专利名称：送纸装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种送纸装置，它通过由电动机转动的送纸滚轮一张张地取出并送出存储在纸张存储单元内的用来打印的纸。
(2)背景技术例如，至今已知的作为安装在喷墨打印机上的送纸装置的结构中，送纸滚轮与多层打印纸的表面接触并由电动机转动从而在预定的方向送出打印纸。
在该类送纸装置中，常规上用步进电动机作为转动送纸滚轮的电动机。举例来说，另外当存在来自外部的打印作业数据的输入作出的送纸请求时，该电动机被驱动以转动送纸滚轮，并且存储在预定存储位置的众多打印纸(层叠的)中的一张被取出。该被取出的打印纸连续地被送出到对准位置，打印操作的纸张转移在该对准位置由送纸滚轮启动。
在该对准位置，转移滚轮被配置来在打印操作中转移纸张。在由送纸滚轮提供的打印纸的末端被对准在该对准位置之后，转移滚轮开始转移打印纸。此外，当转移滚轮转移打印纸时，期望的图像(打印作业数据)被打印在打印纸上。
值得注意的是，用来检测被送入的纸张的末端位置的对准传感器被配置在送纸通道的预定位置中，该送纸通道从取出该纸的存储位置延伸到该对准位置。
因此，在打印纸从存储位置被移出之后，步进电动机被驱动，直到检测到该纸的末端位置才停止。在该情况下，送纸量被设置为目标值，它充分地长于在存储位置和对准传感器之间延伸的送纸通道的长度。随后，在由对准传感器的检测之后，目标送纸量根据事先已知的被检测位置和对准位置间的距离被连续地设置，由此驱动了步进电动机。结果，当纸的末端到达对准位置时，步进电动机的驱动停止以停止送纸滚轮的转动从而完成了打印纸的送纸操作。
最近几年，对送纸装置中送纸操作的加速以及送纸操作中噪声的减少的需求日益增加。然而，在如上所述的把步进电动机用作驱动源的送纸装置中，很难既实现加速又减少噪声。
也就是说，众所周知，步进电动机响应脉冲信号根据预定的步进角而转动。因此，转速存在上限。当增加脉冲速率使其大于预定值时，电动机失步。存在不能自行进行转动控制的可能性。
另外，在电动机响应脉冲信号一点一点地转动的工作原理中，加速了的转速有导致更多噪声的趋势。
(3)发明内容考虑到上述问题而开发出本发明，发明的目的在于加速送纸操作来一张张地从纸张存储位置移出和送入纸张，以及减少在送纸操作中产生的噪声。
为了实现这个以及其它目标，根据本发明提供了一种送纸装置，其中送纸装置由电动机转动接触打印纸的送纸滚轮来一张张地取出存储在纸张存储单元内的纸，并且把该纸送入预定的对准位置，打印操作的纸张转移在该对准位置中开始，控制装置控制电动机的转动/驱动来控制该送纸装置的操作。
此外，在本发明中，用DC电动机作为该电动机，工作状态检测装置检测该电动机或者由该电动机驱动的电动机负载的工作状态。而且，参考位置检测装置检测，由送纸装置送入的纸张已经到达送纸通道中的预定参考位置，该送纸通道从纸张存储单元延伸到对准位置。
此外，该控制装置由位置控制装置和高速驱动装置组成。该位置控制装置根据基于由工作状态检测装置检测到的工作状态所获的纸张位置以及从参考位置检测装置检测到纸张已到达该参考位置开始、到纸张到达该对准位置位置的送纸终止区域中预定的目标位置之间的偏差，进行位置反馈控制来转动/驱动该电动机。另一方面，该高速驱动装置转动/驱动该电动机，而不进行位置反馈控制以高于从外部接收到送纸请求开始、到该参考位置检测装置检测到纸张已到达参考位置为止的送纸起始区域中位置反馈控制的送入速度的速度来送入纸张。
举例来说，众所周知，与步进电动机响应每隔给定的脉冲由预定的角度转动所不同，DC电动机简单地通过必须的最小的直流电源转动，并且不会产生失步现象。因此，一般来说，与步进电动机相比，DC电动机可以以高于步进电动机的速度转动，并且转动时间内的噪声相对较低。
因此，在本发明中，用DC电动机作为电动机来转动/驱动送纸滚轮，以便实现送纸装置的送纸的加速以及送纸时噪声的减少。
此外，在把纸张从纸张存储单元送入对准位置的操作(下文中也称为“送纸操作”)中，有必要最终在对准位置停止送纸。因此，在本发明中，在送纸终止区域进行位置反馈控制。在从纸张从纸张存储单元被移出起到纸张到达参考位置(也就是说，由参考位置检测装置检测到参考位置)为止的送纸起始区域中，只要纸张能被送入该参考位置，则可用各种驱动方法来转动该电动机。
因此，在本发明中，在送纸起始区域可以用不同于位置反馈控制的驱动方法来驱动该电动机，并且纸张用高于位置反馈控制时的送入速度送入。
根据以此方式构成的本发明的送纸装置，DC电动机被用作用来驱动送纸滚轮的电动机。另外，由于在送纸起始区域电动机可以用不同于位置反馈控制的驱动方法中的高速来转动，所以既可以实现送纸操作的加速，又可以实现送纸操作的噪声的减少。
这里，只要纸张能用比进行位置反馈控制情况下更高的速度送入，则由高速驱动装置进行的对电动机的转动/驱动(换句话说，送纸起始区域中电动机的转动/驱动)可以使用各种方法来实现。例如，在本发明中，也可响应具有预设固定作用期的PWM信号，通过开启/关闭被配置在电动机的激励通道上的切换器件来驱动该电动机。
也就是说，进行了所谓的开环控制以致给出具有固定作用期的PWM信号。当固定作用期被设置为较大的值时，可以增加电动机的转速。另外，当简单地给出具有固定作用期的PWM信号时，根据送纸装置的状态或者纸张的存储状态不会产生期望的转动转矩。纸张可能不能平稳地从纸张存储单元被移出。
为了解决这个问题，举例来说，在本发明中，也可以构成高速驱动装置来获得由电动机根据由电流检测装置检测到的电动机的激励电流所产生的转矩，并且进行对转动/驱动该电动机的转矩反馈控制使该转矩与预设的目标转矩一致。
如此控制电动机的转动/驱动使根据激励电流所获的转矩即为该目标转矩。于是，可以使从纸张存储单元移出纸张时的转矩稳定，并且可以加强纸张移出供能。
此外，举例来说，在本发明中，在分离区域中高速驱动装置可以响应具有预设固定作用期的PWM信号，来开启/关闭被配置在电动机的激励通道上的切换器件以转动电动机，该分离区域从送纸滚轮开始转动起，直到一张纸从纸张存储单元被移出为止。该装置可以根据基于一个区域内由工作状态检测装置检测到的工作状态获得的纸张的送入速度以及预设目标速度之间的偏差，进行速度反馈控制来转动/驱动所述电动机使该送入速度与目标速度一致，直至所述参考位置检测装置检测到在该分离区域后所述纸张已经到达所述参考位置为止。
当电动机在整个送纸起始区域响应具有固定作用期的PWM信号而被驱动时，电动机负载的增加并且送入速度的降低取决于送纸通道的状态。存在不能获得期望的加速效应的可能性。于是，如上所述，电动机响应在分离区域内具有固定作用期的PWM信号而被驱动，存储在纸张存储单元内的纸张在该分离区域内被移出。在该分离区域之后，电动机由速度反馈控制转动/驱动，并且纸张以期望的送入速度被送入。因此，可以进一步增加纸张送入速度。
值得注意的是，该分离区域可以根据一个区域(即，纸张的位置)来确定，该区域从送纸操作开始起、到预定数量的纸张被送入为止。另外，举例来说，该区域也可以根据从送纸操作开始起经过的时间来确定，并且可用各种方法来确定。
此外，举例来说，本发明在该分离区域中，根据由电流检测装置检测到的电动机的激励电流来获取由电动机产生的转矩，而不是如上所述地响应具有固定作用期的PWM信号来驱动该电动机。也可以进行转矩反馈控制来转动/驱动该电动机，使该转矩与预设的目标转矩一致。此外，在该分离区域之后，该电动机由速度反馈控制相似地转动/驱动。
