打印機及打印方法

專利名稱：打印機及打印方法
技術領域：
本發明涉及打印機及打印方法。
背景技術：
在噴墨式打印機中，有具備多個DC電動機的打印機，控制該DC電 動機的驅動，搬送打印對象物或搬送具備打印頭的臺架(carriage)。在此， 近年來在噴墨式打印機中謀求打印質量的進一步提高。為了與該要求對 應，墨滴的微小化正在發展，為了使這種微小的墨滴彈落到所希望的位置 上，需要提高打印對象物的停止位置的定位精度。
在此，在專利文獻l中公開了一種方案，即提高這種打印對象物的停 止位置的定位精度。在該專利文獻l中公開了以下技術內容在離開目標 停止位置僅規定距離的跟前的部位設定速度計測位置，在驅動對象物到達 該速度計測位置的情況下，僅在與電動機的當前速度對應的時間之后切斷 對電動機的通電。再有，在該專利文獻1中，檢測編碼器具有的標尺(scale) 的邊緣(edge)，根據作為該檢測結果而得到的脈沖數來計算打印對象物 的搬送速度，計算該搬送速度與目標速度之間的偏差，并根據該偏差進行 PID控制用的運算。而且，還公開了以下技術內容，即對電動機施加進行 運算而得到的新的占空比(duty比)，以便能使打印對象物的搬送速度追 隨目標速度。
然而，在專利文獻l所公開的技術內容中，鑒于速度的偏差，確定切 斷對電動機的通電。在此，與一般在電動機的旋轉速度快時切斷通電相比， 電動機的旋轉速度慢時切斷通電的情況下，在每單位時間的移動距離小的 階段切斷通電，并且到停止為止的時間短，因此定位精度提高。因此，若 采取減慢打印對象物的搬送速度后切斷對電動機的通電，以提高定位精度 方法，則由于定位精度提高，故可以考慮這種方法。
在此，在當前的打印機中，在成為目標位置的位置使打印對象物停止 的情況下，也可以考慮采用以下方法，例如在到距目標位置少許的跟前規 定位置為止實施PID控制，并且自該規定位置后切斷對電動機的通電。該 情況下，打印對象物由于動作部分產生的摩擦，由停止之前的速度開始以 規定的減速度成比例地減速，最終停止在目標位置附近。另外，該情況下， 優選與摩擦相關的特性(停止特性)作為規定的內容預先存儲在打印機的 存儲器等中。
然而，在打印機中，由于外部環境的變化、動力傳輸部分或滑動部分 的時效變化等，有時停止特性會發生變動。這樣，即使在與停止特性變動 前相同的規定位置切斷通電，打印對象物實際停止的位置也會自該變動前 的停止位置偏離。因此，在購入打印機的最初階段，雖然停止位置是在目 標位置的附近停止，但隨著長期的使用，產生在停止位置自目標位置偏離 了很大程度的位置處停止的問題。
即使根據專利文獻1所公開的技術內容，也無法克服這種缺陷。再有， 即使在專利文獻1所公開的技術內容中組合了以下方法、即減慢打印對象 物的搬送速度后切斷通電的情況下也無法克服上述缺陷。
另外，即使在打印對象物的搬送速度在設想的速度以上的情況下，也 可以產生停止位置相對于目標位置偏離的問題。
專利文獻1特開2001-251878號公報(參照摘要、第0064段、圖 2、圖3等)

發明內容
本發明正是鑒于上述問題而進行的發明，其目的在于提供一種即使在 電動機的停止特性變動的情況下，也能提高被搬送物的停止位置的精度的 打印機及打印方法。
為了解決上述問題，本發明是一種打印機，其在打印對象物上執行打 印，其中該打印機包括電動機，其提供用于搬送被搬送物的驅動力；存 儲單元，其存儲與電動機的停止特性中的作為基準的停止特性相關的基準
信息；計測控制單元，其為了計測電動機實際的停止特性而控制驅動電動 機；補正輸出計算單元，其在由計測控制單元控制驅動電動機的情況下，
對實際的停止特性與作為基準的停止特性進行比較，以計算出補正輸出；
和補正輸出附加單元，其按照滿足用于使被搬送物停止的停止條件的方 式，向電動機輸出補正輸出。
在這樣構成的情況下，若用計測控制單元控制驅動電動機，則由補正 輸出計算單元對實際的停止特性和成為基準的停止特性進行比較，以計算
補正輸出。而且，該補正輸出以滿足被搬送物的停止條件的方式輸出。因 此，例如即使在長期使用打印機，停止特性變動的情況下，也能以沿襲規 定的停止特性的方式使電動機停止。由此，即使長期使用打印機，也能使 被搬送物不會從目標位置偏離地停止，能確保停止位置精度。再有，由于 提高了停止位置精度，故無需使電動機的旋轉速度降低，能提高生產率。
再有，其他發明是在上述發明的基礎上，補正輸出附加單元，在電動 機被驅動的狀態下，根據與該電動機相關的當前速度信息和作為基準的停 止特性，推定由電動機搬送的被搬送物的停止位置，并且在推定的停止位 置到達或超過作為被搬送物的目標的停止位置的情況下，設為滿足停止條 件，切斷用于驅動電動機的通電，并且向電動機輸出補正輸出。
在這樣構成的情況下，補正輸出附加單元根據與電動機相關的當前速 度信息和成為基準的停止特性，推定被搬送物的停止位置。因此，不涉及 電動機的當前旋轉速度(轉速)，也能推定被搬送物的停止位置，能確保 被搬送物的停止位置精度。再有，在所推定的被搬送物的停止位置到達或 超過作為被搬送物的目標的停止位置的情況下，由于設為滿足停止條件， 故被搬送物停止在目標停止位置之前，從而可以防止無法排出被搬送物的 故障產生。
進而，其他發明是在上述發明的基礎上，在電動機被驅動的狀態下，
由電動機驅動控制單元對電動機執行PID控制，按每個規定周期對該PID 控制中的PID計算進行運算，并且由位置檢測單元檢測基于電動機的被搬 送物的搬送量，該位置檢測單元對電動機驅動控制單元輸出作為數字信號 的檢測信號，而且電動機驅動控制單元在推定的停止位置到達或超過作為 目標的停止位置的情況下，切斷基于PID控制的通電。
在這樣構成的情況下，在電動機驅動控制單元中，根據來自位置檢測 單元的檢測信號的輸入，在所推定的停止位置到達或超過作為目標的停止
