CN1944063A - 驱动电机的控制方法和打印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驱动电机的控制方法和打印机。使由驱动电机的驱动力动作的规定的动作部的动作准适化。当对打印片材(100)不进行打印动作的非打印动作时，进行驱动电机(5)的初始驱动，使上述规定的动作部(6)动作，测定该动作部的初始动作时间(T)，当对打印片材进行打印动作的打印动作时，从动作开始时到将上述初始动作时间乘以一个大于0而又小于1的系数所算出的时间为止，以第一输出驱动上述驱动电机，在以第一输出驱动上述驱动电机之后的动作结束之前，由根据初始动作时间决定的第二输出，驱动上述驱动电机。

Description

驱动电机的控制方法和打印机

技术领域

本发明涉及一种驱动电机的控制方法和打印机。尤其是，涉及这样的技术领域，即基于测定的规定的动作部的初始动作时间，控制驱动电机的驱动状态且使规定的动作部的动作准适化。

背景技术

打印机是通过热转印或激光等在感光纸或打印膜等打印片材上打印的。这种打印机在箱体内设置着：从片材容纳托盘取出打印片材的片材取出机构、输送打印片材的片材输送机构、将片材输送机构的各个辊移动到合适位置上的辊移动机构、将打印头移动到合适位置从而在打印片材上打印的头部驱动机构、根据规定大小切断打印的打印片材的片材切断机构等规定的各个动作部。

这些动作部中的各个部分大多由直流电机等驱动电机的驱动力所动作，该驱动电机受控于具有计算机的控制部。

例如，在利用滚纸作为打印片材的打印机上，设置着片材切断机构，该片材切断机构的刀具一边旋转一边由驱动电机在横断移动打印片材的方向上移动切断打印片材。

在片材切断机构上设置着：沿打印片材切断方向延伸的固定刃和刀具的移动端上设置的止动器、检测刀具移动位置的传感器。刀具通过驱动电机相对固定刃滑动接触同时旋转，而切断打印片材。在切断打印片材后，通过传感器检测出刀具的移动端，停止驱动电机的驱动，同时止动器与可自由旋转支承刀具的刀架接触，使该刀架和刀具的移动都停止。

这种现有的打印机中，关于驱动电机的驱动是最大负载时，即片材切断机构以驱动电机起动时作为基准而设定驱动条件，不仅在驱动电机起动时而且一直到刀具切断打印片材完成为止，都将较高的驱动电压施加在驱动电机上，所以刀具的移动速度加快，因而惯性力增大，止动器和刀架接触时引起的碰撞产生较大的冲击或噪音，因和止动器碰撞而使其产生回弹，从而不能停在规定的位置上。

此外，为了防止这种问题的产生，考虑在起动时在驱动电机上施加较低的驱动电压，但是此时，有驱动电机的起动不能准适，驱动电机在低速下旋转，打印片材切断时间变长等的问题。

因此，在现有打印机上，在出厂检验时，测定关于驱动电机控制的参数数据，将该测定结果存储在非易失性存储器中，在驱动电机的驱动过程中通过适当读取所存储的数据并进行校正，控制驱动电机的转速，从而防止上述冲击或噪音的产生，达到动作准适化的目的(参考专利文献1)。

专利文献1：特开2004-284367号公报

然而，尽管关于驱动电机控制的参数数据根据打印机上设置的规定的动作部的动作时间而测定，但是这些规定的动作部的动作时间等会因为各个打印机上使用的驱动电机特性的偏差或者驱动电机特性的时效变化而发生变化。

而且，专利文献1中的现有打印机在出厂检测时由于要测定关于每一打印机中驱动电机控制的参数数据，所以要根据各个驱动电机的特性偏差测定该参数数据，还必须根据驱动电机特性的时效变化进行测定。

因此在打印机出厂时，在驱动电机特性产生时效变化时，如果根据参数数据对驱动电机的转速进行控制，就可以防止产生上述冲击或者噪音，且能够达到确保停在合适位置上等动作的准适化。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供驱动电机的控制方法和打印机，用于克服上述问题，通过驱动电机的驱动力，达到所动作规定的动作部的动作准适化。