根据上述的送纸装置，举例来说，与由转矩反馈控制在整个送纸起始区域上驱动该电动机相比，纸张可以在分离区域之后以期望的送入速度送入，从而可进一步提高送入速度。
这里，在上述送纸装置中响应固定作用期的PWM信号来驱动电动机的期间，取决于存储在纸张存储单元内的纸张类型存在纸张未被平稳地移出或者纸张的送入速度低于期望速度的可能性。
为了解决这个问题，举例来说，在本发明中，高速驱动装置可以根据纸张的类型来改变该PWM信号的固定作用期。例如，考虑根据纸张的硬度把较硬纸张的固定作用期设置为更高值的一种方法。当该高速驱动装置以如此方式构成时，可以根据纸张的类型设置更适当的固定作用期，因此可以保证所有纸张的期望的送入速度。
在该送纸装置中，同样也可以根据纸张类型改变目标转矩。同样在该情况下，举例来说，可以考虑各种方法，譬如把关于较硬纸张的目标转矩设置为更高值的方法。结果，不考虑纸张类型也可以恒定地保证期望的送入速度。
这里，当电动机响应PWM信号而被驱动时，首先设置固定作用期。或者，当电动机由转矩反馈控制来驱动时，首先固定目标转矩。于是，当纸张从纸张存储单元被移出时，纸张的顶端被弯曲。存在纸张未被平稳地移出的可能性。
为了解决这个问题，根据本发明，当电动机响应该PWM信号被驱动时，举例来说，在从电动机开始转动/驱动起的预定的驱动起始区域中，该PWM信号的作用期被从小于固定作用期的初始作用期增加到该固定的作用期，并且在该驱动起始区域之后可以保持该固定作用期。
此外，根据本发明，举例来说，当该电动机由转矩反馈控制驱动时，在从电动机开始转动/驱动起的预定的驱动起始区域中，目标转矩被从小于预定的固定转矩的初始转矩增加到固定的转矩，并且在该驱动起始区域之后可以保持该固定的转矩。如此一来，该PWM信号的作用期或者目标转矩逐渐增加，因而可以平稳地移出纸张。
另外，举例来说，可以通过改变要被施加在该电动机上的直流电压值来实现一种电动机激励方法，它在速度反馈控制中改变电动机的转速使纸张的送入速度与目标速度一致。结果，只要可以控制纸张的送入速度以使其与目标速度一致，则可以使用各种方法。例如，根据本发明，根据纸张的送入速度和目标速度间的偏差，速度反馈控制也可以通过响应预定作用期的PWM信号开启/关闭被配置在电动机的激励通道上的切换器件来进行。
此外，根据本发明，根据纸张的位置和目标位置间的偏差，位置反馈控制也可以类似地通过响应预定作用期的PWM信号开启/关闭被配置在电动机的激励通道上的切换器件来进行。
而且，当以如此方式响应PWM信号来开启/关闭被配置在该电动机上的切换器件以驱动该电动机时，本发明中更为可取的是，控制装置可包括用来限制该PWM信号的作用期的作用期限制装置，使作用期不超出预设的上限值。
也就是说，举例来说，在速度反馈控制期间，当纸张被阻塞并不能从某位置被送入时，该送纸滚轮由此便不能转动(即，电动机同样不能转动)，则速度被控制并被增加到目标速度使该PWM信号的作用期增加。结果，尽管电动机不能转动，仍可能有过大的电流流过该电动机。
因此，根据本发明，作用期被控制不超出上限值，由此便可以避免产生如下问题过大的电流流过该电动机，电动机自身烧坏，以及各种用于驱动该电动机的驱动器和电源电路被毁坏。
另外，为了实现本发明的送纸装置，需要准备至少两种控制(驱动)装置通过送纸终止区域中的位置反馈控制来驱动该电动机的位置控制装置；以及通过以比送纸起始区域内的位置反馈控制的速度更高的速度送入纸张的驱动方法来驱动该电动机的高速驱动装置。
例如，在送纸起始区域内由PID控制进行速度反馈控制以及在送纸终止区域内由PID控制进行位置反馈控制的构成中，用来进行这些控制的控制机构(在PID控制机构中构成的控制器)是合乎需求的。
因此，根据本发明，送纸装置中的控制装置可包括用来根据由工作状态检测装置检测到的工作状态和输出到该电动机的主控信号估计该送纸装置的状态的估计装置；用来根据控制该送纸装置的操作的预定控制目标值和由该工作状态检测装置检测到的工作状态或由该估计装置估计的状态之间的偏差来产生第一控制信号的第一控制信号生成装置；以及用来根据该第一控制信号以及基于该估计装置估计的状态产生的第二控制信号来产生主控信号的主控信号生成装置。举例来说，在一个例子中，该估计装置可由所谓的观察器实现，它根据一个已知的状态量来估计另一个状态量。
此外，在该情况下，该主控信号生成装置产生在送纸终止区域内进行位置反馈控制的主控信号，并且产生在送纸起始区域内不进行位置反馈控制而转动/驱动该电动机，以比位置反馈控制的送入速度更高的速度送入纸张的主控信号。
有了以如此方式构成的控制装置后，可以用一个机构来构成速度反馈控制和位置反馈控制。例如，在速度反馈时，可以根据由该估计装置估计的状态(例如，该电动机的转动角速度)来进行该控制；并且在位置反馈控制时，可以根据工作状态检测装置的检测结果来进行该控制。
因此，根据本发明的送纸装置，不准备根据送纸起始和终止区域中进行的控制的两种(或更多)类型的控制机构。控制装置的构成可被简化。另外，整个送纸装置的构成也可被简化并且减少了制造成本。
其次，根据本发明的送纸装置还包括由电动机的驱动力转动，从对准位置转移由送纸滚轮送到该对准位置的纸从而进行打印操作的转移滚轮；以及驱动力传递装置，用于把在预定的送纸转动方向中的电动机的转动传递到该送纸滚轮，从而使该送纸滚轮转动，以及用于把在和送纸转动方向相反的转移转动方向中的电动机的转动传递到该转移滚轮，从而使该转移滚轮转动并且阻止该转动被传递到送纸滚轮。而且，在纸张被送入该对准位置后的打印操作期间，该控制装置以转移转动方向使电动机转动，从而控制纸张转移。
也就是说，送纸滚轮和转移滚轮都可以由共同的电动机来转动/驱动。该电动机以送纸转动方向转动，从而把纸张送入该对准位置，并且该电动机以与送纸转动方向相反的转移转动方向转动，从而转移来自该对准位置的纸张。此外，转动方向由控制装置改变。
而且，在该情况下，根据本发明，对于控制装置改变转动方向，更为可取的是，使该转动方向从送纸转动方向连续地变化到转移转动方向。
也就是说，当以送纸的转动方向转动的电动机变为以转移转动方向转动时，则不进行曾经停止电动机转动的控制。另外，转动方向改变的时刻必然导致的停止并不是本文在此提到的“电动机转动停止”。当该转动方向连续地发生变化时，可能进一步加速从该送纸操作起到该纸张转移为止的一连串的纸张流动。
(4)
下文中将参考附图描述本发明的实施例，其中图1是根据本实施例的打印机的侧视图；图2是示出安装在本实施例的打印机上的送纸装置的示意性构成的说明性视图；图3是示出根据第一实施例的送纸控制装置的示意性构成的框图；图4是示出根据所述第一实施例的送纸过程的流程图；图5是示出一种驱动电路的示意性构成的电路图6是示出所述驱动电路的示意性构成的电路图；图7是示出根据第二实施例的送纸控制装置的示意性构成的框图；图8是示出根据第二实施例的送纸过程的流程图；图9是示出根据第三实施例的送纸控制装置的示意性构成的框图；图10是示出根据第三实施例的送纸过程的流程图；图11是示出根据第四实施例的送纸控制装置的示意性构成的框图；图12是示出根据第四实施例的送纸过程的流程图；图13是示出根据第五实施例的送纸控制装置的示意性构成的框图；图14是示出状态反馈处理器的示意性构成的框图；图15是示出根据第五实施例的送纸过程的流程图；图16是示出所述驱动电路的示意性构成的框图；图17是示出根据第一实施例的送纸过程的修改实例的流程图。