位置時切斷基于PID控制的通電。而且，該通電的切斷后，由于輸出補正 輸出，故能夠確保被搬送物的停止位置精度。再有，被搬送物停止在目標 停止位置的跟前，從而可以防止無法排出被搬送物的故障產生。
還有，其他發明在上述發明的基礎上，計測控制單元在初始啟動、即 電源接通之際，對電動機的實際停止特性進行計測。在這樣構成的情況下， 在打印機的電源接通之際，由計測控制單元計測電動機的實際停止特性。 因此，不會像在打印中間階段計測電動機的實際的停止特性的情況那樣， 打印動作中斷，而且不會成為生產率的障礙。
再有，其他發明是在上述發明的基礎上，補正輸出計算單元通過對以 目標速度驅動電動機時的實際占空比和與作為基準的停止特性存在相關 性的基準占空比進行比較，從而計算補正輸出。
在這樣構成的情況下，通過在以目標速度驅動電動機時的占空比和基 準占空比之間進行比較，從而能夠計算適應實際的電動機的驅動的補正輸 出。
進而，其他發明是在上述發明的基礎上，補正輸出計算單元通過對以 恒定的占空比驅動電動機時的實際速度和與作為基準的停止特性存在相 關性的基準速度進行比較，從而計算補正輸出。
在這樣構成的情況下，通過對以恒定占空比驅動電動機時的實際速度 和基準速度進行比較，從而能夠計算電動機中的負載的變動。
還有，其他發明是在上述發明的基礎上，被搬送物是打印對象物，電 動機是提供用于搬送打印對象物的驅動力的搬送電動機。
在這樣構成的情況下，即使在搬送電動機的停止之前發生負載變動， 或產生速度變動的情況下，也能使打印對象物以高精度停止在目標停止位 置。因此，能提高打印精度。再有，因為可以提高停止位置精度，故無需 使搬送電動機的旋轉速度降低等，也能提高整個打印動作的生產率。
再有，其他發明是一種打印方法，其是對打印對象物執行打印的方法， 該方法包括控制驅動步驟，為了計測提供用于搬送被搬送物的驅動力的 電動機的停止特性、即該電動機的實際的停止特性，而控制驅動電動機；
補正輸出計算步驟，在控制驅動步驟中控制驅動電動機的情況下，對所計 測的實際的停止特性和存儲單元所存儲的作為基準的停止特性進行比較，
以計算出補正輸出；和補正輸出附加步驟，按照滿足用于使被搬送物停止
的停止條件的方式，將補正輸出計算步驟中所計算出的補正輸出向電動機 輸出。
在這樣構成的情況下，若在控制驅動步驟中控制驅動電動機，則通過 補正輸出計算步驟比較實際的停止特性和作為基準的停止特性，計算補正 輸出。而且，在補正輸出附加步驟中，以滿足被搬送物的停止條件的方式 輸出該補正輸出。因此，例如即使在長期使用打印機，停止特性變動的情 況下，也能以沿襲規定的停止特性的方式使電動機停止。由此，即使長期 使用打印機，也能使被搬送物不會從目標位置偏離地停止，能確保停止位 置精度。再有，由于提高了停止位置精度，故無需使電動機的旋轉速度降 低，能提高生產率。


圖1是表示本發明一實施方式涉及的打印機的概略構成的圖； 圖2是打印機的送紙所涉及的部分的一側剖視圖； 圖3是表示ENC信號的圖4是表示測量機構與補正輸出附加機構的框圖5是表示電動機驅動控制機構的框圖6是表示速度表格中的速度與時間的關系的圖7是表示ENC信號、PID計算的周期及旋轉速度的關系的圖8是表示測量中的動作流程的圖9是表示速度與位置、及電流的關系的圖IO是表示打印機的示意性整體動作流程的圖11是表示各步驟中的PF電動機的動作流程的圖12是表示減速控制的詳細動作流程的圖13是表示施加補正輸出的動作流程的圖。
圖中IO—打印機，20—臺架驅動機構，28—打印頭，30—送紙機構， 31—PF電動機(對應于電動機及搬送電動機〉，40—回轉式編碼器(對應 于位置檢測單元)，50—線性編碼器，IOO—控制部(對應于電動機控制單 元及計數單元)，IOI—CPU， IIO —測量機構，lll一測量控制部，112、 135
一占空比計算部，115—測量測定部，116 —存儲器(對應于存儲單元)，
120 —補正輸出附加機構，121 —補正輸出控制部，130—電動機驅動控制 機構(對應于電動機驅動控制單元)，134—PID計算部，P—打印對象物 (也對應于被搬送物)。
具體實施例方式
以下，根據圖1到圖13，對本發明一實施方式涉及的打印機10及打 印方法進行說明。其中本實施方式的打印機雖然是噴墨式打印機，但該噴 墨式打印機只要是能噴出墨進行打印的裝置，就可以是采用任何噴出方法 的裝置。
再有，在以下的說明中，所謂下方側是指設置打印機10的一側，所 謂上方側是指與設置側離開的一側。還有，將后述的臺架21移動的方向 設為主掃描方向(X坐標方向)，將與主掃描方向正交的方向、即搬送打 印對象物P的方向設為副掃描方向。進一步，將提供打印對象物P的一側 作為供紙側(后端側)、將排出打印對象物P的一側作為排紙側(跟前側) 進行說明。
〈打印機10的構成〉
如圖1所示，打印機IO將以下部分設為主要的構成要素未圖示的 框體部、臺架驅動機構20、送紙機構30、回轉式編碼器40、線性編碼器 50和控制部100。
這些部分中的臺架驅動機構20包括臺架21、臺架電動機(CR電動 機)22、帶(belt) 23、齒輪帶輪(gear pulley) 24、從動帶輪25及臺架 軸26。這些部分中的臺架21能裝載各種顏色的墨盒27。再有，如圖l及 圖2所示，臺架21的下面設有能噴出墨滴的打印頭28。還有，帶23為無 接頭帶，其一部分固定在臺架21的背面。該帶23由齒輪帶輪24與從動 帶輪25展開設置。
上述打印頭28中設有與各墨水對應的未圖示的噴嘴列，構成該噴嘴 列的噴嘴中配置有未圖示的壓電元件。通過該壓電元件的動作，能從位于 墨水通路的端部的噴嘴噴出墨滴。另外，打印頭28不限于利用壓電元件 的壓電驅動方式，例如也可以采用以下的方式等，即用加熱器加熱墨水，
利用所產生的泡的力的加熱方式；利用磁致伸縮元件的磁致伸縮方式；用 電場控制霧(mist)的噴霧方式。再有，填充于墨盒27的墨水可以裝載染 料系墨水、顏料系墨水等任意種類的墨水。
