(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械を通して供給される材料（１）のウェブのスキューを補正するシステムを制御する方法であって、
システムが、
供給方向（Ｘ）に対して横方向に間隔（Δ）をあけて配置された第１および第２ピンチアセンブリ（８、９）と、
第１および第２ピンチアセンブリ（８、９）をそれぞれ駆動する第１および第２ステッパモータ（１１、１３）と、
第１および第２ステッパモータ（１１、１３）をそれぞれ駆動するための第１および第２パルストレイン（２２、２３）を提供する手段（１６〜１８）と、
材料（１）のウェブのスキューの値を決定する手段（２〜４）とを備え、
この方法が、
決定されたスキュー値に従って第１および第２ステッパモータ（１１、１３）のそれぞれに対して、第１および第２補正パルストレインセクションを確立することと、
第１および第２ステッパモータ（１１、１３）をそれぞれ駆動するための第１および第２パルストレイン（２２、２３）を提供することと、を含む方法であって、
第１パルストレイン（２２）が、第１補正パルストレインセクションと、第１補正パルストレインセクションに後続の所定の公称周波数における周期的な一連のパルス（Ｓ２Ａ）とを含み、
第２パルストレイン（２３）が、第２補正パルストレインセクションと、第２補正パルストレインセクションに後続の所定の公称周波数における周期的な一連のパルス（Ｓ２Ｂ）とを含み、
第１および第２補正パルストレインセクションを確立することによって、決定されたスキュー値に従って、第１および第２パルストレイン（２２、２３）の間で異なる位相を有する、周期的な一連のパルス（Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂ）を開始することを特徴とする、方法。
【請求項２】
各補正パルストレインセクションが、一連のパルスを含む少なくとも第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）を有し、各補正パルストレインセクション内の各パルスは同一の第１セクション補正パルス時間間隔（Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂ）を有し、これによりほぼ一定の平均速度（Ｖｈｉｇｈ、Ｖｌｏｗ）でステッパモータ（１１、１３）を駆動する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
各補正パルストレインセクションはさらに、少なくとも１つのパルスを含む第２セクションを少なくとも備え、
第２セクション内の各パルスの時間間隔である第２セクション補正パルス時間間隔（Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂ）は、第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）内の各パルスの第１セクション補正パルス時間間隔（Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂ）の値と、補正パルストレインセクションに後続の所定の公称周波数を有する周期的な一連のパルス（Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂ）のパルス時間間隔の値の間の値を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１および第２補正パルストレインセクションが、
第１および第２補正パルストレインセクションのそれぞれの第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ）において、各パルスの時間間隔が、第１および第２補正パルストレインセクションの一方において第１量だけ前記所定の公称周波数に対応する周期より長く、および第１および第２補正パルストレインセクションの他方において第１量にほぼ等しい量だけ前記所定の公称周波数に対応する周期より短くなるようにして確立される、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
第１および第２補正パルストレインセクションが、
第１および第２補正パルストレインセクションの一方の第１セクション（Ｓ１Ｂ）内のパルス間の長い時間間隔（Ｔ１Ｂ）を計算し、他方の第１セクション（Ｓ１Ａ）内のパルス間の短い時間間隔（Ｔ１Ａ）を計算して、決定されたスキュー値および第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）の所定の継続期間に対応するようにし、
所定の継続期間の第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）を提供することによって、駆動されるときの第１および第２ステッパモータ（１１、１３）により実行されるステップ数の間の差を決定し、
第１および第２補正パルストレインセクションの第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）内のパルス数を低減することにより、第１および第２ステッパモータ（１１、１３）により実行されるステップ数の間の差から得られるスキューの補正が、決定されたスキュー値より小さくなるようにする、
ことで確立される、請求項２から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
長い時間間隔と短い時間間隔（Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂ）との平均を決定することと、
スキュー値と、第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）を提供することによって、駆動されるときの第１および第２ステッパモータにより実行されるステップ数の間の差から得られるスキューの補正との差を計算することと、
決定されたスキュー値とスキューの補正との間の差に対応する差の時間を計算することと、
