專利名稱：帶驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶驅(qū)動(dòng)裝置。這樣的帶驅(qū)動(dòng)裝置可以形成打印設(shè)備的 一部分。具體而言，這樣的帶驅(qū)動(dòng)裝置可以用于轉(zhuǎn)印打印機(jī)，即，使用由 載體承載的墨的打印機(jī)。
背景技術(shù)：
在轉(zhuǎn)印打印機(jī)中，通常稱作打印機(jī)帶并且在其一側(cè)承載墨的帶設(shè)置在
打印機(jī)內(nèi)，使得打印頭可以接觸帶的另一側(cè)，以使得墨可以從帶上轉(zhuǎn)印到 例如紙張或柔性膜的目標(biāo)襯底上。這樣的打印機(jī)用于許多應(yīng)用場(chǎng)合。工業(yè) 打印應(yīng)用包括熱轉(zhuǎn)印標(biāo)簽打印機(jī)和熱轉(zhuǎn)印編碼器，其直接打印在諸如由柔 性膜或卡片制成的封裝材料之類的襯底上。墨帶通常以纏繞到芯上的輥的形式被傳遞到終端用戶。終端用戶將芯 推到巻軸上，并且拉動(dòng)輥的自由端以釋放一定長(zhǎng)度的帶，然后將帶的端部 與另一個(gè)巻軸結(jié)合。巻軸可以安裝在盒子上，該盒子可以容易地安裝在打 印機(jī)器上。打印機(jī)器包括用于驅(qū)動(dòng)巻軸的傳輸裝置，以將帶從一個(gè)巻軸上 松開(kāi)并將其巻取到另一個(gè)巻軸上。打印設(shè)備在兩個(gè)巻軸之間沿經(jīng)過(guò)打印頭 的預(yù)定路徑而傳輸帶。上述類型的公知打印機(jī)使用許多不同方法來(lái)解決如何驅(qū)動(dòng)巻軸的問(wèn) 題。有些方法使用步進(jìn)電機(jī)，其操作于位置控制模式，以松開(kāi)或巻取預(yù)定 量的帶。其他公知打印機(jī)使用DC電機(jī)，其在扭矩模式下操作，以在帶中 提供張力并且直接或間接驅(qū)動(dòng)巻軸。 一些公知裝置只對(duì)巻取帶的帶巻軸進(jìn) 行驅(qū)動(dòng)(巻取巻軸)，并依靠帶從其上抽出的巻軸(供給巻軸)上的某種 形式的"滑動(dòng)離合器"裝置提供抵抗性的拖力，以便確保在打印和帶纏繞 過(guò)程中帶保持張緊，且在帶將要靜止時(shí)防止帶過(guò)度繞巻。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，保 持適當(dāng)?shù)膸埩κ谴蛴C(jī)正確起作用的必要要求。[5]已知打印機(jī)帶驅(qū)動(dòng)裝置的可選形式既驅(qū)動(dòng)巻取巻軸也驅(qū)動(dòng)供給巻軸。 供給巻軸電機(jī)可以配置成通過(guò)沿與帶傳輸?shù)姆较蛳喾吹姆较蝌?qū)動(dòng)而對(duì)帶施 加預(yù)定拖力。在這樣的裝置中(這里稱為"拖拉")，與連接到供給巻軸 的由機(jī)相卜k.連法至ll巻助^鈾的由知ffi 罟成您審十的"fr施加到帶，從而向
供給巻軸電機(jī)供給更小的功率，并且供給巻軸由此沿帶傳輸?shù)姆较蛐D(zhuǎn)。 供給巻軸拖力電機(jī)在正常操作中保持帶的張緊。在另外的可選裝置中，供給巻軸電機(jī)可以沿帶傳輸?shù)姆较蝌?qū)動(dòng)，使得 其將帶從供給巻軸驅(qū)動(dòng)到巻取巻軸。這樣的裝置在這里稱為"推拉"。巻 取電機(jī)在帶被供給巻軸電機(jī)松開(kāi)時(shí)將帶拉到巻取巻軸上，從而保持帶張 力。這樣的推拉裝置在我們的在先英國(guó)專利GB 2369602中描述，該專利 公開(kāi)使用一對(duì)步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)供給巻軸和巻取巻軸。在GB 2369602中， 控制器配置成控制電機(jī)的通電，使得帶可以在帶的巻軸之間沿兩個(gè)方向傳 輸。監(jiān)控在巻軸之間傳輸?shù)膸е械膹埩?，并且控制電機(jī)以對(duì)兩個(gè)電機(jī)進(jìn)行 通電，以沿帶傳輸?shù)姆较蝌?qū)動(dòng)帶的巻軸。在打印機(jī)逐漸使用帶輥時(shí)，供給巻軸的外徑減小，而巻取巻軸的外徑 增大。在提供基本恒定的抵抗扭矩的滑動(dòng)離合器裝置中，帶張力與巻軸直 徑成正比地變化。假定希望使用較大的供給巻軸以便將必須補(bǔ)充的帶輥的 次數(shù)降低到最小，尤其是在需要快速帶傳輸?shù)母咚贆C(jī)器中，這是個(gè)嚴(yán)重問(wèn) 題。對(duì)于使用巻取電機(jī)和供給電機(jī)兩者的帶驅(qū)動(dòng)裝置而言，巻軸直徑的改 變可能使得難以確定供給到每個(gè)電機(jī)以保持帶張力和/或以正確速率松開(kāi)或 再纏繞帶的正確驅(qū)動(dòng)信號(hào)。假設(shè)有這些限制，已知的打印機(jī)設(shè)計(jì)通過(guò)限定帶傳輸系統(tǒng)的加速度、 減速度和最大速度能力的方法獲得折中的性能。結(jié)果，打印機(jī)的整體性能 在某些情況下折中。在連續(xù)打印中，在打印階段期間，固定的打印頭與打印機(jī)帶進(jìn)行接
6觸，并且?guī)У牧硪粋?cè)與圖像打印在其上的襯底相接觸。術(shù)語(yǔ)"固定"在連 續(xù)打印領(lǐng)域中用于表示雖然打印頭會(huì)移動(dòng)到與帶接觸和移開(kāi)不與帶接 觸，但是打印頭不會(huì)相對(duì)于帶路徑沿帶在所述帶路徑上前進(jìn)的方向上移 動(dòng)。在打印期間中，襯底和帶一般而言以相同速度(但不是必需的)被傳 輸經(jīng)過(guò)打印頭。一般而言，襯底中傳輸經(jīng)過(guò)打印頭的長(zhǎng)度中僅一小部分被打印，因 此，為了避免帶的浪費(fèi)，必需在打印操作之間反轉(zhuǎn)帶的行進(jìn)方向。因此， 在襯底以恒定速度行進(jìn)的一般打印處理中，打印頭僅在打印頭鄰近于襯底 中待打印的區(qū)域時(shí)伸展成與帶接觸。恰好在打印頭伸展之前，帶例如必須 加速到襯底行進(jìn)的速度。在打印期間，帶速度然后必須保持在襯底的恒定 速度上，在完成打印階段之后，帶必須減速并然后沿反轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)使得帶 中已使用區(qū)域位于打印頭的上游側(cè)。隨著襯底中待打印的下一個(gè)區(qū)域逼近，帶然后必須向后加速到正常打 印速度，并且當(dāng)打印頭前進(jìn)到打印位置時(shí)，帶必須定位成使得接近于帶先 前使用區(qū)域的帶未使用部分位于打印頭和襯底之間。因此，帶在兩個(gè)方向 需要非?？斓募铀俣群蜏p速度，并且?guī)?qū)動(dòng)系統(tǒng)必須能夠精確地定位帶以 避免在帶先前使用部分插入到打印頭和襯底之間時(shí)進(jìn)行打印操作。在間歇打印中，襯底以逐步的方式前進(jìn)經(jīng)過(guò)打印頭，使得在每個(gè)循環(huán) 的打印階段中，襯底和帶一般而言(但不是必需的)是固定的。襯底、帶 和打印頭之間的相對(duì)移動(dòng)通過(guò)相對(duì)于襯底和帶移動(dòng)打印頭而獲得。