如圖1等所示，送紙機構30具備用于搬送作為被搬送物的打印對 象物P等的、作為電動機及搬送電動機的PF電動機31;以及與普通紙等 的供紙對應的供紙輥32。再有，比供紙輥32還靠近排紙側的地方設有用 于搬送/夾持打印對象物P的PF輥對33。還有，壓紙巻軸(platen) 34及 上述的打印頭28以上下對置的方式配設在PF輥對33的排紙側。壓紙巻 軸34與載置部對應，并且從下方側支撐由PF輥對33向打印頭28下搬送 的打印對象物P。再有，在比壓紙巻軸34還靠近排紙側的地方設有與上述 PF輥對同樣的排紙輥對35。將來自PF電動機31的驅動力向該排紙輥對 35中的排紙驅動輥35a與PF驅動輥33a傳輸。另夕卜，CR電動機22及PF 電動機31為DC電動機。
再有，打印機10具備紙端檢測傳感器36。該紙端檢測傳感器36具備 檢測桿36a與傳感器主體部36b。其中，檢測桿36a設置為能以其中央附 近的轉動軸36c為中心轉動。還有，傳感器主體部36b位于檢測桿36a的 上方，備有發光部(未圖示)及接受來自該發光部的光的受光部(未圖示)。 而且，構成為從檢測桿36a的轉動軸36c開始，上側通過其轉動動作， 進行從發光部向受光部的光的遮蔽及通過。
因此，伴隨打印對象物P的通過，若檢測桿36a以被上方頂上去的方 式轉動，則檢測桿36a的上側自傳感器主體部36b脫離。由此，受光部為 受光狀態，檢測打印對象物P前端的通過。再有，若打印對象物P的后端 通過檢測桿36a，則檢測桿36a向返回到下方的方向轉動。由此，受光部 切換為非受光狀態，檢測打印對象物P后端的通過。
還有，如圖1所示，回轉式編碼器40對應于位置檢測單元，具備圓 盤狀標尺(scale) 41和回轉式傳感器(rotary sensors) 42。其中圓盤狀標 尺41具有沿其圓周方向按每一定間隔使光透過的透光部和切斷光的透過 的遮光部。由PF電動機31使該圓盤狀標尺41旋轉。
再有，回轉式傳感器42以未圖示的發光元件和同樣未圖示的受光元 件為主要構成要素。其中，發光元件例如由發光二極管等能使光射出的部
件構成。再有，在發光元件與受光元件之間存在著未圖示的準直透鏡
(collimator lens)。而且，從發光元件射出的光通過準直透鏡而被調整為 平行光后，入射到圓盤狀標尺41。
還有，輸入到受光元件的光進行規定的光電轉換而轉換為電信號后， 在未圖示的信號處理電路中進行處理，進而向未圖示的比較儀
(comparator)輸出處理后的信號。再有，在比較儀中，對所輸入的各信 號進行比較，通過該比較，輸出圖3所示的脈沖信號(A相的ENC信號、 B相的ENC信號；對應于檢測信號)。在此，所輸出的A相的ENC信號、 B相的ENC信號互相之間相位僅相差90度。因此，在CR電動機22為正 轉狀態時(臺架向從原來位置(homeposition)離開的方向移動)，A相的 ENC信號的相位比B相的ENC信號僅超前90度。再有，在CR電動機 22處于反轉狀態時，A相的ENC信號的相位比B相的ENC信號僅落后 90度。
還有，線性編碼器50具備沿打印機10的副掃描方向延伸的線性標尺 51，并且備有與上述回轉式編碼器40同樣的光傳感器(線性傳感器)52。 在該線性編碼器50中，除了線性標尺51為長條狀以外，均為與回轉式編 碼器40同樣的構成，因此省略針對其詳細內容的說明。
另外，打印機10除此以外，還備有檢測打印對象物P的寬度的紙寬 檢測傳感器、檢測打印頭28與壓紙巻軸34之間的距離的間距檢測傳感器 等其他的傳感器。
〈控制部100的構成〉
接著，根據圖4、圖5等，對控制部100進行說明。控制部100是進 行各種控制的部分。該控制部100被輸入上述的回轉式傳感器42、線性傳 感器52、未圖示的紙寬檢測傳感器、未圖示的間距檢測傳感器、接通/切 斷打印機10的電源的電源開關等的各輸出信號。
如圖1所示，控制部100具備CPU101、ROM102、RAM103、PROM104、 ASIC105、電動機驅動器106等，這些部分例如通過總線等傳送路107來 連接。而且，通過這些硬件與存儲于ROM102或PROM104的軟件及/或 數據的協作、或者進行特有處理的電路或構成要素的追加等，能夠實現圖 4的框圖所示的構成(測量(measurement)機構110或補正輸出附加機構
120)或者圖5的框圖所示的構成(電動機驅動控制機構130)。
再有，通過上述的協作等，也可以實現分別對測量機構110、補正輸 出附加機構120以及電動機驅動控制機構130發出指令的上位指令部150。 該上位指令部150能輸入來自A/D轉換器114等的檢測信號，判斷打印對 象物P的當前搬送位置。另外，也可以構成為向該上位指令部150輸入來 自圖5所示的位置計數器137的檢測信號Rs。
此外，測量機構IIO例如是可以在電源接通之際實現的構成，也可以 是在打印時不能實現的構成。再有，補正輸出附加機構120只要構成為在 不能進行PID控制(切斷PID控制)的狀態下可以實現即可，但也可以是 在打印時不能實現的構成。
還有，在概念上能考慮這些測量機構110、補正輸出附加機構120 及電動機驅動控制機構130并存，例如根據CPUIOI的指令，有選擇地使 用這些構成。再有，為了實現這些測量機構110、補正輸出附加機構120 及電動機驅動控制機構130，也可以采用設置專用電路的方式。
如圖4所示，測量機構110具備測量控制部11K占空比計算部112、 PWM信號生成部113、 A/D轉換器114、測量測定部115和存儲器116。 該測量機構IIO具備相當于存儲單元、計測控制單元與補正輸出計算單元 的構成。
其中測量控制部111對應于計測控制單元，例如是在打印機10的電源 接通時，接受來自上位指令部150的指令，按照規定的順序輸出與測量動 作的執行相關的控制信號Ms的部分。另外，該測量控制部111執行以后 述的動作流程說明的動作。還有，占空比計算部112、 PWM信號生成部 113及A/D轉換器114與后述的占空比計算部135、 PWM信號生成部142 及A/D轉換器138同樣，因此省略其說明。