第１および第２補正パルストレインセクションを確立し、これにより、長い時間間隔（Ｔ１Ｂ）に関連するパルスを含む第１セクション直後の第２セクション内の各パルスが、第２セクション内のパルス数に逆比例する差の時間の半分だけ増加された平均に等しい直前のパルスからの間隔（Ｔ２Ｂ）において提供されるようにすることと、
短い時間間隔（Ｔ１Ａ）に関連するパルスを含む第１セクション（Ｓ１Ａ）直後の第２セクション内の各パルスが、第２セクション内のパルス数に逆比例する差の時間の半分だけ低減された平均に等しい直前のパルスからの間隔（Ｔ２Ａ）において提供されるようにすることと、
を含む、請求項３および５に記載の方法。
【請求項７】
スキューを補正するシステムが不揮発性メモリ（２４、２５）を含み、
第１および第２パルストレイン（２２、２３）がそれぞれ第１および第２パルス発生器（１６、１７）により提供され、
各補正パルストレインセクションがさらに、少なくとも１つのパルスを含む第２セクションを少なくとも含み、
第２セクション内の各パルスは、第１および第２パルス発生器（１６、１７）の一方によって不揮発性メモリ（２４、２５）内のテーブルから検索される値を有する直前のパルスから、ある一定の間隔をおいて提供される、請求項２から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
第１および第２パルストレイン（２２、２３）がそれぞれ、クロック信号を備える第１および第２パルス発生器（１６、１７）により提供され、第１および第２パルス発生器（１６、１７）に、前記第１セクション補正パルス時間間隔（Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂ）を指定してクロックカウントを増加する入力値を提供することを含む方法であって、
第１および第２補正パルストレインセクションの一方の第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）を提供するために、各時間間隔は、第１セクション（Ｓ１Ａ、Ｓ１Ｂ）を通して一定の、ゼロまたそれ以上の変化するカウント数であるカウント数の総数として特定され、これにより、第１セクション内の関連する時間間隔の移動平均が、一定整数のクロックカウント数およびクロックカウントの端数の総和（Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂ）に等しい時間間隔と近似の値となるようにされる、請求項２から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
機械を通して供給される材料のウェブのスキューを補正するシステムであって、
システムが、
供給方向（Ｘ）に対して横方向に間隔（Δ）をあけて配置された第１および第２ピンチアセンブリ（８、９）と、
第１および第２ピンチアセンブリ（８、９）をそれぞれ駆動する第１および第２ステッパモータ（１１、１３）と、
第１および第２ステッパモータ（１１、１３）をそれぞれ駆動するための第１および第２パルストレイン（２２、２３）を提供する手段（１６〜１８）と、
材料（１）のウェブのスキューの値を決定する手段（２〜４）と、
決定されたスキュー値に従って、第１および第２ステッパモータ（１１、１３）をそれぞれ駆動するための第１および第２補正パルストレインセクション（２２、２３）を確立する制御装置（２１）と、
制御装置（２１）の制御によって、第１および第２ステッパモータ（１１、１３）をそれぞれ駆動するための第１および第２パルストレイン（２２、２３）を提供する装置（１６〜２０）と、を備えたシステムであって、
第１パルストレイン（２２）が、第１補正パルストレインセクションと、第１補正パルストレインセクションに後続の所定の公称周波数における周期的な一連のパルス（Ｓ２Ａ）とを含み、
第２パルストレイン（２３）が、第２補正パルストレインセクションと、第２補正パルストレインセクションに後続の所定の公称周波数における周期的な一連のパルス（Ｓ２Ｂ）とを含み、
制御装置が、第１および第２補正パルストレインセクションを確立することによって、決定されたスキュー値に従って、第１および第２パルストレイン（２２、２３）の間で異なる位相を有する、後続の周期的な一連のパルス（Ｓ２Ａ、Ｓ２Ｂ）を開始するように構成されていることを特徴とする、システム。
【請求項１０】
制御装置が請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成されている、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
位置合わせモジュールを有するシート供給経路を備える、材料のウェブ上にプリントする装置であって、位置合わせモジュールが請求項９または１０に記載のスキューを補正するシステムを備える、装置。
【請求項１２】
機械読取可能媒体に組み込まれると、情報処理能力を有するシステムに請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を実行させることができる命令セットを含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機械を通して供給される材料のウェブのスキューを補正するシステムを制御する方法に関し、このシステムは、
供給方向に対して横方向にある一定の間隔で配置された第１および第２ピンチアセンブリと、
第１および第２ピンチアセンブリをそれぞれ駆動する第１および第２ステッパモータと、
第１および第２ステッパモータをそれぞれ駆動するための第１および第２パルストレインを提供する手段と、
材料のウェブのスキューの値を決定する手段と、を備える。システムを制御する方法には、決定されたスキュー値に従って第１および第２ステッパモータのそれぞれに対して第１および第２補正パルストレインセクションを確立すること、および第１および第２ステッパモータをそれぞれ駆動するための第１および第２パルストレインを提供することを含み、第１パルストレインは第１補正パルストレインセクションと、所定の公称周波数における後続の周期的な一連のパルスとを含み、第２パルストレインは第２補正パルストレインセクションと、所定の公称周波数における後続の周期的な一連のパルスと、を含む。