在連續(xù) 循環(huán)的打印階段之間，襯底前進(jìn)以將待打印的下一個(gè)區(qū)域呈現(xiàn)在打印頭的 下方，并且?guī)斑M(jìn)以使得帶的未使用部分位于打印頭和襯底之間。帶的再 次快速和精確傳輸對(duì)于確保未使用帶在使打印頭前進(jìn)以進(jìn)行打印操作時(shí)始 終位于襯底和打印頭之間是必需的。高速轉(zhuǎn)印打印機(jī)對(duì)于帶的減速度、加速度、速度以及定位的精確度的 要求使得許多已知的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在高可靠度的情況下難以獲得可接受的性 能。在高速打印機(jī)之外的應(yīng)用(例如，適于使用從標(biāo)簽頁(yè)分離的標(biāo)簽的標(biāo) 簽打印機(jī)中使用的驅(qū)動(dòng)裝置)中也施加相似的限制。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 帶驅(qū)動(dòng)裝置適于在標(biāo)簽打印機(jī)中使用，在標(biāo)簽打印機(jī)中，標(biāo)簽與在供給巻軸和巻取巻軸之間傳輸?shù)倪B續(xù)標(biāo)簽頁(yè)分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于避免或減少與現(xiàn)有技術(shù)中相關(guān)的一個(gè)或多個(gè) 問(wèn)題(這里或其他地方提及的)。本發(fā)明實(shí)施例的另一目標(biāo)在于提供一種 帶驅(qū)動(dòng)裝置，其可以用于以這樣的方式傳遞打印機(jī)帶，該方式能夠滿足高 速生產(chǎn)線的要求，但是本發(fā)明的帶驅(qū)動(dòng)裝置也可以用于其他需要類似高性 能要求的應(yīng)用中。根據(jù)本發(fā)明，提供一種帶驅(qū)動(dòng)裝置，所述帶驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)位置控 制電機(jī)、兩個(gè)帶巻軸支撐裝置以及控制器，其中，至少一個(gè)所述電機(jī)是閉 環(huán)位置控制電機(jī)，帶的巻軸可以安裝在所述帶巻軸支撐裝置上，每個(gè)巻軸 可以由所述電機(jī)中的對(duì)應(yīng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)，所述控制器用于控制所述電機(jī)的通 電，使得所述帶可以在安裝于所述巻軸支撐裝置上的所述巻軸之間沿至少 一個(gè)方向傳輸，其中，所述控制器被操作對(duì)兩個(gè)所述電機(jī)進(jìn)行通電以沿 帶傳輸?shù)姆较蝌?qū)動(dòng)帶的所述巻軸、監(jiān)控在安裝于所述巻軸支撐裝置上的所 述巻軸之間傳輸?shù)膸е械膹埩Γ灰约翱刂扑鲭姍C(jī)，以將監(jiān)控的張力保持
在預(yù)定極限之間。所述控制器可以配置成控制所述電機(jī)，以在所述巻軸之間沿兩個(gè)方向
傳輸帶。所述電機(jī)中一個(gè)可以是設(shè)置有位置檢測(cè)裝置的步進(jìn)電機(jī)?？梢栽O(shè) 置裝置來(lái)監(jiān)控供給到至少一個(gè)所述電機(jī)的功率以及基于所監(jiān)控的功率監(jiān)控 帶張力。所述電機(jī)中一個(gè)可以是設(shè)置有位置檢測(cè)裝置的扭矩控制電機(jī)。可以設(shè) 置裝置來(lái)監(jiān)控供給到至少一個(gè)所述電機(jī)的電流并基于所監(jiān)控的電流監(jiān)控帶 張力。監(jiān)控帶張力還可以基于至少一個(gè)所述電機(jī)的測(cè)得加速度。監(jiān)控帶張 力還可以基于帶的至少一個(gè)所述巻軸的慣性力矩。優(yōu)選地，每個(gè)巻軸支撐裝置由提供至少一個(gè)固定傳輸比的驅(qū)動(dòng)耦合裝 置耦合到對(duì)應(yīng)的電機(jī)。優(yōu)選地，每個(gè)電機(jī)和其對(duì)應(yīng)的巻軸支撐裝置的角速
度比是固定的。這樣的配置需要在考慮巻軸的周長(zhǎng)的情況下，控制電機(jī)
從而從相應(yīng)的巻軸或?qū)ο鄳?yīng)的巻軸產(chǎn)生期望的線性帶移動(dòng)。[20]所述驅(qū)動(dòng)耦合裝置可包括驅(qū)動(dòng)帶?？蛇x地，由于每個(gè)巻軸支撐裝置具 有對(duì)應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)軸線且每個(gè)電機(jī)包括具有對(duì)應(yīng)的第二旋轉(zhuǎn)軸線的軸，對(duì) 應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)軸線和第二旋轉(zhuǎn)軸線可以共軸。對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)耦合裝置可以將 對(duì)應(yīng)的巻軸的軸與對(duì)應(yīng)的電機(jī)軸互連。帶驅(qū)動(dòng)裝置還可包括用于如果監(jiān)控的張力低于預(yù)定下極限時(shí)產(chǎn)生表示
錯(cuò)誤輸出的裝置。所述帶驅(qū)動(dòng)裝置還可包括用于確定安裝在所述巻軸支撐 裝置上的帶巻軸的直徑的裝置。根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的帶驅(qū)動(dòng)裝置取決于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)帶巻軸以在帶傳 輸期間驅(qū)動(dòng)帶的兩個(gè)電機(jī)。因此，兩個(gè)電機(jī)可以在推拉模式下操作。這使 得可以實(shí)現(xiàn)非常大的加速度和減速度。正在傳輸?shù)膸е械膹埩梢酝ㄟ^(guò)對(duì) 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制來(lái)確定，并且由此不需要依賴于必須接觸巻取巻軸和 供給巻軸之間的帶的任何部分。由此，可以獲得非常簡(jiǎn)單的整體機(jī)械組 件。因?yàn)閮蓚€(gè)電機(jī)都是用于帶傳輸?shù)?，所以可以使用相?dāng)小以及因此便宜 和緊湊的電機(jī)。每個(gè)巻軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)方向取決于帶在每個(gè)巻軸上纏繞的方向。如果兩 個(gè)巻軸沿相同方向纏繞，則兩個(gè)巻軸沿相同旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，以傳輸帶。如 果巻軸彼此沿相反方向纏繞，則巻軸沿相反旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，以傳輸帶。在 任何構(gòu)造中，兩個(gè)巻軸沿帶傳輸?shù)姆较蛐D(zhuǎn)。但是，根據(jù)供給巻軸電機(jī)的 操作模式，其驅(qū)動(dòng)的方向也可以沿與供給巻軸相同方向延伸(當(dāng)電機(jī)通過(guò)