为了达到上述目的，本发明中驱动电机的控制方法是：当对打印片材不进行打印动作的非打印动作时，进行驱动电机的初始驱动，使上述规定的动作部动作，测定该动作部的初始动作时间，在对打印片材进行打印动作的打印动作时，从动作的开始时，到经过将上述初始动作时间乘以一个大于0而又小于1的系数所算出的时间为止，以第一输出驱动上述驱动电机，在以第一输出驱动上述驱动电机之后的动作的结束之前，由根据初始动作时间决定的第二输出，驱动上述驱动电机。

为了达到上述目的，本发明中的打印机，包括：对打印片材进行打印动作时动作的规定的动作部，向该规定的动作部施加驱动力并当对打印片材不进行打印动作的非打印动作时进行初始驱动的驱动电机，控制该驱动电机的驱动状态的控制部，测定驱动电机的初始驱动时动作的上述规定的动作部的初始动作时间的计时器，其中，当对打印片材进行打印动作的打印动作时，从动作的开始时，到经过将上述初始动作时间乘以一个大于0而又小于1的系数所算出的时间为止，以第一输出驱动上述驱动电机，在以第一输出驱动上述驱动电机后的动作的结束之前，由根据初始动作时间决定的第二输出驱动上述驱动电机。

因此，对于本发明驱动电机的控制方法和打印机，就可以根据初始动作时间来对驱动电机的转速进行控制。

具体地，根据本发明第一方案的驱动电机的控制方法，该驱动电机对设于打印机上当对打印片材进行打印动作时动作的规定的动作部施加驱动力，当对打印片材不进行打印动作的非打印动作时，进行驱动电机的初始驱动，使上述规定的动作部动作，测定该动作部的初始动作时间，在对打印片材进行打印动作的打印动作时，从动作的开始时，到经过将上述初始动作时间乘以一个大于0而又小于1的系数所算出的时间为止，以第一输出驱动上述驱动电机，在以第一输出驱动上述驱动电机之后的动作的结束之前，由根据初始动作时间决定的第二输出，驱动上述驱动电机。

因此，根据驱动电机的特性偏差或驱动电机的时效变化，对驱动电机进行驱动控制，达到减少动作部中冲击或者噪音的产生。

根据本发明第二案的驱动电机的控制方法，在在由驱动电机的第一输出驱动后的动作的结束之前的时间被分成多个分区，所分成的每多个分区各以不同的输出来驱动上述驱动电机。所以就能够提高驱动控制的自由度。

根据本发明的第三方案的打印机包括：对打印片材进行打印动作时动作的规定的动作部，向该规定的动作部施加驱动力并当对打印片材不进行打印动作的非打印动作时进行初始驱动的驱动电机，控制该驱动电机的驱动状态的控制部，测定驱动电机的初始驱动时动作的上述规定的动作部的初始动作时间的计时器，其中，当对打印片材进行打印动作的打印动作时，从动作的开始时，到经过将上述初始动作时间乘以一个大于0而又小于1的系数所算出的时间为止，以第一输出驱动上述驱动电机，在以第一输出驱动上述驱动电机后的动作的结束之前，由根据初始动作时间决定的第二输出驱动上述驱动电机。因此，根据驱动电机的特性偏差或驱动电机的时效变化，对驱动电机进行驱动控制，达到减少动作部中冲击或者噪音的产生。