進一步，測量測定部115對應于補正輸出計算單元，是在依據規定的 順序驅動PF電動機31的情況下，對其動作狀況進行測定，以計算補正輸 出的部分。關于該動作狀況的測定，如后述的動作流程所說明的那樣，存 在兩種模式。其中，這兩種模式的詳細內容將在后面描述。
還有，存儲器116對應于存儲單元。該存儲器116中存儲著作為基準 的信息(基準占空比或基準旋轉速度，基準信息116a)。再有，存儲器116
中也存儲補正輸出信息116b。
再有，如圖4所示，補正輸出附加機構120對應于補正輸出附加單元， 具備補正輸出控制部121、上述的占空比計算部112、上述的PWM信號 生成部113和存儲器116。其中補正輸出控制部121讀入存儲于存儲器116 的補正輸出信息U6b，并將與該補正輸出信息116b對應的控制信號Hs 輸出到占空比計算部112。另外，關于占空比計算部112、 PWM信號生成 部113，由于與上述的測量機構110及后述的電動機驅動控制機構130同 樣，故省略其說明。此外，存儲器116也與上述的測量機構110同樣，因 此也省略其說明。
再有，如圖5所示，電動機驅動控制機構130具備速度計算部131、 計數器控制部132、定時器中斷控制部133、 PID計算部134、占空比計算 部135、暫時存儲部(寄存器)136、位置計數器137、 A/D轉換器138、 PID計數器139、定時器140、存儲器141和PWM信號生成部142。該電 動機驅動控制機構130對應于電動機驅動控制單元。
其中速度計算部131根據通過A/D轉換器138輸入的檢測信號Rs， 計算打印對象物P的搬送速度。該情況下，用未圖示的計數器對圖3所示 的ENC信號的相鄰邊緣之間的時鐘數進行計數，并根據該計數值與上述 邊緣之間的距離，計算搬送速度。再有，即使在由PID計數器139輸入識 別信號Fs的情況下，也可以利用到超時(timeout)為止的規定時間及邊 緣之間的距離，計算假設的速度信息136c。此外，將所算出的搬送速度作 為速度信息136b存儲于暫時存儲部136內。還有，假設的速度信息136c 也與速度信息136b同樣地存儲于暫時存儲部136內。
再有，計數器控制部132根據存儲器141所存儲的計數器表格141a， 設定PID計數器139的計數值。在此，計數器表格141a是用速度信息136b 與進行PID計算的次數進行定義的表格。因此，從暫時存儲部136向該計 數器控制部132還輸入速度信息136b。然而，也可以用位置信息與進行 PID計算的次數、或者時間與進行PID計算的次數來定義該計數器表格 141a。該情況下，從暫時存儲部136輸入位置信息136a。再有，也可以不 采用在存儲器141中存儲計數器表格141a的構成，而是根據位置信息136a 或速度信息136b，計算進行PID計算的次數。
還有，定時器中斷控制部133若接收定時器140達到預先設定的時間 時產生的定時器信號Ts，則根據PID控制的中斷狀態，向PID計算部134 發出執行PID控制用的計算的命令。另外，通常用CPU101接收中斷請求 信號，并根據該中斷請求信號來執行PID控制用的計算。
再有，PID計算部134是在上述的定時器中斷控制部133命令(選擇) 執行PID控制的情況下，進行PID控制用的計算的部分。在該PID控制中， 根據從存儲器141讀出的目標位置表格141b以及從暫時存儲部136讀出 的當前位置信息136a，計算與位置偏差相關的信息。而且，根據與該位置 偏差相關的信息，通過乘以規定的增益等，計算與目標速度相關的信息。 其中此時，PID計算部134也可以從存儲器141讀出與所算出的位置偏差 對應的目標速度相關的表格。
還有，在PID計算部134中，根據目標速度以及從暫時存儲部136讀 出的速度信息136b或假設的速度信息136c，計算速度偏差。而且，PID 計算部134對該速度偏差分別乘以比例增益、積分增益及微分增益，分別 計算比例要素、積分要素及微分要素。而且，通過對比例要素、積分要素 及微分要素進行加法運算，輸出控制信號Ps。再有，PID計算部134在進 行PID計算時，向PID計數器139發送計數信號Cs。由此，PID計數器 139更新進行過PID計算的次數。
再有，占空比計算部135根據控制信號Ps，計算占空比。而且，向 PWM信號生成部142輸出與所算出的占空比相關的信號Ds。
還有，位置信息136a、速度信息136b及假設的速度信息136c存儲于 暫時存儲部136。該暫時存儲部136雖然也可以作為ASIC105的寄存器， 但在各信息的傳輸速度非常快的情況下，也可以在RAM103等的規定存儲 區域內存儲上述的各信息。另外，暫時存儲部136所存儲的信息不限于這 些位置信息136a、速度信息136b及假設的速度信息136c，能存儲各種信 息。
進而，在經由A/D轉換器138輸入了從回轉式傳感器42輸出的檢測 信號Rs的情況下，位置計數器137通過對該檢測信號Rs的邊緣進行計數, 從而計算當前的位置(位置信息136a)。而且，算出的位置信息136a被存 儲于暫時存儲部136。另外，若用位置計數器137對新的邊緣進行計數，
在暫時存儲部136的位置信息136a在進行該計數時被更新。再有，A/D 轉換器138將從回轉式傳感器42輸出的模擬信號轉換為數字信號。
還有，在PID計數器139中，根據來自計數器控制部132的控制信號 Ks，設定用該PID計數器139進行計數的次數(設定次數)。進而，PID 計數器139根據從PID計算部134輸出的計數信號Cs，更新進行PID計 算的次數(PID計算次數)。而且，若PID計算次數達到設定次數，貝IJPID 計數器139將識別信號Fs發送到速度計算部131。再有，在PID計數器 139中，若從位置計數器137接收與位置信息136a的更新對應的清除 (clear)信號Is，則將PID計算次數歸零。其中，該歸零也可以通過接收 來自A/D轉換器138的ENC信號來進行。