【０００２】
本発明はまた、機械を通して供給される材料のウェブのスキューを補正するシステムに関し、このシステムは、
供給方向に対して横方向にある一定の間隔で配置された第１および第２ピンチアセンブリと、
第１および第２ピンチアセンブリをそれぞれ駆動する第１および第２ステッパモータと、
第１および第２ステッパモータをそれぞれ駆動するための第１および第２パルストレインを提供する手段と、
材料のウェブのスキューの値を決定する手段と、
決定されたスキュー値に従って、第１および第２ステッパモータをそれぞれ駆動するための第１および第２補正パルストレインセクションを確立する制御装置と、
制御装置の制御によって、第１および第２ステッパモータをそれぞれ駆動するための第１および第２補正パルストレインを提供する装置と、を備え、第１パルストレインは第１補正パルストレインセクションと、所定の公称周波数における後続の周期的な一連のパルスとを含み、第２パルストレインは第２補正パルストレインセクションと、所定の公称周波数における後続の周期的な一連のパルスと、を含む。
【０００３】
本発明はさらに、特に、位置合わせモジュールを有するシート供給経路を備える、材料のウェブ上にプリントする装置に関する。
【０００４】
本発明はまた、コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００５】
このような方法、システムおよび装置のそれぞれの事例は公知である。米国特許第５，９１７，７２７号明細書は、搬送経路に沿って搬送されたシートを位置決めしてシートを正しくプリンタに位置合わせする、位置合わせシステムを開示している。作動中は、第１および第２ステッパモータはほぼ同一の所定速度で回転し、これにより、第１および第２ローラペアが回転してシートを搬送する。シートは搬送されるとき、第１および第２ローラペアを通過し、シートの前縁部がセンサを作動させる。制御システムは第１および第２センサが作動する瞬間の間の間隔を測定できる。これに応じて、制御システムは、一方のステッパモータの速度を増加し、他方のステッパモータの速度を低下することによって第１および第２ステッパモータの間に速度差を生成する。コントローラはまた、第１および第２ステッパモータのステップ間に位相差を生成する。第１および第２ステッパモータの速度変化の大きさはほぼ同一あり、したがって、モータが回転しているとき、シートの平均速度は実質的に同一に維持される。シートが第２位置に移動すると、その位置で前縁部は搬送経路にほぼ垂直になり、第１および第２ステッパモータはほぼ同一速度に戻り、ステップ間の位相差はほぼゼロに戻る。
【０００６】
公知のシステムの問題点は、スキュー補正が、第１および第２ローラペアの一方を、ステッパモータの整数のステップ数に対応する差を有する他方に比べて大きい距離だけ回転させることによってのみ可能になることである。ステッパモータおよびステッパモータをモータが駆動しているローラに連結する伝達システムによって１つのステップパルスに応答して提供される移動量が、分解能を制限する。分解能の向上は、伝達システムに適正な速度伝達比を用いることによって達成できる。ただし、これは、ステッパモータが高周波数で駆動される場合だけにしか機能しない。そうでない場合、スキュー補正は長時間を要する。高周波数駆動を使用し、かつ第１および第２ステッパモータを独立に駆動することを考慮に入れたコストは、この方法による伝達システムを採用することの障害となる。
【特許文献１】米国特許第５，９１７，７２７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述の種類の方法、システム、装置およびコンピュータプログラムを提供することにより、スキュー補正における相対的高分解能を比較的低コストの方法で可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は本発明による方法によって達成される。本発明のこの方法は、第１および第２補正パルストレインセクションを確立して、決定されたスキュー値に従って第１および第２パルストレインとの間で異なる位相を有する周期的な一連のパルスを開始する。
【０００９】
周期的な一連のパルスが異なる位相で開始するため、第１および第２ピンチアセンブリの間に、モータ間での１ステップの差から生じる変位より小さい相対的変位を導入することが可能になる。この理由から、１ステップから生じる変位は、比較的大きい値に維持できる。したがって、パルストレインは、極めて高周波数で作動する装置によって生成される必要がない。さらに、この方法は、ハーフ・ステップまたはクォーター・ステップモードで駆動できないステッパモータにおいても機能する。
【００１０】
一実施形態においては、各補正パルストレインセクションは、一連のパルスを含む少なくとも第１セクションを有し、各パルスは関連する時間間隔後に直前のパルスに続き、これによりほぼ一定の平均速度でステッパモータを駆動する。
【００１１】
この結果は、パルス間の平均時間間隔に対する唯一必要とされる値を計算する必要があるため、予め補正パルスセクションを確立することである。実際には、この時間間隔は計算された必要とされる平均値まわりにわずかに変動する。
【００１２】
この実施形態の変形形態においては、各補正パルストレインセクションはさらに、少なくとも１つのパルスを含む少なくとも第２セクションを有し、第２セクション内の各パルスは、第１セクション内のパルスに関連する時間間隔の各値の間に１つの値と、後続の周期的な一連のパルスの所定の公称周波数に対応する周期とを有する、直前パルスからある一定の間隔を有して、提供される。
【００１３】
これにより、ほぼ一定の平均速度でのスムースな搬送を保証する。詳細には、所定の公称周波数に関連する速度に戻る。
【００１４】
一実施形態においては、第１および第２補正パルストレインセクションの確立は、第１および第２補正パルストレインセクションのそれぞれの第１セクションにおいて、対応するパルスのそれぞれが、第１および第２補正パルストレインセクションの一方において第１量だけ公称時間間隔より長い、および第１および第２補正パルストレインセクションの他方において第１量にほぼ等しい量だけ公称時間間隔より短い、関連する時間間隔後に直前のパルスに続くようにして確立される。