將帶推離巻軸而輔助驅(qū)動(dòng)帶時(shí))或供給巻軸電機(jī)可以沿與供給巻軸相反方 向驅(qū)動(dòng)(當(dāng)電機(jī)為帶提供拖力以張緊帶時(shí))。帶驅(qū)動(dòng)裝置可以包括在熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)中，所述打印機(jī)被構(gòu)造成將墨從 打印機(jī)帶上轉(zhuǎn)印到襯底上，所述襯底沿鄰近于所述打印機(jī)的預(yù)定路徑傳 輸。所述帶驅(qū)動(dòng)裝置可以用作在第一和第二帶巻軸之間傳輸墨帶的打印機(jī) 帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且所述打印機(jī)還包括打印頭，所述打印頭配置成接觸所述 帶一側(cè)以將所述帶的另一側(cè)壓迫接觸所述預(yù)定路徑上的襯底。還可以設(shè)置 打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于沿基本平行于所述預(yù)定襯底傳 輸路徑延伸的軌跡傳輸所述打印頭(當(dāng)打印機(jī)操作于間歇打印操作模式 時(shí))，并且用于移動(dòng)所述打印頭使其接觸所述帶和不接觸所述帶?？刂破?br> 9可以控制所述打印機(jī)墨帶和所述打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述控制器可以選擇性 編程，以使得在打印期間所述墨帶在所述打印頭靜止的情況下相對(duì)于所述 預(yù)定襯底傳輸路徑傳輸并且移動(dòng)接觸所述打印頭，或者使得在打印期間所 述打印頭相對(duì)于所述墨帶和所述預(yù)定襯底傳輸路徑傳輸并且移動(dòng)接觸所述
黑諧所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是雙向的，使得帶可以從第一巻軸傳輸?shù)降诙嗇S 和從第二巻軸傳輸?shù)降谝粠嗇S。通常，未使用的帶設(shè)置在安裝于所述供給 巻軸上的帶輥。使用的帶巻取在安裝于巻取巻軸上的輥。但是，如上所 述，為了防止總的帶浪費(fèi)，在打印操作后，帶可以反轉(zhuǎn)，使得帶的未使用 部分可以在纏繞到巻取巻軸之前使用。


現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中 [27]圖l是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的打印機(jī)帶驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意性視圖；以及 [28]圖2是適合在圖1中的帶驅(qū)動(dòng)裝置中使用的電機(jī)控制電路的示意性視 圖。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，其示意性圖示根據(jù)本發(fā)明的適于在熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)中使用的 帶驅(qū)動(dòng)裝置。第一軸1和第二軸2分別支撐供給巻軸3和巻取巻軸4。供 給巻軸3最初纏繞有一輥未使用的帶，而巻取巻軸4最初沒(méi)有承載任何 帶。隨著帶的使用，帶的使用部分從供給巻軸3傳輸?shù)綆喨嗇S4。提供 一個(gè)可移動(dòng)打印頭5，其可以至少沿由箭頭7所示的第一方向相對(duì)于帶6 移動(dòng)。帶6從供給巻軸3繞輥8、 9延伸到巻取巻軸4。帶6在輥8和9之 間所遵循的路徑經(jīng)過(guò)打印頭5的前方。在其上沉積打印圖案的襯底10開(kāi) 始與輥8和9之間的帶6進(jìn)行接觸，并且?guī)?插在打印頭5和襯底10之 間。在壓板輥ll的壓靠下，襯底10可以與帶6進(jìn)行接觸。供給軸1由供給電機(jī)12驅(qū)動(dòng)，巻取軸2由巻取電機(jī)13驅(qū)動(dòng)。供給電 機(jī)12和巻取電機(jī)13由表示它們定位于供給巻軸3和巻取巻軸4后面的虛線所圖示。但是應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，巻軸不是由電機(jī) 直接驅(qū)動(dòng)的。相反，電機(jī)軸可以由帶驅(qū)動(dòng)裝置或其他相似驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作 地連接到對(duì)應(yīng)巻軸。在另外情況下，可以看出，在電機(jī)和其對(duì)應(yīng)巻軸支撐 裝置之間存在固定傳輸比?？刂破?4控制電機(jī)12、 13的操作，如下面的更詳細(xì)描述。供給電機(jī) 12和巻取電機(jī)13能夠沿兩個(gè)方向驅(qū)動(dòng)帶6。如果帶從供給巻軸3移動(dòng)到巻 取巻軸4，如箭頭15所示，帶的移動(dòng)可以被定義在打印方向。當(dāng)帶從巻取 巻軸4移動(dòng)到供給巻軸3時(shí)，帶可以被認(rèn)為沿帶反轉(zhuǎn)方向移動(dòng)，如箭頭16 所示。當(dāng)打印機(jī)操作于連續(xù)模式中時(shí)，當(dāng)帶6沿打印方向15移動(dòng)時(shí)，打印 頭5將移動(dòng)成與帶6接觸。墨由于打印頭5的動(dòng)作而從帶6轉(zhuǎn)印到襯底 10。帶移動(dòng)可以反轉(zhuǎn)，使得帶6的未使用部分在開(kāi)始后繼打印操作之前定 位成鄰近打印頭5。在圖1所示的構(gòu)造中，巻軸3、 4彼此以相同方式纏繞，并且由此沿 相同的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以傳輸帶?？蛇x地，巻軸3、 4可以彼此以相反方式 纏繞，并且由此必須沿相反方向旋轉(zhuǎn)以傳輸帶。如上所述，圖1中所示意性圖示的打印機(jī)可以用于連續(xù)打印和間歇打 印應(yīng)用中?？刂破?4可以選擇性地編程，以選擇連續(xù)操作或間歇操作。 在連續(xù)應(yīng)用中，襯底10連續(xù)移動(dòng)。在打印循環(huán)期間，打印頭5靜止，而 帶移動(dòng)，以隨著循環(huán)的進(jìn)行而將新的帶呈現(xiàn)給打印頭5。相反，在間歇應(yīng) 用中，襯底IO在每個(gè)打印循環(huán)中是靜止的，在打印循環(huán)期間襯底10和打 印頭5之間的所必需的相對(duì)移動(dòng)通過(guò)沿箭頭17的方向平行于帶6和襯底 IO移動(dòng)打印頭5而獲得。在此情況下，輥11由扁平打印壓板(未示出) 替代，打印頭5將帶6和襯底IO壓靠在扁平打印壓板上。