(5)具体实施方式
下文中将参考附图描述本发明的优选实施例。首先，将根据图1和2描述按照本实施例的打印机的示意性构成。图1是应用本发明的打印机100的侧视图，而图2是示出安装在本实施例的打印机100上的送纸装置110的示意性构成的说明性视图。
如图1所示，本实施例的打印机100主要包括纸张存储板2，它是用来层叠并存储打印纸的纸张存储单元；送纸滚轮3a，它一张张地取出并送出存储在该纸张存储板2中的纸；转移滚轮4，它在打印操作中转移由该送纸滚轮3a送入的纸；卸纸滚轮9，它在打印操作期间协助该转移滚轮转移纸张并且在打印操作结束后卸下纸张；线路馈电(LF)电动机7，它是该送纸滚轮3a、转移滚轮4和卸纸滚轮9的转动/驱动源；以及旋转编码器(下文中简称为“编码器”)8，它包括旋转的开缝板8a和光电断路器8b，它们随着转移滚轮4的转动而一起转动。值得注意的是，该LF电动机是一个DC电动机。
LF电动机7通过在转移滚轮4和驱动该转移滚轮的驱动滑轮(未示出)间延伸的皮带105来转动该转移滚轮4和旋转开缝板8a。该电动机也通过在驱动滑轮(未示出)和空转滚轮107间延伸的皮带106来转动卸纸滚轮9以及该空转滚轮107。此外，该LF电动机7的转动通过驱动力转移机构(未示出)被转移到送纸滚轮3a，从而使送纸滚轮3a转动。
值得注意的是，压送滚轮4a被压而和转移滚轮4接触，直轮9a被压而和卸纸滚轮9接触。纸张通过这些通行的按压接触点被转移/卸下，稍后将参考图1对此进行描述。
编码器8被构成为每次当旋转开缝板8a转动一个预定的角度时就输出一个脉冲信号。开缝(未示出)沿着板内的圆周以预定的间隔形成。该旋转开缝板8a与转移滚轮4共轴转动，转移滚轮4由LF电动机7来转动，且LF电动机的转动也被进一步转移到送纸滚轮3a。因此，当来自编码器8的脉冲信号被检测/计数时，就可能不但检测到LF电动机7的转数，而且检测到转移滚轮4或送纸滚轮3a的转数以及被每个滚轮3a或4传送/转移的纸张的移动量其次，将参考图2描述安装在打印机100上的送纸装置。值得注意的是，图2的送纸装置110从纸的传送/转移/卸纸的观点详尽地示意性地显示了图1所示的打印机100。因此，在图2中，用与图1中相同的参考数字来表示与图1所示相同的构成元件，并且在此不重复描述。
如图2所示，本实施例的送纸装置110主要由以下部分构成纸张送入/转移机构1；以及送纸控制装置10，它包括CPU11、专用集成电路(ASIC)12和驱动电路13。
在该纸张送入/转移机构1中，首先，纸张分离机构3一张张地取出并送出以层叠的状态存储在纸张存储板2中的纸张。此外，堤岸部分(分离部分)2a被配置在该纸张存储板2的最低部分。
在该纸张分离机构3的构成中，送纸滚轮3a接触层叠纸张的最上面的表面，并且该送纸滚轮3a逆时针转动，以便最上面的纸被送到堤岸部分部分2a。此外，该机构包括中心齿轮3b，它通过驱动力转移机构(未示出)接收从该LF电动机7发出的转动/驱动力；平面齿轮3c，它被构成可以沿着该中心齿轮3b的圆周移动；以及从动齿轮3d，它由该平面齿轮3c带动。
此外，当LF电动机7反向转动时，中心齿轮3b接收转动/驱动力从而以顺时针方向转动，平面齿轮3c接收该力而移动到图2所示的位置。因此，由于平面齿轮3c与从动齿轮3d互相啮合，所以中心齿轮3b顺时针方向上的转动/驱动力通过该平面齿轮3c和从动齿轮3d被转移到送纸滚轮3a。结果，送纸滚轮3a以逆时针方向转动，从纸张存储板2中层叠的纸中移出一张纸，并且把该纸送到堤岸部分2a。
另一方面，当LF电动机7正向转动时，中心齿轮3b接收该转动/驱动力而逆时针转动。因此，平面齿轮3c以与该从动齿轮3d脱离接合的方向运动。因此，LF电动机7的转动/驱动力不被转移到送纸滚轮3a，于是送纸滚轮3a不转动。
此外，如参考图1所述，LF电动机7的转动/驱动力既被转移到转移滚轮4，又被转移到卸纸滚轮9。此时，当LF电动机7反向转动(即，当送纸滚轮3a正在转动)时，转移滚轮4顺时针转动并且卸纸滚轮9逆时针转动。而且，当LF电动机7正向转动(送纸滚轮3a未在转动)时，转移滚轮4逆时针转动并且卸纸滚轮9顺时针转动。
另外，压送滚轮4a被压而和转移滚轮4接触，而直轮9a被压而和卸纸滚轮9接触。纸张通过各个按压接触点、由配置在转移滚轮4和卸纸滚轮9之间的打印头5进行打印，并且被从卸纸滚轮9和直轮9a的按压接触点卸下。
值得注意的是，LF电动机7反向转动的方向对应于根据本发明的送纸转动方向，而LF电动机7正向转动的方向对应于根据本发明的转移转动方向。此外，在图2中，根据本发明的驱动力转移装置由下述构成各自的皮带105、106和空转滚轮107，用来把LF电动机7的转动/驱动力转移到转移滚轮4和卸纸滚轮9；以及驱动力转移机构(未示出)和各自的齿轮3b到3d，用来把LF电动机7的转动/驱动力转移到中心齿轮3b。
堤岸部分(分离部分)2a在纸张存储板2中层叠的纸张的下端。当送纸滚轮3a转动时，一张纸被分离并从层叠在堤岸部分2a上的纸张中移出。随后，被移出的纸被向右送入由图2中的虚线所示的通道中。值得注意的是，在接下来的描述中，纸张从纸张存储板2被移出并且到达转移滚轮4和压送滚轮4a的按压接触点(对准位置)所在的区域被称为送纸区域。纸张从该对准位置被转移以及由打印头5进行的打印操作结束所在的区域被称为转移区域。
此外，用来检测纸张的末端的位置的对准传感器6被配置在从送纸区域中的堤岸部分2a延伸到对准位置的部分中。由该对准传感器6检测到的对准传感器检测位置以及该对准传感器6的检测信号被输入ASIC 12。而且，来自编码器8的脉冲信号也被输入到该ASIC 12中。
值得注意的是，纸张从纸张存储板2被移出并被送入送纸区域中的对准传感器检测位置的区域。纸张从该对准传感器检测位置到达该对准位置所在的区域对应于本发明的送纸终止区域。
接着，将参考图3来描述上述的送纸装置110中的送纸控制装置10，它用来控制纸张送入/转移机构1的操作。图3是示出送纸控制装置10的示意性构成的框图。
如图3所示，该送纸控制装置10的构成如下用于全面控制打印机100的CPU11；用于产生PWM信号来控制LF电动机7的转速或转动方向的ASIC 12；用于根据由ASIC 12产生的PWM信号驱动该LF电动机7的驱动电路13。
图5详细示出了驱动电路13。四个切换器件S1到S4构成H型桥接电路。当根据由ASIC 12中的PWM生成器20产生的PWM信号来控制H型桥接电路的各个切换器件的开启/关闭时，该LF电动机7被驱动。值得注意的是，各个切换器件S1到S4中使用了半导体切换器件，譬如FET。
寄存器组130被配置在ASIC 12中，该寄存器组130中存储了用来控制LF电动机7的各种参数。该寄存器组130的构成如下用来启动LF电动机7的启动设置寄存器31；用来强制地停止LF电动机7的转动的强制停止设置寄存器32；用来设置LF电动机7的转动方向的转动方向设置寄存器33；用来设置驱动LF电动机7的控制方法的驱动模式设置寄存器34；用来设置由PWM生成器20产生的PWM信号的作用期的固定PWM值设置寄存器35；用来设置在编码器8的脉冲信号的脉冲数中的纸张的目标送入/转移量(下文中简称为“目标位置”)的目标位置设置寄存器36；以及增益设置寄存器37，该增益设置寄存器用来设置差动、积分和比例增益，这些增益用于对LF电动机7的转速进行反馈控制(本实施例中的位置反馈控制)期间的反馈计算中。
