打印机制造技术

一种打印机，其包括：打印头，所述打印头被配置成选择性地致使标记形成在衬底上；步进马达，所述步进马达具有耦接到所述打印头的输出轴，所述步进马达被布置成改变所述打印头的位置；传感器，所述传感器被配置成生成指示所述步进马达的所述输出轴的角位置的信号；以及控制器，所述控制器被布置成生成用于所述步进马达的控制信号。所述控制信号至少部分基于所述传感器的输出并且至少部分基于目标位置。用于所述步进马达的所述控制信号被布置成致使所述步进马达的绕组生成磁场。场角度限定在所述步进马达的所述输出轴的角位置与所生成的磁场的取向之间。所述控制信号包括被配置成致使所述场角度具有预先确定的值的第一控制信号，以及被配置成致使所述磁场具有预先确定的量值的第二控制信号，并且所述控制器被配置成基于所述目标位置和所述传感器的所述输出改变所述第一和第二控制信号。所述第一和第二控制信号。所述第一和第二控制信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】打印机


[0001]本专利技术涉及一种打印机。更特定来说、但不排他地，本专利技术涉及用于控制由打印头施加在打印将在其上发生的打印表面上压力的装置和方法。

技术介绍

[0002]热转印打印机使用载墨色带。在打印操作中，色带上携带的墨水被转印到待打印衬底。为实现墨水的转印，使打印头与色带接触，并且使色带与衬底接触。打印头包含打印元件，打印元件在被加热时（同时与色带接触）致使墨水从色带转印到衬底上。墨水将从色带的相邻于被加热打印元件的区域转印。图像可以通过如下方式打印在衬底上：选择性地加热对应于所述图像的需要墨水被转印的区域的打印元件，并且不加热对应于所述图像的不需要墨水被转印的区域的打印元件。
[0003]在一些热转印打印机中，通过使用静止打印头实现打印，色带和衬底移动通过所述静止打印头。此操作可以称为“连续”打印。此处，打印速度由衬底和色带通过静止打印头的移动速度限定。然而，在替代打印技术（所谓的“间歇”打印）中，衬底和色带保持静止，并且打印头相对于静止衬底和色带移动。此处，打印速度由打印头相对于静止色带和衬底的移动速度限定。
[0004]直接热敏打印机还使用热敏打印头来在热敏衬底上生成标记。使打印头与衬底直接接触。当打印头的打印元件（同时与衬底接触）被加热时，标记形成在衬底的相邻于被加热的打印元件的区域上。
[0005]已知，各种因素都会影响打印质量。例如，重要的是，打印头相对于打印表面适当地定位，并且同样重要的是，打印头向打印表面以及夹设在打印头与打印表面之间的色带和衬底施加适当压力。/>[0006]在一些现有技术打印机中，打印头相对于打印表面（即，朝向和远离打印表面）的移动由一个或多个马达实现，所述一个或多个马达耦接到打印头，并且被配置成将打印头按压成与打印表面以及位于打印头与打印表面之间的任何衬底和色带接触。此布置有效，但是具有相关联的缺点。特别地，需要高转矩水平，并且在马达绕组中可能生成显著水平的热。

