专利名称：输送设备以及具有该输送设备的记录设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于输送被输送对象的输送设备，更具体地说，本发明涉及记录介质在用于在记录介质上进行记录的记录设备中的输送的控制。
背景技术：
近年来，喷墨记录设备已取得显著的进步，并且高图像质量的打印、高速打印以及在低操作噪音下的打印已得到飞速地发展。另外，用户数量显著地增加，因此，喷墨记录设备被应用于各个领域。通常，为了实现高图像质量的打印，优选从上部纸盒供给纸张，这样使打印纸的弯曲减小到最小。另一方面，为了堆叠大量用于打印的普通纸，优选从U形反转纸盒供给纸张。已对从上部纸盒中供给纸张进行了研究，从而可使用高质量的纸张和普通纸，然而，关于从U形反转纸盒中供给纸张还未进行足够的尝试以使用高质量的纸张。
尤其是，关于从U形反转纸盒中供给纸张，因为打印纸在供给和打印之间被翻转，所以由于受打印纸硬度的影响而导致输送阻力(输送负载)增加。在这种情况下，为了进行高质量纸张的打印输送，必须通过加大其中纸张处于U形反转的输送路径的尺寸来减小输送阻力，或者，值得推荐的是，使用硬度较小的高质量纸张。另外，还存在这样一些情况，即，允许图像质量降低到一定程度。
传统的U形反转输送机构包括被定位在记录头的上游附近的输送辊(在下文中称之为LF输送辊)，以及用于通过U形转弯形状的输送路径输送记录纸的U形反转输送辊。在传统的U形反转输送机构中，每个辊都通过共用的输送电动机来进行齿轮联结，以采用机械方式执行同步输送。
关于驱动电动机，通常使用DC电动机，以便同时实现静音和高速打印。由一个编码传感器检测LF输送辊和U形反转输送辊的旋转量，并且根据编码传感器输出的输出信号对一个驱动电动机(即，DC电动机)进行反馈控制。
此外，页式打印机采用一种使用多个电动机和多个辊输送一张输送介质的记录设备。在这样的设备中，在输送介质被输送的同时，多个辊连续地供给。此外，由布置在各辊之间的用于检测张力的单元所检测的输送介质的张力值被控制为恒定。
在如美国专利No.6,729,712披露的设备中，为了在串行打印机中高速地进行记录操作，在驱动滑架的DC电动机和驱动输送部分的DC电动机同时驱动预定期间的情况下，根据输送部分的操作控制驱动滑架的DC电动机的驱动启动定时。另外，由于供给操作和打印及输送操作使用了不同的驱动源，所以通过同时操纵供给辊和打印及输送辊，记录纸被同步地供到开始打印的位置。这是由于从供给辊向打印及输送辊输送纸张的操作是必需的。然而，在喷墨记录设备的操作之中最需要良好精确度的打印及输送操作中，还未进行这样的尝试，即，通过在相对较长的输送路径(诸如U形反转输送等)中的打印及输送中使用多个DC电动机反馈控制驱动实现同步供给。
然而，在传统的U形反转输送和打印中，不能克服当在U形反转路径中输送较大硬度的纸张时产生的输送阻力的影响。因此，由于不能由LF输送辊输送所需的纸张量，所以会出现图像质量的下降。另外，在使用具有大直径的U形反转输送路径的情况下，设备主体的尺寸会变大，所以增加了制造成本。此外，大尺寸的设备本身也不能被其用户接受。
而且，由于纸张硬度而产生的输送阻力(输送负载)很大程度上根据打印纸的后边缘处于输送路径中的位置而变化。因此，在其中一个驱动电动机同时驱动LF输送辊和U形反转输送辊的结构中，如果U形反转输送路径中的输送阻力较大的话，U形反转输送辊处的纸张输送量就减小了。因此，施加在LF输送辊上的输送阻力增大并且导致在LF输送辊处的输送量减小。另外，U形反转输送辊和LF输送辊在它们之间拉动纸张。相反，如果在U形反转输送路径中的输送阻力较小，则U形反转输送辊处的纸张输送量增大。因此，施加在LF输送辊上的输送阻力减小并且导致LF输送辊处的纸张输送量增大。另外，U形反转输送辊和LF输送辊在它们之间推动纸张。而且，在当U形反转输送辊和LF输送辊都输送纸张时与当纸张的后边缘经过U形反转输送辊的咬合区域之后仅由LF输送辊输送纸张时在输送阻力方面存在很大差异。也就是在区域的边界处输送阻力发生显著地变化。因此，LF输送辊的输送量也相应地变化，这导致明显的图像不均匀性。
而且，因为对于较大硬度的纸张和较小硬度的纸张都使用相同的输送形式，所以很难以适合这两种类型纸张的方式使用这两种类型的纸张。
另外，在包括具有张力检测部分的恒定供给控制的输送形式中，诸如串行打印机的设备进行重复停止和启动的间歇式供给。然而，在间歇式供给中，由于增加了张力检测部分的成本，而且张力的变化周期较短，并且其改变是突然的，所以不能实现良好且充分的控制。
另外，作为可容易想到的用于同步操纵多个驱动源的方法，存在这样一种方法，即，通过脉冲电动机的前馈控制执行多个电动机的同步控制。在这种情况中，在使用两个电动机输送一张记录纸张时，由于每个电动机与另一个电动机的状态无关地进行驱动，所以外部干扰被施加在纸张上。因此，难于得到适当的输送精确度。
而且，在同时操纵DC电动机的情况中，甚至当在电动机的操作中出现差异时也容许相对地出现操作误差。
由于打印纸的弯曲硬度和摩擦阻力导致的外力影响，近年来在高质量打印得到发展的同时，在要求在具有较大硬度的厚的高质量打印纸上打印的情况下，上述问题变得更加难以克服。
发明内容
本发明涉及通过使用多个电动机进行驱动控制以消除输送路径中产生的输送阻力的影响而以高精确度实现同步纸张输送。在记录设备中，本发明涉及高精确度地进行记录纸的输送。
在本发明的一个方面中，一种记录设备，用于使用多个输送单元输送记录介质以便使用记录头在记录介质上进行记录，其包括设置在用于输送记录介质的输送路径的下游侧处的第一输送辊和设置在输送路径的上游侧处的第二输送辊、被构成为分别用于独立地驱动第一输送辊和第二输送辊的第一驱动单元和第二驱动单元以及被构成为用于分别根据第一输送辊和第二输送辊的旋转量进行第一驱动单元和第二驱动单元的反馈控制的控制单元，其中，控制单元限定了不同于驱动第一输送辊的用于第二输送辊的驱动控制的设定。
在本发明的另一个方面中，用于通过使多个输送单元同步而输送被输送对象的输送设备包括设置在用于输送被输送对象的输送路径的下游侧处的第一输送辊和设置在输送路径的上游侧处的第二输送辊、被构成为分别用于独立地驱动第一输送辊和第二输送辊的第一驱动单元和第二驱动单元以及被构成为用于分别根据第一输送辊和第二输送辊的旋转量进行第一驱动单元和第二驱动单元的反馈控制的控制单元，其中，控制单元限定了不同于驱动第一输送辊的用于第二输送辊的驱动控制的设定。
根据上述构造，通过控制设置在输送路径的上游侧处的输送辊的驱动，可使设置在输送路径的下游侧处的输送辊所接收的由于输送路径的输送阻力引起的外部干扰的影响最小化。另外，由于输送阻力可获得记录纸运动的稳定性。
参照附图从以下示例性实施例的详细描述中将更加了解本发明的其它特征。
包含在说明书中并构成说明书一部分的附示也本发明的实施例并与说明一起用于解释本发明的原理。
图1为根据本发明一个实施例的机构部分的透视图。
图2为表示根据该实施例的输送驱动部分的横截面图。
图3为表示根据该实施例的输送部分的横截面图。
图4为说明根据该实施例的打印机控制器的详细构造的框图。
