一辊11以及第二辊31各自的表面通过喷镀而被形成,或者在表面上实施粉末涂敷。
根据该结构,能够抑制标签纸P的相对于第一辊11的表面的滑动的产生。此外,能够抑制衬纸Pa的相对于第二辊31的表面的滑动的产生。
在本实施方式所涉及的标签打印机1的控制方法中,所述标签打印机1具备:印刷头8,其对标签Pb被粘贴在衬纸Pa上的标签纸P进行印刷;剥离部4,其从衬纸Pa上剥离标签Pb;第一辊11,其在标签纸P的输送路径上被配置在与剥离部4相比靠上游处;第二辊31,其在衬纸Pa的输送路径上被配置在与剥离部4相比靠下游处;第一电机M1,其对第一辊11进行驱动;第二电机M2,其对第二辊31进行驱动;控制部40,其对第一电机M1以及第二电机M2进行控制,所述标签打印机1的控制方法包括:第一步骤,在所述第一步骤中,控制部40基于与标签纸P的输送速度VP以及输送加速度相关的信息而以使第一电机M1的负载转矩TL1成为目标转矩TS的方式来对施加给第一电机M1的第一电压V1进行调节;第二步骤,在所述第二步骤中,控制部40基于与衬纸Pa的输送速度VP相关的信息而以使衬纸Pa的输送速度VP成为目标输送速度VT的方式来对施加给第二电机M2的第二电压V2进行反馈控制。
因此,本实施方式所涉及的标签打印机1的控制方法实现了与本实施方式所涉及的标签打印机1同样的效果。
另外,本实施方式归根结底仅是表示本发明的一个方式的内容,其能够在本发明的范围内任意地实施变形以及应用。
例如,虽然对本实施方式所涉及的第一驱动部为第一电机M1的情况进行了说明,但并未被限定于此。第一驱动部也可以具备对供给至第一电机M1的第一电压V1进行控制的电压控制电路。
此外,例如虽然对本实施方式所涉及的第二驱动部为第二电机M2的情况进行了说明,但并未被限定于此。第二驱动部也可以具备对供给至第二电机M2的第二电压V2进行控制的电压控制电路。
虽然在本实施方式中,对目标转矩TS为固定值的情况进行了说明,但并未被限定于此。目标转矩TS例如也可以为根据标签纸P的尺寸来决定的方式。
此外,图3所示的各个功能部为表示功能性结构的部分,具体的安装方式并未被特别限定。也就是说,并不一定需要安装与各个功能部单独对应的硬件,也能够采用通过一个处理器来执行程序从而实现多个功能部的功能的结构。此外,在上述的实施方式中,也可以将通过软件来实现的功能的一部分设为硬件,或者也可以将通过软件来实现用硬件实现的功能的一部分。此外,关于标签打印机1的各部的具体的细小部分结构,也能够在不脱离本发明的主旨的范围内任意地进行变更。
此外,例如图5以及图6的流程图的处理单位为,为了容易理解控制部40的处理而根据主要的处理内容分割而成的单位,本发明并不会被处理单位的分割的方法或名称所限定。也可以根据处理内容而进一步地分割为更多的处理单位。此外,一个处理单位也可以被分割为包含更多的处理。此外,其处理的顺序也可以在不妨碍主旨的范围内适当地更换。
此外,标签打印机1的控制方法能够通过使控制部40所具备的处理器40A执行被存储在存储器40B中的控制程序43来实现。此外,该控制程序43能够预先记录在以计算机可读的方式进行记录的记录介质中。
作为记录介质,能够使用磁性的、光学的记录介质或者半导体存储器器件。具体而言,可列举出软盘、HDD(Hard Disk Drive:硬盘驱动其)、CD-ROM(Compact Disk Read OnlyMemory:只读光盘)、DVD(Digital Versatile Disc:数字通用光盘)、Blu-ray(注册商标)Disc(蓝光光盘)、光磁盘、闪存、卡片式记录介质等可移动式或者固定式的记录介质。