编码器边沿检测器14检测从该编码器8取出的脉冲信号的边沿(例如，上升沿和/或下降沿)，位置计数器15计数检测到的边沿，以检测在送纸区域被送入的或者在转移区域被转移的纸张的位置，并且把读数记为计数值。
比较处理器16把在目标位置设置寄存器36中设置的纸张的目标位置和由位置计数器15检测到的纸张的现有位置作比较，以确定纸张是否已到达该目标位置。当该处理器确定纸张已到达该目标位置时把中断信号(目标位置到达中断)输出到该CPU11。甚至预定时间内当该位置计数器15未数完边沿数，该处理器仍确定停止并把中断信号(停止中断)输出到该CPU11。
固定PWM驱动控制器17输出固定PWM作用期值，该值在该固定PWM值设置寄存器35中被设置。位置反馈处理器18执行计算处理，例如，根据PID控制，并且从在目标位置设置寄存器中设置的目标位置和位置计数器15的计数值之间的偏差计算的比例、积分和微分成分。为了以高精确度使纸张在目标位置停止，该处理器使用各自的增益(在增益设置寄存器37中设置)来相加/计算这些成分。随后，该处理器根据相加计算的结果而输出PWM信号的作用期值。
选择器19根据在驱动模式设置寄存器34中设置的驱动模式，从固定PWM驱动控制器17、或从位置反馈处理器18中选择PWM作用期值；并且把该值输出到PWM生成器20。随后，该PWM生成器20根据从选择器19输入的PWM作用期值和在转动方向设置寄存器33中设置的转动方向来产生PWM信号。
时钟生成器21产生其周期充分短于来自编码器8的脉冲信号的周期的时钟信号并且把该信号供应给ASIC 12中的每个元件。值得注意的是，来自对准传感器6的检测信号通过由如低通滤波器构成的振动消除器22被输入到CPU11中。也就是说，该对准传感器6检测到纸张的末端已到达该对准传感器检测位置，然后把对准传感器中断信号输出到CPU11。
现在将参考图4描述如上述构成的本实施例的送纸控制装置10中取出存储在纸张存储板2内的纸，从而在送纸区域送入该纸或者在转移区域转移该纸的一个进程(下文中总称为“送纸过程”)。图4是示出由CPU11执行的送纸过程的流程图。
当该进程开始后，首先在步骤(下文中缩写为“S”)110中，ASIC 12中的驱动模式设置寄存器34被设置为固定PWM驱动模式。在该“固定PWM驱动模式”中，产生了在固定PWM模式设置寄存器35中设置的固定PWM作用期值的PWM信号并且将其输出到电动机7以驱动该电动机7。可以说在该模式中，电动机由所谓的开环控制来驱动。
随后，在S120中，设置把纸张从纸张存储板2移出(分离)以及把该纸张送入对准传感器检测位置所必须的寄存器。该转动方向设置寄存器33被设置为反向转动，固定PWM值设置寄存器35被设置为40％的作用期值，并且该目标位置设置寄存器36被进一步设置为1600编码器计数(即，来自编码器8的脉冲信号的边沿数为1600计数的位置)。与用来把纸张送入该对准传感器检测位置的送纸量相比，该值是完全被容许的值。因此，不可能有这样的情况虽然该纸未到达对准传感器位置，却到达目标位置而停止。
随后在S130中，当设置启动设置寄存器31时，LF电动机7的转动和纸张的送入被启动。在送纸启动之后，在S140中，可以确定对准传感器6是否已检测到纸张的末端。当检测到该末端时，在S150中执行停止进程，并且设置强制停止设置寄存器32。此后可以确定，LF电动机7的停止由来自ASIC 12的停止中断信号检测到(S160是)，且该进程转移到S170。
另一方面，当该末端未由对准传感器6检测到时，在S140中进行否定的判定。在S240中可以确定该纸是否已到达目标位置(1600编码器计数)。该判定根据来自ASIC 12的目标位置到达中断来执行。当不存在任何中断时，进程返回到S140。当存在中断时，确定S250具有送纸故障，已完成一些进程(例如，被发出已产生异常的通知)，并且该进程结束。
在纸张被送向对准传感器检测位置后，在S170中，驱动模式设置寄存器34被设置为位置控制模式，并且该进程向前进行到S180来设置把该纸从对准传感器检测位置送入该对准位置所必须的寄存器。转动方向设置寄存器被设置为反向转动(送纸转动方向上的转动)，目标位置被设置为96编码器计数，并且该增益设置寄存器37被设置。
在S180中的寄存器设置之后，在S190中该启动设置寄存器再次被设置以启动LF电动机7的转动。随后在S200中，可以用和S240中相同的方式确定该纸是否已到达目标位置(这里是96编码器计数)。随后，当该纸到达该目标位置时(即，来自ASIC 12的目标位置到达中断已被输入)，该进程转移到S210。此时，该纸到达对准位置，并且送纸操作转移到转移操作。
在S210中，为了执行转移操作(纸张头对准)而执行各种必要的寄存器设置。在这里的纸张头对准中，当由打印头5打印被送入对准位置的纸张时，该纸预先被转移到该打印头5附近的预定位置。也就是说，通过该纸张头对准把在送纸区域被送入的纸张转移到打印头5的附近的预定位置，并且打印操作实际上从该位置开始。
为了设置项目，转动方向设置寄存器33被设置为正向转动(用于转移转动方向中的转动)，目标位置设置寄存器36被设置为192编码器计数，并且进一步设置增益设置寄存器37。在这些寄存器被设置之后，在S220中，启动设置寄存器32被设置以启动LF电动机7的驱动。随后，在S230中，用与S220中相同的方式来确定该纸是否已到达目标位置(192编码器计数)。当该纸已到达该位置(存在目标位置到达中断)时，该送纸过程结束。
也就是说，在送纸过程中，存储在纸张存储板2中的纸张被取出、被送入对准位置、并且从该对准位置被转移到预定的位置。
如上详尽所述，在本实施例的送纸控制装置10中，CPU11设置ASIC 12中的寄存器组130，ASIC 12根据已设置的内容产生用于驱动LF电动机7的信号(这里是PWM信号)并且把该信号输出到驱动电路13。随后，响应该PWM信号而控制该驱动电路13中的H型桥接电路的操作，并且根据来自固定PWM驱动控制器17或位置控制反馈处理器18的PWM值而把电源提供给LF电动机7。
随后，在本实施例中，在纸张被分离之后，LF电动机7由固定作用期的PWM信号被驱动到对准传感器检测位置，并且由位置反馈控制从该对准传感器检测位置被驱动到对准位置。同样，在用于纸张头对准的从对准位置的转移期间，该LF电动机7由位置反馈控制驱动。
因此，在以此方式构成的本实施例的送纸装置110中，首先在LF电动机7中使用DC电动机，它是驱动源。从而譬如与使用步进电动机的相关技术的送纸装置相比，可以实现送纸操作的加速以及送纸操作期间的噪声减少。此外，LF电动机7由位置反馈控制从对准传感器检测位置被驱动到对准位置，但却由固定作用期的PWM信号从纸张分离时间被驱动到对准传感器检测位置。当作用期增加时，可以保证期望的速度。同样，在这一点上，可以实现进一步的加速。
另外，在本实施例中，使用如图5所示的由H型桥接电路构成的驱动电路13，但该电路不受限制，也可以使用如图6所示的驱动电路。
驱动电路13’检测作为电流检测电阻Rd的电压的LF电动机7的激励电流，以检测LF电动机7的转矩。构成一个用来驱动DC电动机13a的IC中的转矩控制器13b以产生用来控制LF电动机7的激励的控制信号，从而使检测到的转矩符合目标转矩指令。换句话说，为了把LF电动机7的转矩控制为恒定的转矩，执行转矩反馈控制使LF电动机7的激励电流符合目标电流指令。