因此，根据驱动电机的特性偏差或驱动电机的时效变化，对驱动电机进行驱动控制，达到减少动作部中冲击或者噪音的产生。

附图说明

图1和图2～9共同示出了本发明的优选实施例，图1是示出了打印机结构的框图。

图2是示出了作为动作部设计的片材切断机构的正视图。

图3是决定驱动电压顺序的流程图。

图4是数据表的视图。

图5是打印动作中施加在驱动电机上的驱动电压的坐标图。

图6是示出了通过PWM控制对驱动电机进行驱动控制实例的坐标图。

图7和图8、9共同示出了作为动作部设计的片材输送机构，图7是重压接位置的放大侧视图。

图8是隔离位置的放大侧视图。

图9是轻压接位置的放大侧视图。

附图标记说明

1打印机；3控制部；5驱动电机；6动作部；7计时器；100打印片材

具体实施方式

下面，将参照附图来说明本发明中驱动电机的控制方法和打印机的实施例。

打印机1包括：电源电路部2、控制部3和驱动电路4(参考图1)。

电源电路2例如和商用电源连接，向控制部3或驱动电路4等规定各个部分供电。

控制部3例如是计算机，作用是对设置在打印机1上的各个部分进行驱动控制，特别是后述驱动电机的驱动控制，还包括进行各种数据处理或演算处理的CPU(中央处理器)3a。此外，控制部3，根据CPU 3a所进行的数据处理或演算处理，将驱动信号传输到驱动电路4中，在该驱动电路4中执行动作指令。

驱动电路4根据控制部3输出的驱动信号来对驱动电机5、5...驱动。因此，驱动电机5、5...通过驱动电路4受控制部3驱动控制。可以采用直流电机作为驱动电机5、5...。

动作部6、6...是在对打印片材进行打印动作时进行动作的各个部分。例如在打印机1中，设置下列机构等作为动作部6、6...，即从片材容纳托盘取出打印片材的片材取出机构、输送打印片材的片材输送机构、将片材输送机构的各个辊移动到合适位置上的辊移动机构、将在打印片材上进行打印的打印头移动到合适位置上的头驱动机构、将打印的打印片材切断为规定大小的片材切断机构等。这些动作部6、6...分别受驱动电机5、5...的驱动力所驱动而动作。

在打印机1上设置着计时器7，用以对动作部6、6...的后述初始动作时间进行测定。由计时器7测定的初始动作时间作为时间数据被传输到控制部3。

下面，以片材切断机构作为动作部6的实例进行说明(参考图2)。

在动作部(片材切断机构)6上上下方向隔开的位置上设置刀架导向件8、刀具导向件9和固定刃10，它们都沿切断打印片材的方向即横断作为辊纸即打印片材的方向。

在刀架导向件8上可自由移动的支持着刀架11，在该刀架11上可自由旋转的支持圆板状刀具12。在刀架11上设置彼此向相反方向突出的作用突部11a、11a。

在动作部6上，在刀架11移动范围中的两侧移动端上，分别设置着止动器13、13和传感器14、14。

在动作部6上，在刀架11移动范围中的两侧移动端上，分别可自由旋转地支持着滑轮15、15，在该滑轮15、15之间支承着随着滑轮15、15的旋转而被传送的输送线16。输送线16的一部分固定在刀架11上。

另一个滑轮15同轴设置在减速齿轮17上，该减速齿轮17和固定在驱动电机5的电机轴上的驱动齿轮18相啮合。

对于如上构成的动作部6，如果驱动电路4控制驱动电机5旋转，它的驱动力通过驱动齿轮18、减速齿轮17、滑轮15、15以及输送线16而被传到刀架11上，则该刀架11被刀架导向件8导向，从一侧的移动端(开始端)朝打印片材的切断方向移动到另一侧的移动端(结束端)。此时，刀具12相对固定刃10滑动接触同时旋转，由两者切断打印片材。在切断打印片材之后，驱动电机5反向旋转，刀架11从结束端返回到开始端。

刀架11移动到移动范围中的移动端时，如果刀架11的作用突部11a和传感器14接触，该传感器14检测到刀具12的移动端，停止驱动电机5的驱动，同时刀架11的一部分和止动器13相接触，使刀架11停止移动。

下面，对驱动电机5的驱动控制进行说明(参考图3～图5)。

对于打印机1，进行驱动电机5的驱动控制，以防止在刀架11从移动端移动时刀架11和止动器13碰撞而产生冲击或噪音，防止因回弹而使停止位置产生间隙，防止处理速度降低等。