此外,记录介质也可以为标签打印机1所具备的内部存储装置即RAM、ROM、HDD等非易失性存储装置。此外,也能够通过预先将该控制程序43存储在服务器装置等中,并从服务器装置中将控制程序43下载到标签打印机1的控制部40,从而实现标签打印机1的控制部40的功能模块。
符号说明
1…标签打印机(印刷装置);3…印刷部;4…剥离部;8…印刷头;10…放卷辊;11…第一辊;11a…第一驱动辊;11b…第一从动辊;11c…第一旋转编码器;30…剥离部件;30b…剥离边缘;31a…第二驱动辊;31b…第二从动辊;31c…第二旋转编码器;40…控制部;40A…处理器;40B…存储器;41…第一电机控制部;42…第二电机控制部;43…控制程序;I1…电流;M1…第一电机(第一驱动部);M2…第二电机(第二驱动部);P…标签纸;Pa…衬纸;Pb…标签;PV…输送速度;TE1、TE2…产生转矩;TL1…负载转矩;TM1…负载转矩;TS…目标转矩;TP…张力;TT…张力目标值;V1…第一电压;V2…第二电压;VP…输送速度;θ、φ…旋转角度;ω1、ω2…角速度;α1…角加速度。
Claims (6)
1.一种印刷装置,具备:
印刷头,其对标签被粘贴在衬纸上的标签纸进行印刷;
剥离部,其从所述衬纸上剥离所述标签;
第一辊,其在所述标签纸的输送路径上被配置在与所述剥离部相比靠上游处;
第二辊,其在所述衬纸的输送路径上被配置在与所述剥离部相比靠下游处;
第一驱动部,其对所述第一辊进行驱动;
第二驱动部,其对所述第二辊进行驱动;
控制部,其对所述第一驱动部以及所述第二驱动部进行控制,
所述控制部基于与所述标签纸的输送速度以及输送加速度相关的信息而以使所述第一驱动部的负载转矩成为预定值的方式来对施加给所述第一驱动部的电压进行调节,并且基于与所述衬纸的输送速度相关的信息而以使所述衬纸的输送速度成为预定速度的方式来对施加给所述第二驱动部的电压进行反馈控制。
2.如权利要求1所述的印刷装置,其中,
与所述标签纸的输送速度以及输送加速度相关的信息为,所述第一辊的旋转中的角速度以及角加速度。
3.如权利要求1或权利要求2所述的印刷装置,其中,
与所述衬纸的输送速度相关的信息为,所述第二辊的旋转中的角速度。
4.如权利要求1所述的印刷装置,其中,
所述控制部通过式(A)而以使所述第一驱动部的负载转矩成为预定值的方式来对施加给所述第一驱动部的电压进行调节,
所述式(A)为:
在此,左边的V1(t)表示施加给所述第一驱动部的电压。此外,右边的α1表示所述第一辊的角加速度,ω1表示所述第一辊的角速度,TL1表示所述第一驱动部的负载转矩。
5.如权利要求1所述的印刷装置,其中,
所述第一辊以及所述第二辊的各自的表面通过喷镀而被形成,或者在表面上被实施粉末涂敷。
6.一种印刷装置的驱动控制方法,所述印刷装置具备:
印刷头,其对标签被粘贴在衬纸上的标签纸进行印刷;
剥离部,其从所述衬纸上剥离所述标签;
第一辊,其在所述标签纸的输送路径上被配置在与所述剥离部相比靠上游处;
第二辊,其在所述衬纸的输送路径上被配置在与所述剥离部相比靠下游处;
第一驱动部,其对所述第一辊进行驱动;
第二驱动部,其对所述第二辊进行驱动;
控制部,其对所述第一驱动部以及所述第二驱动部进行控制,
所述印刷装置的驱动控制方法包括:
第一步骤,在所述第一步骤中,所述控制部基于与所述标签纸的输送速度以及输送加速度相关的信息而以使所述第一驱动部的负载转矩成为预定值的方式来对施加给所述第一驱动部的电压进行调节;
第二步骤,在所述第二步骤中,所述控制部基于与所述衬纸的输送速度相关的信息而以使所述衬纸的输送速度成为预定速度的方式来对施加给所述第二驱动部的电压进行反馈控制。
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