另外，当用驱动电路13’代替图5的驱动电路13时，有必要使用如图6所示的PWM生成器20a来输入/输出信号，而非使用ASIC 12中的PWM生成器20。也就是说，PWM生成器20a根据来自选择器19的PWM值来输出PWM信号，并且根据转动方向设置寄存器33的设置值来输出驱动方向(转动LF电动机7的方向)指令。该生成器还输出一个驱动指令，指示是否根据来自比较处理器16的信号和来自启动设置寄存器31的输入来激励LF电动机7。
当来自PWM生成器20a的PWM信号用由电阻R1、R2和电容器C1构成的积分电流进行积分时，则获取目标转矩指令(目标电流指令)。值得注意的是，用来驱动DC电动机13a的IC的内部(未示出)是由类似于图5的H型桥接电路形成的。最终，根据来自转矩控制器13b的控制信号来控制构成该H型桥接电路的切换器件的切换操作。
与图5的简单地响应PWM信号的驱动电路13的驱动(切换控制)相比，通过使用以此方式构成的驱动电路13’，ASIC 12不发生改变，并且产生该固定作用期的PWM信号，但在该驱动电路13’中控制LF电动机7的转矩保持恒定。因此可以通过稳定的电动机转矩来驱动该送纸装置的每个元件，并且可以稳定从纸张存储板2分离纸张的分离操作。图7示出根据第二实施例的送纸控制装置的示意性构成。如图7所示，本实施例的送纸控制装置中的ASIC 55不同于图3所示的第一实施例的ASIC 12，不同处在于主要配置了用来执行LF电动机7的速度反馈控制的速度反馈处理器47，目标速度设置寄存器41，以及增益设置寄存器42。此外，配置了周期计数器45和速度转换器46从而根据来自编码器8的脉冲信号获取LF电动机7的转速(即，纸张的运动速度)。
另一个关系与图3所示的第一实施例的ASIC 12相似。因此，用相同的参考数字指示与图3相同的构成元件，并且不再重复对它们的描述。
被配置在操作模式设置寄存器组40中的目标速度设置寄存器41设置纸张的转移速度(下文中简称为“目标速度”)。增益设置寄存器42设置在对LF电动机7的转速进行速度反馈控制期间用于反馈计算的微分、积分和比例增益。
速度反馈处理器47也根据如PID控制来执行计算处理并且控制LF电动机7的转速(纸张的送入速度)，使该速度以与位置反馈处理器18中相同的方式符合目标速度。周期计数器45获取由编码器边沿检测器14检测到的编码器8的脉冲信号边沿之间的周期。速度转换器46把边沿间的周期转换为速度。此外，选择器48根据通过比较处理器43输入的驱动模式设置寄存器34的设置值，从固定的PWM驱动控制器17、速度反馈处理器47或位置反馈处理器18中选择将被输出到PWM生成器20的PWM值。
将参考图8描述以此方式构成的送纸控制装置中由CPU 50执行的送纸过程。图8是示出根据第二实施例的送纸过程的流程图。值得注意的是，在图8的流程图中，与图4所示的第一实施例的送纸过程相比，在图4的S130和S140之间加入了S310到S340的进程。
当该进程开始时，首先在S110中，驱动模式设置寄存器34被设置为固定PWM驱动模式。随后，在S120中，设置了用来从纸张存储板2移出(分离)纸张并且将其送入对准传感器检测位置所必须的寄存器。转动方向设置寄存器33被设置为反向转动，固定PWM值设置寄存器35被设置为40％的作用期值，此外目标位置设置寄存器36被设置为1600编码器计数。随后在S130中，当设置启动设置寄存器31时，启动LF电动机7的转动和纸张的送入。
在S130中，送纸启动后，可以确定纸张是否已到达目标位置(1600编码器计数)。也可以根据比较处理器43基于来自位置计数器15的计数值作出的判断结果(中断信号存在/不存在)来执行该判决。当纸张到达该目标位置并且中断信号被输入到CPU50中时，进程转移到S320以把驱动模式设置为速度控制模式。也就是说，该电动机首先在固定PWM驱动模式中被驱动，但该模式在中途被改变为速度反馈控制。
随后在S330中，执行用来进行速度反馈控制所必须的各种寄存器设置。转动方向被设置为反向转动，目标速度被设置为8英寸每秒(ips)，目标位置被设置为14400编码器计数。还要设置增益设置寄存器42。此后，在S340中执行启动设置，速度反馈控制对LF电动机7的驱动开始并且持续到纸张到达对准传感器检测位置为止(到确定在S140中变为肯定)。其后，由于S140和随后的步骤与上述图4的送纸过程中的步骤相同，所以不再重复对它们的描述。
如上所述，在本实施例中，当纸张被移出(分离)并且以预定的数量被送入时，在固定PWM驱动模式中驱动电动机。此后，电动机7由速度反馈控制驱动到对准传感器检测位置。值得注意的是，该位置反馈控制以与第一实施例中相同的方式在该对准传感器检测位置中及其后被执行。
在该方式中，速度反馈控制在中途进行到对准传感器检测位置，并从而进一步加速LF电动机7的转动(包括纸张的送入)。
值得注意的是，在本实施例中，根据与分离起始时间(在上述的例子中为1600编码器计数)的距离来确定从固定PWM驱动模式变为速度控制模式的时限，但这并非受限制的。例如，该时限从该分离起始时间开始被测量。当经过预定时间时，该模式也可以变为速度控制模式。
此外，同样在本实施例中，可以用与第一实施例相同的方式，用图6的驱动电路13’来替代驱动电路13。也就是说，当使用驱动电路13’时，可以因而实现从分离起始时间到第一目标位置(1600编码器计数)的恒定转矩控制。图9示出根据第三实施例的送纸控制装置的示意性构成。如图9所示，本实施例的送纸控制装置中的ASIC 60不同于图3所示的第一实施例的ASIC 12，不同处在于操作模式设置寄存器组62包括初始PWM值设置寄存器63和PWM增加系数设置寄存器64，以及固定PWM驱动控制器65根据各寄存器63、64和固定PWM值设置寄存器35的设置值来输出PWM值。
另一个关系与图3所示的第一实施例的ASIC 12相似。因此，用相同的参考数字指示与图3相同的构成元件，并且不再重复对它们的描述。
被配置在操作模式设置寄存器组62中的初始PWM值设置寄存器63在纸张送入(分离)的起始时间限定第一PWM作用期值。PWM增加系数设置寄存器64定义了把该第一PWM作用期值逐渐增加到固定PWM作用期值的方法。
也就是说，在本实施例中，LF电动机7以基本与第一实施例相同的方式由固定PWM作用期被驱动到对准位置。然而，在分离起始时间不使用该固定PWM作用期值。作为替代，最终小作用期值被逐渐增加到该固定PWM作用期值。
将参考图10描述以此方式构成的送纸控制装置中由CPU61执行的送纸过程。图10是示出根据第三实施例的送纸过程的流程图。值得注意的是，在图10的流程图中，与图4所示的第一实施例的送纸过程相比，只有图4的S120变为图10的S400。其它步骤(S110、S130和随后的步骤)与图4中的相同。因此将描述第三实施例中的S400，而不再重复其它步骤的描述。
如图10所示，在本实施例的送纸过程中，首先，驱动模式设置寄存器34在S110中被设置为固定PWM驱动模式，并且该进程转到S400来设置固定PWM作用期驱动所必须的各种寄存器。该进程类似于图4的S120，类似点在于转动方向被设置为反向转动，目标位置被设置为1600编码器计数，固定PWM作用期值被设置为40％。
此外在本实施例中，初始PWM作用期被设置为例如15％，并且增加系数(增加PWM作用期的方法)被设置为“5％/100个计数”。因此，当LF电动机7开始由S130的启动设置驱动时，该电动机首先用15％的作用期作为初始PWM作用期被驱动。此后，位置计数器15的计数值每指示100个计数，作用期就增加5％。后来，作用期增加到固定PWM作用期40％，并且固定在该作用期(40％)处。
