(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の制御手段によって回転速度が独立に制御される第１モータ及び第２モータの駆動力を第１被駆動体及び第２被駆動体に伝達する駆動力伝達装置であって、
上記第１モータの第１回転軸に連結される第１入力軸、上記第２モータの第２回転軸に連結される第２入力軸、及び上記第１被駆動体に連結される第１出力軸を備えた第１差動装置と、
上記第１モータの第１回転軸に連結される第３入力軸、上記第２モータの第２回転軸に連結される第４入力軸、及び上記第２被駆動体に連結される第２出力軸を備えた第２差動装置とを備え、
上記第１出力軸の回転速度が、上記第１モータの回転速度のａ倍と上記第２モータの回転速度のｂ倍との和であり、
上記第２出力軸の回転速度が、上記第１モータの回転速度のｃ倍と上記第２モータの回転速度のｄ倍との和であり、
上記ａ、ｂ、ｃ及びｄそれぞれの間には、ａｄ−ｂｃ≠０の関係が成立している駆動力伝達装置。
【請求項２】
上記第１回転軸から上記第１入力軸を経て上記第１出力軸に至る経路に設けられ、伝達比が上記ａの第１伝達手段と、
上記第２回転軸から上記第２入力軸を経て上記第１出力軸に至る経路に設けられ、伝達比が上記ｂの第２伝達手段と、
上記第１回転軸から上記第３入力軸を経て上記第２出力軸に至る経路に設けられ、伝達比が上記ｃの第３伝達手段と、
上記第２回転軸から上記第４入力軸を経て上記第２出力軸に至る経路に設けられ、伝達比が上記ｄの第４伝達手段と、を更に備える請求項１に記載の駆動力伝達装置。
【請求項３】
上記ａは、上記第１伝達手段のうち上記第１回転軸から上記第１入力軸に至る経路の伝達比をａ１とし、上記第１差動装置内の伝達比をａ２とすると、ａ１ａ２であり、
上記ｂは、上記第２伝達手段のうち上記第２回転軸から上記第２入力軸に至る経路の伝達比をｂ１とし、上記第１差動装置内の伝達比をｂ２とすると、ｂ１ｂ２であり、
上記ｃは、上記第３伝達手段のうち上記第１回転軸から上記第３入力軸に至る経路の伝達比をｃ１とし、上記第２差動装置内の伝達比をｃ２とすると、ｃ１ｃ２であり、
上記ｄは、上記第４伝達手段のうち上記第２回転軸から上記第４入力軸に至る経路の伝達比をｄ１とし、上記第２差動装置内の伝達比をｄ２とすると、ｄ１ｄ２である請求項２に記載の駆動力伝達装置。
【請求項４】
上記ａ、ｂ、ｃ及びｄそれぞれの間には、ａ＝ｂ且つｃ＝−ｄの関係が成立している請求項１から３のいずれかに記載の駆動力伝達装置。
【請求項５】
上記第１モータの回転情報を取得する第１回転情報取得手段と、
上記第２モータの回転情報を取得する第２回転情報取得手段とを更に備え、
上記制御手段は、上記第１回転情報取得手段及び上記第２回転情報取得手段それぞれの取得結果に基づいて上記第１モータ及び上記第２モータをフィードバック制御するものである請求項１から４のいずれかに記載の駆動力伝達装置。
【請求項６】
上記第１被駆動体の位置情報を取得する第１位置情報取得手段と、
上記第２被駆動体の位置情報を取得する第２位置情報取得手段とを更に備え、
上記制御手段は、上記第１位置情報取得手段及び上記第２位置情報取得手段それぞれの取得結果に基づいて上記第１モータ及び上記第２モータをフィードバック制御するものである請求項１から４のいずれかに記載の駆動力伝達装置。
【請求項７】
上記請求項１から６のいずれかに記載の駆動力伝達装置を備えたインクジェット記録方式の画像記録装置であって、
上記第１被駆動体が、被記録媒体の搬送方向と交差する方向へ往復動されるキャリッジであり、
上記第２被駆動体が、記録ヘッドによる画像記録領域へ向けて被記録媒体を搬送する搬送ローラである画像記録装置。          
