打印设备、输送设备及控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种打印设备、输送设备及控制方法。该打印设备包括：打印单元；第一输送单元和第二输送单元，用于输送打印介质；驱动单元，用于驱动所述第一输送单元和所述第二输送单元；以及控制单元，用于对所述驱动单元进行控制。所述打印介质的输送状态从仅利用所述第一输送单元来输送所述打印介质的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述打印介质的第二输送状态。所述控制单元基于经由所述打印介质在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动来对所述驱动单元进行控制，以抑制所述打印介质的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动。
【专利说明】打印设备、输送设备及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及一种打印设备、输送设备及控制方法，尤其涉及打印介质等的输送技术。
【背景技术】
[0002]近年来，诸如复印机或打印机等的打印设备经常用来打印照片图像。特别地，喷墨打印设备可以基于墨滴尺寸的减小和图像处理技术的提高来形成与卤化银照片相同质量的图像。
[0003]针对更高图像质量的要求的背景，需要高精度地输送打印介质。特别地，关于用于输送打印介质的辊，由于打印介质输送量与辊的外径几乎成比例，因此需要非常高的精度。然而，辊的加工精度有限。因而，需要能够实现高输送精度而不论辊的外径如何变化或辊如何偏心的输送控制。
[0004]通常，打印设备的主要打印单元由打印头和设置在该打印头的上游或下游侧的多个输送辊构成。在这种结构的打印设备中，在输送中所涉及的在对辊进行切换时的输送量对于打印介质输送精度来说尤其是个问题。例如，在从仅利用上游测的输送辊来输送打印介质的状态切换至利用上游侧和下游侧的两个输送辊来输送打印介质的状态的情况下，输送精度可能由于这些输送辊之间的输送量差的影响而下降。这导致图像质量下降。为了应对该问题，日本特开平4-148958提出了对切换输送状态时的输送量进行校正的方法。
[0005]在利用上游侧和下游侧的两个输送辊来输送打印介质的状态下，负荷会起作用从而使输送辊的输送量均一。更具体地，反方向上的力经由打印介质而施加到这些输送辊上。这些力会导致输送辊滑移并且使它们的输送量相等。
[0006]现在更加详细地研究该现象。由于作用于输送辊的负荷，因而还发生输送辊向着自身弯曲的另一现象。由于这种弯曲会导致夹持打印介质的输送辊移位，因此打印介质的位置也改变。这导致输送精度下降。
[0007]另外，紧挨在切换输送状态之后，施加至输送辊的负荷会发生波动然后转变为稳定状态。日本特开平4-148958没有关注切换输送状态时的负荷波动。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种能够应对切换输送状态时的输送量波动的技术。
[0009]根据本发明，例如，提供一种打印设备，包括:打印单元，用于在打印介质上打印图像；第一输送单元，用于输送所述打印介质；第二输送单元，其设置在沿着所述打印介质的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述打印介质；驱动单元，用于驱动所述第一输送单元和所述第二输送单元；以及控制单元，用于对所述驱动单元进行控制，所述打印介质的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述打印介质的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述打印介质的第二输送状态，其中，所述控制单元基于经由所述打印介质在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动，来对所述驱动单元进行控制，以抑制所述打印介质的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动。
[0010]根据本发明，例如，提供一种打印设备，包括:打印单元，用于在打印介质上打印图像；第一输送单元，用于输送所述打印介质；第二输送单元，其设置在沿着所述打印介质的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述打印介质；驱动单元，用于驱动所述第一输送单元和所述第二输送单元；以及控制单元，用于对所述驱动单元进行控制，所述打印介质的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述打印介质的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述打印介质的第二输送状态，其中，所述控制单元基于经由所述打印介质在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动，来对所述打印单元的打印时刻进行控制，以抑制由于所述打印介质的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动所引起的打印位置的偏移。