【００１５】
したがって、第１および第２補正パルストレインセクションが第１および第２ステッパモータに提供されるとき、ほぼ同一量だけ、ピンチアセンブリの一方の速度は増加し、他方の速度は低下する。これは、それぞれのピンチアセンブリの速度特性が最大範囲に急上昇することを制限する。結果的に、スキューの補正が２つのピンチアセンブリにわたり均等に「分割」される。
【００１６】
一実施形態においては、第１および第２補正パルストレインセクションの確立は、第１および第２補正パルストレインセクションの一方の第１セクション内のパルス間の長い時間間隔を計算して、他方の第１セクション内のパルス間の短い時間間隔を計算し、決定されたスキュー値および第１セクションの所定の継続期間に対応するようにし、
所定の継続期間の第１セクションを提供することによって、駆動されるときの第１および第２ステッパモータにより実行されるステップ数の間の差を決定し、
第１および第２補正パルストレインセクションの第１セクション内のパルス数を低減することにより、第１および第２ステッパモータにより実行されるステップ数の間の差から得られるスキューの補正が決定されたスキュー値より小さくなるようにする、ことで確立される。
【００１７】
時間間隔は、第１および第２ステッパモータに提供されるときにそれら時間間隔を計算して決定されたスキュー値にほぼ等しいスキューの補正を得るという意味において、決定されたスキュー値および第１セクションの所定の継続期間に対応する。継続期間およびパルス間の間隔は第１セクションのそれぞれ内のパルス数を決定する。第１および第２パルストレインセクションの第１セクション内のパルス数の間の差は、スキュー補正の主要部分を決定し、位相シフトにより提供される小さい追加補正を伴う。主要部分が決定されたスキュー値より小さいことを保証する効果は、位相シフトがパルスの意図しない欠落を発生しないことを保証する。さらに、速度変化のスムースさが向上する。「高速」ステッパモータに提供されるパルストレインの位相が進み、［低速」ステッパモータに提供されるパルストレインの位相が遅れ、この結果、追加の補正効果を発揮する。
【００１８】
変形形態には、
長いおよび短い時間間隔の平均を決定し、
スキュー値と、第１セクションを提供することによって、駆動されるときの第１および第２ステッパモータにより実行されるステップ数の間の差から得られるスキューの補正との差を計算し、
決定されたスキュー値とスキューの補正との間の差に対応する差の時間を計算し、
第１および第２補正パルストレインセクションを確立し、これにより、長い時間間隔に関連するパルスを含む第１セクション直後の第２セクション内の各パルスが、第２セクション内のパルス数に逆比例する差の時間の半分だけ増加された平均に等しい直前のパルスからの間隔において提供されるようにし、および、短い時間間隔に関連するパルスを含む第１セクション直後の第２セクション内の各パルスが、第２セクション内のパルス数に逆比例する差の時間の半分だけ低減された平均に等しい直前のパルスからの間隔において提供されるようにする、ことを含む。
【００１９】
これはさらに、所定の公称周波数における補正セクションから後続の周期的な一連のパルスへの移行のスムースさを向上させる。
【００２０】
一実施形態においては、スキューを補正するシステムは不揮発性メモリを有し、第１および第２パルストレインはそれぞれ第１および第２パルス発生器により提供され、各補正パルストレインセクションはさらに、少なくとも１つのパルスを含む第２セクションを少なくとも有し、第２セクション内の各パルスは、第１および第２パルス発生器の一方によって不揮発性メモリ内のテーブルから検索される値を有する直前のパルスからある一定の間隔において提供される。
【００２１】
テーブルは、所定の公称周波数における周期的な一連のパルスを提供することから生じるピンチアセンブリの速度のスムースな増加または低下を保証する効果的な方法を提供する。第１および第２ステッパモータに対するパルストレイン間の位相差は、異なる時点において第２セクションを開始することで導入できる。
【００２２】
一実施形態においては、第１および第２パルストレインはそれぞれ、クロック信号を備える第１および第２パルス発生器により提供され、その方法には、第１および第２パルス発生器に関連の時間間隔を指定してクロックカウントを増加する入力値を提供することを含み、第１および第２補正パルストレインセクションの一方の第１セクションを提供するために、各時間間隔は、第１セクションを通して一定の、ゼロまたそれ以上の変化するカウント数であるカウント数の総数として特定され、これにより、第１セクション内の関連する時間間隔の移動平均が、一定整数のクロックカウント数およびクロックカウントの端数の総和に等しい時間間隔と近似の値になるようにされる。
【００２３】
これはパルス間の時間間隔値の範囲を増加させ、これに基づいてスキューの補正を達成できる。第１および第２パルストレイン間の位相差は、第１セクション内に導入できる。これには、位相シフトを導入するのに必要なパルス間の有効時間間隔を計算するだけでよい。すなわち、各パルストレインに対して１つの値を計算する必要がある。位相シフトは、パルス間の単一間隔の調整により提供しなければならない代わりに、複数パルス全体にわたり効果的に分割することができる。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、機械を通して供給される材料のウェブのスキューを補正するシステムは、制御装置を構成して第１および第２補正パルストレインセクションを確立し、これにより、決定されたスキュー値に従って、第１および第２パルストレイン間で位相差を有する後続の周期的な一連のパルスを開始する。
【００２５】
本発明のシステムは、ハーフ・ステップまたはクォーター・ステッパモータ、高周波数ステッパモータドライバ、または他の相対的に高コストのハードウェアに頼ることなく、ステッパモータの１ステップより小さいステップによりスキューを補正できる利点を有する。
【００２６】