在兩種應(yīng)用中， 必須能夠在打印循環(huán)之間前進(jìn)和后退帶6，以將新的帶呈現(xiàn)給打印頭并且 最小化帶的浪費(fèi)。假設(shè)打印機(jī)器操作的速度并且在每個(gè)打印循環(huán)期間帶6 將呈現(xiàn)在打印頭5和襯底IO之間，必須能夠使帶6沿兩個(gè)方向以較大加速 度加速并且相對(duì)于打印頭精確地定位。在圖l所示的裝置中，假設(shè)襯底10 僅僅如箭頭18所示向右側(cè)移動(dòng)。但是，該設(shè)備可以容易地適用于在向圖1中的左側(cè)行進(jìn)(即，相反方向)的襯底上打印?，F(xiàn)在更詳細(xì)地描述帶在供給巻軸3和巻取巻軸4之間的驅(qū)動(dòng)。在本發(fā) 明的實(shí)施例中，供給電機(jī)12和巻取電機(jī)13都是位置控制電機(jī)。位置控制電機(jī)是由需要輸出位置所控制的電機(jī)。即，輸出位置可以根 據(jù)需要而改變，或者輸出旋轉(zhuǎn)速度可以通過(guò)需要輸出旋轉(zhuǎn)位置變化的速度 控制而改變。位置控制電機(jī)的示例是步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是開(kāi)環(huán)位置控制電機(jī)的示 例。即，步進(jìn)電機(jī)供給有與需要旋轉(zhuǎn)位置或旋轉(zhuǎn)速度相關(guān)的輸入信號(hào)，步 進(jìn)電機(jī)被驅(qū)動(dòng)以獲得需要的位置或速度。步進(jìn)電機(jī)還可以設(shè)置有編碼器， 該編碼器提供表示實(shí)際輸出位置或速度的反饋信號(hào)。反饋信號(hào)可以用于通 過(guò)與需要輸出旋轉(zhuǎn)位置的比較而產(chǎn)生誤差信號(hào)，誤差信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 以最小化誤差。以這種方式設(shè)置有編碼器的步進(jìn)電機(jī)包括閉環(huán)形式的位置 控制電機(jī)。閉環(huán)位置控制電機(jī)的可選形式包括設(shè)置有編碼器的扭矩控制電機(jī)(例 如，DC電機(jī))。扭矩控制電機(jī)是由需要輸出扭矩所控制的電機(jī)。來(lái)自編 碼器的輸出提供反饋信號(hào)，當(dāng)反饋信號(hào)與需要輸出旋轉(zhuǎn)位置比較時(shí)，誤差 信號(hào)可以從反饋信號(hào)中產(chǎn)生，誤差信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以最小化誤差。在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)"DC電機(jī)"廣義解釋為包括可以驅(qū)動(dòng)以 提供輸出扭矩的任何形式電機(jī)，諸如無(wú)刷DC電機(jī)、有刷DC電機(jī)、感應(yīng) 電機(jī)或AC電機(jī)。無(wú)刷DC電機(jī)包括具有集成換向傳感器的任何形式的電 子換向電機(jī)。類似地，術(shù)語(yǔ)步進(jìn)電機(jī)廣義解釋為包括可以由表示旋轉(zhuǎn)位置 的需要變化的信號(hào)驅(qū)動(dòng)的任何形式的電機(jī)。編碼器是任何形式的角位置檢測(cè)裝置，諸如光編碼器、磁編碼器、解 析器、電容編碼器或任何其他形式的位置檢測(cè)裝置。編碼器可以連接到電 機(jī)的輸出軸并且用于提供表示電機(jī)輸出軸的角位置或運(yùn)動(dòng)的反饋信號(hào)。通過(guò)控制電機(jī)以保持帶張力而使得帶在供給巻軸3和巻取巻軸4之間 驅(qū)動(dòng)。 一般而言，監(jiān)控在供給巻軸3和巻取巻軸4之間行進(jìn)的帶中的張 力，并且通過(guò)控制器14控制供給電機(jī)12和巻取電機(jī)13，以將帶張力保持 在預(yù)定極限之間?？梢匀缦旅枋龅亩喾N方式監(jiān)控帶張力。監(jiān)控的張力用作控制算法的輸入，以控制電機(jī)將帶張力保持在預(yù)定極限之間，如所述。如果監(jiān)控的張力過(guò)高(高于預(yù)定極限)，則可以對(duì)一個(gè)或兩個(gè)位置控 制電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以將較短部分帶增加到巻軸之間的帶長(zhǎng)度。如果監(jiān)控的 張力過(guò)低(低于與上不同的預(yù)定極限)，則可以從巻軸之間的帶長(zhǎng)度移除 較短部分的帶。用于確定增加到巻軸之間的帶長(zhǎng)度或從巻軸之間的帶長(zhǎng)度 移除的帶修正量的控制算法可以是傳統(tǒng)形式，例如，公知為比例積分微分 控制算法(PID控制)的算法。該算法使得可以監(jiān)控的張力與預(yù)定上極限 和下極限(所謂的死區(qū))進(jìn)行比較，并且，如果監(jiān)控的張力位于這些極限 外部，則可以計(jì)算監(jiān)控的張力和"標(biāo)稱需要"張力(設(shè)置在上極限和下極 限之間的水平)之間的差，計(jì)算的結(jié)果被視為誤差"信號(hào)"。此誤差"信
號(hào)"然后通過(guò)PID算法(包括比例增益常數(shù)以及積分和微分因子)進(jìn)行數(shù)
學(xué)處理。數(shù)學(xué)處理產(chǎn)生在下一帶進(jìn)給期間需要增加到巻軸之間的帶路徑或 從巻軸之間的帶路徑中移除的"修正"帶量。帶的這種增加或移除將帶張 力保持在可接受的極限內(nèi)。更具體地，可以通過(guò)計(jì)算誤差(標(biāo)稱張力和監(jiān)控的張力之間的差)并 將誤差除以增益因子(取決于帶寬)來(lái)計(jì)算修正值。增益因子越大，則系 統(tǒng)隨著標(biāo)稱張力的增大而變得越緊。增益因子也取決于帶寬度，因?yàn)榭紤] 不同帶寬度而改變?cè)鲆娉?shù)。這是因?yàn)榭赡茉谡瓗е幸疠^大張緊的張力 在寬帶中引起較小張緊，并且因此，將帶增加到巻軸之間的帶長(zhǎng)度或從巻 軸之間的移除帶的影響主要由帶的剛度影響。連續(xù)循環(huán)可以從100的標(biāo)稱 值(緊)到80的標(biāo)稱值(松)調(diào)節(jié)增益因子。在第一次讀取后的后續(xù)每 次緊或松讀取而言，可以增加額外的O.lmm修正。也可以保持誤差累加 器，并且如果累加的修正(緊的為負(fù)，而松的為正)超過(guò)正負(fù)2mm，則將 另外的O.lmm增加到修正。這是兩個(gè)積分量，其使得系統(tǒng)能夠在穩(wěn)定模式 下操作并且將帶張力保持在或接近于標(biāo)稱張力。電機(jī)進(jìn)給系統(tǒng)在兩個(gè)電機(jī)之間平均分配修正，以避免打印之間的較大 間隙或在帶上進(jìn)行過(guò)度打印。通過(guò)計(jì)算具有最大巻繞直徑的電機(jī)的修正量 一半的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量，系統(tǒng)完成此操作。