图5为说明根据该实施例的DC电动机的位置控制系统的示意图。
图6为说明根据该实施例的DC电动机的速度控制系统的示意图。
图7为表示出根据该实施例的来自对控制的外部干扰的影响的概念图。
图8为表示出根据该实施例的来自对控制的外部干扰的影响的概念图。
图9为表示出根据该实施例的来自对控制的外部干扰的影响的概念图。
图10为说明根据该实施例的记录纸的输送状态的视图。
图11为说明根据该实施例的记录纸的输送状态的视图。
图12为说明根据该实施例的记录纸的输送状态的视图。
图13为说明根据该实施例的记录纸的输送状态的视图。
图14为说明根据该实施例的记录纸的输送状态的视图。
图15A和15B为说明根据该实施例的记录纸输送量的变化的视图。
图16A和16B为说明该实施例的当记录纸停止时记录纸的运动的视图。
图17A到17C为说明根据该实施例的记录纸的输送控制的视图。
图18A和18B为说明该实施例的当记录纸停止时记录纸的运动的视图。
图19为说明根据该实施例的记录纸的输送控制的流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细地描述本发明的实施例。
第一实施例图1为示出了根据本发明第一实施例的记录设备的整个构造的透视图。图2是本发明第一实施例中的纸张输送驱动系统的截面图。图3是本发明第一实施例中的纸张输送系统的截面图。
记录设备由以下单元构成(A)自动纸张供给和输送单元、(B)滑架单元、(C)纸张排出单元以及(D)清洁单元。在这方面，针对每一项依次描述这些单元的概况。
(A)自动纸张供给和输送单元自动纸张供给和输送单元包括两个自动纸张供给部分。在下文中，上部自动纸张供给部分被称作ASF纸张供给部分，而下部自动纸张供给部分被称为U形反转纸张供给和盒纸张供给部分。
A-1-ASF纸张供给和输送部分ASF纸张供给和输送部分具有这样一种构造，其中在ASF底座2上安装用于在其上承载记录纸P的压力板1、用于供给记录纸P的供纸辊301、用于分离记录纸P的分离辊303、用于使记录纸P返回到加载位置的回位杆(未示出)等。
供纸辊301的横截面为圆形，并且通过其供给记录纸P。用于操纵供纸辊301的驱动力从与稍后描述的清洁单元共用的电动机(未示出)(在下文中称之为AP电动机)传出。
压力板1设有以可移动的方式安装的侧引导件3，用于调节记录纸P的加载位置。压力板1可围绕与ASF底座2相连接的旋转轴线旋转，并且被压力板簧302推动到供纸辊301处。压力板1如此构成，即，使其可通过凸轮(未示出)与供纸辊301接触和分离。
另外，其上安装有用于将记录纸P一张张分离的分离辊303的分离辊支架304可围绕设置在ASF底座2上的旋转轴线旋转。分离辊弹簧(未示出)将分离辊支架304推动到供纸辊301处。分离辊303设置有离合器弹簧(未示出)，并且当被施加预定量或更多的负载时会旋转。分离辊303可通过控制凸轮(未示出)与供纸辊301接触和分离。
此外，用于使记录纸P返回到加载位置的回位杆(未示出)可转动地安装在ASF底座2上。当使记录纸P返回时，由控制凸轮(未示出)使返回杆旋转。
当开始供给纸张时，首先，分离辊303与由AP电动机(未示出)驱动的供纸辊301接触。然后，释放返回杆(未示出)，并且压力板1与供纸辊301接触。在这种状态下，开始供给记录纸P。记录纸P由咬合部分输送并分离，并且只供给在顶部处的记录纸P。
所供给的记录纸P由压紧辊支架6引导，所述压紧辊支架6设有LF压紧辊5并且还用作记录纸P的引导件，并且记录纸P还由纸张引导件319和用于切换侧部的引导件317引导。引导件317被可旋转地连接在纸张引导件319上，并且使其在打印期间降低。然后，将所供给的记录纸P供给到在LF输送辊4和LF压紧辊5之间的辊隙中。这里，由弹簧(未示出)将LF压紧辊5压在LF输送辊4上以产生输送力。第一纸张位置检测传感器杆318由输送到那里的记录纸P的前边缘旋转，用于检测纸张边缘的位置的传感器(未示出)通过检测所述杆的操作来检测记录纸的前边缘的位置，由此获得记录纸P的打印位置。在打印期间，通过一对由LF输送辊4和LF压紧辊5组成的辊对在稿台8上输送记录纸P。
A-2-U形反转供给和自动两侧输送部分记录纸P被储存在设在设备前侧处的盒305中。为了分离并供给记录纸P，盒305设有用于装载记录纸P并使记录纸P与U形反转供纸辊306接触的盒压力板307。用于供给记录纸P的供纸辊306、用于分离记录纸P的U形反转分离辊308、用于使记录纸P返回到加载位置的U形反转返回杆309等被安装在设备主体的U形反转基底310上。
U形反转供纸辊306的横截面是半圆形的，并且通过其供给记录纸P。
盒压力板307设置有可移动以便调节记录纸P的加载位置的盒侧引导件311。盒压力板307可围绕与盒305相连的旋转轴线旋转。由设在左、右侧上的盒臂211和盒压力板弹簧212将盒压力板307推动到U形反转供纸辊306处。盒压力板307可通过设在供纸辊306的轴线上的压力板凸轮210与供纸辊306接触和分离。
另外，U形反转基底310设置有U形反转分离辊支架312，用于将记录纸P一张张分离的U形反转分离辊308就安装在该分离辊支架312上。U形反转分离辊支架312以可绕旋转轴线旋转的方式安装，并且被分离辊弹簧(未示出)推动到供纸辊306处。U形反转分离辊308设置有安装在其上的离合器弹簧(未示出)，并且当施加预定量或更大的负载时可以旋转。U形反转分离辊308可通过控制凸轮(未示出)与U形反转供纸辊306接触和分离。
用于使记录纸P返回到加载位置的U形反转返回杆309可旋转地连接在U形反转基底310上，并且被返回杆弹簧(未示出)沿释放方向推动。当使记录纸P返回时，由控制凸轮(未示出)使U形反转返回杆309旋转。
在通常的待用状态下，盒压力板307由压力板凸轮210释放，然后将U形反转分离辊308释放，并且U形反转返回杆309使记录纸P返回。U形反转返回杆309被设在加载位置处，以便封闭用于加载的孔口，从而记录纸P不会通过该孔口进入。当通过第二输送电动机32的驱动开始从该待用状态供给时，首先，U形反转分离辊308与U形反转供纸辊306接触，使U形反转返回杆309被释放，并且盒压力板307与U形反转供纸辊306接触。在这样的状态下，开始供给记录纸P。记录纸P在分离辊308的咬合部分处被分离，并且只供给在顶部处的记录纸P。
当经分离和输送的记录纸P到达第一U形反转输送辊205和第一U形反转压紧辊313时，盒压力板307由压力板凸轮210释放，并且U形反转分离辊308由控制凸轮(未示出)释放，U形反转返回杆309返回到加载位置。此时，已到达分离咬合部分的记录纸P可返回到加载位置。
在纸张供给部分的下游侧设有两个用于输送已被供给和输送的记录纸P的输送辊，即，第一U形反转输送辊205和第二U形反转输送辊206(在下文中当提及第一和第二U形反转辊时将其简称为U形反转输送辊)。用于将记录纸P保持在它们之间的第一U形反转压紧辊313和第二U形反转压紧辊314由弹簧轴(未示出)连接在对应于U形反转输送辊205和206的位置处，并且被推动到每个U形反转输送辊处(在下文中当提及第一和第二U形反转压紧辊时将其简称为U形反转压紧辊)。另外，为了形成输送路径，设置有形成其内侧的U形反转内部引导件320、321和322、形成其外侧的U形反转外部引导件323、后引导件324以及在ASF底座2的下表面上的纸张引导部分2a。