如下所述，驱动电机5的驱动控制，由施加在驱动电机5上的驱动电压决定(参考图3)。

(S1)操作打印机1的电源按钮，接通电源，或者处于在打印机1接通电源的状态关闭容纳托盘的门，则开始驱动电机5的初始驱动。此时，不对打印片材进行打印动作，进行非打印动作时的驱动电机5的驱动。

(S2)在规定驱动电压下例如在最大驱动电压下驱动上述驱动电机5，刀架11从开始端朝向结束端移动。该规定驱动电压并不限定于最大驱动电压，也可以是可靠进行刀架11的移动的驱动电压。同时，开始计时器7的测定动作。

(S3)刀架11的作用突部11a和传感器14接触，计时器7的测定结束。

(S4)通过计时器7的测定动作，计算出从刀架11的开始端到结束端的移动时间(初始动作时间)T。

(S5)根据算出的初始动作时间T，例如可以参照存储在存储器中的关于施加电压的对照数据，决定从打印动作时的动作开始时经过将初始动作时间T乘以一个大于0而小于1的系数n而算出的时间(T·n)后的驱动电机5的驱动电压。对照数据中表示了相对于初始动作时间的驱动电压(参考图4)。系数n的值考虑到切断打印片材所需时间等各种因素而在大于0而小于1的值中选定任意值，在打印机的片材切断机构，则该系数可以决定为0.7。例如，初始动作时间T为100ms时，在刀架11移动开始后经过70ms(T＝100ms×0.7)后的驱动电压根据对照数据决定为最大驱动电压的60％，在初始动作时间T为150ms时，在刀架11移动开始后经过105ms(T＝150ms×0.7)后的驱动电压决定为最大驱动电压的80％，初始动作时间T为200ms时，在刀架11移动开始后经过140ms(T＝200ms×0.7)后的驱动电压决定为和最大驱动电压相同(最大驱动电压的100％)。

如上所述初始动作时间的测定结束，则驱动电机5反向旋转，刀架11从结束端移动到开始端，处于待机状态。

在对打印片材进行电压动作的电压动作时，根据上述的初始动作时间驱动上述驱动电机5。

例如，在初始动作时间T为100ms时，如图5所示，在刀架11移动后的70ms之前，在规定驱动电压例如最大驱动电压下驱动上述驱动电机5，经过70ms后，在最大驱动电压的60％下驱动上述驱动电机5。因此在从刀架11的开始端或结束端移动70ms之后，驱动电机5的转速降低到70ms经过前的60％，转速在降低为60％的低速状态下，刀架11的结束端或开始端与止动器13接触，而停下来。

而且对于上述实施例，初始动作时间T在180ms以上时，即使经过初始动作时间T×系数n之后，刀架11从移动开始到移动停止，也总是在最大驱动电压下驱动上述驱动电机5，而测定的初始动作时间T长为180ms，所以驱动电机5的转速就很低，在这种低速状态下，刀架11与止动器13接触从而停止下来。

以上记述了关于驱动电机5的驱动控制，决定施加在驱动电机5上的驱动电压的例子，但如图6所示，也可以通过PWM(脉冲宽度调谐)来控制。例如，与上述情况相同的，初始动作时间T为100ms时，在刀架11移动开始后70ms之前，在最大驱动电压下驱动上述驱动电机5，在70ms经过后，进行脉冲宽度调谐，驱动上述驱动电机5。例如，各个脉冲宽度以20μ秒的间隔生成30μ秒。

如上所记载，就打印机1来说，在对打印片材不进行打印动作的非打印动作时，进行驱动电机5的初始驱动，测定动作部6的初始动作时间T，而在打印动作时，从动作的开始时到规定的时间(T·n)，在规定的输出(第一输出)下驱动上述驱动电机5，此后，由根据初始动作时间T决定的输出(第二输出)驱动该驱动电机5。