參考驅(qū)動(dòng)最大直徑的巻軸的電機(jī)的 轉(zhuǎn)數(shù)，計(jì)算此移動(dòng)量。然后，將旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量再計(jì)算為距離(取決于已知的巻軸直徑)并且從初始的修正量減去旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量。得到的值然后用于計(jì)算 驅(qū)動(dòng)較小直徑巻軸的電機(jī)的修正。因?yàn)轵?qū)動(dòng)較小直徑巻軸的電機(jī)在巻軸的 邊緣處的修正方面具有較精細(xì)的分辨率，所以可以更加精確地進(jìn)給剩余的 距離。因此，此機(jī)構(gòu)將張力調(diào)節(jié)為盡可能接近于初始修正所需要的量。上面已經(jīng)描述機(jī)構(gòu)需要知道帶的巻軸的直徑?？梢圆捎貌煌瑱C(jī)構(gòu)。例 如， 一種監(jiān)控巻軸的直徑的公知方法基于包括至少一個(gè)發(fā)射器和檢測(cè)器對(duì) 的光學(xué)檢測(cè)。發(fā)射器和檢測(cè)器對(duì)配置為使得，隨著巻軸的直徑變化，巻軸
阻擋從發(fā)射器到檢測(cè)器的可被檢測(cè)到的信號(hào)。在我們的在先UK專利GB 2369602中公開(kāi)了這樣的光學(xué)巻軸直徑監(jiān)控技術(shù)。在GB 2298821中公開(kāi)一種用于確定帶巻軸直徑的可選方法。這里， 帶經(jīng)過(guò)己知直徑的惰性輥。惰性輥設(shè)置有防滑涂層，以防止在帶移動(dòng)時(shí)帶 和惰性輥之間發(fā)生的滑動(dòng)。惰性輥的外徑是已知的。監(jiān)控惰性輥的旋轉(zhuǎn)。 這通過(guò)提供具有磁性盤(pán)的惰性輥來(lái)實(shí)現(xiàn)，磁性盤(pán)具有南極和北極。然后通 過(guò)適當(dāng)?shù)拇判詡鞲衅鳈z測(cè)惰性輥的旋轉(zhuǎn)。通過(guò)檢測(cè)已知直徑的惰性輥的旋 轉(zhuǎn)以及知道步進(jìn)電機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)的步幅數(shù)，可以確定與步進(jìn)電機(jī)相關(guān)的帶巻 軸的直徑?，F(xiàn)在描述用于監(jiān)控供給巻軸3和巻取巻軸4之間的帶中的張力的方 法。這些方法包括通過(guò)使用接觸帶的部件而進(jìn)行的直接張力監(jiān)控和間接張 力監(jiān)控。例如，直接張力監(jiān)控包括與帶接觸的彈性偏壓輥或舞臂(dancing arm)，其配置成由于帶張力的變化而促使輥或舞臂移動(dòng)位置，位置的變 化例如可以使用線性位移傳感器來(lái)檢測(cè)?？蛇x地，帶可以經(jīng)過(guò)承載負(fù)載單 元的輥。帶張力影響施加到負(fù)載單元的力，使得負(fù)載單元的輸出為帶張力 提供指示。在這些情況下，監(jiān)控的張力由控制器14處理，以對(duì)供給電機(jī) 12和巻取電機(jī)13提供適當(dāng)?shù)目刂啤Ｈ绻┙o電機(jī)12和巻取電機(jī)13都是設(shè)置有編碼器的扭矩控制電機(jī)， 則可以如下監(jiān)控張力。對(duì)于供給電機(jī)12和巻取電機(jī)13中的一個(gè)而言，使 用所設(shè)置的編碼器測(cè)量電機(jī)的角速度。當(dāng)電機(jī)恒速移動(dòng)時(shí)，測(cè)量角速度。通過(guò)測(cè)量電機(jī)電流，可以計(jì)算電機(jī)扭矩。例如，在DC有刷電機(jī)的情 況下，電機(jī)扭矩常數(shù)是已知的并且電機(jī)的扭矩由此可以按照等式(1)計(jì)算
T=KtI (1 )
其中
T為扭矩；
Kt為電機(jī)扭矩常數(shù)；以及 I為測(cè)量的電流。 [50]已知
P=Tw (2)
其中
P為功率；以及
co為角速度。供給電機(jī)12和巻取電機(jī)13兩者的功率值可以使用等式(2)計(jì)算。 帶張力然后與推導(dǎo)出的功率值的比率成正比。應(yīng)當(dāng)注意，電機(jī)的扭矩常數(shù)通常隨溫度而改變。但是，假設(shè)取得推導(dǎo) 出的功率值的比率，則溫度的改變基本可以相互抵消，因?yàn)閮蓚€(gè)電機(jī)都幾 乎處于相同溫度。這是因?yàn)殡姍C(jī)很接近并且安裝到共同的基板上。作為替代方案，功率的測(cè)量可以通過(guò)讀取經(jīng)過(guò)與電源串聯(lián)的電阻以驅(qū) 動(dòng)與每個(gè)電機(jī)相關(guān)的電子器件的電流或與該電阻的電壓獲得。供給到電機(jī) 的功率比率可以用于測(cè)量帶張力?，F(xiàn)在更詳細(xì)描述此處理以及適當(dāng)?shù)男?zhǔn) 處理。最初，巻取電機(jī)12通電，以從兩個(gè)巻軸之間延伸的帶長(zhǎng)去掉松弛部 分。然后獲得巻軸直徑的初始估計(jì)。此初始估計(jì)可以使用任何方便的方法 獲得。例如，可以使用我們的在先英國(guó)專利GB 2369602中描述的光學(xué)系 統(tǒng)。供給電機(jī)12然后供電，以張緊繞供給巻軸3延伸的帶。然后驅(qū)動(dòng)巻 取電機(jī)13，以從供給巻軸3拖拉帶，而供給巻軸電機(jī)12斷電。對(duì)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)的巻取巻軸4的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控。另一個(gè)電機(jī)不停止，而產(chǎn)生反電動(dòng) 勢(shì)，這導(dǎo)致被計(jì)算在內(nèi)的脈沖的產(chǎn)生。在巻軸轉(zhuǎn)動(dòng)些許后，計(jì)算巻取電機(jī) 13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和供給電機(jī)12產(chǎn)生的脈沖數(shù)，并且計(jì)算的脈沖數(shù)用于確定兩個(gè)直徑之間的比率。帶然后開(kāi)始受控停止。兩個(gè)電機(jī)以受控方式減速， 以避免超出限度。因此，巻軸電機(jī)12由脈沖驅(qū)動(dòng)，以產(chǎn)生減速。與電機(jī)
旋轉(zhuǎn)同步地將減速脈沖施加到供給巻軸電機(jī)12通過(guò)監(jiān)控該電機(jī)中產(chǎn)生的
反電動(dòng)勢(shì)實(shí)現(xiàn)，并且然后在適當(dāng)時(shí)間對(duì)電機(jī)通電以施加減速扭矩。需要巻