输送路径和前述的ASF底座2的汇合处由一个可旋转的挡板316构成，从而每个纸张供给部分的路径可平滑地交会。
由U形反转输送辊205和206输送的记录纸P被输送以进入在第一纸张位置检测传感器杆318的上游位置处的前述ASF纸张供给路径中，并且被进一步输送和打印。
在打印期间，由LF输送辊4的辊对在稿台8上输送记录纸P。另外，根据输送的区域，通过LF输送辊4的辊对和U形反转输送辊205和206的辊对同步供给在稿台8上输送记录纸P。通过扫描记录纸P的位于稿台8上的区域而由记录头执行在记录纸P上的记录。交替地执行记录头的扫描记录和输送操作以执行在记录纸P上的图像记录。
另外，第二纸张位置检测传感器杆330沿输送方向定位在U形反转输送辊205的上游。由传感器(未示出)检测当记录纸P穿过时第二纸张位置检测传感器杆330的旋转操作，由此可在记录纸P的后部边缘穿过第一U形反转输送辊205的辊对之前检测出记录纸P的后部边缘的位置。
在自动的双面打印中，记录纸P的后部边缘以再次保持在LF输送辊4和LF压紧辊5之间的状态被输送。再次供给的记录纸P以被保持在双面输送辊209与双面压紧辊315之间的状态输送。然后，记录纸P由被一转换机构(未示出)向上旋转的双面转换引导件317引导，以便被输送到双面输送路径中。所输送的记录纸P由纸张引导件319的下表面、两面内部引导件328、两面外部引导件325、326以及下部引导件327引导。
用于两面打印的纸张输送路径在其穿过舌门316之后与前述U形反转输送的纸张输送路径相结合。因此，纸张输送路径的结构和作用与前述的相同。
在打印期间，由LF输送辊4的辊对在稿台8上输送记录纸P。另外，根据输送的区域，在稿台8上通过LF输送辊4的辊对和U形反转输送辊205和206的辊对的同步供应输送记录纸P。另外，在稿台8上通过LF输送辊4的辊对、U形反转输送辊205和206的辊对以及两面输送辊209的辊对的同步供应输送记录纸P。
A-3-输送部分的驱动系统LF输送编码器传感器28被安装在底盘12上。LF输送电动机25的驱动力被传输到LF输送辊齿轮(未示出)，该LF输送辊齿轮通过LF输送同步皮带30被压配合在LF输送辊4上。根据关于LF输送辊4的旋转量(速度)的信息执行反馈控制，所述信息是通过读取固定在LF输送辊齿轮(未示出)上的LF输送编码器刻度盘26的刻度线数而由LF输送编码器传感器28获得的。由此，可旋转地控制作为DC电动机的LF输送电动机25以输送记录纸P。
另一方面，关于U形反转输送和自动两面输送的驱动，通过U形反转输送同步皮带201将U形反转输送电动机32的驱动力传输到刻度盘空转齿轮202，并且进一步传输到分别固定在第一U形反转输送辊205和第二U形反转输送辊206上的U形反转输送辊齿轮203和U形反转输送辊齿轮204。通过空转齿轮207将第二U形反转输送辊齿轮204的旋转传输到固定在两面输送辊209上的两面输送辊齿轮208。这里，根据关于第一U形反转输送辊205、第二U形反转输送辊206和两面输送辊209的旋转量(速度)的信息执行反馈控制，所述信息是通过阅读同轴地固定在刻度盘空转齿轮202上的U形反转输送编码器刻度盘214的刻度线数而由U形反转输送编码器传感器213获得的。从而，可旋转地控制作为DC电动机的U形反转输送电动机32以输送记录纸P。
借助于设置在第一U形反转输送辊205和第二U形反转输送辊206的输送路径下游侧处的行星齿轮等(未示出)来传输U形反转供纸辊306的驱动力。
(B)滑架部分滑架部分包括用于将记录头盒7安装在其上的滑架9。另外，滑架9由导向轴10和导轨11支撑，导向轴10用于沿相对于记录纸P的输送方向的垂直方向往复扫描，导轨11用于固定保持在记录头和记录纸P之间的间隙的滑架9的上部后边缘。导向轴10和导轨11被安装在底盘12上。
滑架9由为安装在底盘12上的DC电动机的滑架电动机13经由同步皮带14驱动。同步皮带14由空转带轮15张紧并支承。另外，滑架9设有用于将来自于电基片16的记录头信号传输到记录头盒7的挠性电缆17。另外，滑架9配备有用于检测滑架9的位置的线性编码器(未示出)，并且可通过读取安装在底盘12上的线性刻度尺18的刻度线数而检测出滑架9的位置。线性编码器的信号通过挠性电缆17被传输到电基片16，以便在那里进行处理。电部件的电压和电流由电源29供应。
在上述构造中，当在记录纸P上形成图像时，上述的LF输送辊4将记录纸P输送到在其处形成图像的行位置(记录纸P沿输送方向位置)，并且通过使用滑架电动机13和线性编码器的反馈控制也使滑架9移动到在其处形成图像的列位置(记录纸P垂直于输送方向的位置)，以使记录头盒7与图像形成位置相对。之后，根据来自电基片16的信号使记录头盒7向记录纸P喷墨以形成图像。
(C)纸张排放部分在纸张排放部分中，正齿轮329通过弹簧轴(未示出)固定在正齿轮支架27上，从而其由排纸辊19可旋转地驱动。来自LF输送辊齿轮(未示出)的驱动力通过排出传输齿轮31和排出辊齿轮20被传输到排纸辊19。在上述构造中，被驱动并在滑架部分处在其上形成图像的记录纸P以被保持在位于排放辊19与正齿轮329之间的咬合区域之间的状态输送并且被排到接纸盘等(未示出)上。
(D)清洁部分清洁部分由用于清洁记录头盒7的泵24、用于防止记录头盒7变干的盖21、用于清洁记录头盒7的表面的刮板22以及作为驱动源的AP电动机(未示出)构成。
图4是示出了形成在电基片16上的打印机的控制结构的框图。
在图4中，参考标号401表示用于控制记录设备的打印机的CPU，所述CPU利用储存在R0M402中的打印机控制程序、打印机模拟模式以及打印字体控制打印处理过程。
参考标号403表示储存用于打印的光栅化数据和来自主机的接收数据的RAM。参考标号404表示记录头；参考标号405表示用于驱动电动机的电动机驱动；参考标号406表示打印机控制器，该打印机控制器控制对RAM403的存取、向主机设备输送数据和从主机设备接收数据以及向电动机驱动器发送控制信号。参考标号407表示由热敏电阻等构成的温度传感器，该温度传感器检测记录设备的温度。
CPU401通过ROM402中的控制程序以机械方式且以电力方式控制设备主单元。另外，CPU401从打印机控制器406中的I/O数据寄存器中读出诸如从主机设备发送给记录设备的模拟指令等信息，并且将与该指令相对应的控制写入在打印机控制器406中的I/O数据寄存器和I/O端口中或从其中读取与该指令相对应的控制。
图5是说明共用的DC电动机的位置控制系统的示意图，其中示出了执行位置伺服的方法。在该实施例中，在加速控制区域、恒速控制区域和减速控制区域中使用位置伺服。DC电动机由被称为“PID(比例积分微分)控制”或“典型控制”的方法控制。下面将描述该方法。
首先，对控制对象所应用的目标位置采用理想位置曲线6001的形式。在该实施例中，理想位置曲线6001对应于由换行电动机输送的纸张在相关时间应到达的绝对位置。该位置信息随时间的推移而变化。通过对理想位置轮廓的跟踪控制而执行本实施例的驱动。
