(57)【要約】【課題】搬送精度の向上を図る。【解決手段】被搬送物を搬送する搬送ローラーと、搬送ローラーを回転させる駆動力を与える搬送モーターと、搬送ローラーの回転量を検出する第１検出部と、搬送ローラーによる被搬送物の実際の送り量を検出する第２検出部と、加速区間と減速区間を有する速度プロファイルに基づいて、搬送モーターを制御して被搬送物を目標位置に搬送させる制御部であって、検出された回転量と送り量とに基づいてすべり量を算出し、減速区間においてすべり量に応じて目標位置を延ばす補正処理を行う制御部と、を備える。【選択図】図７
2013241249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物を搬送する搬送ローラーと、
前記搬送ローラーを回転させる駆動力を与える搬送モーターと、
前記搬送ローラーの回転量を検出する第１検出部と、
前記搬送ローラーによる前記被搬送物の実際の送り量を検出する第２検出部と、
加速区間と減速区間を有する速度プロファイルに基づいて、前記搬送モーターを制御して前記被搬送物を目標位置に搬送させる制御部であって、検出された前記回転量と前記送り量とに基づいてすべり量を算出し、前記減速区間において前記すべり量に応じて前記目標位置を延ばす補正処理を行う制御部と、
を備えたことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の搬送装置であって、
前記制御部は、前記減速区間の後半に前記補正処理を行う
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の搬送装置であって、
前記制御部は、前記補正処理を行うよりも前に、前記すべり量を算出し当該すべり量に応じて前記目標位置を延ばす補助補正処理を行う
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項４】
請求項３に記載の搬送装置であって、
前記速度プロファイルは、前記加速区間と前記減速区間の間に定速区間を有し、
前記制御部は、前記定速区間で前記補助補正処理を行う、
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項５】
請求項３に記載の搬送装置であって、
前記速度プロファイルは、前記加速区間と前記減速区間の間に定速区間を有し、
前記制御部は、前記定速区間から前記減速区間への切り替え時に前記補助補正処理を行なう、
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の搬送装置であって、
前記制御部は、前記減速区間に一定速度の期間を設けることによって前記補正処理を行うことを特徴とする搬送装置。
【請求項７】
請求項１〜５の何れかに記載の搬送装置であって、
前記制御部は、前記減速区間において前記搬送モーターの制御を速度フィードバック制御から位置フィードバック制御に切り替え、
前記位置フィードバック制御の際に位置偏差の算出に用いられる前記目標位置を、前記すべり量に応じて変更する
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項８】
被搬送物を搬送する搬送ローラーと、前記搬送ローラーを回転させる駆動力を与える搬送モーターと、を備えた搬送装置の搬送方法であって、
加速区間と減速区間を有する速度プロファイルに基づいて、前記搬送モーターを制御して前記被搬送物を目標位置に向けて搬送させることと、
前記搬送ローラーによる前記被搬送物の実際の送り量を検出することと、
前記搬送ローラーの回転量を検出することと、
検出された前記送り量と、前記回転量とに基づいてすべり量を算出することと、
前記減速区間において前記すべり量に応じて前記目標位置を延ばすことと、
を有することを特徴とする搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置、及び、搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送モーターによって搬送ローラーを駆動させて被搬送物を目標位置に搬送させるための搬送装置が広く使用されている。例えば、被搬送物として媒体（用紙など）を搬送方向に搬送し、目標位置に搬送された媒体に液体を吐出して画像を形成する液体吐出装置（例えばインクジェットプリンター）などにもこのような技術が用いられている（例えば特許文献１参照）。通常、このような搬送装置では、搬送ローラーの回転量を検出することによって被搬送物の搬送量（以下、送り量ともいう）を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０-５２２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
搬送装置では、被搬送物を目標位置にまで精度良く搬送させることが要求される。例えば、インクジェットプリンターでは、被搬送物（用紙など）を精度良く目標位置に搬送できなければ、画質が劣化する（印刷品質が低下する）などの不具合が生ずる場合がある。  
ところが、上述したような搬送装置では、被搬送物を搬送する際に被搬送物と搬送ローラーとの間ですべりが生じることがあり、このため被搬送物を目標位置に精度良く停止させるのが困難であった。つまり、すべりによって搬送精度が悪化するおそれがあった。  