取巻軸4的轉(zhuǎn)數(shù)，以最小化從巻軸延伸的任何帶尾妨礙用于確定初始巻軸 直徑的掃描設(shè)備的光路的可能性，在上面提到的我們的在先UK專利中描 述了這樣的掃描設(shè)備。然后沿兩個(gè)方向進(jìn)行進(jìn)一步的光學(xué)掃描，以在巻軸靜止時(shí)確定巻取巻 軸4的半徑。然后，在通過(guò)將電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而巻軸以30°的增 量繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)重復(fù)光學(xué)掃描，適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)為常量。這建立了巻軸(可 以不是非常圓的)的尺寸的映射，并且此映射用于計(jì)算每個(gè)巻軸沿每個(gè)帶 進(jìn)給路徑旋轉(zhuǎn)的弧形的平均半徑并且還使用這些半徑計(jì)算繞巻軸的直徑的 改變。這使得可以精確確定每個(gè)巻軸的周長(zhǎng)以及驅(qū)動(dòng)該巻軸的電機(jī)的預(yù)定 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。例如，不同計(jì)算的半徑可以用于計(jì)算每個(gè)電機(jī)以適當(dāng)方式驅(qū)動(dòng) 巻軸以將帶進(jìn)給預(yù)定距離所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這些半徑和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)然后可以 用于如下所述的張力監(jiān)控計(jì)算。然后沿兩個(gè)方向進(jìn)行相同的光學(xué)掃描程序以測(cè)量供給巻軸3的半徑。 此信息然后與在先計(jì)算的巻軸直徑比率結(jié)合，以給出與巻軸直徑和形狀相 關(guān)的一套精確數(shù)據(jù)。從供給巻軸3進(jìn)給到巻取巻軸4的帶然后往回再纏繞 到供給巻軸3，以避免帶浪費(fèi)。步進(jìn)電機(jī)一般包括兩個(gè)正交纏繞線圈并且電流以脈沖序列的方式供給 到一個(gè)或兩個(gè)線圈并且為兩個(gè)屬性(正和負(fù))，以獲得電機(jī)軸的步進(jìn)。為 了不管這些線圈的自身的電時(shí)間常數(shù)如何而實(shí)現(xiàn)合理性能，公知通過(guò)施加 比電機(jī)的標(biāo)稱額定值更大的電壓而過(guò)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)以及脈沖寬度調(diào)制當(dāng)達(dá) 到期望電機(jī)電流時(shí)的電壓。例如，在能夠取2安培的3.6伏特電機(jī)的情況 下，可以施加36伏特的電壓。這導(dǎo)致通過(guò)電機(jī)的電流的非?？焖俚厣?升。假定這樣的供給電壓過(guò)驅(qū)動(dòng)，相對(duì)短階段的供給電壓施加被相對(duì)長(zhǎng)階 段隔開(kāi)。結(jié)果，從電源到電機(jī)的電流完全不平穩(wěn)。另外，即使當(dāng)電機(jī)在與 其進(jìn)行的功能相關(guān)的零負(fù)載(等同于打印機(jī)帶的零張力)的情況下運(yùn)行時(shí)，供給到電機(jī)的電流是各種因子(諸如電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)的特定特征(效 率等))以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的特定特征(增益和偏移量方差)的函數(shù)。因 此，必須校準(zhǔn)電機(jī)，以考慮與除了電機(jī)負(fù)載之外的這些因子相關(guān)的電流改 變。在使用DC電機(jī)的情況下，己知隨時(shí)過(guò)驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)，例如，在能夠 取6安培的3.6VDC電機(jī)的情況下，可以施加36V的電壓。通過(guò)零負(fù)載條件下在一系列不同速度中每一個(gè)上驅(qū)動(dòng)每個(gè)電機(jī)，來(lái)校 準(zhǔn)電機(jī)。這一般會(huì)覆蓋帶前進(jìn)所需的帶傳輸速度的范圍，該范圍一般從 100mm/s到1000mm/s的帶傳輸速度。此過(guò)程重復(fù)多次，例如，二十次， 并且平均結(jié)果用于為每個(gè)電機(jī)對(duì)每個(gè)速度計(jì)算電機(jī)校準(zhǔn)因子x。使用下面 關(guān)系
<formula>formula see original document page 17</formula>
其中
x是在給定速度時(shí)的電機(jī)的校準(zhǔn)因子；
V是在給定速度時(shí)平均測(cè)量電機(jī)操作值；以及
N是常量歸一化或縮放因子。 [61]綜上所述，對(duì)于每個(gè)電機(jī)，對(duì)于每個(gè)預(yù)定速度計(jì)算一系列值x。當(dāng)使 用設(shè)備時(shí)，對(duì)于給定速度，選擇值x中的一個(gè)用于帶張力的校準(zhǔn)，或者通 過(guò)內(nèi)插法從用于最接近于給定速度的預(yù)定速度的兩個(gè)x值中計(jì)算給定速度 的x值。圖2圖示在電機(jī)校準(zhǔn)以及后續(xù)的帶張力控制期間V值的校準(zhǔn)。參照?qǐng)D 2，已調(diào)節(jié)的電源20為第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路21和第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路22供 電。從電源20到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路21的電流經(jīng)過(guò)低阻值電阻器23，電阻器 23上產(chǎn)生的電勢(shì)施加到電位轉(zhuǎn)換器24。類似地，到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路22的電 流經(jīng)過(guò)低阻值電阻器25，電阻器上產(chǎn)生的電壓施加到電位轉(zhuǎn)換器26。電 位轉(zhuǎn)換器24和26的輸出施加到A/D轉(zhuǎn)換器27和28， A/D轉(zhuǎn)換器27和 28的輸出施加到微控制器29。微控制器將輸出30傳遞到第一電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝 置21并且將輸出31傳遞到第二電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置22。這些電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置為驅(qū) 動(dòng)供給巻軸3的供給電機(jī)12和驅(qū)動(dòng)巻取巻軸4的巻取電機(jī)13通電。[63]在電機(jī)校準(zhǔn)期間，沒(méi)有巻軸安裝在電機(jī)12、 13的輸出軸上。對(duì)于每 個(gè)電機(jī)的給定速度，記錄ADC 27和28的輸出，使得每個(gè)電機(jī)在每個(gè)預(yù)選 速度時(shí)的x和V是己知的。如下所述使用這些值，以使得能夠直接監(jiān)控巻 軸3和4之間的帶中的張力，這些巻軸已經(jīng)安裝在步進(jìn)電機(jī)12和13的輸 出軸上。用于張力校準(zhǔn)的公式如下所示，假設(shè)電機(jī)13為拉而電機(jī)12為推。 <formula>formula see original document page 18</formula>其中-