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのモータの駆動力を第１被駆動体及び第２被駆動体に伝達する駆動力伝達装置、及びこの駆動力伝達装置を備えた画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク滴を記録用紙に付着させることにより該記録用紙に画像を記録する、所謂インクジェット記録方式の画像記録装置が公知である。この種の画像記録装置には、記録ヘッドを搭載したキャリッジが記録用紙の搬送方向に直交する方向へ移動可能に支持されている。キャリッジは、キャリッジ駆動用のモータ（以下「ＣＲモータ」と称する。）から駆動力が伝達されて、所定の速度で移動される。一方、画像が記録される記録用紙は、搬送ローラによってキャリッジの下方を搬送される。搬送ローラは、搬送ローラ駆動用のモータ（以下「ＬＦモータ」と称する。）から駆動力が伝達されて、所定の回転速度で回転される。
【０００３】
図９は、従来の画像記録装置に適用される従来のフィードバック制御システムの概略構成を示すブロック図である。図９では、電気的な信号の流れが破線で示されており、駆動力が伝達される流れが太い実線で示されている。図９に示されるように、当該制御システムでは、ＬＦモータ２１１及びＣＲモータ２２１は、それぞれ、独立した制御系によって制御されている。
【０００４】
図９に示されるように、搬送ローラ２１３が所定の目標速度となるように、モータドライバ２０１からＬＦモータ２１１に駆動電流ＩＬＦが供給される。ＬＦモータ２１１の駆動力は、ギヤ駆動機構２１２を介して搬送ローラ２１３に伝達される。これにより、搬送ローラ２１３が回転する。搬送ローラ２１３の実際の回転速度は、ロータリーエンコーダなどの光学センサ２１５によって測定される。測定された回転速度は、モータドライバ２０１へフィードバックされる。モータドライバ２０１は、フィードバックされた回転速度と目標速度とのずれを求め、実際の回転速度を目標速度に近づけるように、上記駆動電流ＩＬＦの値を調整する。また、ＣＲモータ２２１は、モータドライバ２０２によってフィードバック制御される。具体的には、キャリッジ２２３が所定の目標速度となるように、モータドライバ２０２からＣＲモータ２２１に駆動電流ＩＣＲが供給される。ＣＲモータ２２１の駆動力は、ベルト駆動機構２２２を介してキャリッジ２２３に伝達される。これにより、キャリッジ２２３が移動する。キャリッジ２２３の実際の移動速度は、リニアエンコーダなどの光学センサ２２５によって測定される。測定された移動速度は、モータドライバ２０２へフィードバックされる。モータドライバ２０２は、フィードバックされた移動速度と目標速度とのずれを求め、実際の移動速度を目標速度に近づけるように、上記駆動電流ＩＣＲの値を調整する。
【０００５】
上述した従来の画像記録装置においては、次のようにして画像記録が行われる。まず、記録用紙における記録領域の先端が記録ヘッドの下方に到達するまで、ＬＦモータの駆動力を受けて搬送ローラが記録用紙を搬送する。記録領域の先端が記録ヘッドの下方に到達すると、ＬＦモータが一時停止されて、記録用紙が停止する。この状態で、ＣＲモータが駆動されることで、待機位置で停止していたキャリッジが移動される。この移動過程において、記録ヘッドは、キャリッジと共に移動しつつ、ノズルからインク滴を選択的に吐出する。これにより、１ライン分の画像が記録用紙に記録される。そして、キャリッジが待機位置に到達すると、ＣＲモータが一時停止される。その後、ＬＦモータが間欠的に駆動されて、搬送ローラが記録用紙を１ラインに相当する所定幅ずつ搬送する。これにより、記録用紙は所定幅ずつ搬送する度に一時的に停止される。この一時停止中に、キャリッジが移動されて、記録用紙に１ラインずつ画像が記録される。この動作が繰り返されることにより、所定ラインからなる連続した画像が記録用紙に記録される。