设备安装有一检测电动机的物理旋转的编码器传感器6005。编码器位置信息转换部分6009是一个用于通过加入由编码器传感器6005检测的狭缝数量而获得绝对位置信息的单元。编码器速度信息转换部分6006是一个用于根据编码器传感器6005的信号和包含在记录设备中的时钟计算按行电动机的目前驱动速度的单元。
将通过从理想位置轮廓6001中减去由位置信息转换部分6009所获得的实际物理位置而获得的数值作为指示与目标位置相关的不足的位置误差输送到在处理过程6002中或者之后执行的位置伺服的反馈处理中。处理过程6002是位置伺服的一个主回路，并且针对该目的的与比例项P相关的计算方法是公知的。
输出作为在处理过程6002中执行的计算的结果的速度指令值。该速度指令值被输送到在处理过程6003或者之后执行的速度伺服的反馈处理中。作为速度伺服的次要回路，处理比例项P、积分项I以及微分项D的由PID计算所执行的方法是公知的。在该实施例中，为了提高在其中发生速度指令值的非线性变化的情况下的追踪以及为了避免追踪控制中的微分计算的不利影响，使用通常被称为“PID控制方法”的方法。在该方法中，编码器速度信息转换部分6006所得到的编码器速度信息在计算编码器速度信息与在处理过程6002中得到的速度指令值之间的差值之前经过微分计算6007。该方法本身不是本发明的主题，并且取决于受控制对象的系统的特征，有时仅进行在处理过程6003中的微分计算就足够了。
在速度伺服的次要回路中，将通过从速度指令值中减去编码器速度信息所得到的数值作为表示与目标速度的不足的速度误差传送到处理过程6003的PI计算电路中，然后，利用被称为“PI计算”的方法计算那时被供给到DC电动机的能量。例如，在将恒定的电压施加在电动机上的情况下，根据计算的结果，使用用于调制所施加电压的脉冲宽度的单元(在下文中称之为PWM(脉冲宽度调制)控制)的电动机驱动电路调制所施加电压的负荷、调节电流值以及施加在DC电动机6004上的能量，以便于执行速度控制。
在被施加电流的情况下而旋转的DC电动机6004在受到外部干扰6008的影响的同时物理地旋转，并且由编码器传感器6005检测DC电动机的输出。
图6是说明共用DC电动机的速度控制系统的示意图，其示出了执行速度伺服的方法。在该实施例中，在定位控制区域中使用速度伺服。DC电动机由被称为“PID控制”或“典型控制”的方法控制。下面描述该方法。
首先，被施加在受控制对象上的目标速度以理想速度轮廓7001的形式给出。在该实施例中，理想速度轮廓7001是在相关时间应由换行电动机输送纸张的理想速度，并且是当时的速度指令值。速度信息随时间的推移而变化。通过对理想速度轮廓的跟踪控制而执行本实施例的驱动。
关于速度伺服，针对该目的的由处理比例项P、积分项I以及微分项D的PID计算所执行的方法是公知的。在该实施例中，为了提高在其中出现速度指令值的非线性变化的情况下的追踪以及为了避免追踪控制中的微分计算的不利影响，使用通常被称为“PID控制方法”的方法。在该方法中，由编码器速度信息转换部分6006得到的编码器速度信息在计算编码器速度信息与理想速度轮廓7001中得到的速度指令值之间的差值之前经过处理过程7003的微分计算。该方法本身不是本发明的主题，并且取决于受控制对象的系统的特征，有时仅在处理过程7002中执行微分计算就足够了。
在速度伺服中，通过从速度指令值中减去编码器速度信息所得到的数值被输送到处理过程7002的PI计算电路中，作为表示与目标速度相关的不足的速度误差，然后利用被称为“PI计算”的方法计算那时被供应到DC电动机6004的能量。根据计算的结果，例如使用PWM控制的电动机驱动电路调制所施加电压的负荷、调节电流值以及施加在DC电动机6004上的能量，以便执行速度控制。
在被施加电流值的情况下旋转的DC电动机6004在受到外部干扰6008的影响的同时物理地旋转，并且由编码器传感器6005检测DC电动机6004的输出。
图7、8和9实际上详细地描述了关于本实施例中在LF控制中的外干扰的影响和对外部干扰的控制。横轴表示时间。竖轴2001表示速度，竖轴2002表示位置。
图7示出了其中速度v_stop停在平均及理想值V_APPROACH处(t_approach＝T_APPROACH)的情况。图8示出了其中t_approach＜T_APPROACH的情况，即，速度v_stop早于预期时间停止。图9示出了其中t_approach＞T_APPROACH的情况，即，速度v_stop晚于预期时间停止。
参考标号8001表示理想位置轮廓；而参考标号2004表示理想速度轮廓。理想位置轮廓8001由四个控制区域构成，即，加速控制区域2011，恒速控制区域2012，减速控制区域2013和定位控制区域2014。
在理想速度轮廓2004中，V_START表示初始速度、V_FLAT表示恒速控制区域2012中的速度、V_APPROACH表示定位控制区域中的速度、V_PROMISE表示即将在停止之前的最大速度，该最大速度必须始终被保持以实现定位精度。v_stop表示即将在停止之前的速度，其作为在假设实际驱动的情况下由于外部干扰而变化为任意值的实际值。考虑到实际驱动中速度的变化，甚至在速度发生任何变化的情况下，也必须将速度V_APPROACH设定为足够小的数值，从而使速度v_STOP不超过数值V_PROMISE。
在该实施例中，在加速控制区域2011、恒速控制区域2012和减速控制区域2013中应用位置伺服，并且在定位控制区域2014中应用速度伺服。图7、8和9中所示的曲线8001表示位置伺服中的理想位置轮廓。图7、8和9中所示的曲线2004表示在速度伺服情况下的理想速度轮廓以及在位置伺服的情况下为跟随理想位置轮廓所获得的所需速度轮廓。
在每个区域2011、2012和2013中为位置伺服设定理想位置曲线8001，然而，仅计算在S_APPROACH之前的理想位置轮廓8001。这是因为，由于将控制从S_APPROACH切换为速度伺服，所以使得从S_APPROACH开始不需要理想位置轮廓8001。在理想位置轮廓8001中减速所需的时间T_DEC是恒定的，这与实际驱动无关。与时间T_DEC相对应的控制区域由理想减速控制区域9001表示。
参考标号8003、9003和10003分别表示处于受图7、8和9中每一个的外部干扰影响的状态下的实际位置曲线。在位置伺服中，由于在伺服中总出现滞后，所以实际位置曲线8003、9003和10003具有相对于理想位置曲线8001的滞后。因此，甚至在理想位置曲线8001结束时，实际位置大体上不会到达S_APPROACH。在该实施例中，在理想位置曲线8001结束之后并在实际驱动到达S_APPROACH之前，将虚拟的理想位置曲线8006用作针对位置伺服的指令位置数值。该虚拟的理想位置曲线8006由使用理想位置轮廓8001的最终梯度从理想位置轮廓8001的终点延伸出的直线表示。