V,是假設(shè)選定的恒定的帶進(jìn)給步幅速率時(shí)ADC 28的輸出； V2是ADC 27在帶進(jìn)給期間的輸出； r,是巻軸34的半徑；
I"2是巻軸35的半徑；
x,是電機(jī)32對(duì)選定的恒定速度的校準(zhǔn)因子；
&是電機(jī)33對(duì)電機(jī)33的速度的校準(zhǔn)因子；
N是在電機(jī)校準(zhǔn)期間使用的縮放因子；
t是帶張力；以及
f(Temp)是溫度相關(guān)函數(shù)。 [65]影響測(cè)量值V,和V2的溫度變量一般對(duì)兩個(gè)電機(jī)影響相似的程度。因 此，通過(guò)將等式(3)餘以等式(4)，函數(shù)f(Temp)可以被消掉。等式由 此可以分解成獲得如下的張力t測(cè)量<formula>formula see original document page 18</formula> [66]因此，對(duì)于電機(jī)的任何給定速度，可以查找適當(dāng)校準(zhǔn)因子x,、 X2并且 將其用于獲得帶張力t的測(cè)量。在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，可以修改等式(3) 、 (4)和(5)以考 慮電機(jī)速度(或者在使用步進(jìn)電機(jī)時(shí)，考慮步幅速率)。在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，使用可選方法監(jiān)控張力?？臻e時(shí)或當(dāng)帶以 恒定速度行駛時(shí)，巻軸可以由在已知的電流保持。假設(shè)上述類型的扭矩控 制電機(jī)的電流與扭矩成電機(jī)扭矩常數(shù)的比例，則可以確定每個(gè)電機(jī)提供的扭矩。然后可以通過(guò)將扭矩值除以每個(gè)巻軸的半徑計(jì)算張力。假設(shè)每個(gè)值應(yīng) 當(dāng)理想地相等，則獲得的值可以平均，以提高精確度?？蛇x地，每個(gè)巻軸的加速度或減速度可以使用編碼器測(cè)量。已知
A=Kt/J (6)
其中
A是每單位電流的加速度； Kt是電機(jī)扭矩常數(shù)；以及
J是帶的巻軸的慣性力矩。因此
A'=A/Ij (7) 其中-
A'是測(cè)得的加速度；以及
Ij是產(chǎn)生該加速度的電流。可以看出
Im=L+IT (8)
其中
Im是提供到電機(jī)的電流；以及 lT是提供帶張力的電流。從等式(6) 、 (7)和(8)，可以計(jì)算
Im-AV(Kt/J) = IT (9) [75]假設(shè)可以測(cè)得Im和A'并且假設(shè)Kt和J是已知的，則可以計(jì)算帶張 力。具體而言，可以使用等式(10)計(jì)算帶張力。
t = (ITKT)/R (10)
其中
t是帶張力；以及 R是巻軸半徑。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，如果通過(guò)任何上述方法計(jì)算出特別低的張力讀數(shù)，控制系統(tǒng)可能會(huì)認(rèn)為這表示故障環(huán)境，例如，帶破損，或者帶變得松弛使得系 統(tǒng)不一定能夠?qū)嵤┱_控制。在這樣的情況下，控制系統(tǒng)可以輸出破損帶 預(yù)定下極限，使得當(dāng)測(cè)量的張力低于此極限，控制系統(tǒng)可以停止打印處理 并且斷定適當(dāng)?shù)墓收陷敵龊途嫦ⅰＲ虼?，系統(tǒng)可以在不需要額外的檢 測(cè)裝置的情況卜提供有用的破損帶檢測(cè)。在上面說(shuō)明書(shū)中，已經(jīng)解釋控制供給電機(jī)12和巻取電機(jī)13以將帶張
力保持在預(yù)定極限之間。還已經(jīng)解釋，當(dāng)帶長(zhǎng)度增加到巻軸之間延伸的帶 或從巻軸之間延伸的帶減去帶長(zhǎng)度時(shí)，這通過(guò)控制兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)意
識(shí)到，在本發(fā)明的可選實(shí)施例中，僅使用供給電機(jī)12和巻取電機(jī)13中一 個(gè)可以獲得必要修正。對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，基于這里的教導(dǎo)，在不偏離權(quán)利要 求的范圍內(nèi)，本發(fā)明的進(jìn)一步修改和申請(qǐng)明顯的。
權(quán)利要求
1.一種帶驅(qū)動(dòng)裝置，包括兩個(gè)位置控制電機(jī)、兩個(gè)帶卷軸支撐裝置以及控制器，其中，至少一個(gè)所述電機(jī)是閉環(huán)位置控制電機(jī)，帶的卷軸可以安裝在所述帶卷軸支撐裝置上，每個(gè)卷軸可以由所述電機(jī)中的對(duì)應(yīng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)，所述控制器用于控制所述電機(jī)的通電，使得所述帶可以在安裝于所述卷軸支撐裝置上的所述卷軸之間沿至少一個(gè)方向傳輸；其中，所述控制器被操作對(duì)兩個(gè)所述電機(jī)通電，以沿帶傳輸?shù)姆较蝌?qū)動(dòng)帶的所述卷軸；監(jiān)控在安裝于所述卷軸支撐裝置上的所述卷軸之間傳輸?shù)膸е械膹埩?；以及控制所述電機(jī)，以將監(jiān)控的張力保持在預(yù)定極限之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述控制器配置成控制 所述電機(jī)，以在所述巻軸之間沿兩個(gè)方向傳輸帶。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，其中一個(gè)所述電機(jī) 是設(shè)置有位置檢測(cè)裝置的步進(jìn)電機(jī)。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，設(shè)置裝置來(lái) 監(jiān)控供給到至少一個(gè)所述電機(jī)的功率并基于所監(jiān)控的功率監(jiān)控帶張力。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，其中一個(gè)所 述電機(jī)是設(shè)置有編碼器的扭矩控制電機(jī)。