[0011]根据本发明，例如，提供一种输送设备，包括:第一输送单兀，用于输送要输送的对象；第二输送单兀，其设置在沿着所述要输送的对象的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述要输送的对象；驱动单元，用于驱动所述第一输送单元和所述第二输送单元；以及控制单元，用于对所述驱动单元进行控制，所述要输送的对象的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述要输送的对象的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述要输送的对象的第二输送状态，其中，所述控制单元基于经由所述要输送的对象在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动，来对所述驱动单元进行控制，以抑制所述要输送的对象的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动。
[0012]根据本发明，例如，提供一种打印设备的控制方法，所述打印设备包括:打印单元，用于在打印介质上打印图像；第一输送单元，用于输送所述打印介质；第二输送单元，其设置在沿着所述打印介质的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述打印介质；以及驱动单元，用于对所述第一输送单元和所述第二输送单元进行驱动，所述控制方法包括:对所述驱动单元进行控制，以使得所述打印介质的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述打印介质的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述打印介质的第二输送状态，以及基于经由所述打印介质在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动，来对所述打印单元的打印时刻进行控制，以抑制由于所述打印介质的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动所引起的打印位置的偏移。
[0013]根据本发明，例如，提供一种输送设备的控制方法，所述输送设备包括:第一输送单元，用于输送要输送的对象；第二输送单元，其设置在沿着所述要输送的对象的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述要输送的对象；以及驱动单元，用于对所述第一输送单元和所述第二输送单元进行驱动，所述控制方法包括:对所述驱动单元进行控制，以使得所述要输送的对象的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述要输送的对象的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述要输送的对象的第二输送状态；以及基于经由所述要输送的对象在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动来对所述驱动单元进行控制，以抑制所述要输送的对象的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动。
[0014]通过以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是根据本发明的一个实施例的打印设备的机构单元的立体图；
[0016]图2是图1所示的打印设备的控制框图；
[0017]图3是示出施加至输送辊的负荷的计算结果的图；
[0018]图4是示出打印介质的输送量的计算结果的图；
[0019]图5是输送辊的转动相位间隔的概念图；
[0020]图6是示出存储各个转动相位间隔的输送量的表的示例的图；
[0021]图7是示出用于获取实际输送量的测试图案的示例的图；
[0022]图8是打印操作时的控制的流程图；
[0023]图9是示出存储转动相位、负荷和输送量的表的示例的图；
[0024]图10是根据另一实施例的打印设备的机构单元的立体图；
[0025]图11是示出存储针对图10所示的打印设备中的各转动相位间隔的输送量的表的示例的图；
[0026]图12是图10所示的打印设备中打印操作时的控制的流程图；以及
[0027]图13是示出数学表达式的图。
【具体实施方式】
[0028]第一实施例
[0029]图1是根据本实施例的打印设备A的机构单元的立体图。在本实施例中，将说明本发明应用于串行喷墨打印设备的情况。然而，本发明还可应用于其它类型的打印设备。
[0030]注意，“打印(print) ”不仅包括诸如字符和图形等的重要信息的形成，而且还广泛包括打印介质上的图像、画和图案等的形成或者针对介质的处理，而与它们是否可视化以使人们可在视觉上对其进行感知无关。另外，在本实施例中，假定“打印介质”是纸张薄片，但还可以是布料或塑料膜等。
[0031]设备的结构
[0032]打印设备A主要包括:打印单元，用于在打印介质上进行打印；薄片进给单元(未示出)，用于进给打印介质；薄片输送单元，用于输送打印介质；以及控制单元，用于控制各机构的操作。以下将说明各单元。
[0033]打印单元利用安装在滑架I上的打印头(未示出)来在打印介质上打印图像。后面要说明的薄片输送单元所输送的打印介质由台板9从下方支撑。位于上方的打印头排出墨以将基于打印图像信息的图像打印在打印介质上。滑架I可以由驱动机构(未示出)在与图1所不的输送方向D垂直的扫描方向E上移动。滑架I在扫描方向上进行移动的同时在打印介质宽度方向上打印图像。滑架I设置有扫描器(光学传感器)101。
[0034]薄片进给单元(未示出)设置在沿着输送方向的相对于打印单元的上游。薄片进给单元将各个打印介质从一捆打印介质中分离并将其供给至薄片输送单元。
[0035]薄片输送单元设置在沿着输送方向的相对于薄片进给单元的下游并且输送从薄片进给单元进给的打印介质。薄片输送单元包括输送单元RC1、输送单元RC2和驱动单元DR0薄片输送单元的主要机构由主侧板10、右侧板11和左侧板12支撑。