参考标号8005、9005和10005表示物理电动机的实际驱动速度曲线。当使用理想位置曲线8001作为输入执行反馈控制时，在当定位控制区域2014接近端部时速度变得更接近理想速度，尽管相对于理想速度曲线形成略微的延迟。即将在停止之前的最终速度集中在可实现精确定位的速度V_APPROACH。应该注意的是，当位置已到达S_APPROACH时，减速控制区域2013向定位控制区域2014移位，这与物理驱动速度状态无关。
S_DEC表示这样一个位置，即，在该位置处，恒定速度控制区域2012结束，并且减速控制区域2013开始。由于S_DEC是由理想位置轮廓8001确定的数值，因此，它与实际驱动中外部干扰的影响无关。
图7、8和9中的S_APPROACH表示这样一个位置，即，在该位置处，减速控制区域2013结束并且定位控制区域2014开始。S_STOP表示停止位置。T_ADD表示加速控制区域2011所需的时间。T_DEC表示减速控制区域2013所需的时间。T_FLAT表示恒定速度控制区域2012所需的时间并且为固定值，该固定值在当驱动开始位置被限定为0时设定停止位置S_STOP时，即，当设定了满足总运动位移的理想位置轮廓8001时确定所述固定值。T_APPROACH是定位控制区域2014所需的时间。T_APPROACH是当所述对象实际运动时控制对象在从进入定位控制区域2014的位置S_APPROACH到停止位置S_STOP的整个位移S_APR_STOP上移动所需的时间。图7示出了其中驱动控制对象已基本上以理想速度移动通过定位区域的情况。然而，在实际控制中，通常很难执行理想的物理操作。
对于高速和准精定位来说，必须依照系统适当地调整理想位置轮廓8001的特征曲线。更具体地说，优选如此地设定理想位置轮廓8001，即，只要系统性能允许，使恒定速度控制区域2012中的速度尽可能地高，以便提高定位所需时间所需要的时间。而且，只要系统性能允许，定位控制区域2014中的速度应尽可能地低，以便提高定位精度，并且只要系统性能允许，加速控制区域2011、减速控制区域2013以及定位控制区域2014的长度应尽可能地短，以便提高定位所需时间的性能。然而，本发明没有涉及用于调整的更详细的方法，因此，这里将作出这样的假定，即，已经对理想位置轮廓8001进行过最优化。
t_approach是定位控制区域2014所需的时间的实际可变值，该实际可变值当采取实际驱动时根据外部干扰变化为任何值。应该注意的是，在该实施例中，恒定值由大写字母表示，而可变值由小写字母表示。当具有相同拼写的数值由大写字母和小写字母两个表示时，由大写字母表示的数值代表理想恒定值，而由小写字母表示的数值代表可变动的可变值。
接着，将说明在该实施例中由多个伺服控制驱动源驱动多个输送辊的方法。
分别独立地对设置在纸张输送路径的上游侧处的U形反转输送辊205和206的旋转控制以及设置在纸张输送路径的下游侧处的LF输送辊4的旋转控制施加上述控制。就这一点而言，为作为控制目标的多条理想轮廓设定相同的轮廓。在其中在辊直径和辊表面的分辨率存在差异的情况下，结合考虑减速比设定轮廓，以使得辊表面供给距离相互一致。
理想地，足以保持其中记录纸P由U形反转输送辊205和206输送的部分的在U形反转输送路径上产生的输送阻力(输送载荷)与U形反转输送辊205和206的输送力之间的平衡状态。也就是说，在对应于仅通过LF输送辊4输送记录纸P的区域通过U形反转输送路径区域输送记录纸P的情况下，如果其中输送力与输送阻力相平衡的外部作用力0被施加在LF输送辊4上，在由LF输送辊4的输送量方面没有变化。
难以始终保持在U形反转输送路径上产生的输送阻力与U形反转输送辊205和206的输送力之间存在平衡的状态，然而，如果已知U形反转的输送路径的形状、U形反转输送引导部分的摩擦系数、每个辊的摩擦系数以及从动辊的压力(也就是输送力)以及输送纸张的硬度(刚度)和摩擦系数，可形成与上述平衡状态相似的状态。
在该实施例中，两个U形反转输送辊205和206在U形反转输送路径上输送记录纸P，然而，相同的方法也可适用于一个U形反转输送辊，这也包含在本发明的保护范围内。
在该实施例中，将参照图10至14描述在输送路径中输送记录纸P的情况下，在记录纸P的后边缘存在于其中的一个位置处(或区域中)的输送阻力的变化。图10到14示出了记录纸P由LF输送辊4以及U形反转输送辊205和206输送。
图10示出了记录纸P的后边缘处于输送辊205的一个上游(沿输送方向)位置处。图13示出了记录纸P的后边缘处于输送辊206和输送辊205之间。图14示出了记录纸P的后边缘处于输送辊206的下游(沿输送方向)位置处。
在图10中，输送阻力在记录纸P的后边缘处于区域U1中的状态下没有较大变化。记录纸P的后边缘越接近第一U形反转输送辊205，离记录纸P和后部引导件324之间的接触点T越近，然而，由于记录纸P的弯曲角变小，所以输送阻力变化不大。这里，区域U1的沿输送方向在下游侧的边界是记录纸P与后部引导件324分离的位置。
之后，如图11所示，在其中记录纸P与导向区域相分离的区域U2中，根据第一U形反转压紧辊313从后部引导件324处的突出量，输送阻力在记录纸P的后边缘与后部引导件324分离时减小。
然后，如图12所示，在记录纸P刚刚穿过第一U形反转输送辊205并穿过为旋转体的第一U形反转压紧辊313之后，由于记录纸P的刚度产生的恢复力在记录纸P的后边缘上产生大的阻力。另外，在第二U形反转压紧辊314的下游侧上的位置T处，当记录纸P与纸张引导件2a接触时，第一U形反转输送辊205的输送力消失。因此，产生了大的输送阻力(在区域U3中)。这里，在一个区域中的输送阻力在记录纸P穿过第一U形反转输送辊205之前和之后不同。
之后，如图13所示，在区域U4中，在其中记录纸P的弯曲角变小并且输送阻力在位置T处消失的状态下，记录纸P的后边缘越接近第二U形反转输送辊206，离记录纸P和后部引导部分之间的接触点T越近。然而，由于记录纸P的弯曲角变小，所以输送阻力变化不大。
然后，如图14所示，在作为记录纸P经过第二U形反转输送辊206之后的一个区域的区域U5中，由于没有从U形转弯形状的输送路径中施加阻力并且从U形反转输送辊206中没有施加输送力，所以输送阻力是稳定的。然而，在记录纸P穿过第二U形反转输送辊206的点的附近，由于记录纸P从U形反转输送辊206上的通过方向与供给纸张的方向相同(这是由于第二U形反转输送辊206和第二U形反转压紧辊314被设置在接触LF输送辊4咬合区域的虚拟U形反转圆圈的切线的接触点处)，所以输送阻力没有发生任何变化。然而，输送阻力在记录纸P穿过第二U形反转输送辊206的咬合区域的点之前和之后出现差异。这是由于已被施加的U形反转输送路径的输送阻力突然消失了。
输送阻力根据U形反转纸张引导件的形状、U形反转输送辊的数量和布置、U形反转压紧辊的凸出量以及记录纸P从压紧辊中通过的方向(输送方向)而发生上述变化。根据实施例的输送阻力被单独地控制并被反映到输送控制中。
为了减小输送阻力的变化对LF输送辊4的输送量的影响，对U形反转输送辊205和206的供给量设定修正值以进行每个区域的可变设定。在图15A和15B中，示意性地示出了根据图10至14中的输送阻力的LF输送辊4的输送量的变化(更精确地说，包括压紧辊的弹簧压力的损失的额外输送力的变化)。在图15A和15B中，横轴表示输送区域，而纵轴表示输送量的变化。
