切斷裝置、打印機(jī)裝置及切斷裝置的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種切斷裝置、打印機(jī)裝置及切斷裝置的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]用于發(fā)行收據(jù)等的打印機(jī)廣泛應(yīng)用在商店等的電子登記薄、銀行等的ATM (Automated Teller Machine)、CD (Cash Dispenser)等中。在用于發(fā)行這樣的收據(jù)等的打印機(jī)中，對作為記錄紙的感熱紙進(jìn)行搬送的同時，通過打印頭(thermal head(熱敏頭))等在記錄紙上進(jìn)行打字(打印)等，并在對記錄紙搬送了預(yù)定的長度后，由切斷裝置將記錄紙切斷為預(yù)定的長度。
[0003]這樣的切斷裝置具有固定刃和可動刃。通過使可動刃向設(shè)置了固定刃的一側(cè)進(jìn)行移動，可對夾在固定刃和可動刃之間的記錄紙進(jìn)行切斷。
[0004][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0005][專利文獻(xiàn)I](日本)特開2Ol2— 250325號公報
[0006][專利文獻(xiàn)2](日本)特開2012— 254489號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007][發(fā)明要解決的課題]
[0008]然而，在切斷裝置中對記錄紙等記錄介質(zhì)進(jìn)行切斷時，可動刃是藉由用于驅(qū)動可動刃的驅(qū)動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行移動的。在這樣的用于驅(qū)動可動刃的驅(qū)動馬達(dá)使用了步進(jìn)馬達(dá)的情況下，對可動刃進(jìn)行驅(qū)動時，要藉由一定的頻率和電流進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0009]另外，還存在著電池驅(qū)動的小型打印機(jī)裝置，所以需要更進(jìn)一步地節(jié)省電力，優(yōu)選為，對切斷裝置進(jìn)行驅(qū)動時也要盡可能地節(jié)省電力。
[0010][用于解決課題的手段]
[0011]根據(jù)本實施方式的一方面，提供一種切斷裝置，其具有:固定刃；可動刃；及驅(qū)動馬達(dá)，其用于對所述可動刃進(jìn)行驅(qū)動。其中，藉由所述驅(qū)動馬達(dá)的驅(qū)動，使所述可動刃向所述固定刃側(cè)移動，以對介質(zhì)進(jìn)行切斷。所述切斷裝置的特征在于，以如下方式對所述驅(qū)動馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動，即:與對所述介質(zhì)正在進(jìn)行切斷的切斷過程相比，在所述切斷過程以外的過程中，所述驅(qū)動馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩較低。
[0012][發(fā)明的效果]
[0013]根據(jù)本發(fā)明，能以盡可能低的電力對切斷裝置進(jìn)行驅(qū)動。
[0014]附圖概述
[0015][圖1]切斷裝置的切斷負(fù)荷(載荷)的說明圖
[0016][圖2]實施方式的切斷裝置的框圖
[0017][圖3]實施方式的切斷裝置的結(jié)構(gòu)圖
[0018][圖4]驅(qū)動馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動頻率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)圖(I)
[0019][圖5]第I實施方式的切斷裝置的控制方法的流程圖
[0020][圖6]第I實施方式的切斷裝置的控制方法的說明圖(I)
[0021][圖7]第I實施方式的切斷裝置的控制方法的說明圖(2)
[0022][圖8]驅(qū)動馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動頻率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)圖(2)
[0023][圖9]實施方式的打印機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)圖
[0024][圖10]第2實施方式的切斷裝置的控制方法的流程圖
[0025][圖11]驅(qū)動馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動頻率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)圖(3)
[0026][圖12]第3實施方式的切斷裝置的控制方法的流程圖