そこで、本発明は、搬送精度の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、被搬送物を搬送する搬送ローラーと、前記搬送ローラーを回転させる駆動力を与える搬送モーターと、前記搬送ローラーの回転量を検出する第１検出部と、前記搬送ローラーによる前記被搬送物の実際の送り量を検出する第２検出部と、加速区間と減速区間を有する速度プロファイルに基づいて、前記搬送モーターを制御して前記被搬送物を目標位置に搬送させる制御部であって、検出された前記回転量と前記送り量とに基づいてすべり量を算出し、前記減速区間において前記すべり量に応じて前記目標位置を延ばす補正処理を行う制御部と、を備えたことを特徴とする搬送装置である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】プリンター１０の内部構成を説明するための図である。
【図２】プリンター１０を説明するための側面図である。
【図３】リニアエンコーダー５０の構成を模式的に示した説明図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、リニアエンコーダー５０によって出力される信号を説明するための図である。
【図５】速度制御部１２０の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】現在位置に対する目標速度を説明するための図である。
【図７】本実施形態における目標位置の補正処理の一例を示す説明図である。
【図８】位置Ｐ２で変更された目標速度の説明図である。
【図９】目標位置の直前で変更された目標速度の説明図である。
【図１０】位置制御部１４０の構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】第２実施形態における現在位置に対する目標速度を説明するための図である。
【図１２】第２実施形態における用紙Ｐの搬送の制御を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００９】
被搬送物を搬送する搬送ローラーと、前記搬送ローラーを回転させる駆動力を与える搬送モーターと、前記搬送ローラーの回転量を検出する第１検出部と、前記搬送ローラーによる前記被搬送物の実際の送り量を検出する第２検出部と、加速区間と減速区間を有する速度プロファイルに基づいて、前記搬送モーターを制御して前記被搬送物を目標位置に搬送させる制御部であって、検出された前記回転量と前記送り量とに基づいてすべり量を算出し、前記減速区間において前記すべり量に応じて前記目標位置を延ばす補正処理を行う制御部と、を備えたことを特徴とする搬送装置が明らかとなる。  
このような搬送装置によれば、すべりの有無にかかわらずに被搬送物を目標位置に精度良く搬送することができる。よって搬送精度の向上を図ることができる。
【００１０】
かかる搬送装置であって、前記制御部は、前記減速区間の後半に前記補正処理を行うことが望ましい。  
このような搬送装置によれば、目標位置を正確に延ばすことができる。
【００１１】
かかる搬送装置であって、前記制御部は、前記補正処理を行うよりも前に、前記すべり量を算出し当該すべり量に応じて前記目標位置を延ばす補助補正処理を行うことが望ましい。  
このような搬送装置によれば、搬送精度をより向上させることができる。
【００１２】
かかる搬送装置であって、前記速度プロファイルは、前記加速区間と前記減速区間の間に定速区間を有し、前記制御部は、前記定速区間で前記補助補正処理を行ってもよい。また、前記定速区間から前記減速区間への切り替え時に前記補助補正処理を行なってもよい。  
このような搬送装置によれば、目標位置を簡易に延ばすことができる。
【００１３】
かかる搬送装置であって、記制御部は、前記減速区間に一定速度の期間を設けることによって前記補正処理を行なってもよい。  
このような搬送装置によれば、一定速度の期間の長さの設定により目標位置を延ばすことができる。
【００１４】
かかる搬送装置であって、前記制御部は、前記減速区間において前記搬送モーターの制御を速度フィードバック制御から位置フィードバック制御に切り替え、前記位置フィードバック制御の際に位置偏差の算出に用いられる前記目標位置を、前記すべり量に応じて変更してもよい。  
このような搬送装置によれば、変更後の目標位置に被搬送物を正確に停止させることができる。
【００１５】
また、被搬送物を搬送する搬送ローラーと、前記搬送ローラーを回転させる駆動力を与える搬送モーターと、を備えた搬送装置の搬送方法であって、加速区間と減速区間を有する速度プロファイルに基づいて、前記搬送モーターを制御して前記被搬送物を目標位置に向けて搬送させることと、前記搬送ローラーによる前記被搬送物の実際の送り量を検出することと、前記搬送ローラーの回転量を検出することと、検出された前記送り量と、前記回転量とに基づいてすべり量を算出することと、前記減速区間において前記すべり量に応じて前記目標位置を延ばすことと、を有することを特徴とする搬送方法が明らかとなる。
【００１６】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
以下、一実施形態に係る搬送装置（主として制御部１００と用紙搬送機構３０）を備えるインクジェットプリンター（以下、プリンター１０とよぶ）を例に挙げて説明する。なお、以下の説明においては、下方側とは、プリンター１０が設置される側を指し、上方側とは、設置される側から離間する側を指す。また、被搬送物としての用紙Ｐが供給される側を給送側（後端側）、用紙Ｐが排出される側を排紙側（手前側）として説明する。また、本実施形態で使用される用紙Ｐの裏面（印刷面の反対側の面）には、記号（例えば会社名）、あるいは模様などのパターンが一面に形成されている。
【００１７】
≪プリンター１０の概略構成について≫
図１は、本実施形態におけるプリンター１０の内部構成を説明するための図である。図２は、本実施形態におけるプリンター１０を説明するための側面図である。図１に示すように、プリンター１０は、不図示の筐体部と、キャリッジ駆動機構２０と、用紙搬送機構３０と、ロータリーエンコーダー４０と、リニアエンコーダー５０と、送り量検出部６０と、制御部１００と、を備えている。
【００１８】