再有，定時器140若達到例如100psec的預定時間，則向定時器中斷 控制部133輸出定時器信號Ts。
進而，存儲器141存儲有計數器表格141a及目標位置表格141b。在 此，計數器表格141a例如對應于圖6所示的速度表格，設定進行計數的 次數。即，在PF電動機31的轉速大的狀態下，位置計數器137以短的時 間間隔檢測(計數)ENC信號的邊緣，到更新速度信息136b為止的時間 也短。因此，如圖7所示，通過定時器中斷，對進行PID計算的規定周期 (PID周期)來說，邊緣之間的時間長度相對減小，將PID計數器139對 PID計算進行計數的次數設定得較少(例如1次或2次等)，將到超時為 止的時間設定得較短。
相反，在PF電動機31的轉速小的狀態(旋轉速度慢的狀態)下，位 置計數器137以長的時間間隔檢測(計數)ENC信號的邊緣。因此，如圖 7所示，通過定時器中斷，對進行PID計算的規定周期(PID周期)而言， 邊緣之間的時間長度相對增大。因此，將PID計數器139對PID計算進行 計數的次數設定得較多(在圖7中例如為4次等)，將到超時為止的時間 設定得較長。以上的這些信息包含于計數器表格141a。
再有，目標位置表格141b在PID控制等中提供與目標位置相關的信息。
還有，PWM信號生成部142根據上述的與占空比相關的信號Ds，生 成PWM信號。另外，在該PWM信號生成部142中，根據開關元件的接
通/斷開等來生成PWM信號。此時，在PWM信號生成部142中，也可以 使PWM信號放大到規定電壓后，向電動機驅動器106側提供放大后的脈 沖電壓。此外，在電動機驅動器106中，將來自PWM信號生成部142的 脈沖電壓輸出到PF電動機31側。在此，電動機驅動器106例如具備了4 個晶體管，通過該晶體管的導通*截止，能使運行狀態以正轉、反轉、制 動狀態等方式變化。
〈電源接通時的測量〉 根據圖8，以下對在如上所述構成的打印機10中進行測量動作的情況 進行說明。
若用戶將打印機10設為電源接通的狀態，貝贓該打印機10中，開始 初始動作。而且，該初始動作中存在測量動作。而且，上位指令部150向 測量控制部111指示測量動作的執行(S01;相當于控制驅動步驟)。這樣， PF電動機31被驅動，基于該PF電動機31的驅動，在測量測定部115中 測定實際動作中的停止特性(S02)。在此，在該測量動作中，關于該測定 存在以下兩種模式。
首先，第一模式是測定PF電動機31為規定旋轉速度時的占空比相對 于基準占空比如何變化的情況。在該情況下，測量控制部111可以使PF 電動機31僅以一種旋轉速度進行旋轉驅動。再有，測量控制部111也可 以使PF電動機31分別以不同的速度、即第一旋轉速度與第二旋轉速度進 行旋轉驅動。
另外，在使PF電動機31分別以第一旋轉速度與第二旋轉速度進行旋 轉驅動的情況下，計算為第一旋轉速度時的實際占空比與為第二旋轉速度 時的實際占空比之間的差分(實際的差分)。再有，存儲器116中預先存 儲有第一旋轉速度中作為基準的占空比和第二旋轉速度中作為基準的占 空比的差分(基準差分)。而且，若停止特性變化，則實際差分與基準差 分之間會產生偏移量，因此通過求取該偏移量，從而可以推定停止特性， 根據推定出的停止特性來計算補正輸出，并存儲到存儲器116(S03;相當 于補正輸出計算步驟)。
再有，第二模式是在向PF電動機31施加恒定的占空比時，測定該 PF電動機31的實際旋轉速度相對于與作為基準的停止特性存在相關性的
基準速度如何變化的情況。該情況下，測量控制部lll可以僅以一種占空 比使PF電動機31進行旋轉驅動。還有，測量控制部lll也可以以不同的
占空比、即第一占空比與第二占空比分別使PF電動機31進行旋轉驅動。
在分別以第一占空比與第二占空比旋轉驅動的情況下，根據實際速度的差 分和成為基準的速度差分之間的偏移量來推定停止特性，然后根據推定出
的停止特性來計算補正輸出，并存儲到存儲器116 (S03;相當于補正輸出
計算步驟)。
在此，根據圖9來說明停止特性。圖9 (A)是表示速度與位置的關系 的圖，是表示停止的附近狀態的圖。在圖9 (A)中，直線A表示在PID 控制結束地點切斷對PF電動機31的通電時成為基準的停止特性。再有， 直線B表示同樣地減輕負載的狀態下的停止特性。進而，直線C表示同樣 地加重負載的狀態下的停止特性。
根據圖9 (A)可知，在停止特性從直線A向直線B變化時，實際的 負載(動摩擦)相對作為基準的負載(動摩擦)而言減輕。因此，該情況 下用測量測定部115計算PF電動機31沿直線A停止那樣的電流值相關的 補正輸出。其中，該情況下算出的補正輸出是PF電動機30的旋轉提供與 搬送方向相反的電流值的輸出，是圖9 (B)的單點劃線所示的電流相關 的輸出。
還有，在停止特性從直線A向直線C變化時，實際的負載(動摩擦) 相對作為基準的負載(動摩擦)而言加重。因此，該情況下用測量測定部 115計算PF電動機31沿直線A停止那樣的電流值相關的補正輸出。其中， 該情況下算出的補正輸出是PF電動機31的旋轉提供與搬送方向相同的電 流值的輸出，是圖9 (B)的虛線所示的電流相關的輸出。
以上的補正輸出由測量測定部115算出后，作為補正輸出信息116b 存儲于存儲器H6。
〈打印動作的整體〉
根據圖10等，對具有以上構成的打印機10的整體動作進行說明。
例如，在用戶指定高精細的打印模式，打印機10執行打印的情況下， 以打印對象物P的停止位置的定位精度為高精度的表格，搬送打印對象物 P。在該搬送之際，例如根據圖6所示的速度表格，驅動PF電動機31。
此時，打印對象物P通過PF電動機31的驅動，僅被搬送l個掃描份，并
且執行打印。