【０００６】
近年の画像記録装置は、記録ヘッドのノズル数や使用可能なインク色の増加に伴い記録ヘッドが大型化する傾向にある。また、記録タイムの短縮のため、キャリッジの移動速度が高速化する傾向にある。記録ヘッドの大型化やキャリッジの高速化は、キャリッジを駆動させるＣＲモータの負荷を増大させることになる。そのため、ＣＲモータとして、従来よりも高出力タイプのものを採用する必要がある。また、記録面に光沢加工が施された光沢紙などのように厚みのある記録用紙を搬送する場合や、記録タイムを短縮するために搬送ローラを高速回転させる場合は、搬送ローラを駆動させるＬＦモータの負荷が大きくなる。そのため、ＬＦモータとして、高出力タイプのものを採用する必要がある。
【０００７】
ところで、モータの駆動力を所定の被駆動体に伝達する装置として、特許文献１に記載の差動ギヤや、特許文献２に記載の減速装置などが公知である。前者の差動ギヤは、２つのモータがベルトやプーリを介して接続されており、これら２つのモータの駆動力が１つの出力軸から出力されるように構成されている。また、後者の減速装置は、回転力が入力される複数の入力軸と、回転力が出力される複数の出力軸と、これらの間に介在された差動歯車要素とを備え、複数の回転入力から複数の減速された回転出力を得るように構成されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２１３３０１号公報
【特許文献２】特開平６−１２３３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、高出力タイプのモータを採用するとモータが大型化するため、画像記録装置自体の大型化を招くことになる。また、高出力タイプのモータを採用することにより、コストアップ及び電力消費量の増加を招くことになる。したがって、画像記録装置の低価格化、小型化、低消費電力化が強く要請されている昨今においては、複数の被駆動体ごとに高出力タイプのモータを採用することは、上記要請に反するため好ましくない。なお、低価格化、小型化、低消費電力化の要請は、画像記録装置に限られず、例えば、自動車や産業用ロボット、携帯端末、ノート型パソコンなどのように多数のモータを備えた装置においても同様である。
【００１０】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータを大型化することなく所望の回転出力を得ることが可能な駆動力伝達装置及びこれを備えた画像記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
(1)  本発明は、所定の制御手段によって回転速度が独立に制御される第１モータ及び第２モータの駆動力を第１被駆動体及び第２被駆動体に伝達する駆動力伝達装置である。この駆動力伝達装置は、第１差動装置と第２差動装置とを備える。第１差動装置は、上記第１モータの第１回転軸に連結される第１入力軸、上記第２モータの第２回転軸に連結される第２入力軸、及び上記第１被駆動体に連結される第１出力軸を備える。第２差動装置は、上記第１モータの第１回転軸に連結される第３入力軸、上記第２モータの第２回転軸に連結される第４入力軸、及び上記第２被駆動体に連結される第２出力軸を備える。当該駆動力伝達装置では、第１モータ及び第２モータが回転駆動されると、上記第１出力軸の回転速度が、上記第１モータの回転速度のａ倍と上記第２モータの回転速度のｂ倍との和となり、上記第２出力軸の回転速度が、上記第１モータの回転速度のｃ倍と上記第２モータの回転速度のｄ倍となる。上記ａ、ｂ、ｃ及びｄそれぞれの間には、ａｄ−ｂｃ≠０の関係が成立している。換言すれば、当該駆動力伝達装置は、ａｄ−ｂｃ≠０となるように構成されている。
【００１２】