当PWM作用期以此方式在分离起始时间逐渐增加时，可以平稳地分离纸张。值得注意的是，在本实施例中，PWM信号的作用期从初始PWM作用期(15％)增加到固定PWM作用期(40％)的周期对应于本发明的驱动启动周期。
此外，甚至在本实施例中，也可以用图6的驱动电路13’来代替驱动电路13。也就是说，用了驱动电路13’后，当分离起始时间的作用期增加到固定PWM作用期时，LF电动机7的转矩因此也逐渐增加。
值得注意的是，在该情况下，LF电动机7在指示15％的初始PWM作用期的作用期处的转矩相应于初始转矩，而LF电动机7在40％的固定作用期处的转矩相应于固定转矩，[第四实施例]图11示出根据第四实施例的送纸控制装置的示意性构成。如图11所示，本实施例的送纸控制装置中的ASIC 77不同于图7所示的第二实施例的ASIC 55，其不同点主要为操作模式设置寄存器组71包括控制改变位置设置寄存器72，它限定了送纸期间在某个位置改变控制方法的改变位置；比较处理器74根据该控制改变位置设置寄存器72的设置值、使选择器48了解改变控制的位置；该寄存器组还包括限定PWM作用期的上限的最大PWM设置寄存器73；以及PWM生成器75不产生作用期超出在寄存器73中设置的最大PWM作用期的PWM信号。
将参考图12描述以此方式构成的送纸控制装置中由CPU70执行的送纸过程。图12是显示根据第四实施例的送纸过程的流程图。值得注意的是，在图12的流程图中，与图4所示的第一实施例的送纸过程相比，图4的S120变为图12的S510，图4的S180变为图12的S520，并且图4的S210变为图12的S530。其它步骤与图4中的相同。因此将描述本实施例中的S510、S520和S530，而不再重复其它步骤的描述。
如图12所示，在本实施例的送纸过程中，首先，驱动模式设置寄存器34在S110中被设置为固定PWM驱动模式，并且该进程转到S510以设置各种寄存器。
该进程关于转动方向、固定PWM作用期值和目标位置与图4的S120相似。另外，在本实施例中，控制改变位置设置寄存器72设置用来改变控制方法(在本实施例中变为速度反馈控制)的位置。在变为速度反馈控制之后，目标位置速度在目标速度设置寄存器41中被设置。PWM信号的作用期的上限在最大PWM设置寄存器73中被设置。速度反馈控制中的各种控制增益在增益设置寄存器42中被设置。
在该设置过程中，驱动模式在目标位置从固定PWM驱动模式变为速度控制模式。此外，根据最大PWM设置寄存器73的设置内容，PWM生成器75不产生作用期超过90％的PWM信号。
此外，甚至在改变(S170)到位置反馈控制后的S520的进程中，也不仅设置了转动方向、目标位置和反馈增益，而且还设置了最大PWM作用期。如在S530中所示，甚至在纸张被送入对准位置后的转移操作中，也设置了最大PWM作用期。
当以此方式设置了PWM作用期的上限后，可以避免下列问题的产生由于某个因素而有过大的电流流过该电动机并且电动机自身烧坏；以及用来驱动该电动机的电路和电源被毁坏。图13示出根据第五实施例的送纸控制装置的示意性构成。如图13所示，本实施例的送纸控制装置中的ASIC 80包括被配置在操作模式设置寄存器组82中的目标位置/速度设置寄存器83，位置/速度控制改变寄存器84、状态反馈增益设置寄存器85、以及积分增益设置寄存器86；比较处理器88；状态反馈处理器87；驱动信号生成器89、以及驱动电路90。其它构成元件与上述第一到第四实施例中的任一个均相同，因此用与上述实施例相同的参考数字指示，并且不再重复其描述。
首先，图16示出本实施例的驱动电路90的详图。与参考图6描述的驱动电路13’相比，未配置包括电阻R1、R2和电容器C的积分电路，但驱动DC电动机的IC相同。
另一方面，驱动信号生成器89根据启动设置寄存器31的设置值和来自比较处理器88的输出(计数的存在/不存在)来产生并输出驱动指令。此外，该信号生成器89根据转动方向设置寄存器33的设置值来产生并输出驱动方向指令。该生成器在这方面与图6的PWM生成器20a相同。
此外，驱动信号生成器89根据由状态反馈处理器87产生并输出的控制输入(本实施例中的目标电流值)，产生并输出目标电流指令(即，目标转矩指令)。也就是说，与图6的PWM生成器20a不同，该目标电流值是由状态反馈处理器87获得的。而在图6的PWM生成器20a中，PWM值从选择器19被输入，并且该PWM生成器20a根据该值产生PWM信号。因此，图6的积分电路是不必要的。
其次，对于被配置在操作模式设置寄存器组82中的目标位置/速度设置寄存器83，设置位置反馈控制处的目标位置和速度反馈时间处的目标速度。位置/速度控制改变寄存器84设置位置反馈控制或速度反馈控制的方法，从而驱动该电动机(即，驱动模式)。状态反馈增益设置寄存器85和积分增益设置寄存器86设置用在状态反馈处理器87中的计算处理中的增益，稍后将描述该方面。
接着将参考图14描述状态反馈处理器87。图14是示出该状态反馈处理器87的示意性构成的框图。该状态反馈处理器87实现反馈控制，使从位置计数器15获取的编码器8的脉冲信号的计数值y与在目标位置/速度设置寄存器83中设置的目标值r一致。该状态反馈处理器87的构成如下状态估计器(观察器)87a、第一加法器87b、积分器87c、第一增益累加器87d、第二加法器87e、第二增益累加器87f、以及开关SW。
首先，第一加法器87b计算目标位置/速度设置寄存器83中设置的目标值r与位置计数器15的计数值y之间的偏差(在位置反馈控制中)，或由稍后描述的状态估计器87a估计的状态量之一的角速度估计值ω(在速度反馈控制中)。其次，积分器87c通过离散地积分由第一加法器87b计算的偏差计算出一个值，即，偏差的累加值。随后，第一增益累加器87d把由该积分器87c计算出的累加值和在积分增益设置寄存器86中设置的积分增益F2累加起来，以产生第一控制信号。
值得注意的是，如果用来由LF电动机7送入纸张的送纸系统被赋予动态线性系统的模式、并且被视为在把进入LF电动机7的输入电流用作为操作量时用来控制送入量的位置伺服系统，则状态估计器87a实行计算过程以实现状态反馈控制。在该情况下，如状态反馈指南所述，可选择的状态变量并不是唯一的，因此需要根据控制系统来适当地选择。
在本实施例中，编码器8能检测转移滚轮4的旋转角。因此，可以计算表征驱动对象(负载)的动态行为的参数，例如，估计转移滚轮4(负载)的角度和角速度的状态量x。另外，为了计算状态量x，使用负载电阻以及指示像惯量这样的机械常数的各种参数来导出状态方程式。从而，状态估计器87a根据该状态方程式来计算该状态量x。
此外，状态估计器87a根据由在驱动信号生成器89中输入的控制信号和位置计数器15的计数值y来指示的控制输入u(本发明的主控信号)来估计指示该送纸装置的内部状态的状态量x。随后，第二增益累加器87f把由状态估计器87a估计的状态量x和在状态反馈增益设置寄存器85中设置的状态反馈增益F1累加起来，以产生第二控制信号。
此外，第二加法器87e把该第一和第二控制信号相加以产生控制信号(控制输入u)。在本实施例中，该控制输入u是将通过LF电动机7的电流的目标值。
根据位置/速度控制改变寄存器84的设置内容来匹配开关SW，使其在位置控制模式中具有显示状态，并且在速度控制模式中从已示出的状态改变(即，在状态估计器87a的输出端一侧切换)。