キャリッジ駆動機構２０は、キャリッジ２１と、キャリッジモーター２２（以下、ＣＲモーター２２ともいう）と、ベルト２３と、歯車プーリ２４、従動プーリ２５およびキャリッジ軸２６を備えている。キャリッジ２１は、各色のインクカートリッジ２７を搭載可能としている。また、図１および図２に示すように、キャリッジ２１の下面には、インク滴を吐出可能な印刷ヘッド２８が設けられている。また、ベルト２３は、無端ベルトであり、その一部がキャリッジ２１の背面に固定されている。このベルト２３は、歯車プーリ２４と従動プーリ２５とによって張設されている。また、ベルト２３の内周面と、歯車プーリ２４の外周はそれぞれ歯車状になっており、この歯車が噛み合った状態において、ＣＲモーター２２が回転することで歯車プーリ２４が回転し、これにより、ベルト２３が回転して、キャリッジ２１がキャリッジ軸２６に沿って移動するようになっている。なお、キャリッジ２１が移動する方向（以下、移動方向ともいう）は、後述する用紙Ｐの搬送方向と交差する方向である。
【００１９】
上述の印刷ヘッド２８には、各インクに対応づけられた不図示のノズル列が設けられていて、このノズル列を構成するノズルには、不図示のピエゾ素子が配置されている。このピエゾ素子の作動により、インク通路の端部にあるノズルからインク滴を吐出することが可能となっている。
【００２０】
用紙搬送機構３０は、被搬送物としての用紙Ｐを搬送するための搬送モーター３１（以下、ＰＦモーター３１ともいう）、および普通紙等の給紙に対応する給紙ローラー３２を備えている。また、給紙ローラー３２よりも排紙側には、用紙Ｐを搬送／挟持するためのＰＦローラー対３３が設けられている。ＰＦローラー対３３は、ＰＦ駆動ローラー３３ａ（搬送ローラーに相当する）と従動ローラー３３ｂを有している。ＰＦモーター３１は、ＰＦ駆動ローラー３３ａに対して、不図示のギア輪列を介して駆動力（回転力）を与える。
【００２１】
また、ＰＦローラー対３３の排紙側には、プラテン３４および上述の印刷ヘッド２８が上下に対向する様に配設されている。プラテン３４は、ＰＦローラー対３３によって印刷ヘッド２８の下へ搬送されてくる用紙Ｐを下方側から支持する。また、プラテン３４よりも排紙側には、上述のＰＦローラー対３３と同様の排紙ローラー対３５が設けられている。排紙ローラー対３５は、排紙駆動ローラー３５ａと従動ローラー３５ｂを有している。この排紙ローラー対３５のうち、排紙駆動ローラー３５ａには、ＰＦ駆動ローラー３３ａと共に、ＰＦモーター３１からの駆動力が伝達される。なお、本実施形態ではキャリッジ駆動機構２０のＣＲモーター２２および用紙搬送機構３０のＰＦモーター３１はＤＣモーターであるが、他の種類のモーターであってもよい。
【００２２】
ロータリーエンコーダー４０（第１検出部に相当）は、円盤状スケール４１と、ロータリーセンサー４２とを備えており、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量を検出する。また、リニアエンコーダー５０は、キャリッジ２１の移動方向（副走査方向）に沿って延伸するリニアスケール５１と、ロータリーセンサー４２と同様のフォトセンサ（リニアセンサー５２）を備えており、キャリッジ２１の移動方向の位置を検出する。なお、ロータリーエンコーダー４０、リニアエンコーダー５０の詳細については後述する。
【００２３】
送り量検出部６０（第２検出部に相当）は、ＰＦ駆動ローラー３３ａよりも搬送方向の下流側において用紙Ｐの下方に配置されており、用紙Ｐの実際の送り量を非接触で検出する。なお、送り量検出部６０の詳細については後述する。
【００２４】
また、図示していないが、プリンター１０は、上述したロータリーエンコーダー４０、リニアエンコーダー５０、送り量検出部６０以外に、用紙Ｐの幅を検出する紙幅検出センサー、印刷ヘッド２８とプラテン３４との間の距離を検出するギャップ検出センサー等、その他のセンサーを備えている。
【００２５】
制御部１００は、各種の制御を行う部分であり、外部のコンピューター１６０に接続されている。この制御部１００は、上述のロータリーセンサー４２、リニアセンサー５２、送り量検出部６０、不図示の紙幅検出センサー、不図示のギャップ検出センサー、プリンター１０の電源をオン／オフする電源スイッチ等の各出力信号が入力される。
【００２６】
また、図１に示すように、制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＰＲＯＭ１０４、ＡＳＩＣ１０５、モータードライバー１０６等を備えており、これらが例えばバス等の伝送路１０７を介して接続されている。そして、これらのハードウエアと、ＲＯＭ１０２やＰＲＯＭ１０４に記憶されているソフトウエアおよび／またはデータの協働によって、本実施形態における各種の動作が実現される。
【００２７】
≪エンコーダーについて≫
図３は、キャリッジ２１に取付けられたリニアエンコーダー５０の構成を模式的に示した説明図である。図３に示したリニアエンコーダー５０は、上述したようにリニアスケール５１と、リニアセンサー５２を備えている。また、リニアセンサー５２は、発光ダイオード５２Ａと、コリメーターレンズ５２Ｂと、検出処理部５２Ｃとを備えている。検出処理部５２Ｃは、複数（例えば４個）のフォトダイオード５２Ｄと、信号処理回路５２Ｅと、例えば２個のコンパレーター５２Ｆａ、５２Ｆｂとを有している。
【００２８】
発光ダイオード５２Ａの両端に抵抗を介して電圧ＶＣＣが印加されると、発光ダイオード５２Ａから光が発せられる。この光はコリメーターレンズ５２Ｂにより平行光に集光されてリニアスケール５１を通過する。なお、リニアスケール５１には、所定の間隔（例えば１／１８０インチ）毎にスリットが設けられている。
【００２９】