根據圖.10說明該狀態。首先，CPU101向計算機160 (參照圖1)詢 問是否存在打印數據(SIO)。在打印數據存在的情況下，進入S20，除此 以外的情況下進入S60。接著，在打印數據存在的情況下，從計算機160 接收l行份的打印數據，開始打印動作。即，根據CPU101的指令來驅動 CR電動機22，臺架21在主掃描方向上開始往復動作(S20)。
再有，在控制部100中，根據規定的定時信號PTS和上述的打印數據， 控制驅動打印頭28。由此，從打印頭28的噴嘴噴出墨滴，即進行噴出處 理(S30)。其中，通過該墨滴的噴出，在打印對象物P上進行1掃描份的 打印。
接著，CPU101判斷1掃描份的打印處理是否結束(S40〉。在該S40 中，在判斷為結束的情況下進入S50，否則返回S30，重復同樣的處理。
這樣，若1行份的打印動作完成，則CPU101驅動PF電動機31，使 打印對象物P在副掃描方向上僅移動1梯級(step)份(S50)。其中根據 圖11等，說明該S50的詳細內容。而且，CPU101返回S10重復同樣的處 理。g卩，CPU101根據下一行份的打印數據，通過進行與上述情況同樣的 處理，執行打印該打印數據的處理。通過重復進行這種處理，從而可以在 打印對象物P上打印所希望的圖像。
再有，在S10中，若判斷為不存在打印數據(為否)，則CPU101驅 動PF電動機31，執行排出打印對象物P的處理(S60)。結果，完成打印 的打印對象物P被排出到打印機10的外部。 〈PF電動機31的驅動控制的概略〉
接著，根據圖11，說明PF電動機31的驅動控制的概略(S50的詳細 內容)。在該驅動控制中，CPU101根據規定的處理次序，向ASIC105側 發出控制指令，進行圖6的速度表格中的PF電動機31的加速控制(S51)。 在該加速控制之后，CPU101向ASIC105側發出控制指令，進行圖6的速 度表格中的PF電動機31的恒速控制(S52)。
同樣，CPU101向ASIC105側發出控制指令，進行圖6的速度表格中 的PF電動機31的減速控制(S53)。而且，若該減速控制結束，則PF電
動機31呈驅動停止狀態，打印對象物P僅被搬送1掃描份。其中，在PF
電動機31成為驅動停止狀態后，在打印數據存在的情況下，CR電動機22 進行驅動，使臺架21移動(上述的S20)。另外，在該S51 — S53的各步 驟中，根據檢測信號Rs，隨時更新暫時存儲部136暫時存儲的速度信息 136b。
〈減速控制的詳細內容〉
接著，根據圖12等，對上述S53中的PF電動機31的減速控制的詳 細內容進行說明。在圖6的減速區域中，CPU101首先判斷是否為PID控 制區域(S531)。在該判斷中為是的情況下，CPU101執行PID控制用的 處理，向ASIC105側輸出控制指令。
在此，在該PID控制中，計數器控制部132讀入存儲有與圖6的速度 表格的速度對應的計數值的、計數器表格141a，設定PID計數器139的計 數值(S532)。而且，在PID計算部134中，在進行PID計算時，向PID 計數器139發送計數信號Cs (S533)。并且，判斷PID計數器139中的計 數值是否達到規定的計數值(S534)。
在此，在達到規定的計數值的情況(S534中是的情況)下，即圖7中 將從A1到A5設為規定時間的情況下，在該規定時間以內用位置計數器137 無法對ENC信號的邊緣進行計數，為速度信息136b未被更新的狀態。也 就是說，若PF電動機31以原來的轉速旋轉，則規定期間以內可以用位置 計數器137對ENC信號的邊緣進行計數，用PID計數器139輸入清除信 號Is，因此在PID計數器139中計數值被歸零，不應該達到規定的計數值。 然而，在S534中是的情況下，PF電動機31的轉速比預定的還非常慢或 處于旋轉停止的狀態，成為無法用位置計數器137對ENC信號的邊緣進 行計數的狀態。例如，在圖7中，以每10(Hisec的周期進行PID計算，并 且在從A1到A5為止進行了共計5次PID計算的情況下，成為在400iLisec 的時間長度內對ENC信號的邊緣未進行任何計數的狀態。
因此，在S534中是的情況下，在判斷為超時，進行提高PF電動機31 的轉速的控制。即，該情況下在速度計算部131及PID計算部134中，利 用到超時為止的規定時間，進行PID計算。此時，在速度計算部131中， 利用相鄰的邊緣之間的規定距離和到超時為止的規定時間，計算假設的速
度信息136c。此時，到超時為止的規定時間被設定為與圖6的速度表格中 設想的時間相比充分長，因此算出的假設的速度信息136c非常慢。其中， 假設的速度信息136c并不覆寫在暫時存儲部136的速度信息136b上，而 是存儲于該暫時存儲部136的其他區域。再有，在PID計算部134中，利 用算出的假設速度信息136c(非常慢的速度信息)，進行PID計算(S535)。 還有，到超時為止的規定時間也可以和計數器表格141a —起存儲，也可 以作為專用的表格另外存儲于存儲器141。
而且，根據從PID計算部134輸出的控制信號Ps，計算占空比(S536)。 該情況下，在非常慢的假設速度信息136中，由于與目標速度對應的偏差 變大，故若根據從PID計算部134輸出的控制信號Ps來計算占空比，則 與圖6的速度表格中設想的速度相比，可以得到非常大的占空比。而且， 與該占空比對應的PWM信號經由電動機驅動器106而施加給PF電動機 32。
再有，在S534中，在沒有達到規定計數值的情況下(否的情況下)， 接著返回S533，繼續上述的處理。
在上述的S536之后，重新返回上述的S531。而且，在該S531中，在 判斷為不是PID控制區域的情況下(否的情況下)，移行到不是PID控制 區域、而是進行其他控制的區域，或者成為速度控制結束的狀態。其中， 該S531的判斷也可以在PF電動機31中的驅動臨近速度表格中的規定部 分時進行。還有，S531的判斷也可以用上述的紙端檢測傳感器36檢測打 印對象物P后端的通過，且自該通過開始進行了規定梯級份的送紙之后進 行。