このように構成されているため、本発明の駆動力伝達装置においては、第１出力軸及び第２出力軸それぞれから、１次独立な２つの回転出力を得ることが可能である。換言すれば、第１出力軸及び第２出力軸それぞれの回転速度の制御、つまり、第１被駆動体及び第２被駆動体それぞれの速度制御を独立に行うことが可能である。例えば、インクジェット記録方式の画像記録装置のように、第１被駆動体としての搬送ローラと第２被駆動体としてのキャリッジとが概ね交互に駆動される場合、換言すれば、搬送ローラとキャリッジとが同時に駆動されない場合は、キャリッジにかかる負荷が最大のときに、搬送ローラは低負荷又は無負荷となる。このように、一方が高負荷のときに他方が低負荷という状態で第１モータ及び第２モータが駆動されるという状況においては、本発明の駆動力伝達装置は、第１出力軸及び第２出力軸それぞれの１次独立な２つの回転出力によって、第１モータ及び第２モータそれぞれの駆動力（駆動トルク）を以下のように分配することができる。つまり、第１被駆動体及び第２被駆動体それぞれの動作状態に関係なく、各被駆動体それぞれの負荷に応じて第１モータ及び第２モータそれぞれの駆動力を各被駆動体それぞれに最適に分配することができる。これにより、第１モータ及び第２モータそれぞれの駆動力を持て余すことなく効率よく利用することができる。その結果、モータを大型化することなく所望の回転出力を得ることが可能となる。
【００１３】
また、上述したように、第１被駆動体及び第２被駆動体それぞれの動作状態に関係なく、各被駆動体それぞれの負荷に応じて第１モータ及び第２モータそれぞれの駆動力が各被駆動体それぞれに最適に分配されるため、本発明の駆動力伝達装置は、大きなトルクを必要とする立ち上がり時や低速駆動時に特に有効である。
【００１４】
また、第１被駆動体の伝達機構と第２被駆動体の伝達機構とが独立している従来機構では、第１被駆動体及び第２被駆動体それぞれの減速時に各被駆動体が有する運動エネルギーを熱などに変換させて無駄に消費していたが、本発明の駆動力伝達装置においては、一方の被駆動体が減速する際に、その被駆動体が有する運動エネルギーが他方の被駆動体の駆動力として転用される。そのため、当該駆動力伝達装置において、エネルギーを有効に利用することが可能となる。また、従来に比べて、減速時の電力消費量を省減することができる。
【００１５】
(2)  本発明の駆動力伝達装置は、第１伝達手段と、第２伝達手段と、第３伝達手段と、第４伝達手段とを更に備える。第１伝達手段は、上記第１回転軸から上記第１入力軸を経て上記第１出力軸に至る経路に設けられており、その伝達比は上記「ａ」に設定されている。第２伝達手段は、上記第２回転軸から上記第２入力軸を経て上記第１出力軸に至る経路に設けられており、その伝達比は上記「ｂ」に設定されている。第３伝達手段は、上記第１回転軸から上記第３入力軸を経て上記第２出力軸に至る経路に設けられており、その伝達比は上記「ｃ」に設定されている。第４伝達手段は、上記第２回転軸から上記第４入力軸を経て上記第２出力軸に至る経路に設けられており、その伝達比は上記「ｄ」に設定されている。ここで、上記伝達比とは、伝達手段から出力される回転速度を該伝達手段に入力される回転速度で除した値のことをいう。したがって、例えば、第１伝達手段の伝達比とは、上記第１出力軸の回転速度を上記第１モータの回転速度（上記第１回転軸に入力される回転速度）で除した値のことをいう。なお、言うまでもなく、上記各伝達比の間には、ａｄ−ｂｃ≠０の関係が成立している。
【００１６】
これにより、第１モータ及び第２モータが回転駆動されたときに、上記第１出力軸の回転速度が、上記第１モータの回転速度のａ倍と上記第２モータの回転速度のｂ倍との和となり、上記第２出力軸の回転速度を、上記第１モータの回転速度のｃ倍と上記第２モータの回転速度のｄ倍との和となる構成を具現化することができる。