リニアスケール５１を通過した平行光は、図示しない固定スリットを通って各フォトダイオード５２Ｄに入射し、電気信号に変換される。４個のフォトダイオード５２Ｄから出力される電気信号は信号処理回路５２Ｅにおいて信号処理される。また、信号処理回路５２Ｅから出力される信号はコンパレーター５２Ｆａ、５２Ｆｂにおいて比較され、比較結果がパルスとして出力される。コンパレーター５２Ｆａ、５２Ｆｂから出力されるパルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂがリニアエンコーダー５０の出力となる。
【００３０】
図４Ａ及び図４Ｂは、リニアエンコーダー５０によって出力される信号を説明するための図である。図４Ａは、ＣＲモーター２２正転時におけるタイミングチャートであり、図４ＢはＣＲモーター２２逆転時におけるタイミングチャートである。図に示すように、ＣＲモーター２２正転時及び逆転時のいずれの場合も、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。ＣＲモーター２２が正転しているとき、即ち、キャリッジ２１が主走査方向に移動しているときは、図４Ａに示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が進み、ＣＲモーター２２が逆転しているときは、図４Ｂに示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れる。そして、パルスＥＮＣ−Ａ及びパルスＥＮＣ−Ｂの１周期Ｔは、キャリッジ２１がリニアスケール５１のスリット間隔を移動する時間に等しい。
【００３１】
なお、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量を検出するロータリーエンコーダー４０は、円盤状スケール４１がＰＦ駆動ローラー３３ａの回転に応じて回転する回転円盤である以外は、リニアエンコーダー５０と同様の構成になっている。そして、ロータリーエンコーダー４０は、リニアエンコーダー５０と同様に２つの出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂを出力する。本実施形態のプリンター１０においては、ロータリーエンコーダー４０用の円盤状スケール４１に設けられている複数のスリットのスリット間隔は１／１８０インチであり、ＰＦ駆動ローラー３３ａが上記１スリット間隔だけ回転すると、１／１４４０インチだけ紙送りされる。つまり、上述したロータリーエンコーダー４０によってＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量を検出することにより、用紙Ｐの送り量が算出される。ただし、実際には用紙Ｐを搬送する際にＰＦ駆動ローラー３３ａと用紙Ｐとの間ですべりが発生する場合があり、この場合、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量と用紙Ｐの送り量とが正確に一致しないことになる。
【００３２】
≪速度ＰＩＤ制御について≫
本実施形態の制御部１００は、前述したようなエンコーダー（ロータリーエンコーダー４０）を用いて、後述するように速度制御部１２０による速度ＰＩＤ制御を行う。なお、速度制御部１２０は、制御部１００の一部により構成されている。またここでは、すべりが発生していない（ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量と用紙Ｐの送り量が一致する）こととして説明を行う。
【００３３】
図５は、速度制御部１２０の構成を説明するためのブロック図である。図５に示すように、速度制御部１２０は、位置演算部１２１と、速度演算部１２２と、第１減算部１２３と、目標速度発生部１２４と、第２減算部１２５と、比例要素１２６と、積分要素１２７と、微分要素１２８と、加算部１３２と、ＰＷＭ信号出力部１３３と、を備えている。
【００３４】
これらのうち、位置演算部１２１は、ロータリーセンサー４２から入力される矩形波の出力信号（図４Ａ、図４Ｂ参照）のエッジをカウントすることにより、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量を算出する。なお、用紙Ｐを目標停止位置（以下、目標位置ともいう）まで搬送させる際には、用紙Ｐを目標位置に到達させるためのＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量（目標回転量）が予め設定されている。
【００３５】
また、速度演算部１２２は、ロータリーセンサー４２から入力される矩形波の出力信号のエッジをカウントする。また、速度演算部１２２には不図示のタイマで計測される時間（周期）に関する信号も入力される。そして、速度演算部１２２は、カウントしたエッジと時間（周期）に基づいて、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転速度を算出する。
【００３６】
また、第１減算部１２３は、位置演算部１２１から出力される送り量に関する情報と、目標位置に関する情報とに基づき、目標位置（用紙Ｐを目標位置に到達させるためのＰＦ駆動ローラー３３ａの目標回転量）から現在位置（現在のＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量）を減算して位置偏差を算出する。
【００３７】
目標速度発生部１２４には、第１減算部１２３から出力される位置偏差に関する情報が入力される。目標速度発生部１２４は、速度プロファイルを参照し、位置偏差に応じた目標速度に関する情報を出力する。
【００３８】