而且，在上述的S531中為否的情況下，結束PID控制。并且，若該 PID控制結束，則接著輸出下面描述的補正輸出(S537)。
如上所述，進行減速控制。而且，若執行上述的減速控制，則即使在 PF電動機31的旋轉速度為低速的區域內，也能既防止失速，又可以執行 PID控制。
〈輸出補正輸出的詳細內容〉
接著，根據圖13，對上述S538中的輸出補正輸出的詳細內容進行說 明。在輸出該補正輸出的情況下，在補正輸出控制部121中，根據作為基
準的停止特性(圖9中的直線A所示的特性)，推定在當前速度信息時停
止的位置(S70)。而且，判斷所推定的停止位置是否譬如稍微超過目標位 置(S71)。在該判斷中，在所推定的停止位置譬如稍微超過目標位置的情 況下(是的情況下)，設為滿足停止條件，結束PID控制，并且補正輸出 控制部121輸出補正輸出(S72;相當于補正輸出附加步驟)。該情況下， 補正輸出控制部121讀入存儲器116所存儲的補正輸出信息116b，并將與 該補正輸出信息116b對應的控制信號Hs輸出到占空比計算部112。
而且，在占空比計算部112中，根據該控制信號Hs，計算占空比。并 且，將與所算出的占空比相關的信號Ds向PWM信號生成部113輸出。 而且，由該PWM信號生成部113將與所算出的占空比對應的PWM信號 通過電動機驅動器106施加給PF電動機31。這樣，在PF電動機31中， 施加圖9所示的電流。該情況下，在停止特性由直線B來表示的情況下， 實際的負載(動摩擦)相對作為基準的負載而言減輕，因此施加用于產生 加重負載的方向(與搬送方向相反方向)的力的電流。
另外，補正輸出是在所推定的停止位置被判斷為譬如稍微超過目標位 置后，最初檢測出檢測信號Rs的邊緣后、即經過進行PID計算的最終周 期后輸出。再有，在S71的判斷中，在所推定的停止位置被判斷為沒有超 過目標位置的情況下(否的情況下)，重新繼續S71的判斷。
還有，在停止特性由直線C表示的情況下，由于實際的負載(動摩擦) 相對作為基準的負載而言加重，故施加用于產生減輕負載方向(與搬送方 向相同的方向)的力的電流。
通過施加如上所述的補正輸出(電流)，PF電動機31沿襲以直線A 所示的停止特性，其速度減小，而最終停止。而且，在未圖示的檢測部中 在規定時間以內未檢測出檢測信號Rs的邊緣時、或者滿足規定時間經過 等輸出停止條件時，停止補正輸出(電流)的輸出(S73)。 〈本發明的效果〉
根據上述這樣構成的打印機IO,在測量機構110中可以計算補正輸出。 而且，在補正輸出附加機構120中，在打印對象物P滿足停止條件的情況 下可以停止基于PID控制的驅動，并且可以將補正輸出施加給PF電動機 31。因此，例如在長期使用打印機IO，停止特性變動的情況下，能夠依從
作為基準的停止特性使電動機停止。由此，即使長期使用打印機10，能夠 使打印對象物P不會從目標位置那么偏移地停止，可以確保停止位置精度。 再有，因為可以提高停止位置精度，故無需使PF電動機31的旋轉速度降
低，可以提高生產率(throughput)
特別是，在本實施方式中，根據PF電動機31的當前旋轉速度(轉速) 和作為基準的停止特性，推定停止位置。因此，即使不涉及PF電動機31 的當前旋轉速度(轉速)，也能推定打印對象物P的停止位置，能確保打 印對象物P的停止位置精度。再有，在所推定的打印對象物P的停止位置 到達目標停止位置或超過目標停止位置的情況下，由于設為滿足停止條 件，故打印對象物P停止在目標停止位置跟前，例如能夠防止無法排出打 印對象物P等故障發生。
進而，在上位指令部150中，根據來自A/D轉換器114的檢測信號的 輸入，在所推定的停止位置到達作為目標的停止位置或超過該停止位置的 情況下，切斷對PID控制的通電。而且，在切斷該通電后，由于輸出補正 輸出，故能夠確保打印對象物P的停止位置精度。再有，通過這樣推定停 止位置，從而即使在打印對象物P的搬送速度在設想的速度以上的情況下， 也可以使該打印對象物P停止在目標位置附近。
再有，在本實施方式中，測量機構110在初始啟動、即電源接通之際， 計測PF電動機31實際的停止特性。因此，不會像在打印的中間階段計測 PF電動機31實際的停止特性的情況那樣打印動作被中斷，能夠防止成為 生產率的障礙。
進而，在測量測定部115中，通過對以目標速度驅動PF電動機31時 的實際占空比和與作為基準的停止特性存在相關性的基準占空比進行比 較，從而能夠計算補正輸出。該情況下，能夠計算適應實際的PF電動機 31的驅動的補正輸出。
還有，在測量測定部115中，通過對以恒定占空比驅動PF電動機31 時的實際速度和與作為基準的停止特性存在相關性的基準速度進行比較， 從而能夠計算補正輸出。該情況下，利用速度變動，能夠計算PF電動機 31中的負載的變動。
以上雖然對本發明的一實施方式進行了描述，但本發明可以進行各種
變形。以下對此進行描述。
在上述的實施方式中，對作為進行本發明的控制的電動機，利用PF
電動機31的情況進行說明。然而，進行本發明的控制的電動機不只是PF 電動機31，也可以是CR電動機22、 ASF電動機、泵電動機、壓紙巻軸 間隙(platen gap)調整用的電動機等打印機10所具備的PF電動機31以 外的電動機。
再有，在上述的實施方式中，控制部IOO具備CPUIOI和ASIC105。 然而，作為控制部IO，可以構成為僅用ASIC管理PF電動機31的控制， 還有除此以外也可以組合嵌入了各種外圍設備的單片微機等來構成控制 部100。
進而，作為上述實施方式中的被搬送物及打印對象物P,也可以將除 了紙以外的、例如CD-R的標簽面(label)等作為對象。該情況下，CD-R 載置在托架上等，載置部為載置CD-R的托架等。