一実施形態においては、制御装置は本発明による方法を実行するように構成される。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、詳細には、位置合わせモジュールを有するシート供給経路を備える、材料のウェブ上にプリントする装置が提供され、位置合わせモジュールは本発明によるスキューを補正するシステムを含む。
【００２８】
本発明の別の態様によれば、機械読取可能媒体に組み込まれると、情報処理能力を有するシステムに本発明による方法を実行させることができる命令セットを含むコンピュータプログラムが提供される。
【００２９】
本発明は、添付図面を参照して以下により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１に示されるスキューを補正するシステムは、スキューを補正する方法の基本的な２つの実施形態を説明するための例として使用される。図示されたシステムは、例えばペーパーシートなどの、機械により供給される材料シート１のスキューを補正するのに適する。機械は、例えばレーザプリンタ、フォトコピー、オフセットプリンタ等のプリンタ装置であってもよい。このような機械においては、プリントユニットに供給されるペーパーシートは、例えば、その上にトナーが配置されるドラムなどのプリント装置に正確に位置合わせする必要がある。この目的のために、スキューを補正する装置がペーパー供給部の位置合わせモジュール内に備えられる。スキュー補正装置は、有利には、図１において「Ｘ」で示される供給方向に対して横方向の位置合わせ不良を補正するシステムによって機能強化される。このような位置合わせ不良を補正する要素は、混乱を避けるために図面からは省かれている。
【００３１】
図１に示されるとおり、システムはシート１のスキューを測定するシステムを備える。スキューを測定するシステムは、第１シートセンサ２および第２シートセンサ３、ならびにセンサコントローラ４を備える。センサコントローラ４はクロック５からクロック信号を提供される。第１および第２シートセンサ２、３はシート１の前縁６の到達を検出する。第１および第２シートセンサ２、３は、供給方向に対して横方向に測定される間隔δだけ離して配置される。これらセンサはシート経路の中心軸の両側に配置される。センサコントローラ４は、第１シートセンサ２による前縁の検出と第２シートセンサによる前縁の検出との間の時間間隔を決定する。この時間間隔はクロック信号のカウント数について測定され、Δｔｃｎｔ＿ｓｅｎｓｏｒで示される。これはシート１のスキューを表す値である。
【００３２】
スキューを補正するために、図１に示されるシステムは、第１ピンチアセンブリおよび第２ピンチアセンブリを備える。第１ピンチアセンブリは第１駆動ホイール８を備え、第２ピンチアセンブリは第２駆動ホイール９を備える。第１および第２駆動ホイール８、９の代わりに、ベルトを使用することもできる。各ピンチアセンブリは少なくとも１つの別のホイール、ベルトあるいは駆動ホイール８、９またはベルトにシート１を押し付けるブラシを備える。第１伝達機構１０が第１ステッパモータ１１のシャフトを第１駆動ホイール８に連結する。第２伝達機構１２が第２ステッパモータ１３のシャフトを第２駆動ホイール９に連結する。
【００３３】
ステッパモータはそれ自体公知である。ステッパモータは回転当たりのステップ数を決定する固定数の磁極および電気的に制御される電磁石を備える。パルストレインは、電磁石の切換を決定して１ステップずつモータを進行させる。進行されるステッパモータおよびコントローラは駆動モードを可能にし、ステッパモータは各パルスによって、ハーフ・ステップまたはクォーター・ステップモードで進行する。本明細書では、任意のモードにおけるこれら方法の概略を説明する。ステッパモータは、保持トルクを提供し、閉ループ制御を必要とせずに比較的正確に位置を制御できる特徴を有する。したがって、ステッパモータは低コストで正確である両方の特徴を有する。
【００３４】
図１に示されるとおり、スキューを補正するシステムは中心軸に対して横方向に間隔Δだけ離して配置される、第１および第２駆動ホイールを有する。第１および第２駆動ホイール８、９の回転軸は位置合わせされるが、それらは、一直線ではなく相互にほぼ平行にされる。
【００３５】
図示された実施形態においては、第１および第２伝達システム１０、１２は同一歯車装置を有する。第１および第２駆動ホイール８、９はほぼ同一直径を有する。第１および第２ステッパモータ１１、１３は、回転当たり同一数のステップを有する。したがって、スキューを補正するシステムの制御は簡単になる。さらに複雑な実施形態においては、特性の差を考慮して、第１および第２モータコントローラ１６、１７によって、第１および第２ドライバ１４、１５に提供されるパルストレインの調整がなされる。
【００３６】
図１においては、第１および第２ドライバ１４、１５は第１および第２ステッパモータ１１、１３から分離しているとして示されている。代替に実施形態においては、第１および第２ドライバ１４、１５は第１および第２ステッパモータ１１、１３のそれぞれに組み込まれ、これにより、ステッパモータはモータにパルストレインを直接提供することによって駆動される。
【００３７】
スキュー補正コントローラ１８は、第１および第２モータコントローラ１６、１７の作動状態を切り換える。モータコントローラ１６、１７およびスキュー補正コントローラ１８は、クロック５により提供されるクロック信号に従って作動する。モータコントローラ１６、１７、スキュー補正コントローラ１８およびセンサコントローラ４はそれぞれ、バス１９に接続される。インタフェースユニット２０はローカルノードコア２１（ＬＮＣ：ｌｏｃａｌ  ｎｏｄｅ  ｃｏｒｅ）をバス１９に接続する。ローカルノードコア２１はマイクロコントローラ機能を有する。モータコントローラ１６、１７、スキュー補正コントローラ１８およびセンサコントローラ４は有利には、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）として実現され、リアルタイム性能要件に適合する。図示された実施例においては、ＬＮＣ２１は間隔値を設定し、この間隔で、第１および第２モータコントローラ１６、１７により生成されるパルストレインとしてパルスが相互に続く。この目的のために、ＬＮＣ２１はセンサコントローラ４からスキューを表す値を検索できる。