図６は、現在位置に対する目標速度を説明するための図である。図には、目標速度発生部１２４が速度プロファイルを参照して出力する目標速度が示されている。なお、目標速度発生部１２４には、位置偏差が入力されるが、ここでは理解の容易のために横軸を現在位置として示している。すなわち、目標速度発生部１２４が速度プロファイルを参照して目標速度を出力すると、図に示すような関係の目標速度が出力されることになる。なお、本実施形態では、速度が上昇する加速区間（駆動開始〜位置Ｐ１）、速度が一定の定速区間（位置Ｐ１〜位置Ｐ２）、速度が低下する減速区間（位置Ｐ２〜位置Ｐ３）を有する速度プロファイルに基づいてＰＦモーター３１を制御する。
【００３９】
第２減算部１２５は、目標速度から現在のＰＦモーター３１の送り速度（現在速度）を減算して、速度偏差ΔＶを算出し、比例要素１２６、積分要素１２７および微分要素１２８にそれぞれ出力する。比例要素１２６、積分要素１２７および微分要素１２８は、入力される速度偏差ΔＶに基づいて、以下の比例制御値ＱＰと、積分制御値ＱＩと、微分制御値ＱＤとを算出する。  
ＱＰ（ｊ）＝ΔＶ（ｊ）×Ｋｐ                      …（式１）
ＱＩ（ｊ）＝ＱＩ（ｊ−１）＋ΔＶ（ｊ）×Ｋｉ      …（式２）
ＱＤ（ｊ）＝｛ΔＶ（ｊ）−ΔＶ（ｊ−１）}×Ｋｄ    …（式３）
ここで、ｊは、時間であり、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲインである。
【００４０】
加算部１３２は、比例要素１２６、積分要素１２７、及び、微分要素１２８から出力される制御値を加算し、その加算により求めた制御値の和をＰＷＭ信号出力部１３３へ出力する。ＰＷＭ信号出力部１３３は、加算部１３２から供給される制御値の和を換算して得たデューティー比のＰＷＭ信号を出力する。  
また、モータードライバー１０６は、ＰＷＭ信号出力部１３３から出力されるＰＷＭ信号に基づいて、ＰＦモーター３１をＰＷＭ制御にて制御駆動する。
【００４１】
以上のような構成を有するプリンター１０におけるＰＦモーター３１の制御方法について、以下に説明する。
【００４２】
例えば、プリンター１０の印刷の実行等に際して、制御部１００にＰＦモーター３１の駆動指令が発せられると、ＰＦモーター３１は、図６に示すような目標速度に従って駆動させられる。制御部１００は、速度制御部１２０を用いた速度ＰＩＤ制御（速度フィードバック制御に相当）にてＰＦモーター３１を制御する。これにより、ＰＦモーター３１は、目標速度と現在速度との間の速度偏差ΔＶに基づいて、速度ＰＩＤ制御により制御される。すなわち、ＰＦモーター３１は、図６に示す目標速度に収束するように速度ＰＩＤ制御で駆動される。
【００４３】
≪送り量検出部について≫
もし仮にＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量と用紙Ｐの送り量が完全に一致していると、ロータリーエンコーダー４０の出力（ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量）により、用紙Ｐを目標位置に精度良く停止させることが可能である。しかしながら、実際には、用紙Ｐを搬送する際に、例えば突発的な紙送り異常などによって、ＰＦ駆動ローラー３３ａと用紙Ｐとの間ですべりが生じているおそれがある。この場合、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量と用紙Ｐの送り量が一致しないので、ロータリーエンコーダー４０の出力だけでは用紙Ｐを目標位置に精度良く停止させることができなくなる。そこで本実施形態のプリンター１０では、送り量検出部６０を設けて用紙Ｐの実際の送り量を検出するようにしている。
【００４４】
送り量検出部６０は、図２に示すように、発光部６１と受光部６２を有している。  
発光部６１は、用紙Ｐの裏面（印刷面と逆の面）に向けて光を照射するための発光装置である。発光部６１には、発光ダイオード、レーザーダイオード、白熱電球等の任意の発光装置を用いることができる。
【００４５】
受光部６２は、用紙Ｐにより反射された反射光を検出して電気的信号に変換する光電変換装置である。受光素子としては、フォトダイオード、フォトトランジスタ等を用いることができる。
【００４６】
発光部６１から出射された光は、用紙Ｐによって反射されて受光部６２に到達する。この反射光の強度は、用紙Ｐの反射位置における色濃度に依存する。なお、前述したように、用紙Ｐの裏面には模様などのパターンが形成されているので、用紙Ｐの位置によって反射光の強度が変化する。受光部１０ｂは、所定周期毎に反射光の強度に応じた電気的信号を発生し、その電気的信号を出力信号として制御部１００に出力する。
【００４７】
このように、送り量検出部６０は、用紙Ｐの裏面を非接触で読み取ることができる。またその検出を所定周期毎に行うことによって、用紙Ｐの実際の送り量を検出することができる。そして、本実施形態のプリンター１０において、制御部１００は、後述するように、送り量検出部６０で検出された用紙Ｐの実際の送り量と、ロータリーエンコーダー４０の出力とに基づいて目標位置を延ばす処理（補正処理）を行なっている。
【００４８】
≪目標位置の補正処理について≫
図７は、本実施形態における目標位置の補正処理の一例を示す説明図である。また、図８は、位置Ｐ２で変更された目標速度の説明図であり、図９は、目標位置の直前で変更された目標速度の説明図である。
【００４９】
なお、用紙Ｐの搬送前の状態において、ＰＦモーター３１の制御は、図６の目標速度となるように速度プロファイルに基づいて行うこととする。つまり、駆動開始から位置Ｐ１までは加速を行ない（加速区間）、位置Ｐ１における速度を位置Ｐ２まで維持し（定速区間）、位置Ｐ２から減速して目標位置Ｐ３で停止させる（減速区間）。
【００５０】
本実施形態の制御部１００は、このような制御において、図７に示すように、定速区間と減速区間の切り替え位置（位置Ｐ２）ですべり量を算出する。より具体的には、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量が用紙Ｐを位置Ｐ２に到達させるための回転量となったときに、送り量検出部６０で検出された用紙Ｐの実際の送り量と、ロータリーエンコーダー４０の出力とに基づいてすべり量を算出する。