在本实施例中，状态估计器87a可以用该方式估计各种状态量。因此，当反馈到输入端侧的信号简单地用开关SW被改变/选择时，可以用一个控制机构来实现位置反馈控制和速度反馈控制。
然后，将参考图15描述由本实施例的CPU81执行的送纸过程。在图15的送纸过程中，除了步骤S610到S660、S670和S680之外，其它步骤(S140到S250)与上述参考图4描述的第一实施例的送纸过程的步骤S140到S250(不包括S180和S210)相同。因此不再重复对这些步骤的描述。
当该进程开始后，首先在S610中，位置/速度控制改变寄存器84被设置为速度控制模式。随后，在S620中，设置从纸张存储板2移出(分离)纸张并将其送入对准传感器检测位置所必须的寄存器。转动方向设置寄存器33、目标位置/速度设置寄存器83、状态反馈增益设置寄存器85和积分增益设置寄存器86被设置。
随后在S630中，启动设置寄存器31被设置，从而启动LF电动机7的转动和纸张的送入。
在送纸被启动后，在S640中确定纸张是否已到达该目标位置(1600编码器)。当纸张到达目标位置并且表示该事件的中断信号被输入时，该进程转到S650以再次设置该寄存器。这里，目标位置和速度被设为与S620的目标和位置不同。
此后，在纸张到达对准传感器检测位置后，设置被改变为位置控制模式(S170)，并且设置用于位置反馈控制的各种寄存器(S670)。随后，在纸张到达对准位置后，并且当该进程转到转移操作时，也设置用于在转移操作中执行期望的位置反馈控制的各种寄存器(S680)，并且转移操作被实行。
如上所述，在本实施例中，与上述实施例中速度反馈处理器配置成独立于位置反馈处理器不同，甚至当既实行速度反馈控制、又实行位置反馈控制时，也不必要为每个控制方法配置控制机构，这两种控制可以通过一个控制机构实现(本实施例中的状态反馈控制器87)。因此，可以简化整个装置的构成，并且也可以降低成本。
这里，在本实施例中，状态估计器87a对应于本发明的估计装置，而第二加法器87e对应于本发明的主控信号生成装置。此外，第一加法器87b、积分器87c和第一增益累加器87d构成本发明的第一控制信号生成装置。
值得注意的是，本发明的实施例不限于上述的实施例，并且毫无疑问地能在本发明的技术范围内作出各种修改。
例如，当取出存储在纸张存储板2中的纸时，该纸能否容易地被取出取决于纸张类型(例如，较硬的纸不能容易地被取出)。为了解决这个问题，在第一到第四实施例中，将在固定PWM值设置寄存器35内被设置的固定PWM作用期值也可以随着纸张类型而改变。
图17中，在第一实施例的送纸过程中，可以根据纸张类型来设置固定PWM作用期。也就是说，如图17所示，在该进程开始后，首先在S710中，读取根据纸张类型的固定PWM作用期值。如图17所示的固定PWM作用期参考表被预先存储在存储器(未示出)中，并且从该存储器中读取该值。
确定纸张类型的方法的例子有用光照射纸张从而根据反射率来确定纸张类型的方法；以及由用户操作配置在打印机100内的控制杆来选择纸张类型，使信号可响应该操作(即，根据纸张类型)而被输入到CPU11中的方法。只要CPU11能读取该根据纸张类型的固定的PWM作用期，可以使用各种方法。
S710中读取了该固定的PWM作用期值之后，驱动模式设置寄存器34在S110中被设置。随后在S720中，各种预定的寄存器被设置。在该情况下，根据在S710中读取的作用期值来设置固定PWM值设置寄存器35。由于S720之后的步骤(S130及其后的步骤)与第一实施例的图4中S130及其后的步骤相同，这里就不再重复对它们的描述。
由于可以以此方式根据纸张类型来设置固定PWM作用期值，则不考虑纸张类型也可以稳定地取出或送出纸张。值得注意的是，图17示出，该设置被应用于第一实施例的送纸过程，然而该值也可以在第二到第四实施例中相似地被设置。
权利要求
1.一种送纸装置，其特征在于，该装置包括送纸器，通过电动机转动与打印纸接触的送纸滚轮从而一张张地取出存储在纸张存储单元中的纸张，并且将纸张送入预定的对准位置，打印操作中纸张转移在该对准位置被启动，所述电动机是DC电动机；控制器，控制所述电动机的转动/驱动来控制所述送纸器的操作，工作状态检测器，检测所述电动机或由该电动机驱动的电动机负载的工作状态；以及参考位置检测器，检测由所述送纸器送入的所述纸张已到达送纸通道中的预定参考位置，该送纸通道从所述纸张存储单元延伸到所述对准位置，所述控制器包括位置控制部分，根据两个位置间的偏移执行位置反馈控制以转动/驱动所述电动机，这两个位置中，其一是基于由所述工作状态检测器检测到的所述工作状态所获取的所述纸张的位置，另一个则是送纸终止区域中的预定目标位置，所述送纸终止区域从所述参考位置检测器检测到所述纸张已经到达所述参考位置起，直到所述纸张到达所述对准位置为止；以及高速驱动部分，它不进行所述位置反馈控制而转动/驱动所述电动机，从而以比送纸起始区域中的位置反馈控制的送入速度更高的速度送入所述纸张，该送纸起始区域从接收到来自外部的送纸请求起，直到所述参考位置检测器检测到所述纸张已到达所述参考位置为止。
2.如权利要求1所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分响应预设固定作用期的PWM信号，开启/关闭被配置在所述电动机的激励通道上的切换器件以驱动所述电动机。
3.如权利要求2所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分根据所述纸张的类型来改变所述脉冲信号的固定作用期。
4.如权利要求2所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分在从所述电动机开始转动/驱动起的一个预定的驱动起始区域把所述PWM信号的作用期从小于所述固定作用期的初始作用期增加到来固定作用期，并且在所述驱动起始区域后保持所述的固定作用期。
5.如权利要求2所述的送纸装置，其特征在于，所述控制器包括作用期限制部分，它用来限制所述作用期使作用期不超出预定的上限值。
6.如权利要求1所述的送纸装置，其特征在于，该装置还包括用来检测所述电动机的激励电流的电流检测器，其中所述高速驱动部分进行转矩反馈控制来转动/驱动电动机，使根据由所述电流检测器检测到的激励电流而获得的所述电动机的转矩与预定的目标转矩一致。
7.如权利要求6所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分根据所述纸张的类型改变所述目标转矩。
8.如权利要求6所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分在从所述电动机开始转动/驱动起预定的驱动起始区域把所述目标转矩从小于一个预定的固定转矩的初始转矩增加到固定转矩，并且在所述驱动起始区域后保持所述的固定转矩。
9.如权利要求1所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分响应预设固定作用期的PWM信号而开启/关闭在所述电动机的激励通道上配置的切换器件，从而在从所述送纸滚轮开始转动直到一张纸从所述纸张存储单元被移出的间隔区域内驱动所述电动机，以及进行速度反馈控制来转动/驱动所述电动机，根据基于所述工作状态获得的所述纸张的送入速度以及一个区域内的预设目标速度之间的偏差使送入速度与目标速度一致，所述工作状态由所述工作状态检测器检测，所述一个区域在所述分离区域后，直到所述参考位置检测器检测到所述纸张已经到达所述参考位置为止。