[0036]输送单元RCl设置在沿着打印介质输送方向的相对于打印单元的上游。输送单元RCl包括主输送辊2和夹紧辊3，并且输送夹持在这两者之间的打印介质。主输送辊2由表面涂层为细微陶瓷颗粒的金属轴构成。两端的金属部分分别由右侧板11和左侧板12利用轴承支撑。各夹紧辊保持件4保持多个夹紧辊3。夹紧辊3是根据主输送辊2而转动的转动构件。夹紧辊保持件4利用夹紧辊弹簧(未示出)使夹紧辊3压抵主输送辊2。
[0037]输送单元RC2设置在沿着打印介质输送方向相对于输送单元RCl和打印单元的下游。输送单元RC2包括排出辊6和棘轮7，并且输送夹持在这两者之间的打印介质。排出辊6由金属轴和橡胶部构成。多个棘轮7安装至设置在与排出辊6相对的位置处的棘轮保持件(未示出)。棘轮7是根据排出辊6而转动的转动构件。各个弹簧8均由棒状螺旋弹簧构成，并使棘轮7压抵排出辊6。
[0038]驱动单元DR驱动输送单元RCl和输送单元RC2。驱动单元DR包括作为驱动源的由DC马达构成的输送马达13。输送马达13的驱动力经由输送马达滑轮14和正时带15传递至设置在主输送辊2的轴上的滑轮齿轮16。由此主输送辊2转动。滑轮齿轮16包括滑轮部和齿轮部。齿轮部的驱动经由空转齿轮17传递至排出辊齿轮18。由此同样驱动了排出辊6。
[0039]打印设备A包括用于检测主输送辊2的转动量的传感器。该传感器包括码盘19和编码器传感器20。码盘19直接同轴连接至主输送辊2。以150?3601pi的间距形成狭缝。编码器传感器20固定至左侧板12，并且读取码盘19上的狭缝的经过的计数和时刻。
[0040]在码盘19上形成有用于检测主输送辊12的原点相位的原点相位狭缝。编码器传感器20检测该原点相位狭缝，由此检测主输送辊2的原点相位位置。
[0041]在本实施例中，主输送辊2和排出辊6之间的速度比为1:1。构成到主输送辊2和排出辊6的驱动传动机构的输送辊齿轮16、空转齿轮17和排出辊齿轮18之间的速度比也为1:1。利用该结构，主输送辊2的转动周期与排出辊6和这些齿轮的转动周期相等。在主输送辊2转动了一个周期时，排出辊6和这些齿轮也转动了一个周期。
[0042]因而，在本实施例中，还可以利用设置在主输送辊2上的码盘19和编码器传感器20来管理排出辊6的转动量。当然，可以设置排出辊6的转动量传感器。
[0043]此外，由于诸如辊的偏心或齿轮的传递误差等的几何偏移而发生并且根据各辊和齿轮的转动相位而波动的所有输送量误差，都集中在主输送辊2的转动一圈中。
[0044]注意，在本实施例中，将仅利用主输送辊2来输送打印介质的状态称为第一输送状态。将利用主输送棍2和排出棍6的协作来输送打印介质的状态称为第二输送状态。将仅利用排出辊6来输送打印介质的状态称为第三输送状态。也就是说，在从薄片进给单元输送打印介质时，首先获得第一输送状态。在利用主输送辊2进行打印介质输送、并且打印介质到达排出辊6时，获得第二输送状态。在利用主输送辊2和排出辊6进行打印介质输送、并且打印介质离开主输送辊2时，获得第三输送状态。
[0045]在本实施例中，如后面将说明的，假定第一输送状态下的输送量(即，主输送辊2的输送量)和第三输送状态下的输送量(即，排出辊6的输送量)是已知的，计算第二输送状态下的输送量。
[0046]图2是用于说明打印设备A的控制单元的结构的框图。控制单元91控制打印设备A的各机构单元的操作。这里将仅说明与本发明的说明相关联的部分。CPU501在整体上对打印设备A进行控制。控制器502辅助CPU501并且控制马达506和打印头的驱动。
[0047]R0M504存储后面要说明的公式和CPU501的控制程序等。EEPR0M508存储后面要说明的输送量信息等。注意，可以采用其它的存储装置来代替R0M504和EEPR0M508。
[0048]马达驱动器507驱动马达506。马达506包括上述的输送马达13。传感器505包括编码器传感器20和边缘检测器。该边缘检测器例如包括光传感器，该光传感器配置于打印单元的上游侧并且用于检测打印介质的前端的经过。
[0049]例如，根据存储在R0M504中的公式，CPU501根据存储在EEPR0M508中的输送量信息来计算第二输送状态下的输送量。另外，例如，在输送打印介质时，CPU501经由马达驱动器507来驱动马达506并且使主输送辊2和排出辊6转动。此时，CPU501从编码器传感器20获取主输送辊2的原点相位信息和转动量信息，由此使主输送辊2精确地转动。CPU501还基于边缘检测器所进行的打印介质边缘检测来检测打印介质的输送位置，并且掌握从第一输送状态切换至第二输送状态的时刻。CPU501基于该时刻和第二输送量的计算结果来设置主输送辊2和排出辊6各自的转动量(驱动单元DR针对马达13的控制量)。
[0050]控制示例
[0051]接着将主要针对打印介质的输送控制来说明打印设备A的控制示例。注意，本实施例假定对应于仅上游侧的主输送辊2的预定转数的输送量和对应于仅下游侧的排出辊6的预定转数的输送量存在差异。有意识地给予这些辊的输送量以这种差异(例如，改变辊的直径)。然而，即使并非有意给予这种差异，各辊之间的外径上的加工偏差或辊的偏心最终也会导致出现该差异。
[0052]在本实施例中，进行控制以抑制在从第一输送状态切换至第二输送状态时发生的输送量波动。随着输送继续进行，第二输送状态下的输送变为稳定状态。也就是说，通过转变为稳定状态，使得输送量稳定。因而，可以将切换时发生的输送量波动视为在稳定状态之前的不稳定状态下瞬时变化的输送量。因而，以下将通过将切换时发生的输送量波动视为瞬态输送量变化来进行说明。
[0053]设β LF是第一输送状态下的输送量、并且β EJ是第三输送状态下的输送量。如上所述，输送量和不同。还设3^^是第二输送状态下的输送量。第二输送状态是主输送棍2和排出棍 6协同输送打印介质的输送状态。因而，在第二输送状态下，通过调整主输送棍2和排出棍6之间的输送量来确定β U15J。