因此，可根据驱动电机5特性的偏差或驱动电机5特性的时效变化，进行驱动电机5的驱动控制，能够达到下面的目的：减少动作部6中产生冲击或者噪音，减少与止动器13碰撞时的回弹导致的停止位置的偏差，实现驱动电机5的起动可靠性以及防止片材切断处理速度的降低。

以上记述了片材切断机构作为动作部6的实例，但是上述驱动电机5的驱动控制并不限定于片材切断机构，也可以适用于打印机1中受驱动电机5的驱动力控制的任一个的动作部6、6...。

例如，也适用于以下表示的片材输送机构(参考图7～图9)。

动作部(片材输送机构)6具有凭借驱动电机5的驱动力进行旋转的旋转凸轮19，该旋转凸轮19由支承在支承轴20上的圆板状的检测部21和从该检测部21拉出的凸轮部22构成。

在检测部21上，设置着形成以支承轴20为中心的圆弧状的3个遮光部21a、21a、21a，这些遮光部21a、21a之间的部分分别作为用于检测的3个缝隙21b、21c、21d。

凸轮部22由第一凸轮面部22a、第二凸轮面部22b、第三凸轮面部22c、第四凸轮面部22d连接构成。第一凸轮面部22a形成为以支承轴20为中心的曲率半径大的圆弧状，第三凸轮面部22c形成为以支承轴20为中心的曲率半径小的圆弧状，且位于在检测部21的外周。第二凸轮面部22b和第四凸轮面部22d分别与第一凸轮面部22a、第三凸轮面部22c的两端连续。

在旋转凸轮19的检测部21的附近位置上设置着传感器23。

在动作部6上，设置着辊支承臂24，该辊支承臂24以旋转轴25为支点旋转支承。辊支承臂24形成L形，弯曲的部分支承在旋转轴25上，在一端上保持夹紧辊26，在另一端具有旋转辊27。辊支承臂24的旋转辊27相对旋转凸轮19的凸轮部22滑动接触，随着旋转凸轮19的旋转动作，旋转辊27与凸轮部22的滑动位置不断变化而从而旋转。

在旋转辊27与凸轮部22的第一凸轮面部22a相接的状态下，辊支承臂24处于夹紧辊26夹持着打印片材100，以较大的压力接触牵引辊28的重压接位置上(参考图7)。此时，传感器23处于和缝隙21b对应的位置上，通过传感器23检测出重压接位置。

通过驱动电机5的驱动力将旋转凸轮19向一侧方向旋转时，旋转辊27与凸轮部22的第二凸轮面部22b相接，辊支承臂24的夹紧辊26旋转到隔着打印片材100而从牵引辊28隔离的隔离位置(参考图8)。此时，传感器23对应缝隙21c进行定位，由此检测出隔离位置并停止驱动电机5的旋转。

如果通过驱动电机5的驱动力进一步将旋转凸轮19向一侧方向转动，则旋转辊27经凸轮部22的第三凸轮面部22c与第四凸轮面部22d相接，辊支承臂24转动到夹紧辊26夹持打印片材，以较小压力接触牵引辊28的轻压接位置(参考图9)。此时，传感器23相应缝隙21d进行定位，由此就可以检测出轻压接位置，停止驱动电机5的旋转。

相反，如果将旋转凸轮19向另一侧方向旋转，例如，在从重压接位置进行模式变换时，则会依次按重压接位置、轻压接位置和隔离位置的顺序进行模式变换。

在重压接位置进行打印片材100的输送，在轻压接位置和隔离位置就停止打印片材的输送。

在重压接位置上驱动上述驱动电机5时向驱动电机5施加的负载最大，在轻压接位置上驱动上述驱动电机5时向驱动电机5施加的负载次之，在隔离位置上驱动上述驱动电机5时向驱动电机5施加的负载最小。