【００５１】
例えば、図７では、用紙Ｐを位置Ｐ２に到達させるための回転量だけＰＦ駆動ローラー３３ａを回転させたとき、送り量検出部６０で検出された用紙Ｐの送り量（実際の送り量）がＤ１（Ｄ１＜Ｐ２）となっている。この場合、図からわかるようにすべり量Ａは、以下の（式４）で示される。  
Ａ＝Ｐ２−Ｄ１                      …（式４）
【００５２】
制御部１００は、この算出結果（すべり量Ａ）に基づいて、定速区間から減速区間への切り替え位置（切り替えタイミング）を変更する処理（補助補正処理に相当）を行う。具体的には、定速区間をすべり量Ａの距離だけ延ばす。これにより、定速区間から減速区間への切り替え位置が位置Ｐ２から位置Ｐ２´（＝Ｐ２+Ａ）に変更される（図７、図８参照）。さらに、定速区間から減速区間への切り替え位置（切り替えタイミング）を変えることによって、目標位置が位置Ｐ３から位置Ｐ３´（＝Ｐ３+Ａ）に変更される（図７、図８参照）。
【００５３】
その後、制御部１００は、図８に示すように、位置Ｐ２´で定速から減速に切り替えてＰＦモーター３１の回転速度を低下させる。そして、用紙Ｐが目標位置Ｐ３´に到達する前の所定位置（図では位置Ｐ３´よりも距離Ｃ手前の位置）で、再度すべり量を算出する。ここで、送り量検出部６０で検出された用紙Ｐの送り量（最初のすべり量算出時以降の送り量）をＤ２すると、すべり量Ｂは、図７から以下の（式５）で示される。  
Ｂ＝Ｐ３´−Ｄ１−Ｄ２−Ｃ＝Ｐ３＋Ａ−Ｄ１−Ｄ２−Ｃ          …（式５）
【００５４】
制御部１００は、この算出結果（すべり量Ｂ）に基づいて、目標位置を延ばす処理（補正処理）を行う。具体的には、図９に示すように、減速区間にすべり量Ｂの分の定速の期間を設ける。これにより、目標位置Ｐ３´が目標位置Ｐ３″（＝Ｐ３´＋Ｂ）に変更される。このように、検出された用紙Ｐの実際の送り量とＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量とからすべり量を算出し、すべり量に応じて目標位置を延ばすようにすることで、すべりの有無にかかわらずに用紙Ｐを目標位置に精度良く停止させることができる。すなわち、用紙Ｐの搬送精度の向上を図ることができる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態のプリンター１０は、用紙Ｐを搬送するＰＦ駆動ローラー３３ａと、ＰＦ駆動ローラー３３ａを回転させる駆動力を与えるＰＦモーター３１と、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量を検出するロータリーエンコーダー４０と、用紙Ｐの実際の送り量を検出する送り量検出部６０を備えている。そして、制御部１００は、加速区間、定速区間、減速区間を有する速度プロファイルに基づいて、ＰＦモーター３１を制御している。このような構成において、制御部１００は、用紙Ｐを目標位置に搬送させる際に、ロータリーエンコーダー４０で検出された回転量と送り量検出部６０で検出されて送り量とに基づいてすべり量を算出している。そして、減速区間においてすべり量に応じて目標位置を延ばす処理（補正処理）を行なっている。
【００５６】
こうすることにより、すべりの有無にかかわらずに用紙Ｐを目標位置に精度良く搬送させることができる。よって搬送精度の向上を図ることができる。また、本実施形態では、減速区間の後半（すなわち停止直前）に補正処理を行っているので、正確なすべり量（A+B）を検出することができ、目標位置を正確に延ばすことができる。
【００５７】
なお、仮に、送り量検出部６０が無い場合、媒体（用紙Ｐ）の種類によってすべり量が異なるので、搬送精度を高めるためには、媒体の種類とすべり量を対応付けしたテーブルを予め用意して、媒体毎に送り量の調整を行うことが望ましい。また、この場合でも、未知の媒体（テーブルに無い媒体）に対しては搬送精度が悪化してしまうおそれがある。これに対し、本実施形態ではこのようなテーブル（媒体の種類とすべり量とを対応付けたテーブル）を用意しなくてもよい。また、未知の媒体に対しても目標位置に精度良く搬送させることが可能である。
【００５８】
≪第１実施形態の変形例≫
第１実施形態では、定速区間と減速区間の切り替え位置（位置Ｐ２）ですべり量を検出して目標位置を延ばす処理（補助補正処理）を行っていたが、この処理を行うのは、目標位置直前の補正処理よりも前のタイミングであればよい。例えば定速区間（位置Ｐ１〜Ｐ２）の間の任意の位置で行ってもよい。あるいは減速区間に切り替わった直後に行ってもよい。なお、定速区間（定速と減速との切り替え時を含む）では定速の期間を長くするだけでいいので、減速区間よりも目標位置を簡易に延ばすことができる。
【００５９】
また、位置Ｐ２における補正処理（補助補正処理）を行わずに、目標位置の直前の補正処理のみを行ってもよい。この場合、目標位置の補正を簡易に行うことができる。ただし、本実施形態のように目標位置の補正処理を２回行うと、搬送精度をより向上させることができる。
【００６０】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第２実施形態では、目標位置の延ばし方が第１実施形態と異なる。この第２実施形態では、制御部１００は速度制御部１２０と位置制御部１４０（後述する）を有し、速度ＰＩＤ制御と位置ＰＩＤ制御の切り替えを行う。この制御の切り替えは、減速区間においてＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量に基づいて行われる。以下、第２実施形態の制御部１００が実行するＰＦモーター３１の制御方法について説明する。なお、プリンター１０の構成や速度制御部１２０による速度ＰＩＤ制御については第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００６１】