【００３８】
クロックカウントの数ｃｎｔ＿ｓｅｎｓｏｒセンサについて測定される、第１センサ２および第２センサ３による前縁の検出の間の時間間隔Δｔｃｎｔ＿ｓｅｎｓｏｒは、第１駆動ホイール８および第２駆動ホイール９位置での前縁の到達の間のクロックカウントの数ｃｎｔ＿ｆａｕｌｔについて測定される時間間隔Δｔｃｎｔ＿ｆａｕｌｔに、以下の式を用いて変換される。
【数１】
0005425362.tif 000002
【００３９】
スキューを補正するために、第１および第２駆動ホイール８、９の一方は、一時的に増加した速度Ｖｈｉｇｈで駆動され、この間、他方は低減した速度Ｖｌｏｗで駆動される。これは図２に示される。第１期間Ｐ１の間、速度は、第１および第２駆動ホイールの両方がそれまで回転していた公称速度Ｖｎｏｍに比べて増加または低下する。第１期間Ｐ１は極めて短いため、接続されたステッパモータ１１、１３に１つのパルスだけしか供給されない。第２期間Ｐ２の間、第１および第２駆動ホイール８、９の一方は増加した速度Ｖｈｉｇｈで駆動され、この間、他方は低減した速度Ｖｌｏｗで駆動される。次に、速度プロファイルは期間期間Ｐ３の全体にわたって増減し、この間に、第１および第２駆動ホイール８、９両方の速度は公称速度Ｖｎｏｍに戻る。
【００４０】
これに対して、第１、第２および第３期間Ｐ１〜Ｐ３は、図２に示されるとおり、２つの駆動ホイール８、９に対してほぼ同時に発生し、これは第１および第２ステッパモータ１１、１３に供給されるパルス周期と同一オーダーの時間尺度の事例ではない。この時間尺度では、第１および第２駆動ホイール８、９の一方が、他方よりわずかに早く公称速度Ｖｎｏｍに戻る。本明細書に記載される第１実施形態においては、これは部分的には、第３期間Ｐ３継続期間の差に起因する。第２実施形態においては、第１および第２駆動ホイール８、９に関連する速度増減は、相互に鏡像であるが、異なる時点で開始される。
【００４１】
ステッパモータの角速度は原理的には、モータを駆動するパルストレインのパルス周波数に正比例する。したがって、図２に示される速度プロファイルは、第１補正パルストレインセクションを第１ドライバ１４に提供し、第２補正パルストレインセクションを第２ドライバ１５に提供することで得られる。したがって、同一の周期的な一連のパルス−公称速度Ｖｎｏｍに対応する周波数を有する−が第１および第２ドライバ１４、１５のそれぞれに提供される。しかし、第１および第２ドライバ１４、１５の一方に提供される周期的な一連のパルスは、異なる位相で開始されるために、他方に提供されるパルスに対して位相が遅れる。以下の説明は、公称周波数が第１および第２ステッパモータ１１、１３で同一であると仮定する（この理由は、これが最も多く生じる状態である、シート１の直線経路に相当するからである）。
【００４２】
スキューを補正する方法の第１実施形態が図３に示されている。図３は、第１および第２ドライバ１４、１５のそれぞれに提供される、第１および第２パルストレイン２２、２３を示す。第１パルストレイン２２は、一連のパルスからなる第１セクションＳ１Ａを含み、各パルスは関連する時間間隔Ｔ１Ａ後に直前のパルスに続き、これにより、図２に示される増加した速度Ｖｈｉｇｈに対応する、ほぼ一定の平均速度で第１ステッパモータ１１を駆動する。第２セクションは、第１セクションＳ１Ａの最後のパルスから間隔Ｔ２Ａで提供される１つのパルスだけを正確に含む。この間隔Ｔ２Ａは、第１セクションＳ１Ａのパルス間の時間間隔Ｔ１Ａと公称速度Ｖｎｏｍに対応する公称周波数の逆数である周期Ｔ３Ａの間の値である。間隔Ｔ２Ａに続くパルスは、その後に、公称周波数における第１の周期的な一連のパルスＳ２Ａの第１パルスが続く。この説明においては、時間間隔は対応するパルスエッジ間（例えば、図３における後縁）の間隔で示される。
【００４３】
第２パルストレイン２３は、第１パルストレイン２２と類似であって、第１セクションＳ１Ｂを含む補正パルストレインを有する。第１セクションＳ１Ｂは一連のパルスからなり、各パルスは関連する時間間隔Ｔ１Ｂ後に直前のパルスに続く。時間間隔Ｔ１Ｂは、図２の低下した速度Ｖｌｏｗに対応する速度で第２ステッパモータ１３を駆動するのに必要な周波数の逆数である。時間間隔Ｔ１Ｂは、第１セクションＳ１Ｂの間全体にわたりほぼ一定である。第１セクションＳ１Ｂの最終パルスの後には間隔Ｔ２Ｂでパルスが続き、これが第２補正パルストレインセクションの終わりを示す。第２補正パルストレインセクションの後には、公称速度Ｖｎｏｍで第２ステッパモータ１３を駆動するのに必要な公称周波数の逆数に等しい、等間隔Ｔ３Ｂの周期的な一連のパルスＳ２Ｂが続く。上述のとおり、この間隔Ｔ３Ｂは第１パルストレイン２２の対応する間隔Ｔ３Ａに等しいが、周期的な一連のパルスＳ２Ｂは異なる時間で開始され、２つの周期的な一連のパルスＳ２Ａ、Ｓ２Ｂの間に位相差が生じる。
【００４４】
スキューを補正する方法の第１実施形態においては、第１および第２補正パルストレインセクションの確立は、第１および第２補正パルストレインセクションのそれぞれの第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂにおいて、それぞれの対応するパルスが、第１および第２補正パルストレインセクションの一方において第１量だけ公称時間間隔より長い、および第１および第２補正パルストレインセクションの他方において第１量にほぼ等しい量だけ公称時間間隔より短い、関連する時間間隔後に直前のパルスに続くようにして確立される。したがって、増加した速度Ｖｈｉｇｈは公称周波数Ｖｎｏｍに比べて、低下した速度Ｖｌｏｗが低下した量と同一量だけ増加する。スキューの補正は、２つのステッパモータ１１、１３にわたって「均等に分割」される。この文意における「ほぼ等しい」は、クロック５によって提供されるクロック信号のわずか２〜３カウント、好ましくは２以下のカウントを意味する。
【００４５】