技术实现思路

[0007]本专利技术的一些实施例的目的是提供一种消除或减轻上文阐述的缺点中的至少一些缺点的新颖打印机。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供一种打印机，其包括：打印头，所述打印头被配置成选择性地致使标记形成在衬底上；步进马达，所述步进马达具有耦接到所述打印头的输出轴，所述步进马达被布置成改变所述打印头的位置。所述打印机进一步包括：传感器，所述传感器被配置成生成指示所述步进马达的所述输出轴的角位置的信号；以及控制器，所述控制器被布置成生成用于所述步进马达的控制信号。所述控制信号至少部分基于所述传感
器的输出。所述控制信号至少部分基于目标位置。用于所述步进马达的所述控制信号被布置成致使所述步进马达的绕组生成磁场。场角度限定在所述步进马达的所述输出轴的角位置与所生成磁场的取向之间。所述控制信号包括被配置成致使所述场角度具有预先确定的值的第一控制信号。所述控制信号包括被配置成致使所述磁场具有预先确定的量值的第二控制信号。所述控制器被配置成基于所述目标位置和所述传感器的所述输出改变所述第一和第二控制信号。
[0009]使用位置反馈对步进马达进行控制允许控制供应到所述马达的电流的换向，以便致使由所述马达的充能绕组生成的磁场具有致使生成预先确定的转矩的取向。还可以使用电流反馈以便允许控制器致使所期望的电流在马达绕组中流动。因此，为了实现定向马达输出特性（例如所生成的转矩），可以控制两个参数（场取向和电流量值）。
[0010]通过控制（和改变）由步进马达生成的磁场的取向和量值两者，可以实现对马达的精确和适应性控制。这使得能够准确地且高效地将马达输出转矩控制成所需值（例如为了实现所期望的输出位置所需的值）。例如，在需要高精度的情况下，场角度可以是主要受控变量，而在需要转矩的情况下，场量值可以是主要受控变量。
[0011]通过使用与步进马达的输出轴相关联的编码器，可以提供关于实际转子位置的准确位置信息，从而允许准确地控制场角度。以此方式对场角度的控制允许马达针对给定电流水平生成最大输出转矩，同时还降低步进马达将失速的风险。以此方式，可以提供较小步进马达（即，具有较小最大转矩容量的步进马达），以及针对给定转矩要求的相应较小电源。即，替代必须提供过量转矩容量以便防止失速情况（以及马达控制的相关联损失），可以按闭环场受控方式控制马达以始终生成最大转矩，而无马达将失速的任何风险。因此，可以使用指示马达输出轴的角位置的信号来更新供应到马达的控制信号，以便致使磁场旋转，从而维持预先确定的（且最佳的）场角度。
[0012]用于步进马达的控制信号可以包括供应到步进马达的绕组的控制信号。
[0013]步进马达可以被布置成相对于打印在其上执行的打印表面改变打印头的位置。
[0014]可以基于指示所述步进马达的所述输出轴的角位置的所述信号来生成第一控制信号，以便致使所述场角度具有所述预先确定的值。
[0015]即，可以控制磁场以便维持场取向与实际转子位置之间的预先确定的角度。因此，实际转子位置可以用于确定马达可以生成多少转矩（例如基于位置误差），并且用于定向所述场以便致使生成所确定的转矩。
[0016]控制器可以被配置成基于位置控制信号来改变所述第一和第二控制信号。所述位置控制信号可以基于所述目标位置和所述传感器的所述输出来生成。
[0017]所述位置控制信号可以源自步进马达的输出轴的所期望的（即，目标）位置以及步进马达的输出轴的实际位置。所述位置控制信号可以由PID控制器生成。
[0018]控制器可以被配置成基于与位置控制信号的预先确定的关系改变所述第一和第二控制信号。
[0019]控制器可以被配置成基于与所述位置控制信号的第一预先确定的关系改变所述第一控制信号。
[0020]控制器可以被配置成当所述位置控制信号满足第一预先确定的条件时根据所述第一预先确定的关系改变所述第一控制信号。
[0021]例如，如果位置控制信号低于阈值，则可以基于所述位置控制信号改变第一控制信号（即，场角度控制信号），直到第一控制信号达到阈值处的最大值。当存在低位置误差和相应低转矩要求时，以此方式控制场角度提供高度的灵敏度。
[0022]可以基于位置控制信号线性地改变第一控制信号（即，场角度控制信号）直到第一控制信号达到阈值处的最大值。
[0023]控制器可以被配置成根据所述第一预先确定的关系改变所述第一控制信号，并且可以当所述位置控制信号满足所述第一预先确定的条件时控制所述第二控制信号以使其具有固定值。
[0024]第二控制信号的固定值可以对应于磁场的预先确定的量值。