図１０は、制御部１００における位置制御部１４０の構成を説明するためのブロック図である。図１０に示すように、位置制御部１４０は、位置演算部１４１と、速度演算部１４２と、第１減算部１４３と、位置ゲイン乗算部１４４と、第３減算部１４５と、比例要素１４６と、積分要素１４７と、微分要素１４８と、加算部１５２と、ＰＷＭ信号出力部１５３と、を備えている。
【００６２】
これらのうち、位置演算部１４１、速度演算部１４２、第１減算部１４３、比例要素１４６、積分要素１４７、微分要素１４８、加算部１５２、ＰＷＭ信号出力部１５３は、第１実施形態の速度制御部１２０の対応する構成の位置演算部１２１、速度演算部１２２、第１減算部１２３、比例要素１２６、積分要素１２７、微分要素１２８、加算部１３２、ＰＷＭ信号出力部１３４のそれぞれと同様であるため、その説明を省略する。
【００６３】
位置ゲイン乗算部１４４は、第１減算部１４３で算出された位置偏差ΔＬ（＝目標位置−現在位置）に、所定の位置ゲイン（フィードバックゲイン）を乗じた値を算出する部分である。また、第３減算部１４５は、第１減算部１４３で算出された値から、現在速度を減算して、偏差ΔＨを算出する部分である。位置ゲインをＧ、現在速度をＶとし、偏差ΔＨを式に示すと、以下のようになる。  
ΔＨ＝ΔＬ（ｊ）×Ｇ−Ｖ（ｊ）                      …（式６）
ここで、ｊは、時間である。
【００６４】
≪第２実施形態の参考例≫
図１１は、第２実施形態の参考例における現在位置に対する目標速度を説明するための図である。図には、図６と同様に、目標速度発生部１２４が速度プロファイルを参照して出力する目標速度が示されており、目標位置から所定距離よりも離れた位置においては、速度ＰＩＤによる制御が行われることが示されている。なお、速度ＰＩＤについては第１実施形態と同様であるので説明を省略する。また、図１１では、目標位置から所定距離以内の位置において、位置ＰＩＤによる制御が行われることが示されている。
【００６５】
制御部１００は、まず、速度制御部１２０を用いた速度ＰＩＤ制御（速度フィードバック制御に相当）にてＰＦモーター３１を制御する。これにより、ＰＦモーター３１は、第１実施形態と同様に目標速度と現在速度との間の速度偏差ΔＶに基づいて、速度ＰＩＤ制御により制御される。すなわち、ＰＦモーター３１は、図１１に示す目標速度に収束するように速度ＰＩＤ制御で駆動される。この速度ＰＩＤ制御は、ＰＦモーター３１の加速区間、および定速区間の間に行われ、さらに減速区間においても、図１１に示す切り替え位置の手前側（左側：図１１では実線で示される部分）まで行われる。
【００６６】
また、ＰＦモーター３１の駆動に際して、制御部１００は、常に、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量（用紙Ｐの現在位置）を求めている。そして、制御部１００は、現在位置に基づいて、用紙Ｐが目標位置（図１１参照）から所定距離だけ離れた位置（切り替え位置）に到達したか否かを判断する。言い換えると、制御部１００は、ＰＦ駆動ローラー３３ａの回転量が、切り替え位置に到達させるための回転量になったか否かを判断する。
【００６７】
この判断において、切り替え位置に到達したと判断される場合、制御部１００は、速度制御部１２０に基づく速度ＰＩＤ制御から、位置制御部１４０に基づく位置ＰＩＤ制御（位置フィードバック制御に相当）へと、ＰＦモーター３１の制御を切り替える。
【００６８】
速度ＰＩＤ制御から位置ＰＩＤ制御に切り替えられると、（式６）に基づいて偏差ΔＨが算出される。この（式６）等から明らかなように、切り替え後、位置偏差ΔＬは、ＰＦモーター３１が駆動するにつれて（ＰＦ駆動ローラー３３ａが回転するにつれて）、徐々に小さくなっていく。また、一般に、ＰＩＤ制御は、偏差が０（ゼロ）となるように制御するものなので、上述の（式６）の位置ＰＩＤ制御においては、位置偏差ΔＬが小さくなっていけば、その位置偏差ΔＬを解消する（ゼロとする）ための現在速度も小さくなっていく。なお、位置ＰＩＤ制御への切り替え後は、速度プロファイルに基づく制御駆動ではなくなるため、図１１では、切り替え後の速度と位置との関係を、仮想的なものとして破線で示している。
【００６９】
このように、制御部１００は、目標位置から所定距離より離れているときには速度ＰＩＤ制御を行って予め定められた速度プロファイルで目標位置へと近づけるようにＰＦモーター３１を制御する。そして、目標位置から所定距離以内では、位置ＰＩＤ制御に切り替えて、用紙Ｐが正確に目標位置へ到達するようにＰＦモーター３１を制御する。
【００７０】
ただし、この場合においても、用紙Ｐを搬送する際にすべりが生じている可能性がある。そこで、第２実施形態においても、すべり量に応じて、目標位置を延ばす処理（補正処理）を行う。ただし、第２実施形態では、すべり量の算出および目標位置の補正処理は、目標位置の直前のみに行うこととする。
【００７１】
≪第２実施形態の制御について≫
第２実施形態のプリンター１０におけるＰＦモーター３１の制御方法について、以下に説明する。
【００７２】
図１２は、第２実施形態における用紙Ｐの搬送の制御を示す説明図である。速度ＰＩＤから位置ＰＩＤへの切り替え位置までの制御（速度ＰＩＤ制御）は前述の参考例と同じである。
【００７３】
第２実施形態の制御部１００は、減速区間において位置ＰＩＤに切り替えた後、ロータリーエンコーダー４０で検出された回転量と送り量検出部６０で検出された送り量とに基づいてすべり量を算出する。そして、算出したすべり量を（式６）の位置偏差ΔＬ（＝目標位置−現在位置）の目標位置に加算する。