【００１７】
(3)  上記ａは、上記第１伝達手段のうち上記第１回転軸から上記第１入力軸に至る経路の伝達比をａ１とし、上記第１差動装置内の伝達比をａ２とすると、ａ１ａ２である。上記ｂは、上記第２伝達手段のうち上記第２回転軸から上記第２入力軸に至る経路の伝達比をｂ１とし、上記第１差動装置内の伝達比をｂ２とすると、ｂ１ｂ２である。上記ｃは、上記第３伝達手段のうち上記第１回転軸から上記第３入力軸に至る経路の伝達比をｃ１とし、上記第２差動装置内の伝達比をｃ２とすると、ｃ１ｃ２である。また、上記ｄは、上記第４伝達手段のうち上記第２回転軸から上記第４入力軸に至る経路の伝達比をｄ１とし、上記第２差動装置内の伝達比をｄ２とすると、ｄ１ｄ２である。この場合、上記各伝達比の間には、ａ１ａ２ｄ１ｄ２−ｂ１ｂ２ｃ１ｃ２≠０の関係が成立する。
【００１８】
(4)  上記ａ、ｂ、ｃ及びｄそれぞれの間には、ａ＝ｂ且つｃ＝−ｄの関係が成立している。
【００１９】
これにより、第１被駆動体と第２被駆動体とを概ね交互に駆動させる機構に対して本発明を好適に用いることができる。
【００２０】
(5)  本発明の駆動力伝達装置は、上記第１モータの回転情報を取得する第１回転情報取得手段と、上記第２モータの回転情報を取得する第２回転情報取得手段とを更に備える。この場合、上記制御手段は、上記第１回転情報取得手段及び上記第２回転情報取得手段それぞれの取得結果に基づいて上記第１モータ及び上記第２モータをフィードバック制御するものである。本発明は、このようなフィードバック制御に好ましく適用され得る。
【００２１】
(6)  また、本発明の駆動力伝達装置が、上記第１被駆動体の位置情報を取得する第１位置情報取得手段と、上記第２被駆動体の位置情報を取得する第２位置情報取得手段とを備える場合は、上記制御手段は、上記第１位置情報取得手段及び上記第２位置情報取得手段それぞれの取得結果に基づいて上記第１モータ及び上記第２モータをフィードバック制御するものであることが好ましい。この場合にも、本発明は好ましく適用され得る。
【００２２】
(7)  本発明は、上述の駆動力伝達装置を備えたインクジェット記録方式の画像記録装置として捉えることもできる。この場合、上記第１被駆動体が、被記録媒体の搬送方向と交差する方向へ往復動されるキャリッジである。また、上記第２被駆動体が、記録ヘッドによる画像記録領域へ向けて被記録媒体を搬送する搬送ローラである。このような画像記録装置において、モータの駆動力を最も効率よく利用することが可能である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、第１出力軸及び第２出力軸それぞれの回転速度の制御、つまり、第１被駆動体及び第２被駆動体それぞれの速度制御を独立に行うことが可能であり、且つ、一方が高負荷のときに他方が低負荷という状態で第１モータ及び第２モータが駆動されるという状況において、第１モータ及び第２モータそれぞれの駆動力（駆動トルク）を、第１被駆動体及び第２被駆動体それぞれの動作状態に関係なく、各被駆動体それぞれの負荷に応じて最適に分配することができる。これにより、第１モータ及び第２モータそれぞれの駆動力を持て余すことなく効率よく利用することができる。その結果、モータを大型化することなく所望の回転出力を得ることが可能となる。
【００２４】
また、上述したように、第１被駆動体及び第２被駆動体それぞれの動作状態に関係なく、各被駆動体それぞれの負荷に応じて第１モータ及び第２モータそれぞれの駆動力が各被駆動体それぞれに最適に分配されるため、本発明の駆動力伝達装置は、大きなトルクを必要とする立ち上がり時や低速駆動時に特に有効である。
【００２５】