通过对U形反转输送辊205和206的供给量设定校正值以及进行每个区域的可变设定得到由图15A中所示的状态到图15B中所示的状态的改进。
如下所述那样进行该可变控制。与仅由LF输送辊4输送记录纸P的区域U5中的输送量相比，在LF输送量较大的区域U1和U2中的U形反转输送辊205和206的输送量的校正值被设定为较小的值，从而将输送阻力施加到LF输送辊4上。
另外，在LF输送量较小的区域U3和U4中，U形反转输送辊205和206的输送量的校正值被设定为较大的值，从而使U形反转输送辊205和206的输送量变得更接近于区域U5中的LF输送量。采用这种设定可减小涉及LF输送辊4的输送阻力。
给出对输送量的上述校正值的补充说明，例如，校正值延长了(改变长度)图7中所示出的恒定速度控制区域2012。或者，可改变图7中所示出的定位控制区域2014的长度。
控制系统优选被构成为根据所要输送的记录纸P的类型和种类预先计算校正值并且根据由用户所指定的打印机驱动器的记录纸的类型的指令选择校正值。或者，控制系统可被构成为根据用于检测纸张类型的传感器的检测结果选择校正值。这样，可为具有不同硬度的各种类型的记录纸设定适当的校正值。
如图15B所示，存在这样的区域，即，在这些区域的每一个的边界处发生了微小的变化(不连续)。在边界区域中，这些区域可被分成为更小的部分，从而可逐渐地改变每个校正值。通过这种控制方法，可使LF输送辊4的输送量进一步稳定。
就这一点而言，可变地设定U形反转输送辊205和206的供给量的校正值是很重要的。其第一个原因在于可在较宽的范围内调节U形反转输送辊205和206的输送量。另一方面，如果LF输送辊4的输送量被修正，修正的结果直接显现。因此，如果校正偏离适当位置，那么可能会降低输送的精度。
因此，由于U形反转辊205和206不会受到这样大的影响，当对U形反转辊205和206进行校正时可执行更容易并且更稳定的输送控制，因此，可为它们设定大的校正量。
其第二个原因在于可使被输送的记录纸P的运动更稳定。也就是说，如果只通过LF输送辊4进行校正，在输送阻力较大的情况下，也就是说，在U形反转辊205和206的输送量较小的情况下，记录纸P在LF输送辊4和U形反转辊205和206之间被拉动。另外，LF输送辊4进一步拉动记录纸P以增大输送量。另一方面，在输送阻力较小的情况下，如果在该状态下进行校正，LF输送辊4施加更大的压力，以便减小输送量。因此，如果以这种方式影响记录纸P，记录纸P的运动就不能稳定。特别地，当记录纸P的后边缘经过U形反转输送辊205和206时，变得很难使LF输送量中的变化稳定。另外，如果将太大的拉力或太大的压力施加到记录纸P上，由于在断裂点附近可能大大偏离于校正的线性，所以不可能获得所需的校正。另外，由于这些原因，对U形反转输送辊205和206的输送量进行校正。
如上所述，在该实施例中，为其中产生输送阻力的区域的每个部分可变地设定U形反转输送辊205和206的校正值。使用第二纸张位置检测传感器杆330作为用于确定这些部分的变化点的单元。
响应于记录纸P的后边缘的位置检测结果，作为基点由第二纸张位置检测传感器杆330检测的定时(输送位置)处，当记录纸P的后边缘被输送到区域U1至U5的上述变化点时，改变U形反转输送辊205和206的校正值。
就此而言，必须至少从U形反转压紧辊313和314的位置(输送量发生急剧变化的位置)处，沿输送方向将第二纸张位置检测传感器杆330设置在上游侧处。因此，通过使用这样的定时(输送位置)，即，在所述定时第二纸张位置检测传感器杆330检测记录纸P的后边缘的位置，可精确地确定输送量变化的点。
除对输送量的校正之外，为了避免校正量的累积偏差，设定用于改变U形反转输送的供给指令的基点的阈值。将参照图16A和16B对此进行说明。图16A和16B示出了记录纸P如何从左向右移动。箭头示出了记录纸P的运动。符号F1到F4分别表示一次输送操作。
在图16A中，理想地，通过输送操作Fi1到Fi4，记录纸P分别停止在理想停止位置PT0、PT1和PT2处。然而，实际上，由于驱动系统的负荷等以及记录纸P的硬度，记录纸P在操作F1中停止在与(理想)目标位置PT0偏离了ΔP0的位置PA0处(箭头表示记录纸P前进到停止位置PT0但是返回了ΔP0，并且停止在位置PA0这是由于U形反转输送辊205和206停止在对应于停止位置PT0的一个位置处，并且之后由于它们返回了与ΔP0相对应的量而停止在位置PA0处)。
因此，为了以与记录纸P停止位置的变化的影响无关地保持供给长度节距PP的恒定，下一输送操作停止在其处的目标停止位置PT1不是根据与记录纸P实际停止在其处的位置PA0的位置计算的，而是根据前一目标停止位置PT0计算的。也就是说，通过将节距PP与前一目标停止位置PT0相加(PT0+PP)所得到的位置被作为下一输送操作在其处停止的目标停止位置PT1，并且以用于该停止位置的输送量执行输送(F2)。
因此，如图16A所示，如果出现了偏差ΔP1并且记录纸P停止在位置PA1处，因为偏差ΔP0和偏差ΔP1基本上相等，所以停止位置PA1与停止位置PA0之间的距离(PA0与PA1之间的距离)和目标停止位置PT0与目标停止位置PT1之间的距离(PT0与PT1之间的距离)基本上相等。以相同的方式，下一个目标停止位置PT2为(PT1+PP)。
顺便提及，当以这种方式执行输送控制时，在U形反转输送辊的输送量增加并且校正值被设定得太大的情况下，U形反转输送辊的供给量相对于LF输送辊被设定得过大。因此，U形反转输送辊的停止位置返回。
如图16B中所示的，如果在第一个输送操作中返回量ΔX不是很大，则在第二个输送操作的返回量为2ΔX(为ΔX两倍的量)，并且第三个输送操作的返回量为3ΔX(为ΔX三倍的量)。为此，U形反转输送辊以大的量返回。因此，记录纸P的实际停止位置与记录纸P的理想停止位置的偏差逐渐变大。换句话说，记录纸P的停止位置的误差积累。
就这一点，将参照图19说明用于消除误差累积的控制要点。也就是，当执行输送操作时，将返回量与阈值进行比较，并且如果返回量大于阈值，改变用于目标停止位置的基准。通过该处理，消除了输送位置的误差的累积。为了实现这个目的，例如，每一个输送操作均执行以下过程。在步骤S1901中，执行输送操作。在步骤S1902中，确定返回量是否大于阈值。如果返回量大于阈值(在S1902中为是)，在步骤S1903中改变用于目标停止位置的基准。如果确定返回量不大于阈值(在S1902中为否)，不变并且保留用于目标停止位置的基准。
下面对上述控制的一个示例进行说明。首先，将返回量与特定阈值ΔS进行比较。通过计算编码器的狭缝的数量来计算U形反转输送辊的返回量。如图17A所示，如果返回量变得大于阈值ΔS，通过以记录纸P实际停止在其处的位置PA2作为基准加上输送量PP而设定目标停止位置PT3a。也就是说，用于目标停止位置的基准是变化的。
通过这种控制方法，位置PA2与位置PA3之间的距离(输送操作F4的供给量)变得基本上与供给长度节距PP相同，另外，可消除偏差量的累积，即，过度的返回量。