[0054]已知打印介质的输送量在经由打印介质而在辊之间产生负荷的情况下变小，并且这些辊滑移。这可以通过在使用具有已知值的重量的悬挂重物来对打印介质施加负荷的同时实际测量打印介质的输送量，并且计算相对于该重量的负荷的滑移程度，来简单地进行确认。
[0055]将与相对于负荷的输送变化量有关的值称为输送特性系数α。在本实施例中,输送特性系数α是表示相对于负荷的滑移量的值。将更加详细地说明该值α。值α是通过K施加负荷时的输送量)-(未施加负荷时的输送量)}/(负荷大小)来计算的。因而，单位为mm/N，并且值为负。该值α可以通过对主输送辊2和排出辊6各自进行实验来预先获得。将这些值定义为Ctlir和αΕ；。
[0056]由于通过使负荷在主输送棍2和排出棍6的两个轴之间进行相互作用来确定输送量β LFEJ,因此通过图13所示的方程式I来给出各辊上的打印介质的输送量。设Rf是施加至主输送辊2的负荷，并且Fu是施加至排出辊6的负荷。注意，两个力Fm和Fm的正反向与输送方向相反。
[0057]在图13的方程式I中，基于作用力和反作用力的定律，FlJP Fe:保持Flf=-Fe:的关系。在将该关系应用于图13的方程式I时，通过图13的方程式2给出
[0058]因而，可以使用图13的方程式2来获得第二输送状态下的施加于两个辊2和6的力。在将如此获得的力Kf代入图13的方程式I的其中一个时，可以计算出第二输送状态下的输送量还可以基于该力以及辊2和6的刚性系数来计算各辊的弯曲量。注意，刚性系数是与各个辊相对于负荷的移位量相关联的值，并且可以根据各辊的机械材料物理性质和几何结构来计算。
[0059]图13的方程式2仅在第二输送状态已变为稳定状态的受限的状况下才成立。在主输送辊2和排出辊6的弯曲进一步发展的过程中，夹持打印介质的主输送辊2和排出辊6由于这种弯曲而向着自身移位。由于该原因，打印介质夹持位置改变。由于打印介质的位置随之改变，因此输送量明显改变。像这样，输送量由于主输送辊2和排出辊6的移位而改变。
[0060]这种输送量变化瞬时发生。在主输送辊2和排出辊6的弯曲的发展完成时，输送量稳定。也就是说，从第一输送状态切换至第二输送状态时的输送量甚至需要考虑各辊的弯曲的瞬态变化。
[0061]可以将上述的由于输送辊的弯曲所引起的输送量变化表示为图13的方程式3。设Xlf和Xei是由于主输送辊2和排出辊6的弯曲所引起的输送量变化。设Ku和Kei是主输送辊2和排出辊6的刚性系数。设δ Flf和δ Fej是施加至主输送辊2和排出辊6的负荷的变化量。注意，刚性系数Ku和Kei是根据主输送辊2和排出辊6的机械材料物理性质和几何结构计算出的。
[0062]如通过图13的方程式可以明显看出，其使用胡克定律(Hooke’s law)来计算由于负荷的变化所产生的移位量。在将)^和Xu作为新的项分别添加至图13的方程式I的情况下，可以表达考虑了瞬态部分的输送量变化。
[0063]考虑负荷变化的过程，设置Fw=Ftl, F1, , Fn+1,...0如上所述，基于作用力和反作用力的定律，Fu=Fei成立。因而，通过图13的方程式4给出直到负荷WFn变化为Fn+1为止的输送量。在针对Fn+1对图13的方程组4求解时，可以使用Fn将Fn+1表示为图13的方程式5。
[0064]如通过以上说明可以看出，可以使用任意位置处的负荷量Fn来计算下一位置处的负荷量Fn+1。也就是说，在给出初始条件(初始值)的情况下，可以使用图13的方程式5来递归地计算负荷波动。注意，初始条件是从第一输送状态切换至第二输送状态时施加至主输送辊2和排出辊6的负荷Ftl,当然，F0为O。[0065]图3是示出在给定条件下切换至第二输送状态之后的根据辊转动量而改变的负荷Fm的计算结果的图。该图表示在主输送辊2的输送量大于排出辊6的输送量的情况下的结果。设Qtl是切换至第二输送状态的瞬间的转动相位，设ΘΑ是辊的弯曲发展完成时的转动相位。如上所述，可以通过图13的方程式2来计算转动相位为ΘΑ之后的负荷。也就是说，在从转动相位Qtl起直到ΘΑ为止的输送期间发生负荷的瞬态变化。转动相位04根据主输送辊2和排出辊6的输送特性系数α或刚性系数K而改变。
[0066]在将以上计算出的负荷波动代入图13的方程组4中的第一个方程式时，可以计算出包括第二输送状态的瞬态部分的输送量变化图4示出使用图3所示的与转动量相对应的负荷变化所计算出的0^^的结果。与负荷相同，输送量也在转动相位从Qtl到ΘΑ期间瞬态变化，并且在转动相位为94之后稳定下来。因而，可以使用上述的方程式和计算过程来计算包括瞬态部分的输送量变化。
[0067]在没有考虑瞬态变化的情况下，Qtl~ΘΑ区域内的输送量与04之后的输送量相同。这由图4中的点划线来表示。在考虑到瞬态变化的情况下，可以将输送精度提高与图4中的实线和点划线之间的差异相对应的程度。
[0068]注意，存在主输送辊2和排出辊6的偏心等，输送量以每预定单位的转动角度而波动。可以考虑到该输送量波动来应用图13的方程式4和5。此时，考虑到和随时间的经过而改变来进行对图13的方程式4和5的代入。这样使得可以计算出负荷F和第二输送状态下的输送量Plpej。
[0069]接着将参考图5、6和7说明通过实际测量来获取第一输送状态和第三输送状态下预定输送单位(在这种情况下，该单位是每相位(转动角度))的输送量(以下称为相位波动输送量)的方法。注意，以下要说明的相位波动输送量获取方法仅是示例，并且还可以采用其它方法。可以在工厂内或者由用户在实际打印之前进行这种相位波动输送量获取。
[0070]图5是通过将辊外周分割为8个部分所形成的8个转动相位间隔SI~S8的概念图。参考图5，位置psl~ps8各自表示如下的辊的转动相位的位置:在打印后面要说明的测试图案时，在该位置处开始薄片的输送。注意，在本实施例中，将主输送辊2和排出辊6各自的外周分割为8个部分，并且针对8个转动相位间隔SI~S8的每一个来控制输送量校正。