【００７４】
これにより、加算されたすべり量の分だけ目標位置が延びることになる。よって図１２のように目標位置が変更されて、その変更された目標位置に対して位置ＰＩＤ制御が行われる。
【００７５】
この第２実施形態では位置ＰＩＤ制御を行う際の目標位置を変更している（延ばしている）ので、変更後の目標位置に正確に用紙Ｐを停止させることができる。よって、第２実施形態においても搬送精度の向上を図ることができる。なお、第２実施形態ではすべり量を算出することによる目標位置の補正処理を位置ＰＩＤに切り替えた後に行っていたが、それよりも前（例えば、定速区間と減速区間の切り替えタイミング）にさらに行ってもよい。この場合、搬送精度をより向上させることができる。
【００７６】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００７７】
＜プリンターについて＞
前述した実施形態では、プリンター１０はインクジェット式のプリンターであったが、他の方式のプリンターであってもよい。例えば、ジェルジェット方式のプリンター、トナー方式のプリンター、ドットインパクト方式のプリンター等、種々のプリンターに対して、本実施形態を適用することが可能である。また、プリンター１０は、スキャナ装置やコピー装置のような、複合的な機器の一部であっても良い。また、前述の実施形態においては、プリンター１０に関して説明していたがこれには限られず、搬送用のローラーを用いて被搬送物を目標位置に搬送させる装置に対して本実施形態を適用することができる。
【００７８】
＜用紙について＞
前述の実施形態では用紙Ｐの裏面に記号や模様などのパターンが形成されていたが、パターンが形成されていなくてもよい、この場合においても、例えば用紙の微細な凹凸や傷などの位置を検出するによって送り量を検出することが可能である。  
また、前述の実施形態では、所定サイズに裁断された用紙Ｐを用いていたがこれには限られない。例えば、帯状の用紙をロール状に巻回したロール紙を使用してもよい。この場合、すべりによる搬送精度の乱れが生じやすいので、本実施形態を適用することでより搬送精度を向上させる効果を得ることができる。  
また、用紙Ｐとして普通紙以外の媒体（例えば透明媒体）を用いてもよい。ただし透明媒体の場合、例えば、紙幅方向の端部（印刷領域外の部分）などに、模様などの送り量を検出できるパターンを形成することが望ましい。
【００７９】
＜速度プロファイルについて＞
前述の実施形態ではＰＦモーター３１の速度プロファイルは、加速区間、定速区間、減速区間を有していたが、これには限られない。例えば、定速区間がなくてもよい。すなわち加速区間の終了後、すぐに減速区間となる速度プロファイルであってもよい。
【００８０】
＜送り量検出部について＞
前述の実施形態では送り量検出部６０として非接触式の光学センサー（発光部６１及び受光部６２）を用いていたが、これには限られず、用紙Ｐの実際の送り量を検出できるものであればよい。例えば用紙Ｐを所定周期で撮像するものであってもよい。また、例えば接触式のセンサーであってもよい。また、前述の実施形態では用紙Ｐの裏面に光を照射して送り量を検出していたが、これには限られず、例えば用紙Ｐの印刷面に光を照射して実際の送り量を検出してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０  プリンター、
２０  キャリッジ駆動機構、
２１  キャリッジ、２２  ＣＲモーター（キャリッジモーター）、
２３  ベルト、２４  歯車プーリ、２５  従動プーリ、
２６  キャリッジ軸、２７  カートリッジ、２８  印刷ヘッド、
３０  用紙搬送機構、３１  ＰＦモーター、３２  給紙ローラー、
３３  ＰＦローラー対、３３ａ  ＰＦ駆動ローラー、３３ｂ  従動ローラー、
３４  プラテン、３５  排紙ローラー対、
３５ａ  排紙駆動ローラー、３５ｂ  従動ローラー、
４０  ロータリーエンコーダー、４１  円盤状スケール、
４２  ロータリーセンサー、５０  リニアエンコーダー、
５１  リニアスケール、５２  リニアセンサー、
５２Ａ  発光ダイオード、５２Ｂ  コリメーターレンズ、
５２Ｃ  検出処理部、５２Ｄ  フォトダイオード、
５２Ｅ  信号処理回路、５２Ｆa，５２Ｆｂ  コンパレーター
１００  制御部、１０１  ＣＰＵ、１０２  ＲＯＭ、１０３  ＲＡＭ、
１０４  ＰＲＯＭ、１０５  ＡＳＩＣ、１０６  モータードライバー、
１２０  速度制御部、１２１  位置演算部、１２２  速度演算部、
１２３  第１減算部、１２４  目標速度発生部、１２５  第２減算部、
１２６  比例要素、１２７  積分要素、１２８  微分要素、
１３２  加算部、１３３  ＰＷＭ信号出力部
１４０  位置制御部、１４１  位置演算部、１４２  速度演算部、
１４３  第１減算部、１４４  位置ゲイン乗算部、１４５  第３減算部
１４６  比例要素、１４７  積分要素、１４８  微分要素、
１５２  加算部、１５３  ＰＷＭ信号出力部
【図１】
2013241249.tif 000003
【図２】
2013241249.tif 000004
【図３】
2013241249.tif 000005
【図４】
2013241249.tif 000006
【図５】
2013241249.tif 000007
【図６】
2013241249.tif 000008
【図７】
2013241249.tif 000009
【図８】
2013241249.tif 000010
【図９】
2013241249.tif 000011
【図１０】
2013241249.tif 000012
【図１１】
2013241249.tif 000013
【図１２】
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