また、一方の被駆動体が減速する際に、その被駆動体が有する運動エネルギーが他方の被駆動体の駆動力として転用される。そのため、当該駆動力伝達装置において、エネルギーを有効に利用することが可能となる。また、従来に比べて、減速時の電力消費量を省減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ここに、図１は、複合機１の外観構成を示す斜視図である。図２は、プリンタ部２の主要構成を示す部分拡大断面図である。図３は、プリンタ部２の主要構成を示す平面図であり、主としてプリンタ部２の略中央から装置背面側の構成が示されている。図４は、差動伝達機構１１０を模式化したモデル図である。図５は、差動ギヤ１１１Ａの概略構成を模式的に示す模式図である。図６は、モータドライバ１００によるモータ駆動制御の概略構成を模式的に示すブロック図である。なお、図６では、電気的な信号の流れが破線で示されており、駆動力が伝達される流れが太い実線で示されている。図７は、キャリッジ３８、搬送ローラ８７、第１モータ７１及び第２モータ７２の速度特性（速度の変移）を示すグラフ図である。図８は、本発明の実施形態の変形例であるモータ駆動制御の概略構成を模式的に示すブロック図である。なお、図７では、搬送ローラ８７の速度変移が破線６１で示されており、キャリッジ３８の速度変移が破線６２で示されている。また、第１モータ７１の回転軸７４の回転速度の変移が実線６３で示されており、第２モータ７２の回転軸７５の回転速度の変移が点線６４で示されている。
【００２７】
［複合機１］
複合機１は、プリンタ部２とスキャナ部３とを一体的に備えた多機能装置（ＭＦＰ：Multi Function Product）であり、プリント機能、スキャン機能、コピー機能、ファクシミリ機能等を有する。複合機１のうちプリンタ部２が、本発明に係るインクジェット方式の画像記録装置に相当する。したがって、プリント機能以外の機能は任意のものであり、例えば、スキャナ部３が省略されたプリント機能のみを有するプリンタとして本発明に係る画像記録装置が実施されてもよい。
【００２８】
図１に示されるように、複合機１は概ね直方体に形成されている。複合機１の下部がプリンタ部２であり、上部がスキャナ部３である。
【００２９】
複合機１のプリンタ部２は、主にコンピュータ等の外部情報機器と接続されて、該コンピュータ等から送信された画像データや文書データを含む印刷データに基づいて、記録用紙に画像や文書を記録する。プリンタ部２は、正面に開口９が形成されている。給紙トレイ２０及び排紙トレイ２１は、開口９の内側に上下２段に設けられている。給紙トレイ２０に収容された記録用紙がプリンタ部２の内部へ給送されて、その記録用紙に所望の画像が記録されると、その後、画像記録済みの記録用紙が排紙トレイ２１へ排出される。
【００３０】
スキャナ部３は、所謂フラットベッドスキャナとして構成されている。複合機１の天板としての原稿カバー３０がスキャナ部３の上部に開閉自在に設けられている。原稿カバー３０の下側に、図示しないプラテンガラス及びイメージセンサが設けられている。プラテンガラスに載置された原稿の画像がイメージセンサによって読み取られる。なお、本発明を実現するうえでスキャナ部３は関係しないため、ここでは、スキャナ部３の詳細な説明を省略する。
【００３１】
図１に示されるように、複合機１の正面上部には、プリンタ部２やスキャナ部３を操作するための操作パネル４が設けられている。操作パネル４は、各種操作ボタンや液晶表示部から構成されている。複合機１は、操作パネル４からの操作指示に基づいて動作する。複合機１が外部のコンピュータに接続されている場合には、該コンピュータからプリンタドライバ又はスキャナドライバを介して送信される指示に基づいても複合機１が動作する。
【００３２】
［プリンタ部２］
以下、複合機１の内部構成、特にプリンタ部２の構成について説明する。
【００３３】