ＬＮＣ２１、あるいは代替のスキュー補正コントローラ１８は、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ内のパルス間の時間間隔Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂを計算して、所定の継続時間Δｔｃｎｔ＿ｃｏｒｒの第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ内のスキュー補正を達成する。２つの駆動ホイール８、９の速度が公称速度に等しい間隔である事実と組み合わせると、これは、シート１がスキュー補正システムをほぼ所定の時間で通過する効果を有する。このように、スキュー補正システムが組み込まれた装置は、スキュー補正に関係しないシート供給機構の他の構成要素を調整する必要がなくなる。
【００４６】
第１補正パルストレインセクションの第１セクションＳ１Ａ内にＮＡのパルスが存在し、第２補正パルストレインセクションの第１セクションＳ１Ｂ内にＮＢのパルスが存在すると仮定すると、以下の式が成り立つ。
【数２】
0005425362.tif 000003
【００４７】
さらに、ロール間隔Δにおいて、前縁は距離Ｖｎｏｍ・Δｔｃｎｔ＿ｆａｕｌｔ上でそれ自体の前方にある。これは２つの等しい速度差によって補正されるべきであり、以下の式になる。
【数３】
0005425362.tif 000004
【００４８】
速度がパルス間の時間間隔に逆比例することから、第１ステッパモータ１１（増加した速度を有する）の時間間隔Ｔ１Ａを、以下のように計算できる。
【数４】
0005425362.tif 000005
【００４９】
第２ステッパモータ１３（低下した速度を有する）の時間間隔Ｔ１Ｂは、以下の式になる。
【数５】
0005425362.tif 000006
【００５０】
一実施形態においては全ての割算の結果は最近傍整数に丸められる。別の実施形態においては、第１および第２モータコントローラ１６、１７内でパルストレインを生成する特殊な方法を使用するため、これは必要とされない。これは、スキューを補正する第２方法の説明において以下に説明される。
【００５１】
第１ステッパモータ１１をより速く駆動するために供給される、第１セクションＳ１Ａ内のパルス数は、以下の式になる。
【数６】
0005425362.tif 000007
【００５２】
ここで、Δｔｃｎｔ＿ｎｏｍは、計算の基本となる公称周波数に対応する時間間隔である。同様に、第１セクションＳ１Ｂ内が提供されるときの、第２ステッパモータ１３をより遅く駆動するために供給されるパルス数は、以下の式になる。
【数７】
0005425362.tif 000008
【００５３】
第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂの最終形体を確立するために、ＬＮＣ２１は結果として得られるスキュー補正をスキューの決定された値、すなわち補正すべきスキューと比較する。第１および第２補正パルストレインセクションの第１セクション内のステップ数ＮＡ、ＮＢは、第１および第２ステッパモータにより実行されるステップ数間の差から得るスキュー補正が、決定されたスキュー値より小さくなるように決定される。この結果は、最終のスキュー補正が、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂに続く第１パルスに対するそれぞれの時間間隔Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂの値の適正な選択によって達成されなければならないことである。最終補正はさらに、後続の周期的な一連のパルスＳ２Ａ、Ｓ２Ｂの間に正しい位相差が確立されることを保証する。
【００５４】
速度プロファイルの比較的スムースな傾斜部を達成するために、２つの時間間隔Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂの短い方を選択して、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ内の時間間隔Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂの平均より第１量だけ短くなり、および２つの時間間隔Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂの長い方を選択して、同一量だけ長くなるようにする。２つの時間間隔Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂの平均を選択する代わりに、公称時間間隔Δｔｃｎｔ＿ｎｏｍを基準として選択することもできる。この２つが一致するのは、時間間隔Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂを確立する際に丸め誤差が生じていない場合である。平均を選択することにより、移行がスムースになる。
【００５５】
２つの時間間隔Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂは以下の式で計算される。
【数８】
0005425362.tif 000009
【数９】
0005425362.tif 000010
【００５６】
ここでＮＡおよびＮＢは、第１セクションが決定されたスキュー値より小さい補正となることを保証するために低減した後の、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ内のパルス数である。
【００５７】
上述のスキューを補正する方法の第１実施形態は、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂに続く補正パルストレインセクションのセクション内（すなわち、公称パルストレイン周波数に対する増加減少部内）の時間間隔Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂを適正に選択することによって、位相シフトを導入する。第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ内では、第１および第２ドライバ１４、１５に対する整数のパルス数に対応する量によって、スキューが補正される。第１実施形態は、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂの前にこれらの時間間隔Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂを有することによって変更できる。わずかに大きく異なる実施形態においては、位相差は第１セクションに限定して導入され、増加減少は所定の時間間隔で同一のパルスシーケンスを供給することによって実行される。これらは、決定されたスキューに関して無関係である意味において、予め決定される。