与上述情况相反，甚至在沿输送方向上实际停止位置PA2的值相对于目标停止位置PT2大于阈值ΔS的情况下，通过以实际停止位置PA2为基准(这与上述情况一样)将目标停止位置以所需供给长度节距PP设定在输送方向的下游侧来执行输送操作。这样可消除由于过度供给而导致的偏差累积。
接下来，将说明用于消除累积误差的控制的第二示例。在该控制中，如图17B中所示的，在返回量大于阈值ΔS的情况下，通过以记录纸P实际停止在其处的位置PA2作为基准将假定返回量ΔB与输送量PP相加而设定目标停止位置PT3b。因此，可使记录纸P停止得更靠近目标停止位置PT3a。返回量ΔB为例如阈值ΔS或由经验得到的数值。
接下来，将说明用于消除误差累积的控制的第三示例。在该控制中，如图17C所示，在返回量大于阈值ΔS的情况下，在以在记录纸P实际停止在其处的位置PA2与目标停止位置PT2之间的预定位置(PA2′)作为基点的情况下，通过加上输送量PP而确定目标停止位置PT3c。另外，可将返回量ΔB与输送量PP相加。
通过像这样执行控制，变得可以限制由于零部件等在公差范围内的不均匀性引起的校正值的偏差。另外，可防止精确度的严重下降。此外，与之相反，利用输送量误差的累积负荷可进行更进一步的输送量校正。在这种情况下，执行用于改变阈值ΔS的数值的控制。更具体地说，优选在需要输送量的校正较大的点处将阈值ΔS设定得较大，并且在需要输送量的校正较小的点处将阈值ΔS设定得较小。
而且，除此之外，当记录纸P经过第二U形反转输送辊206时，输送阻力(输送量)的大小差异(区域U4和U5之间的差异)主要是由停止位置的偏差引起的，该偏差由前述驱动系统的弹性负荷力的释放和记录纸P的硬度产生。另外，当记录纸P经过第二U形反转输送辊206时，输送阻力的大小差异是由于停止位置的偏差量在LF输送辊4和U形反转输送辊205和206中不同而引起的。在根据该实施例的驱动操作中，已经确认LF输送辊在旋转输送量中引起大约4μm的返回量。另一方面，关于在U形反转输送情况下的输送返回量，已经证实的是，U形反转输送辊在旋转输送量中引起大于20μm的返回量。其主要原因在于，U形反转输送路径的输送路径使记录纸P相对于U形反转输送辊205和206弯曲，因此当记录纸P的输送停止时加入了由弯曲形状产生的恢复力。
也就是说，如图18A所示，在记录纸P由LF输送辊4和U形反转输送辊205和206输送的情况下，即使LF输送辊4和U形反转输送辊205和206在特定目标停止位置PT处同时执行停止操作，由于U形反转输送辊被反向旋转ΔU并且停止在位置PA_U处，因此，LF输送辊通过记录纸P接收外部干扰，并且反向旋转量变为(ΔL+ΔU)。因此，LF输送辊停止在位置PA_UL处。在打印纸张(记录纸P)的后边缘经过U形反转输送辊之前一直持续该状态。
然而，在记录纸P的后边缘已经穿过U形反转输送辊之后，消除了对U形反转输送辊的外力。因此，如图18B所示，LF输送辊在反向旋转ΔL之后在停止位置PA_L处停止。
假定U形反转输送辊的外部返回力是恒定的，在记录纸P由U形反转输送辊和LF输送辊输送的情况下的供给节距与在记录纸P仅由LF输送辊输送的情况下的供给节距是相等的，然而，输送量在记录纸P穿过U形反转输送辊的点之前和之后出现(ΔLU-ΔL)量的偏差。
为了防止出现输送量的偏差，在没有切断为电动机供电的电源(供应到电动机上的电流)的情况下，在其中U形反转输送辊205和206到达狭缝以停止在那里的状态下，将与产生返回的弹性力相平衡的极小的驱动力连续地施加在U形反转输送电动机32上。沿输送方向施加驱动力。因此，可防止U形反转输送辊205和206的返回。在下文中，将沿输送方向施加的极小的驱动力称为“向前制动力”。
然而，实际上，返回力是不均匀的。因此，在所产生的输送阻力小于上述向前制动力的期望值的情况下，输送辊可沿输送方向旋转。为了避免这个问题，在沿输送方向将向前制动力施加在超过目标停止位置处的状态下，重新设定驱动停止点。更具体地说，超过编码器的目标停止狭缝(点)的编码器狭缝被设定为安全狭缝。在通常情况下，可将位于超过目标停止狭缝5-10μm处的狭缝设定为安全狭缝。
在本实施例中，在施加过大的向前制动力的情况下，驱动停止点被设为控制点。然而，为了防止在控制点处切断电源的情况下的返回，切换到比已施加的向前制动力的驱动力小的驱动力是有效的。在这样的情况下，作为对变化到较小值的向前制动力的进一步控制，进一步减小驱动力或者切断施加在电动机上的电源。
根据记录纸的类型、记录纸P的位置信息等预先确定诸如U形反转输送的输送量的校正值、用于切换控制的阈值、向前制动力以及安全狭缝位置的参数等值，并且将这些值储存在设置在控制单元(控制电路)中的存储器中。或者，通过由主机设备等从外部输入关于记录纸P的类型等的信息来得到上述控制参数。
因此，通过根据输送路径的规格和状态、输送对象(记录纸)的特征和尺寸等适当地改变控制参数，可减小在输送路径上变化的输送阻力(输送载荷)相对于硬度不同的各种类型记录纸的效果，另外，可提高LF输送辊4的输送量的精确度。
接下来，关于两个电动机、也就是LF输送电动机25和U形反转输送电动机32的伺服控制，如上所述，主要控制LF输送辊4，次要控制U形反转输送辊205和206。
首先，与U形反转输送辊205和206的驱动电动机32的操作无关地确定LF输送辊4的驱动电动机25的伺服参数。LF输送电动机25的伺服参数被如此确定，即，在记录纸P仅由LF输送辊4输送的状态下优化控制LF输送辊4。因此，LF输送电动机25的伺服参数基本上与在ASF纸张供给中供给记录纸以在记录纸上进行打印(记录)的情况中的输送操作中使用的参数相同。另一方面，对用于控制U形反转输送辊205和206的操作的U形反转输送电动机32的伺服参数，施加较少的控制，从而LF输送辊4和LF输送电动机25的控制不会受很大影响。作为一个示例，比例项的增益被设定得较小。
为了使得U形反转输送辊205和206的操作尽可能地理想，应将增益设定得很高，从而消除外部干扰的影响。然而，由于U形反转输送辊205和206经受其中外部干扰较大的U形转弯形状路径的输送阻力，即使U形反转输送辊205和206的操作被理想地控制，但通过U形反转输送辊205和206的记录纸P的供给量也随着输送阻力而变化。因此，不可能以理想的输送量供给记录纸P。另外，对于外部干扰的不易感受性是指这两个控制系统与记录纸P相互衔接，因此，记录纸P的输送量与U形反转输送辊205和206的供给量之间的差异(一种类型的外部干扰)易于施加到受到主要控制的LF输送辊4上。
通常，在不会发生振荡的范围内将伺服的增益设定得尽可能高。然而，对于U形反转输送电动机32，如此确定伺服增益，即，使LF输送电动机25的控制和操作曲线尽可能少地受到影响。也就是说，优选根据记录纸P的操作来操作U形反转输送电动机32，其中通过LF输送电动机25的控制输送该记录纸P。因此，U形反转输送电动机32的控制增益被设定为较小的值。
在这样的控制条件下，优选将用于指示启动U形反转输送电动机32的定时设定得与用以指示启动LF输送电动机25的定时相同，从而使这两个电动机的启动定时同步，并且最好自动地确定实际的运动，这是因为U形反转输送电动机32的轨迹随着记录纸P的状态受到干扰。