[0071]图6示出存储第一输送状态和第三输送状态下预定转动相位间隔的相位波动输送量L的表(输送量信息)。
[0072]针对主输送棍2和排出棍6,将相位波动输送量L分别设置为Luq~Llj8和Liyi~LE18。使用相位波动输送量L来确定实际打印操作中切换输送状态时的输送量和βΕ1。参考图6，与第一输送状态和第三输送状态相对应地，针对8个转动相位间隔SI~S8各自存储相位波动输送量L。图7是示出用于获取与第一输送状态和第三输送状态有关的相位波动输送量L的测试图案的示例的图。
[0073]首先，进行上述的辊原点相位检测处理以确定辊的原点并且设置能够管理各辊的转动相位的状态。在这种状态下，打印如图7所示的测试图案P。
[0074]在打印测试图案P时，首先，在仅利用主输送辊2来输送打印介质的第一状态下打印测试图案Ρ1。在薄片的前端经过了主输送辊2之后，输送该薄片，直到主输送辊2的转动相位到达位置psl为止。[0075]在薄片位置psl处，打印第一测试图案1001。在该图案打印结束之后，从位置psl开始薄片的输送。输送该薄片直到辊的转动相位到达位置ps2为止，并且打印第二测试图案1002。在这种情况下，第一测试图案1001和第二测试图案1002之间的图案间隔与从位置psl到位置ps2的转动相位间隔SI的输送量相对应。同样，在第二图案打印结束之后，从位置ps2开始薄片的输送。输送该薄片直到辊的转动相位到达位置ps3为止，并且打印第三测试图案1003。
[0076]重复进行上述操作，直到主输送辊2的转动相位再次返回至位置psl为止。在本实施例中，通过重复进行该操作打印出9个测试图案1001?1009。
[0077]随后，在仅利用排出棍6来输送打印介质的第三输送状态下打印测试图案P2。在薄片的后端经过了主输送辊2的辊隙部、并且排出辊6的转动相位到达位置psl之后，打印第一测试图案1011。接着，从位置psl开始薄片的输送。输送该薄片直到转动相位到达位置ps2为止，并且打印第二测试图案1012。重复进行上述操作，直到排出辊6的转动相位再次返回至位置psl为止。如此打印了 9个测试图案1011?1019。
[0078]在打印了所有测试图案之后，利用设置在滑架I上的扫描器(光学传感器)101来测量测试图案1001?1009和1011?1019之间的图案间隔。
[0079]测试图案1001?1009之间的图案间隔分别与主输送辊2的转动相位间隔SI?S8的输送量相对应。测试图案1011?1019之间的图案间隔分别与排出辊6的转动相位间隔SI?S8的输送量相对应。因而，可以通过测量测试图案1001?1009之间的图案间隔来获取第一输送状态下的转动相位间隔SI?S8的输送量。同样，可以通过测量测试图案1011?1019之间的图案间隔来获取第三输送状态下的转动相位间隔SI?S8的输送量。
[0080]注意，在本实施例中，在第一输送状态和第三输送状态下分别按8个图案间隔打印9个测试图案。图案间隔的数量与在打印设备中所管理的各辊的转动相位间隔的数量相等。在这种情况下，例如，为了提高测量精度，图案间隔的数量可以大于各辊的转动相位间隔的数量。可选地，为了缩短测量时间，图案间隔的数量可以小于各辊的转动相位间隔的数量。然而，在图案间隔的数量和各辊的转动相位间隔的数量不同的情况下，需要通过例如进行测量值的插值处理来计算各转动相位间隔的输送量。
[0081]将如此获得的针对各转动相位间隔而波动的输送量存储在图6所示的表的Lm?Llf8和Lui?Lu8中。利用这一系列操作,可以获取到第一输送状态和第三输送状态下的各转动相位间隔的相位波动输送量L。使用如此获得的相位波动输送量L，在实际打印操作时确定并且校正输送量β。
[0082]最后将参考图8和9来说明用于在进行实际打印操作的同时对打印介质的输送进行控制、以抑制在从第一输送状态转变为第二输送状态时输送量的波动的方法。图8示出实际打印操作中的控制过程。图9示出存储有在打印介质的前端进入排出辊6并且输送状态切换时的负荷和输送量的表。
[0083]在打印设备A接收到图像打印操作的信号时，薄片进给单元进给薄片，并且该薄片进入主输送辊2的上游侧的边缘检测器。参考图8，在步骤S0801中，边缘检测器检测薄片的前端位置，并且计算直至实际的打印开始位置为止的辊转动量。在步骤S0802中，基于所计算出的辊转动量来输送薄片并且将该薄片定位于打印开始位置。此时，薄片的前端经过主输送辊2，从而发生到第一输送状态的转变。之后，重复滑架I所进行的打印头移动和主输送辊2所进行的输送，由此执行打印操作。
[0084]在步骤S0803中，掌握薄片进入排出辊6的时刻。为此，基于步骤S0801中的薄片前端位置的检测结果来计算从当前薄片前端位置到进入排出辊6的辊转动量。可以根据该转动量计算结果来获得薄片的前端进入排出辊6时的主输送辊2和排出辊6的转动相位。
[0085]在步骤S0804中，计算在切换至第二输送状态时的施加至主输送辊2和排出辊6的负荷以及各输送状态下的输送量，并且将这两者存储在图9所示的表中。首先，基于步骤S0803中所掌握的主输送棍2和排出棍6的转动相位来存储第一输送状态和第三输送状态下的输送量β LP和3 EJ °
[0086]根据预先获取到的相位波动输送量L和已获取到相位波动输送量L的转动相位间隔来存储这些输送量。注意，转动相位Qtl表示切换至第二输送状态的瞬间的转动相位。
[0087]将详细说明存储方法。例如，在转动相位Θ ^与图5所示的位置ps2相对应的情况下，转动相位θρ θ 2>...与位置ps3、ps4、...相对应。因而,将相位波动输送量Llf2作为从转动相位Qtl起直到Q1为止的第一输送状态下的输送量进行存储。同样，将UF3、Llf4>...作为i^F2、^LF3>...进行存储。第三输送状态下的输送量也是根据上述方法存储的。
[0088]注意，计算施加至主输送辊2的负荷FpFyF3'...、Fn、Fn+1、...。可以通过将已存储的输送量βα和代入图13的方程式5来获得负荷。在本实施例中，转动相位Qtl处施加至主输送辊2的负荷Ftl的计算是通过存储O值来进行的。