[0027][圖13]驅(qū)動馬達(dá)的馬達(dá)驅(qū)動頻率與轉(zhuǎn)矩的相關(guān)圖(4)
[0028][圖14]第4實施方式的切斷裝置的控制方法的流程圖
[0029][圖15]第5實施方式的切斷裝置的控制方法的流程圖
[0030][圖16]第6實施方式的切斷裝置的控制方法的流程圖
[0031][符號說明]
[0032]10 切刀機(jī)構(gòu)部
[0033]11 固定刃
[0034]12 可動刃
[0035]13 驅(qū)動馬達(dá)
[0036]14 傳遞齒輪
[0037]20 控制電路
[0038]21 MCU
[0039]22 可動刃移動量測量部
[0040]23 馬達(dá)驅(qū)動頻率設(shè)定部
[0041]24 位置檢測電路部
[0042]25 A/D 轉(zhuǎn)換器
[0043]26 馬達(dá)控制部
[0044]27 存儲器
[0045]28 IC驅(qū)動電源生成部
[0046]30 位置檢測傳感器
[0047]31 第I位置檢測傳感器
[0048]32 第2位置檢測傳感器
[0049]33 第3位置檢測傳感器
[0050]40 電源
[0051]本發(fā)明的實施方式
[0052]以下對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。這里需要說明的是，對相同部件等賦予了相同的符號，并省略了其說明。
[0053]〔第I實施方式〕
[0054]本申請的主要目的在于縮短切斷時間和降低切斷載荷。在通過降低切斷速度，使在進(jìn)行可降低切斷載荷的切斷時的切刀與用紙沖突時所發(fā)生的力為F = Ma的情況下，如果使切刀與用紙沖突時的切刀的速度降低至一定的速度，則力(載荷)與沖突前切刀的移動速度成比例。降低切斷速度可降低載荷，并可對刃(刀片)的磨耗和輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行抑制。另一方面，在整體地使切斷速度降低的情況下，切斷時間也會變長。所以，本申請的主要目的在于，不僅要降低切斷載荷，而且還要縮短整體的切斷時間。
[0055]首先，基于圖1，對切斷裝置切斷記錄紙等記錄介質(zhì)(以下稱「介質(zhì)」)時的切斷載荷進(jìn)行說明。
[0056]圖1表示的是切斷裝置中可動刃移動距離與切斷記錄紙等時的切斷載荷之間的關(guān)系，其中，示出了初期狀態(tài)、30萬次切斷后、及50萬次切斷后的切斷載荷。
[0057]圖1中，Omm的可動刃移動距離相當(dāng)于基準(zhǔn)位置(home posit1n)。0_至6mm的可動刃移動距離表示可動刃沿接近固定刃側(cè)的方向(去路)進(jìn)行移動的情況，6_至12_的可動刃移動距離(從基準(zhǔn)位置開始的總計移動距離)表示可動刃沿從固定刃離開的方向(回路)進(jìn)行移動的情況?？蓜尤幸苿泳嚯x12_也相當(dāng)于基準(zhǔn)位置。即，可動刃I個來回移動12mm，Omm至6mm的可動刃移動距離和6mm至12mm的可動刃移動距離中的可動刃的移動方向相反，并且，在可動刃移動距離為6mm處，可動刃的移動方向反轉(zhuǎn)。
[0058]另外，圖1中的切斷過程是指相當(dāng)于可動刃從與介質(zhì)接觸開始至切斷完成為止的期間，如圖1所示，Imm至5_的可動刃移動距離相當(dāng)于切斷過程。切斷初期是指切斷過程的初期狀態(tài)，相當(dāng)于可動刃從切斷過程的開始移動一定距離的期間。圖1的例中為從切斷過程的開始至切斷載荷為一定的、可動刃從基準(zhǔn)位置移動至3_的位置的期間。另外，0_至Imm及5_至12_的可動刃移動距離為未對介質(zhì)進(jìn)行切斷的狀態(tài)，即為切斷過程以外的過程。在切斷過程中，由于可動刃與介質(zhì)進(jìn)行接觸，所以切斷載荷相對較高，而切斷過程以外的過程的切斷載荷則比切斷過程低。
[0059]在本實施方式的切斷裝置的介質(zhì)切斷次數(shù)較少時的初期，切斷過程的切斷載荷大致均一，約為950g.f，然而，隨著介質(zhì)切斷的反復(fù)進(jìn)行(切斷次數(shù)的增加)，切斷載荷也逐漸增加。這樣的切斷載荷的增加是由于反復(fù)進(jìn)行介質(zhì)切斷而導(dǎo)致可動刃刀尖出現(xiàn)摩耗而引起的。尤其是在切斷初期，切斷載荷急激增高。
[0060]如圖1所示，介質(zhì)切斷次數(shù)到達(dá)30萬次后(進(jìn)行30萬次的切斷后)，切斷初期的切斷載荷最大約為1200g.f，切斷初期結(jié)束后的切斷載荷約為100g.f，而切斷過程結(jié)束后的切斷載荷降為大約450g*f。另外，介質(zhì)切斷次數(shù)到達(dá)50萬次后(進(jìn)行50萬次切斷后)，由于刀尖出現(xiàn)了進(jìn)一步的磨耗，所以，切斷初期的切斷載荷最大約為1400g*f，切斷初期結(jié)束后的切斷載荷約為IlOOg.f，而切斷過程結(jié)束后的切斷載荷降為大約550g.f?