還有，在上述的實施方式中，測量機構IIO例如構成為在電源接通時 實現，而在打印時不實現。然而，測量機構也可以構成為在打印時實現。
再有，在上述的實施方式中，補正輸出是在PID控制結束的時刻被施 加的。然而，不只PID控制結束的時刻，即使在PID控制中，也可以采用 重復地施加補正輸出的構成。
進而，在上述的實施方式中，在PF電動機31的減速區域內，對PID 計算的次數進行計數，由此判斷速度信息136b的更新是否超時，在超時 的情況下使占空比上升。然而，不只是圖5的表格中的減速區域，即使在 加速區域及/或恒速區域內，也可以執行同樣的控制。
還有，在上述的實施方式中，若達到規定的PID計算的次數而判斷為 超時，則利用到該超時為止的時間來計算速度，并根據該速度來進行PID 計算，從而計算占空比。然而，例如在達到規定的PID計算的次數并判斷 為超時的情況下，也可以附加規定的占空比。在該情況下，優選將與所附 加的占空比(附加占空比)相關的表格預先存儲在存儲器141中。此時， 即使一次判斷為超時而使占空比上升，另外即使在PF電動機31未轉動的 情況下，也可以進一步附加占空比等，即階段性地相加占空比。因此，即 使在PF電動機31所對應的負載非常大的情況下，也能轉動。
另外，該附加占空比與基于來自PID計算部134的控制信號Ps的占 空比的大小無關，可以是固定的值，此外也可以根據基于該控制信號Ps 的占空比的大小而使附加占空比的值也離散或連續地變化。
再有，在上述的實施方式中，作為計數單元，對采用PID計數器139 的情況進行了說明。然而，計數單元不限于PID計數器139，也可以采用 其他計數器或定時器。作為其他的計數器或定時器的一例，有以下的定時 器在檢測出檢測信號Rs的邊緣后經過了預先設定的規定時間的情況下， 輸出定時信號。該情況下，若輸出定時信號，則判斷為超時，進行與上述 實施方式同樣的控制。
權利要求
1.一種打印機，其在打印對象物上執行打印，該打印機包括電動機，其提供用于搬送被搬送物的驅動力；存儲單元，其存儲與所述電動機的停止特性中的作為基準的停止特性相關的基準信息；計測控制單元，其為了計測所述電動機實際的停止特性而控制驅動所述電動機；補正輸出計算單元，其在由所述計測控制單元控制驅動所述電動機的情況下，對所述實際的停止特性與作為所述基準的停止特性進行比較，以計算出補正輸出；和補正輸出附加單元，其按照滿足用于使所述被搬送物停止的停止條件的方式，向所述電動機輸出所述補正輸出。
2. 根據權利要求1所述的打印機，其特征在于， 所述補正輸出附加單元，在所述電動機被驅動的狀態下，根據與該電動機相關的當前速度信息 和作為所述基準的停止特性，推定由所述電動機搬送的所述被搬送物的停 止位置，并且在所迷推定的停止位置到達或超過作為所述被搬送物的目標的 停止位置的情況下，設為滿足所述停止條件，切斷用于驅動所述電動機的 通電，并且向所述電動機輸出所述補正輸出。
3. 根據權利要求2所述的打印機，其特征在于，在所述電動機被驅動的狀態下，由所述電動機驅動控制單元對所述電 動機執行PID控制，按每個規定周期對該PID控制中的PID計算進行運算，并且由位置檢測單元檢測基于所述電動機的所述被搬送物的搬送量， 該位置檢測單元對所述電動機驅動控制單元輸出作為數字信號的檢測信 號，而且所述電動機驅動控制單元在所述推定的停止位置到達或超過作 為目標的停止位置的情況下，切斷基于所述PID控制的通電。
4. 根據權利要求1一3中任一項所述的打印機，其特征在于， 所述計測控制單元在初始啟動、即電源接通之際，對所述電動機的實際停止特性進行計測。
5. 根據權利要求1一4中任一項所述的打印機，其特征在于，所述補正輸出計算單元通過對以目標速度驅動所述電動機時的實際 占空比和與作為基準的停止特性存在相關性的基準占空比進行比較，從而 計算所述補正輸出。
6. 根據權利要求1一4中任一項所述的打印機，其特征在于，所述補正輸出計算單元通過對以恒定的占空比驅動所述電動機時的 實際速度和與作為基準的停止特性存在相關性的基準速度進行比較，從而 計算所述補正輸出。
7. 根據權利要求1一6中任一項所述的打印機，其特征在于， 所述被搬送物是所述打印對象物，所述電動機是提供用于搬送所述打印對象物的驅動力的搬送電動機。
8. —種打印方法，其是對打印對象物執行打印的方法，該方法包括 控制驅動步驟，為了計測提供用于搬送被搬送物的驅動力的電動機的停止特性、即該電動機的實際的停止特性，而控制驅動所述電動機；補正輸出計算步驟，在所述控制驅動步驟中控制驅動所述電動機的情況下，對所計測的所述實際的停止特性和存儲單元所存儲的作為基準的停止特性進行比較，以計算出補正輸出；和補正輸出附加步驟，按照滿足用于使所述被搬送物停止的停止條件的方式，將所述補正輸出計算步驟中所計算出的補正輸出向所述電動機輸出。
全文摘要
本發明提供一種打印機及打印方法，其是對打印對象物(P)執行打印的打印機(10)，其中包括存儲單元(116)，其存儲電動機(31)的停止特性中的作為基準的停止特性相關的基準信息；計測控制單元(111)，其為了計測電動機(31)的實際的停止特性而控制驅動電動機(31)；補正輸出計算單元(115)，其在由計測控制單元(111)控制驅動電動機(31)的情況下，對實際的停止特性和作為基準的停止特性進行比較，以計算電動機(31)沿襲作為基準的停止特性的補正輸出；和補正輸出附加單元，其在滿足用于使被搬送物(P)停止的停止條件的情況下，將用補正輸出計算單元(115)算出的補正輸出向電動機(31)輸出。從而，即使在電動機的停止特性變動的情況下，也能提高被搬送物的停止位置的精度。
文檔編號B41J29/38GK101112831SQ2007101381
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月26日 優先權日2006年7月26日
發明者五十嵐人志 申請人:精工愛普生株式會社