図２に示されるように、複合機１の底側に給紙トレイ２０が設けられている。給紙トレイ２０の上側に給紙ローラ２５が設けられている。給紙ローラ２５は、一端が基軸２９に回動可能に軸支された給紙アーム２６の先端に回転可能に軸支されている。給紙アーム２６には、基軸２９から入力された回転駆動力を給紙ローラ２５に伝達するギヤ駆動機構２７が設けられている。プリンタ部２の内部には、第１モータ７１及び第２モータ７２（図６参照、本発明の第１モータ及び第２モータの一例）が配設されている。これら各モータ７１，７２は、正逆転方向への駆動が可能に構成されている。各モータ７１，７２の回転駆動力は、後述する差動伝達機構１１０（図４参照）、基軸２９、及びギヤ駆動機構２７を介して給紙ローラ２５に伝達される。これにより、給紙ローラ２５が回転駆動される。なお、これらのモータ７１，７２は、給紙ローラ２５のみならず、後述するように、搬送ローラ８７（本発明の第２被駆動体、搬送ローラの一例）及びキャリッジ３８（本発明の第１被駆動体、キャリッジの一例）を駆動させるための駆動源としても用いられる。
【００３４】
給紙トレイ２０の奥側に傾斜板２２が設けられている。給紙ローラ２５が給紙トレイ２０上の記録用紙に圧接された状態で、給紙ローラ２５が回転されると、給紙ローラ２５のローラ面と記録用紙との間の摩擦力により、最上位置の記録用紙が傾斜板２２側へ送り出される。記録用紙は、その先端が傾斜板２２に当接して上方へ案内される。傾斜板２２から用紙搬送路２３が延出されている。具体的には、用紙搬送路２３は、傾斜板２２から上方へ向けられ、そして、複合機１の正面側へ曲げられてから、複合機１の背面側から正面側へと延ばされて、画像記録ユニット２４の下部を通って、排紙トレイ２１まで延設されている。したがって、給紙トレイ２０に収容された記録用紙は、用紙搬送路２３により下方から上方へＵターンするように案内されて画像記録ユニット２４に至り、画像記録ユニット２４により画像記録が行われた後、排紙トレイ２１に排出される。
【００３５】
図２に示されるように、用紙搬送路２３には、画像記録ユニット２４が配置されている。画像記録ユニット２４は、インクジェット方式の記録ヘッド３９（本発明の記録ヘッドの一例）と、この記録ヘッド３９を搭載するキャリッジ３８とを備えている。キャリッジ３８は、記録用紙の搬送方向と直交する主走査方向（図２の紙面に垂直な方向）へ移動可能に支持されている。
【００３６】
記録ヘッド３９は、キャリッジ３８の底面に配置されており、記録ヘッド３９のノズルがキャリッジ３８の下面に露出されている。複合機１の内部に配置されたインクカートリッジ（不図示）から各色のインクが記録ヘッド３９へ供給される。キャリッジ３８が往復して移動される間に、記録ヘッド３９のノズルから各色インクが微小なインク滴として選択的に吐出される。これにより、プラテン４２上を搬送される記録用紙に画像記録が行われる。
【００３７】
図３に示されるように、用紙搬送路２３の上側において一対のガイドレール４３，４４が配置されている。これらガイドレール４３，４４は、記録用紙の搬送方向（図３の上側から下側方向）に所定距離を隔てられて対向しており、且つ記録用紙の搬送方向と直交する主走査方向（図３の左右方向）に延設されている。ガイドレール４３，４４は、プリンタ部２の筐体内に設けられ、プリンタ部２を構成する各部材を支持するフレームの一部を構成している。キャリッジ３８は、ガイドレール４３，４４を跨ぐようにして上記主走査方向に摺動可能に載置されている。
【００３８】