[0061]因此，在將切斷裝置的使用壽命設(shè)為介質(zhì)切斷次數(shù)50萬次的情況下，對作為驅(qū)動馬達(dá)的步進(jìn)馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動時的頻率和電流被設(shè)為可使驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩為1400g*f。如上所述，一般而言，由于用于驅(qū)動可動刃的驅(qū)動馬達(dá)是由一定的頻率和電流所驅(qū)動的，所以，在切斷初期以外的切斷過程和該切斷過程以外的其他過程都是由這樣的較高的轉(zhuǎn)矩對可動刃進(jìn)行驅(qū)動。
[0062]為了提高驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩，存在著使驅(qū)動馬達(dá)中的流動電流增加和使驅(qū)動頻率降低的方法。但是，在為了提高驅(qū)動馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩而使驅(qū)動頻率整體下降了的情況下，可動刃的移動會變慢，盡而導(dǎo)致介質(zhì)切斷時的時間變長，無法滿足用戶的需要進(jìn)行迅速切斷的要求，并非優(yōu)選。另外，在使驅(qū)動馬達(dá)中的流動電流整體增加了的情況下，消費電力變高了，這樣就無法滿足打印機(jī)裝置等需要省電力的要求。
[0063]因此，需要提供一種不僅可盡可能地進(jìn)行迅速切斷，并且還可盡可能地降低消費電力的切斷裝置。
[0064](切斷裝置)
[0065]接下來，基于圖2和圖3對本實施方式的切斷裝置進(jìn)行說明。圖2是本實施方式的切斷裝置的框圖，圖3是切斷裝置的切刀機(jī)構(gòu)部10的結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的切斷裝置與打印機(jī)裝置等連接，并在打印機(jī)裝置中對被進(jìn)行了打印的介質(zhì)50進(jìn)行切斷。本實施方式的切斷裝置具有切刀機(jī)構(gòu)部10和控制電路20。切刀機(jī)構(gòu)部10具有固定刃11、可動刃12、驅(qū)動馬達(dá)13、傳遞齒輪14、及位置檢測傳感器30等。這里需要說明的是，驅(qū)動馬達(dá)13使用了步進(jìn)馬達(dá)。
[0066]另外，控制電路20具有MCU (Micro Control Unit) 21、馬達(dá)控制部26、存儲器27、及IC(Integrated Circuit)驅(qū)動電源生成部28，并與電源40連接。馬達(dá)控制部26用于對驅(qū)動馬達(dá)13的轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)矩等的驅(qū)動馬達(dá)13的驅(qū)動參數(shù)進(jìn)行控制，采用使驅(qū)動馬達(dá)13變?yōu)轭A(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)矩的方式，通過對馬達(dá)的驅(qū)動頻率和驅(qū)動電流進(jìn)行設(shè)定以對驅(qū)動馬達(dá)13進(jìn)行控制。IC驅(qū)動電源生成部28將電源40所供給的電力變換為電壓等，以使其作為切斷裝置上所搭載(安裝)的IC的驅(qū)動用電源。
[0067]MCU21中具有可動刃移動量測量部22、馬達(dá)驅(qū)動頻率設(shè)定部23、位置檢測電路部24、及A/D轉(zhuǎn)換器25。可動刃移動量測量部22通過對用于使驅(qū)動馬達(dá)13旋轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)進(jìn)行計數(shù)而對可動刃12的移動量進(jìn)行測量。馬達(dá)驅(qū)動頻率設(shè)定部2