在本实施例中，上述方法不仅适用于在U形反转供给的情况下的打印，而且还同样地适用于在自动双面打印的情况下的打印。在这种情况下，如果输送阻力与U形反转供给的输送阻力相同，可根据现在这样地使用上述方法。然而，如果存在其中输送阻力在双面输送路径中不同的区域，可根据该区域设定参数。另外，由于记录纸的长度由第一纸张位置检测传感器杆318确定，所以可在记录纸P到达第二纸张位置检测传感器杆330之前识别记录纸P后边缘的位置。
如上所述，通过U形反转输送辊的控制，可抑制由于输送路径的形状和U形反转输送辊的布置而引起的输送阻力或输送力的变化，减小来自输送阻力负荷力的影响以及由于该控制产生的外部干扰。因此，可减小输送辊的输送量的变化，以便得到高图像质量的打印。应该注意的是，输送路径的形状不局限于U形转弯形状路径，并且记录纸P接触引导部分(后导向部分等)的状态也不局限于上述情况。
第二实施例本发明第二实施例中的记录设备的主要构成与第一实施例中所述的主要构成相同，因此，这里将省略对其的描述。
在第二实施例中，使用来自于打印机驱动器的纸张长度作为用于识别记录纸P后边缘位置的单元。可根据来自于打印机驱动器的纸张长度、输送的实际供给量以及预先确定的输送路径的形状获取记录纸P后边缘的位置。因此，甚至在记录纸P的后边缘沿输送方向处于第二纸张位置检测传感器杆330的上游侧处的区域中，也可适当地设定参数。通过去掉第二纸张位置检测传感器杆330，还可以低成本实现类似的效果。
另外，除阈值的区域部分以外，用于切换U形反转输送辊的供给量的校正值和基点位置的阈值被设定为关于记录纸P的后边缘位置的函数或表格。因此，在输送阻力或输送力太复杂而不能通过具有几个区域的方法得到近似值的情况下，可进行有效的控制。因此，LF输送辊4处输送量的变化被减小，以便于实现高图像质量的打印。
而且，存在这样一种情况，即，LF输送辊4和U形反转输送辊205和206的输送量由于它们零部件的直径公差而变得不均匀。在这一点上，可通过由装运之前进行的测试输送或用户改变和设定输送量的校正值来减小该影响。更具体地说，在该情况下的校正值是从U形反转输送编码器中关于记录纸的测试输送的输出历史数据中得到的，该记录纸的摩擦系数和硬度(刚度)都是预先已知的。也就是说，在停止处的返回量相对于预先估计的U形反转输送编码器的输出值较大的情况下，U形反转输送辊205的输送量大于LF输送辊4的输送量。因此，根据U形反转输送编码器的输出值的返回量大小，为了均匀地减小U形反转的输送量而增加输送量校正值就足够了。另一方面。在返回量相对于U形反转输送编码器的输出值较小的情况下，为了增加输送量，增加输送量校正值就足够了。特别地，在通过由用户进行的测试输送而改变或设定校正值的情况下，甚至在辊的直径由于温度等方面的改变而变化以及辊的摩擦阻力随着时间的推移而变化的各种操作条件下，也可获得适当的供给量。从而，可提供稳定并且高质量的输出图像。
其它实施例如上所述，在第一实施例和第二实施例中已描述了记录介质在喷墨记录设备中的输送，然而，本发明还可适用于电摄影记录设备。另外，本发明还可应用于图像输入设备、复印机等用于读取纸张型原稿。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但是应该理解的是，本发明不限于所披露的实施例。相反，本发明旨在覆盖包含在所附权利要求的实质和范围内的各种改型和等价设置。以下权利要求的范围应符合最广义的解释，以便包含所有这样的改型和等价结构及功能。
权利要求
1.一种记录设备，用于通过使用多个输送单元输送记录介质，以便使用记录头在记录介质上进行记录，该记录设备包括设置在用于输送记录介质的输送路径的下游侧处的第一输送辊和设置在该输送路径的上游侧处的第二输送辊；被构造成分别独立地驱动第一输送辊和第二输送辊的第一驱动单元和第二驱动单元；以及控制单元，其被构造成分别根据第一输送辊和第二输送辊的旋转量进行第一驱动单元和第二驱动单元的反馈控制，其中，控制单元限定了不同于第一输送辊的驱动的用于第二输送辊的驱动控制的设定。
2.依照权利要求1所述的记录设备，其特征在于，驱动控制的设定为第二输送辊的旋转量。
3.依照权利要求1所述的记录设备，其特征在于，在实际停止位置相对于目标停止位置的偏离量达到预定阈值的情况下，控制单元改变目标停止位置。
4.依照权利要求1所述的记录设备，其特征在于，在实际停止位置相对于目标停止位置的偏离量达到预定阈值的情况下，控制单元改变用于目标停止位置的基准。
5.依照权利要求1所述的记录设备，其特征在于，控制单元控制第二驱动单元，以在第二输送辊到达目标停止位置的时刻改变施加在第二输送辊上的驱动力，以及施加在第二输送辊上的驱动控制的设定为在第二输送辊到达目标停止位置的时刻和之后的第二驱动单元的外加驱动力。
6.依照权利要求5所述的记录设备，其特征在于，在第二输送辊到达目标停止位置的时刻和之后，第二驱动单元的驱动力为在这样一个水平沿正常方向旋转的驱动力，即，在该水平下，第二输送辊在停止操作中不沿反向旋转。
7.依照权利要求5所述的记录设备，其特征在于，控制单元控制第二驱动单元，以进一步改变在目标停止位置处已经变化的用于第二输送辊的外加驱动力，以及在该处外加的驱动力由第二驱动单元进一步改变的点沿输送方向位于第二输送辊的目标停止位置的下游侧。
8.依照权利要求1所述的记录设备，其特征在于，控制单元根据输送路径中记录介质的后边缘的位置改变用于第二输送辊的驱动控制的设定。
9.依照权利要求1所述的记录设备，其特征在于，施加在第二输送辊上的驱动控制的设定为一个控制增益参数，以及控制单元相对于只有第二输送辊的最优控制的增益值将控制增益参数设定为较小的值。
10.依照权利要求1所述的记录设备，其特征在于，控制单元将第一输送辊的启动定时和第二输送辊的启动定时设定为彼此同时发生。
11.依照权利要求1所述的记录设备，其特征在于，控制单元根据第一输送辊的旋转量控制记录介质的输送量。
12.一种输送设备，用于通过使多个输送单元同步来输送被输送对象，该输送设备包括设置在用于输送被输送对象的输送路径的下游侧处的第一输送辊和设置在输送路径的上游侧处的第二输送辊；被构造成分别独立地驱动第一输送辊和第二输送辊的第一驱动单元和第二驱动单元；以及控制单元，其被构造成分别根据第一输送辊和第二输送辊的旋转量进行第一驱动单元和第二驱动单元的反馈控制，其中，控制单元限定了不同于第一输送辊的驱动的用于第二输送辊的驱动控制的设定。
全文摘要
一种同步输送被输送对象的输送设备包括设置在用于输送被输送对象的输送路径的下游侧的第一输送辊和设置在该输送路径的上游侧的第二输送辊；分别用于独立地驱动第一输送辊和第二输送辊的第一驱动单元和第二驱动单元；用于分别根据第一输送辊和第二输送辊的旋转量进行第一驱动单元和第二驱动单元的反馈控制的控制单元。控制单元限定了不同于第一输送辊的驱动的用于第二输送辊的驱动控制的设定。
文档编号B41J13/00GK1727196SQ2005100871
公开日2006年2月1日 申请日期2005年7月27日 优先权日2004年7月28日
发明者斋藤弘幸, 田口基之 申请人:佳能株式会社