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，設(shè)置裝置來(lái) 監(jiān)控供給到至少一個(gè)所述電機(jī)的電流并基于所監(jiān)控的電流監(jiān)控帶張力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，監(jiān)控帶張力還基于至少 一個(gè)所述電機(jī)的測(cè)得加速度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，監(jiān)控帶張力還基于 帶的至少一個(gè)所述巻軸的慣性力矩。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，還包括用于如果監(jiān) 控的張力低于預(yù)定下極限時(shí)產(chǎn)生表示錯(cuò)誤輸出的裝置。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，每個(gè)所述 巻軸支撐裝置由提供至少一個(gè)固定傳輸比的驅(qū)動(dòng)耦合裝置耦合到對(duì)應(yīng)的電 機(jī)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)耦合裝置包 括驅(qū)動(dòng)帶。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，每個(gè)所 述巻軸支撐裝置具有對(duì)應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)軸線，每個(gè)所述電機(jī)包括具有對(duì)應(yīng)的 第二旋轉(zhuǎn)軸線的軸，并且對(duì)應(yīng)的第一旋轉(zhuǎn)軸線和第二旋轉(zhuǎn)軸線共軸。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，每個(gè)所 述巻軸支撐裝置具有對(duì)應(yīng)的巻軸的軸，每個(gè)所述電機(jī)具有對(duì)應(yīng)的電機(jī)軸以 及將對(duì)應(yīng)的巻軸的軸與對(duì)應(yīng)的電機(jī)軸互連的對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)耦合裝置。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，包括在熱轉(zhuǎn)印打 印機(jī)中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述打印機(jī)被構(gòu)造成 將墨從打印機(jī)帶上轉(zhuǎn)印到襯底上，所述襯底沿鄰近于所述打印機(jī)的預(yù)定路 徑傳輸，所述帶驅(qū)動(dòng)裝置用作在第一和第二帶巻軸之間傳輸帶的打印機(jī)帶 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，并且所述打印機(jī)還包括打印頭，所述打印頭配置成接觸所述帶 一側(cè)以將所述帶的另一側(cè)壓迫接觸所述預(yù)定路徑上的襯底。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述打印機(jī)還包括打 印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及打印機(jī)控制器，所述打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于沿基本平行于 所述預(yù)定襯底傳輸路徑延伸的軌跡傳輸所述打印頭，并用于移動(dòng)所述打印 頭使其接觸所述帶和不接觸所述帶，并且所述打印機(jī)控制器控制所述打印 機(jī)帶和所述打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述打印機(jī)控制器可 以選擇性編程，以使得在打印期間所述帶在所述打印頭靜止的情況下相對(duì) 于所述預(yù)定襯底傳輸路徑傳輸并且移動(dòng)接觸所述打印頭，或者使得在打印 期間所述打印頭相對(duì)于所述帶和所述預(yù)定襯底傳輸路徑傳輸并且移動(dòng)接觸 所述帶。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14到17中任一項(xiàng)所述的帶驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述 打印機(jī)是熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)。
19. 一種用于控制帶驅(qū)動(dòng)裝置的方法，所述帶驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)電 機(jī)、兩個(gè)帶巻軸支撐裝置以及控制器，其中，至少一個(gè)所述電機(jī)是閉環(huán)位置控制電機(jī)，帶的巻軸可以安裝在所述帶巻軸支撐裝置上，每個(gè)巻軸可以 由所述電機(jī)中的對(duì)應(yīng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)，所述控制器用于控制所述電機(jī)的通電，使 得所述帶可以在安裝于所述巻軸支撐裝置上的所述巻軸之間沿至少一個(gè)方 向傳輸，其中，所述控制器對(duì)兩個(gè)所述電機(jī)進(jìn)行通電以沿帶傳輸?shù)姆较蝌?qū) 動(dòng)帶的所述巻軸、監(jiān)控在安裝于所述巻軸支撐裝置上的所述巻軸之間傳輸 的帶中的張力以及控制所述電機(jī)以將監(jiān)控的張力保持在預(yù)定極限之間。
全文摘要
一種帶驅(qū)動(dòng)裝置包括兩個(gè)位置控制電機(jī)(12、13)、兩個(gè)帶卷軸支撐裝置以及控制器(14)，其中，至少一個(gè)所述電機(jī)是閉環(huán)位置控制電機(jī)，帶的卷軸(3、4)可以安裝在所述帶卷軸支撐裝置上，每個(gè)卷軸可以由所述電機(jī)中的對(duì)應(yīng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)，所述控制器(14)用于控制所述電機(jī)的通電，使得所述帶可以在安裝于所述卷軸支撐裝置上的所述卷軸之間沿至少一個(gè)方向傳輸。所述控制器被操作對(duì)兩個(gè)電機(jī)通電，以沿帶傳輸?shù)姆较蝌?qū)動(dòng)帶的所述卷軸；監(jiān)控在安裝于所述卷軸支撐裝置上的所述卷軸之間傳輸?shù)膸е械膹埩?；以及控制所述電機(jī)，以將監(jiān)控的張力保持在預(yù)定極限之間。
文檔編號(hào)B41J33/34GK101678687SQ200880015418
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月7日
發(fā)明者喬治·鮑爾基·蕓德特, 基思·布克斯頓, 馬丁·莫西奈斯瑞 申請(qǐng)人:賽福爾有限公司