[0025]当存在低位置误差和相应的低转矩要求时，通过以此方式改变场角度、同时固定电流缩放值，可以提供高度的灵敏度。
[0026]控制器可以被配置成基于与所述位置控制信号的第二预先确定的关系改变所述第二控制信号。
[0027]控制器可以被配置成当所述位置控制信号满足第二预先确定的条件时根据所述第二预先确定的关系改变所述第二控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种打印机，其包括：打印头，所述打印头被配置成选择性地致使标记形成在衬底上；步进马达，所述步进马达具有耦接到所述打印头的输出轴，所述步进马达被布置成改变所述打印头的位置；传感器，所述传感器被配置成生成指示所述步进马达的输出轴的角位置的信号；以及控制器，所述控制器被布置成生成用于所述步进马达的控制信号；所述控制信号至少部分地基于所述传感器的输出并且至少部分地基于目标位置，其中：用于所述步进马达的所述控制信号被布置成致使所述步进马达的绕组生成磁场，场角度限定在所述步进马达的输出轴的角位置与所生成的磁场的取向之间；所述控制信号包括被配置成致使所述场角度具有预先确定的值的第一控制信号，以及被配置成致使所述磁场具有预先确定的量值的第二控制信号；并且所述控制器被配置成基于所述目标位置和所述传感器的所述输出来改变所述第一和第二控制信号。2.根据权利要求1所述的打印机，其中，所述第一控制信号基于指示所述步进马达的输出轴的角位置的所述信号来生成，以便致使所述场角度具有所述预先确定的值。3.根据权利要求1或2所述的打印机，其中，所述控制器被配置成基于位置控制信号来改变所述第一和第二控制信号，所述位置控制信号基于所述目标位置和所述传感器的所述输出来生成。4.根据权利要求3所述的打印机，其中，所述控制器被配置成基于与位置控制信号的预先确定的关系来改变所述第一和第二控制信号。5.根据权利要求4所述的打印机，其中，所述控制器被配置成基于与所述位置控制信号的第一预先确定的关系来改变所述第一控制信号。6.根据权利要求5所述的打印机，其中，所述控制器被配置成当所述位置控制信号满足第一预先确定的条件时根据所述第一预先确定的关系来改变所述第一控制信号。7.根据权利要求6所述的打印机，其中，所述控制器被配置成根据所述第一预先确定的关系来改变所述第一控制信号，并且当所述位置控制信号满足所述第一预先确定的条件时控制所述第二控制信号以使其具有固定值。8.根据权利要求4至7中的任一项所述的打印机，其中，所述控制器被配置成基于与所述位置控制信号的第二预先确定的关系来改变所述第二控制信号。9.根据权利要求8所述的打印机，其中，所述控制器被配置成当所述位置控制信号满足第二预先确定的条件时根据所述第二预先确定的关系来改变所述第二控制信号。10.根据权利要求9所述的打印机，其中，所述控制器被配置成根据所述第二预先确定的关系来改变所述第二控制信号，并且当所述位置控制信号满足所述第二预先确定的条件时控制所述第一控制信号以使其具有固定值。11.根据权利要求7和权利要求10所述的打印机，其中，所述第一关系限定第一控制分辨率，并且所述第二关系限定第二控制分辨率，所述第一控制分辨率高于所述第二控制分辨率。12.根据权利要求3所述的打印机，其中，所述控制器包括位置控制器，所述位置控制器被布置成接收所述目标位置和指示所述步进马达的输出轴的角位置的所述信号，并且生成
所述位置控制信号，所述位置控制信号指示待由所述步进马达生成的预先确定的转矩。13.根据权利要求12所述的打印机，其中，所述位置控制器被布置成基于所述目标位置和指示所述步进马达的输出轴的角位置的所述信号的所述输出来生成位置误差信号，并且基于所述位置误差信号来生成所述位置控制信号。14.根据任一前述权利要求所述的打印机，其中，所述控制器被配置成基于所期望的打印头运动轮廓来生成所述目标位置。15.根据任一前述权利要求所述的打印机，其中，所述控制器被配置成控制所述步进马达，以便致使所述打印头基于所述目标位置维持其与所述打印表面间隔开预先确定的间距的位置。16.根据任一前述权利要求所述的打印机，其中，所述控制器被配置成控制所述步进马达，以便致使所述打印头基于所述目标位置从其压靠在所述打印表面上的位置移动到与所述打印表面间隔开的位置。17.根据任一前述权利要求所述的打印机，其中，所述打印头可围绕枢轴旋转，并且其中，所述步进马达被布置成致使所述打印头围绕所述枢轴旋转，从而改变所述打印头相对于所述打印表面的位置。18.根据权利要求17所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：录象射流技术公司，
类型：发明
国别省市：