这样施加到驱动电机5上的负载分区三个梯阶以上变化的动作部6在控制上述驱动电机5时，经过初始驱动时间T乘以系数n计算出的时间T·n之后分区为两个梯阶以上，按各分区对驱动电机5施加合适的驱动电压。

具体地说，操作打印机1的电源按钮从而施加电能，或者在通电状态中关闭容纳托盘的门时，开始驱动电机5的初始驱动，通过计时器7算出旋转凸轮19的初始动作时间T。

随后，根据算出的初始动作时间T，参考对照数据，决定自打印动作时的动作开始时经过初始动作时间T乘以系数n(0＜n＜1)所得出的时间T·n后的驱动电机55的驱动电压。该驱动电压对时间T·n经过后的时间进行分区，按照每分区进行决定。

象这样通过对时间T·n经过后的时间进行分区，来决定每个分区的驱动电压，对于从重压接位置经隔离位置到轻压接位置的驱动电机5上所的负载连续变化三个梯阶以上的动作部6来说，能够对应驱动电机5上施加与对驱动电机5的负载相应的合适的驱动电压。例如，可以设定得在高负载的状态下，起动驱动电机5时对驱动电机5施加较高驱动电压，在低负载的状态下施加低驱动电压，可进行这样的控制，即在连续高负载状态下驱动上述驱动电机5时，对驱动电机5施加比此前高的驱动电压。

而且，在初始动作时间T长时，不管驱动电机5上施加的负载大小，在经过时间T·n的前后，也总是对驱动电机5施加恒定的驱动电压，使动作部6动作。这种情况下，由于初始动作时间T长，所以驱动电机5的转速较低，因而即使低负载的状态下，也能够避免驱动电机5的转速变为必要以上的大小。

此外，在这种动作部6中，进行驱动电机5的驱动控制时也可以进行PWM控制。

如上所述，在对驱动电机5的负载以三个梯阶以上变化的动作部6中，也可根据驱动电机5的特性的偏差或驱动电机5的时效变化对驱动电机5进行驱动控制，例如，可防止当从重压接位置变化到轻压接位置时，驱动电机5被施加高驱动电压，由驱动电机5的惯性而超过轻压接位置模式变化到隔离位置上这样的误动作，从而达到动作准适化的目的。

在上述优选实施例中，所示的各个部分的具体形状和结构不限于所示的实施本发明的具体实例中，由此不能将它们作为对本发明技术范围的限定解释。

Claims (3)

1、一种驱动电机的控制方法，该驱动电机对设于打印机上当对打印片材进行打印动作时动作的规定的动作部施加驱动力，所述驱动电机的控制方法的特征在于，

当对打印片材不进行打印动作的非打印动作时，进行驱动电机的初始驱动，使上述规定的动作部动作，测定该动作部的初始动作时间，

在对打印片材进行打印动作的打印动作时，从动作的开始时，到经过将上述初始动作时间乘以一个大于0而又小于1的系数所算出的时间为止，以第一输出驱动上述驱动电机，

在以第一输出驱动上述驱动电机之后的动作的结束之前，由根据初始动作时间决定的第二输出，驱动上述驱动电机。

2、如权利要求1所述的驱动电机的控制方法，其特征在于，在由驱动电机的第一输出驱动后的动作的结束之前的时间被分成多个分区，所分成的每多个分区各以不同的输出来驱动上述驱动电机。

3、一种打印机，其特征在于，包括：

对打印片材进行打印动作时动作的规定的动作部，

向该规定的动作部施加驱动力并当对打印片材不进行打印动作的非打印动作时进行初始驱动的驱动电机，

控制该驱动电机的驱动状态的控制部，

测定驱动电机的初始驱动时动作的上述规定的动作部的初始动作时间的计时器，

其中，当对打印片材进行打印动作的打印动作时，从动作的开始时，到经过将上述初始动作时间乘以一个大于0而又小于1的系数所算出的时间为止，以第一输出驱动上述驱动电机，

在以第一输出驱动上述驱动电机后的动作的结束之前，由根据初始动作时间决定的第二输出驱动上述驱动电机。

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