[0089]使用这里计算出的负荷F对图13的方程组4中的任一个方程式进行求解，由此获得第二输送状态下的输送量i^FE1。将以上述方式计算出的值存储在图9所示的表中。
[0090]在步骤S805中，基于图9所示的表中所存储的第二输送状态下的输送量，在对主输送辊2和排出辊6的转动量进行校正的同时执行打印操作。设LA是实际输送薄片的输送量，则获得能够实现与输送量LA相对应的输送的转动相位，并且对输送马达13的驱动进行控制以执行直至该转动相位为止的输送。
[0091]更具体地，在从转动相位Qtl起输送的情况下，如^lfeji+^lfej2+...那样，对第二输送状态下的输送量β UTy进行相加。将该薄片一直输送至获得输送量LA的转动相位。例如，在输送量LA与相对应的情况下，执行从转动相位Qtl起直到02为止的输送。
[0092]注意，在输送量LA与输送量β LFEJ的总和不一致的情况下，获得输送量最接近输送量LA的转动相位，并且根据该转动相位来对转动量进行微调。例如，在输送量LA略大于^feji的情况下，要微调的转动量是Φ (rad)。在这种情况下，通过Φ = { (A-^feji)/^lfeJ2}*(02-0i)来计算转动量。在通过将如此计算出的微调后的转动量Φ与实际输送操作的转动量进行相加来执行输送的情况下，可以实现输送量LA的输送操作。
[0093]最后，在步骤S0806中，进行第二输送状态下的其余打印操作和第三输送状态下的打印操作。对于第二输送状态下的打印操作，可以基于上述步骤S0805的方法来对第二输送状态的整个打印区域进行输送。可选地，在输送量β 在一定程度上稳定之后，可以通过切换输送校正方法来进行输送。在第三输送状态下的打印操作结束时，在薄片的整个区域上的图像打印完成。之后，利用排出辊6将打印有图像的薄片排出到排出托盘上，由此完成了图像打印操作。[0094]如上所述，在本实施例中，在发生转变为第二输送状态的情况下，可以通过基于负荷F的波动执行输送操作来顺次进行图像打印。可以在抑制输送量的波动的同时进行图像打印。这样可以通过消除切换输送状态时的输送量波动来应对该输送量波动并且避免图像质量下降。
[0095]注意，在本实施例中，在第一输送状态下的打印操作之后的步骤S0805中，进行转变为第二输送状态时的输送量计算。然而，输送量计算并非必须总是在该时刻进行，其可以紧挨在检测到薄片前端位置之后进行。在设置有能够使薄片的前端进入排出辊6时的转动相位一致的结构的情况下，可以在薄片进给之前计算输送量。也就是说，可以预先进行输送量计算，只要可以掌握切换至第二输送状态时的转动相位即可。
[0096]在本实施例中，为了便于说明，将各辊的外周分割成8个转动相位间隔。然而，分割数量不限于此。在转变为第二输送状态时发生瞬态负荷波动的时间根据主输送辊2和排出辊6的结构等而改变。例如，在辊的刚性高的情况下，可以预期负荷波动在短时间内发生。在这种情况下，优选地，尽可能精细地对外周进行分割以获得更多个转动相位间隔，并且精细地计算瞬态负荷波动。此时，可以通过增加上述的测试图案的数量并且缩短图案间隔来进行测量。可选地，例如，可以通过对在不改变图案间隔的情况下所测量到的输送量进行插值处理来增加分割数量。
[0097]在本实施例中,在设置图6中的相位波动输送量L时,在第一输送状态和第三输送状态下实际测量Uf和LE1。然而，实际测量对象的输送状态不限于此。也就是说，可以基于第一输送状态和第二输送状态下的实际测量值来设置相位波动输送量(在这种情况下，获得与Lei和Luw有关的实际输送量的测量值)。可以基于第三输送状态和第二输送状态下的实际测量值来设置相位波动输送量(在这种情况下，获得与Lej和有关的实际输送量的测量值)。如果第二输送状态包括在实际测量对象中，使用图13中的两个方程式I来根据已知输送状态下的输送量计算第一输送状态和第三输送状态下的输送量，并且进行与上述相同的步骤从而计算出输送量变化。然而，图13的方程式I的第二输送状态下的输送量需要是负荷波动稳定的状态下的输送量。
[0098]在本实施例中，通过存储实际输送量来执行校正。然而，要存储的值不限于输送量。可以将这些输送量换算成校正值并且存储。为此，例如，可使用将理想输送量和实际输送量之间的偏移作为校正值进行存储的方法。在图像打印时，可以通过向理想输送量加上校正值或者从理想输送量中减去校正值来计算实际输送量。因而，基于所计算出的输送量来确定转动量。
[0099]本发明不仅可应用于诸如打印机等的打印设备，而且还可应用于用于输送各种要输送的对象的各种输送设备。例如，薄片进给扫描器。
[0100]第二实施例
[0101]在第一实施例中，消除切换输送状态时的输送量波动，以应对该输送量波动。作为代替，可以对图像打印时刻进行控制，以抑制由于输送状态转变为第二输送状态时的输送量波动所引起的打印位置的偏移。以下将以线型打印设备为例说明基于图像打印时刻来应对输送量波动的示例。
[0102]不同于串行打印设备，线型打印设备使用包括排列在薄片宽度方向上的打印喷嘴的线型打印头来同时进行输送和图像打印。首先将说明线型打印设备的典型特征。[0103]在所有包括线型打印设备的打印设备中，在打印头排出墨的时刻，打印头需要总是存在于理想输送位置。如同第一实施例的打印设备A那样，在交替执行输送和打印的打印设备中，对输送量进行校正，以使得在打印操作之前打印介质停在理想输送位置处。
[0104]然而，在线型打印设备中，由于在输送期间进行图像打印，因此需要在打印头排出墨的非常早的时刻执行校正。在这种打印设备中，与对打印介质的输送量进行校正相比，对打印头的图像打印时刻进行校正更为有效。
[0105]注意，在与打印头的排出时刻同步地对图像打印时刻进行精细的校正的情况下，可以避免图像质量下降。因而，通过以比作为上述实施例的1/8分割更加精细的方式分割辊的外周，获得打印介质的更多的输送量信息。在本实施例中，针对码盘的各狭缝间隔获得数千输送量信息。