10.如权利要求9所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分根据所述纸张的类型改变所述脉冲信号的固定作用期。
11.如权利要求9所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分在从所述电动机开始转动/驱动起的一个预定的驱动起始区域把所述PWM信号的作用期从小于所述固定作用期的初始作用期增加到固定作用期，并且在所述驱动起始区域后保持所述的固定作用期。
12.如权利要求9所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分开启/关闭在所述电动机的激励通道上配置的切换器件，从而响应预定作用期的PWM信号而根据所述纸张的送入速度和所述目标速度间的偏差进行所述的速度反馈控制。
13.如权利要求9所述的送纸装置，其特征在于，所述控制器包括用于限制所述作用期使作用期不超出预设的上限值的作用期限制部分。
14.如权利要求1所述的送纸装置，其特征在于，该装置还包括电流检测器，用于检测所述电动机的激励电流；其中所述高速驱动部分进行转矩反馈控制来转动/驱动该电动机，使基于由所述电流检测器检测到的激励电流而获取的所述电动机的转矩与一个分离区域内预设的目标转矩一致，所述分离区域从所述送纸滚轮开始转动开始，直到一张纸从所述纸张存储单元被移出为止，以及进行速度反馈控制来转动/驱动所述电动机根据基于所述工作状态获得的所述纸张的送入速度以及一个区域内的预设目标速度之间的偏差，使送入速度与目标速度一致，所述工作状态由所述工作状态检测器检测，所述一个区域在所述分离区域后，直到所述参考位置检测器检测到所述纸张已经到达所述参考位置为止。
15.如权利要求14所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分根据所述纸张的类型改变所述的目标转矩。
16.如权利要求14所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分在从所述电动机开始转动/驱动起的一个预定的驱动起始区域把所述的目标转矩从小于一个预定的固定转矩的初始转矩增加到固定转矩，并且在所述驱动起始区域后保持所述的固定转矩。
17.如权利要求14所述的送纸装置，其特征在于，所述高速驱动部分开启/关闭在所述电动机的激励通道上配置的切换器件，从而响应预定作用期的PWM信号而根据所述纸张的送入速度和所述目标速度间的偏差进行所述的速度反馈控制。
18.如权利要求17所述的送纸装置，其特征在于，所述控制器包括用于限制所述作用期使作用期不超出预设的上限值的作用期限制部分。
19.如权利要求1所述的送纸装置，其特征在于，所述位置控制部分开启/关闭在所述电动机的激励通道上配置的切换器件，从而响应预定作用期的PWM信号而根据所述纸张的位置和所述目标位置间的偏差进行所述的位置反馈控制。
20.如权利要求19所述的送纸装置，其特征在于，所述控制器包括用于限制所述作用期使作用期不超出预设的上限值的作用期限制部分。
21.如权利要求1所述的送纸装置，其特征在于，该装置还包括转移滚轮，由所述电动机的驱动力转动，把由所述送纸滚轮送入所述对准位置的所述纸张从该对准位置转移，从而执行打印操作；以及驱动力转移部分，它以送纸的预定转动方向把所述电动机的转动转移到所述送纸滚轮以使该送纸滚轮转动，并且以相反于送纸的所述转动方向的转移转动方向，把所述电动机的转动转移到所述转移滚轮以使该转移滚轮转动，并且使转动停止被转移到所述送纸滚轮，其中，所述控制器还以所述转移转动方向转动所述电动机，从而控制在所述纸张被送入所述对准位置之后的打印操作期间的所述纸张转移。
22.如权利要求21所述的送纸装置，其特征在于，所述控制器把所述电动机的转动方向从所述的送纸转动方向连续地变为所述的转移转动方向。
23.一种送纸装置，其特征在于包括送纸器，通过电动机转动与打印纸接触的送纸滚轮从而一张张地取出存储在纸张存储单元中的纸张，并且将纸张送入预定的对准位置，打印操作中纸张转移在该对准位置被启动，所述电动机是DC电动机；控制器，控制所述电动机的转动/驱动来控制所述送纸器的操作，工作状态检测器，检测所述电动机或由该电动机驱动的电动机负载的工作状态；以及参考位置检测器，检测由所述送纸器送入的所述纸张已到达送纸通道中的预定参考位置，该送纸通道从所述纸张存储单元延伸到所述对准位置，所述控制器包括估计部分，它根据由所述工作状态检测器检测到的所述工作状态和输出到所述电动机的主控信号来估计所述送纸器的状态；第一控制信号生成部分，它根据控制所述送纸器的操作的预定的控制目标值与由所述工作状态检测器检测到的工作状态或由所述估计部分估计的状态之间的偏差，来产生第一控制信号；以及主控信号生成部分，它根据所述第一控制信号和基于由所述估计部分估计的状态而产生的第二控制信号，来产生主控信号，以及所述主控信号生成部分产生用来执行位置反馈控制来转动/驱动所述电动机的主控信号，使根据由所述工作状态检测器检测到的所述工作状态获取的所述纸张的位置与送纸终止区域中的预定目标位置一致，该送纸终止区域从所述参考位置检测器检测到所述纸张已到达所述参考位置起，直到所述纸张到达所述对准位置为止，并且产生不执行所述位置反馈控制而转动/驱动所述电动机的主控信号，从而在送纸起始区域中以比位置反馈控制的送入速度更高的速度来送纸，该送纸起始区域从接收到送纸请求起，直到所述参考位置检测器检测到所述纸张已到达所述参考位置为止。
24.如权利要求23所述的送纸装置，其特征在于，该装置还包括转移滚轮，它由所述电动机的驱动力转动，从对准位置转移由所述送纸滚轮送到所述对准位置的所述纸张，从而执行打印操作；以及驱动力转移部分，它以送纸的预定转动方向把所述电动机的转动转移到所述送纸滚轮以使该送纸滚轮转动，并且以相反于送纸的所述转动方向的转移转动方向，把所述电动机的转动转移到所述转移滚轮以使该转移滚轮转动，并且使转动停止被转移到所述送纸滚轮，其中，所述控制器还以所述转移转动方向转动所述电动机，从而控制在所述纸张被送入所述对准位置之后的打印操作期间的所述纸张转移。
25.如权利要求24所述的送纸装置，其特征在于，所述控制器把所述电动机的转动方向从所述的送纸转动方向连续地变为所述的转移转动方向。
全文摘要
本发明涉及一种送纸装置。在第一预定区域中，当纸张一张张地被取出并开始被送入时，驱动模式被设置为固定PWM驱动模式，DC电动机响应固定作用期(duty)的PWM信号被驱动以执行送纸操作(S110、S120)。当对准传感器检测到被送纸的终端时(S140是)，该送纸操作则被停止一次(S150)，并且驱动模式被改变为位置控制模式(S170)。此后，纸张由位置反馈控制被送入对准位置，纸张到达该对准位置，送纸过程完成(S200是)，并且该进程进入下一个转移操作。该转移操作也在位置控制模式中被执行。当控制方法在该对准传感器前/后以此方式被改变时，可以实现该送纸操作的加速和噪声的减少。
文档编号B65H3/06GK1477470SQ0310773
公开日2004年2月25日 申请日期2003年3月31日 优先权日2002年3月29日
发明者秋山茂樹, 小久保雅俊, 秋山茂 , 雅俊 申请人:兄弟工业株式会社