【００５８】
第２実施形態に関する計算は、基本的には、第１実施形態に関して上に概説したとおりに進行する。ただし、式（８）および（９）によって計算される時間間隔Ｔ２Ａ、Ｔ２Ｂは、次に、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ内のパルス間の間隔全体にわたり分割される必要がある。パルス間の調整された平均間隔Ｔ’１Ａ、Ｔ’１Ｂは以下のようになる。
【数１０】
0005425362.tif 000011
および
【数１１】
0005425362.tif 000012
【００５９】
ここで、Ｔ１Ａは式（４）に従って計算され、Ｔ１Ｂは式（５）に従って計算される。
【００６０】
式（１０）および（１１）から得られる値は整数値でなく、簡単に切り捨てできない。したがって、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ内のパルスは、ほぼ一定間隔で、クロック５からのクロック信号の複数カウントのスケール上のある精度に対して提供されるが、実際には、間隔はわずかに変動し、この結果、第１セクションＳ１Ａ、Ｓ１Ｂ全体にわたる時間間隔の移動平均は、整数のクロックカウント数およびクロックカウントの端数の総和に等しい時間間隔の近似値になる。この目的のために、第１および第２モータコントローラ１６、１７はノイズ整形アルゴリズムを実行して、式（１０）および（１１）に基づいてＬＮＣ２１によって決定されるものと同様な平均間隔を得る。原理的に、第１実施形態の変形形態においてなされたものと同一である。ただし、パルス間の間隔Ｔ１Ａ、Ｔ１Ｂの正確な平均値は、この場合にはそれほど重要ではない。この実施形態の効果は、ステッパモータ１１、１３の平均速度が開始点を形成した公称速度に厳密に等しく、補正パルストレインセクションを確立することを保証することである。
【００６１】
第２実施形態に戻ると、第１および第２補正パルストレインセクションの第１セクションの後には、少なくとも１つのパルス、好ましくは複数のパルスを含む第２セクションが続く。第２セクション内の各パルスは、第１セクション内のパルス間の時間間隔Ｔ’１Ａ、Ｔ’１Ｂの値と、後続の周期的な一連のパルスの所定の公称周波数に対応する周期との間に値を有する直前のパルスからある一定の間隔に提供される。
【００６２】
第２セクション内に複数のパルスが存在する場合は、パルス間の間隔値は、好ましくは、第１および第２モータコントローラ１６、１７のそれぞれに接続または関連付けられた第１および第２メモリユニット２４、２５に格納されたテーブルから読み込まれる。第１および第２メモリユニット２４、２５は単一メモリデバイス内に含むことができる。第１および第２メモリユニット２４、２５に格納されたテーブルは、予測される実施形態におけるものと同一である。これは、特に第１および第２ステッパモータ１１、１３が同一タイプである場合に、ＬＮＣ２１によって実行される計算を簡単にする。
【００６３】
ＬＮＣ２１は第１および第２モータコントローラ１６、１７に、第１および第２メモリユニット２４、２５内のテーブルに対するインデックスを提供する。このインデックスを用いて、第１および第２モータコントローラ１６、１７は間隔値を検索する。第１モータコントローラ１６は第２モータコントローラ１７の逆順のインデックスを提供される。したがって、第１および第２ステッパモータ１１、１３の一方の速度は、他方が低下している間に増加する。
【００６４】
第１および第２補正パルストレインセクションの第１セクションの長さは、補正パルストレインセクションに続く一連のパルスの公称周波数の逆数の分だけ異なるために、位相差が導入される。この位相差は、第１および第２メモリユニット２４、２５に格納された時間間隔値が同一であるために、維持される。したがって、第１および第２補正パルストレインセクションの第２セクションは同一長さであるが、異なる時点で開始される。
【００６５】
本発明は上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲内で変化することもできる。例えば、スキューを測定するために異なるシステムが採用されるという前提で、上述のシステムおよび方法は材料の（準）エンドレスのウェブのスキューを補正するのにも適する。例えば、ウェブにマーキングを設け、このマーキングの到達を、ウェブの供給方向に対して横方向に配置されたセンサによって検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】ペーパーシートのスキューを補正するシステムの複数の構成要素を概略的に示す。
【図２】スキューを補正するシステムのピンチアセンブリの速度プロファイルを概略的に示す。
【図３】スキューを補正する方法の一実施形態におけるステッパモータに提供されるパルストレインを概略的に示す。
【符号の説明】
【００６７】
１  シート
２  第１シートセンサ
３  第２シートセンサ
４  センサコントローラ
５  クロック
６  前縁
８  第１駆動ホイール
９  第２駆動ホイール
１０  第１伝達機構
１１  第１ステッパモータ
１２  第２伝達機構
１３  第２ステッパモータ
１４  第１ドライバ
１５  第２ドライバ
１６  第１モータコントローラ
１７  第２モータコントローラ
１８  スキュー補正コントローラ
１９  バス
２０  インタフェースユニット
２１  ローカルノードコア
２２  第１パルストレイン
２３  第２パルストレイン
２４  第１メモリユニット
２５  第２メモリユニット
【図１】
0005425362.tif 000013
【図２】
0005425362.tif 000014
【図３】
0005425362.tif 000015