[0106]在输送量信息的数量增加时，一般难以通过第一实施例所述的图案打印来获取相位间隔输送量。作为代替，例如，可以采用使用光学传感器来直接读取打印介质的输送量的方法。使用激光多普勒(Doppler)传感器等作为光学传感器，这里可以使用已知技术。
[0107]在本实施例中，假定使用设置在打印设备外的光学传感器来预先在工厂处等获取输送量信息、并且将该输送量信息存储在打印设备中的形式。
[0108]图10是根据本实施例的打印设备B的机构单元的立体图。如图10所示，打印头121被设计成覆盖整个薄片宽度。其余的机构单元与第一实施例的打印设备A相同。因而，相同的附图标记表示相同的部件，并且将省略针对这些部件的说明。
[0109]图11是不出存储根据本实施例的主输送棍2和排出棍6的相位波动输送量的表的图。
[0110]用于获取第一输送状态和第三输送状态下的相位波动输送量的方法的概念与第一实施例基本相同，除了:在打印介质输送期间，使用设置在打印设备外的光学传感器来针对码盘19的各狭缝获取输送量，而非如第一实施例那样利用打印测试图案来获取输送量。
[0111]在本实施例中，假定码盘19具有2，000个狭缝。预定相位间隔的数量为2，000个、即等于狭缝数量。图11示出根据本实施例的在第一输送状态和第三输送状态下获取到的转动相位间隔输送量L。
[0112]接着将说明在实际打印操作中从第一输送状态切换至第二输送状态时的图像打印时刻校正方法。图12示出实际打印操作中的校正控制过程。
[0113]除了校正对象不是辊的转动量而是图像打印时刻以外，该控制过程也与第一实施例基本相同。这里，将在假定已经计算出施加至主输送辊2的负荷和第二输送状态下的输送量β LFEJ的情况下，说明从计算图像打印时刻并且执行打印操作的步骤S1405起的处理。
[0114]在步骤S1405中，使用先前计算出的第二输送状态下的输送量来计算图像打印时刻，并且顺次执行打印操作。设LB是从切换至第二输送状态的瞬间的输送位置到下一图像打印的理想位置为止的输送距离。首先，获得能够实现与输送距离LB相对应的输送的转动相位。与第一实施例相同，可以通过对第二输送状态下的输送量进行相加来计算实现输送距离LB的转动相位。
[0115]将直至如此计算出的转动相位为止的转动量除以主输送辊2和排出辊6的转动速度，由此获得从切换至第二输送状态的瞬间起到下一图像打印为止的输送时间。例如，假定输送距离LB的输送与直至转动相位Θ 2为止的输送相对应。设ω (rps)是主输送棍2和排出辊6的转动速度，则通过以下公式给出输送时间t (秒)。
[0116]t={( θ 2- Θ 0)/2 Ji }/ω
[0117]在切换至第二输送状态之后，在输送时间t之后执行图像打印。同样在后续的图像打印中，基于直至下一图像打印的理想位置为止的输送距离和实现该输送距离的转动相位来确定输送时间t，并且执行图像打印。
[0118]以上述方式顺次执行图像打印使得可以在考虑到瞬态负荷波动的情况下执行图像打印。在步骤S1405完成之后，与第一实施例相同，在步骤S1406中执行其余的打印区域中的打印操作。
[0119]如上所述，通过对图像打印时刻进行校正来应对切换输送状态时的输送量波动，由此避免图像质量下降。
[0120]尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功倉泛。
【权利要求】
1.一种打印设备，包括: 打印单元，用于在打印介质上打印图像； 第一输送单元，用于输送所述打印介质； 第二输送单元，其设置在沿着所述打印介质的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述打印介质； 驱动单元，用于驱动所述第一输送单元和所述第二输送单元；以及 控制单元，用于对所述驱动单元进行控制， 所述打印介质的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述打印介质的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述打印介质的第二输送状态， 其中，所述控制单元基于经由所述打印介质在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动，来对所述驱动单元进行控制，以抑制所述打印介质的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动。
2.一种打印设备，包括: 打印单元，用于在打印介质上打印图像； 第一输送单元，用于输送所述打印介质； 第二输送单元，其设置在沿着所述打印介质的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述打印介质； 驱动单元，用于驱动所述第一输送单元和所述第二输送单元；以及 控制单元，用于对所述驱动单元进行控制， 所述打印介质的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述打印介质的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述打印介质的第二输送状态， 其中，所述控制单元基于经由所述打印介质在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动，来对所述打印单元的打印时刻进行控制，以抑制由于所述打印介质的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动所引起的打印位置的偏移。
3.根据权利要求1或2所述的打印设备，其中，所述控制单元使用所述打印介质的输送状态从所述第一输送状态切换至所述第二输送状态时的负荷作为初始值来计算所述第二输送状态下的之后的负荷。
4.根据权利要求1或2所述的打印设备，其中，所述输送量的波动至少包括由于因负荷引起的所述第一输送单元和所述第二输送单元的移位而导致的输送量的波动。
5.根据权利要求1或2所述的打印设备，其中，还包括存储单元，所述存储单元用于存储所述第一输送单元和所述第二输送单元各自的、与每预定输送单位的输送量相关联的输送量信息， 其中，所述控制单元基于所述输送量信息来计算负荷。
6.根据权利要求5所述的打印设备，其中，基于如下测量值来设置所述输送量信息: 所述第一输送状态下的所述打印介质的实际输送量的测量值、以及仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第二输送单元来输送所述打印介质的第三输送状态下的所述打印介质的实际输送量的测量值； 所述第一输送状态下的所述打印介质的实际输送量的测量值、以及所述第二输送状态下的所述打印介质的实际输送量的测量值；或者 所述第三输送状态下的所述打印介质的实际输送量的测量值、以及所述第二输送状态下的所述打印介质的实际输送量的测量值。
7.根据权利要求5所述的打印设备，其中，所述存储单元存储以下内容: 所述第一输送单元和所述第二输送单元各自的、与相对于负荷的输送变化量相关联的输送特性系数；以及 所述第一输送单元和所述第二输送单元各自的、与相对于负荷的移位量相关联的刚性系数， 其中，所述控制单元基于输送特性系数、刚性系数和负荷来设置控制量。
8.根据权利要求1或2所述的打印设备，其中，所述打印设备包括串行打印设备，所述串行打印设备用于通过在与所述打印介质的输送方向垂直的方向上扫描所述打印单元来形成所述图像。
9.根据权利要求1或2所述的打印设备，其中，所述打印设备包括线型打印设备，以及 所述打印单元包括线型打印头，其中所述线型打印头包含排列在与所述打印介质的输送方向垂直的方向上的打印喷嘴。
10.根据权利要求5所述的打印设备，其中，所述第一输送单元和所述第二输送单元各自包括:` 辊；以及 转动构件，用于根据所述辊而转动， 其中，所述打印介质是以夹持于所述辊和所述转动构件之间的状态被输送的，以及 所述预定输送单位是所述辊的转动角度。
11.一种输送设备，包括: 第一输送单兀，用于输送要输送的对象； 第二输送单元，其设置在沿着所述要输送的对象的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述要输送的对象； 驱动单元，用于驱动所述第一输送单元和所述第二输送单元；以及 控制单元，用于对所述驱动单元进行控制， 所述要输送的对象的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述要输送的对象的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述要输送的对象的第二输送状态， 其中，所述控制单元基于经由所述要输送的对象在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动，来对所述驱动单元进行控制，以抑制所述要输送的对象的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动。
12.—种打印设备的控制方法，所述打印设备包括: 打印单元，用于在打印介质上打印图像； 第一输送单元，用于输送所述打印介质； 第二输送单元，其设置在沿着所述打印介质的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述打印介质；以及 驱动单元，用于对所述第一输送单元和所述第二输送单元进行驱动， 所述控制方法包括: 对所述驱动单元进行控制，以使得所述打印介质的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述打印介质的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述打印介质的第二输送状态，以及 基于经由所述打印介质在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动，来对所述打印单元的打印时刻进行控制，以抑制由于所述打印介质的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动所引起的打印位置的偏移。
13.—种输送设备的控制方法，所述输送设备包括: 第一输送单兀，用于输送要输送的对象； 第二输送单元，其设置在沿着所述要输送的对象的输送方向的相对于所述第一输送单元的下游，并且用于输送所述要输送的对象；以及 驱动单元，用于对所述第一输送单元和所述第二输送单元进行驱动， 所述控制方法包括: 对所述驱动单元进行控制，以使得所述要输送的对象的输送状态从仅利用所述第一输送单元和所述第二输送单元中的所述第一输送单元来输送所述要输送的对象的第一输送状态转变为利用所述第一输送单元和所述第二输送单元这两者来输送所述要输送的对象的第二输送状态；以及 基于经由所述要输送的对象在所述第一输送单元和所述第二输送单元之间进行相互作用的负荷的波动来对所述驱动单元进行控制，以抑制所述要输送的对象的输送状态从所述第一输送状态转变为所述第二输送状态时的输送量的波动。
【文档编号】B41J13/00GK103660627SQ201310422116
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月16日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】江本勇气, 石田隆晃, 德田秀一, 吉池俊郎, 下西达德, 平手淳一, 增田圭志, 齐藤智之 申请人:佳能株式会社