ガイドレール４３は、記録用紙の搬送方向上流側に配設されている。このガイドレール４３は、用紙搬送路２３の幅方向（図３の左右方向）の長さがキャリッジ３８の往復動範囲より長い平板状のものである。また、ガイドレール４４は、記録用紙の搬送方向下流側に配設されている。このガイドレール４４は、用紙搬送路２３の幅方向の長さがガイドレール４３とほぼ同じ長さの平板状のものである。キャリッジ３８の搬送方向上流側の端部がガイドレール４３に載置され、キャリッジ３８の搬送方向下流側の端部がガイドレール４４に載置されており、キャリッジ３８は、各ガイドレール４３，４４の長手方向に摺動されるようになっている。
【００３９】
ガイドレール４４の搬送方向上流側の縁部４５は、上方へ向かって略直角に曲折されている。ガイドレール４３，４４に担持されたキャリッジ３８は、縁部４５をローラ対等の狭持部材により摺動可能に狭持している。これにより、キャリッジ３８は、記録用紙の搬送方向に対して位置決めされ、且つ、記録用紙の搬送方向と直交する方向に摺動することができる。つまり、キャリッジ３８は、ガイドレール４３，４４上に摺動自在に担持され、ガイドレール４４の縁部４５を基準として、記録用紙の搬送方向と直交する方向に往復動する。
【００４０】
ガイドレール４４の上面には、図３に示されるように、ベルト駆動機構４６が配設されている。ベルト駆動機構４６は、駆動プーリ４７と、従動プーリ４８と、無端環状のベルト４９とを有している。本実施形態では、説明の便宜上、ベルト駆動機構４６の速度伝達比ｐ、つまり、ベルト駆動機構４６の出力を入力で除算した値が「１」に設定されているものとする。なお、言うまでもなく、速度伝達比ｐは、要求されるキャリッジ３８の動作や速度に応じて任意の値に適宜変更可能である。
【００４１】
駆動プーリ４７及び従動プーリ４８は、用紙搬送路２３の幅方向の両端付近にそれぞれ設けられている。駆動プーリ４７と従動プーリ４８との間に、無端環状のベルト４９が張架されている。第１モータ７１及び第２モータ７２（図６参照）の回転駆動力は、後述する差動伝達機構１１０（図４参照）を介して駆動プーリ４７の軸に伝達される。これにより、駆動プーリ４７が回転駆動される。駆動プーリ４７の回転によってベルト４９が周運動する。なお、ベルト４９は無端環状のもののほか、有端のベルトの両端部をキャリッジ３８に固着するものも採用され得る。
【００４２】
キャリッジ３８は、その底面側においてベルト４９に連結されている。したがって、ベルト４９の周運動に基づいて、キャリッジ３８が縁部４５を基準としてガイドレール４３，４４上を移動する。このようなキャリッジ３８に記録ヘッド３９が搭載されて、記録ヘッド３９が、用紙搬送路２３の幅方向を主走査方向として往復動される。
【００４３】
図３に示されるように、ガイドレール４４には、エンコーダストリップ５０が配設されている。エンコーダストリップ５０は、透明な樹脂からなる帯状のものである。エンコーダストリップ５０には、遮光部と透光部とが等ピッチで配置されたパターンが記されている。ガイドレール４４の幅方向（キャリッジ３８の移動方向）の両端には、その上面から起立するように一対の支持用リブ３３，３４が形成されている。エンコーダストリップ５０は、その両端部が支持用リブ３３，３４に係止されて、縁部４５に沿って架設されている。なお、エンコーダストリップ５０はバネなどによって張力が付与されている。
【００４４】
キャリッジ３８の上面において、エンコーダストリップ５０に対応する位置には、透過型センサである光学センサ３５（本発明の第１置情報取得手段の一例）が設けられている。光学センサ３５の発光素子と受光素子との間にエンコーダストリップ５０が挿入されている。エンコーダストリップ５０と光学センサ３５とによって、キャリッジ３８の位置を検出するためのリニアエンコーダが構成される。本実施形態では、エンコーダストリップ５０のパターンを光学センサ３５が読み取ることにより、キャリッジ３８の位置情報を示す検出信号が得られる。この検出信号は、後述するモータドライバ１００（本発明の制御手段の一例、図６参照）に入力されて、第１モータ７１及び第２モータ７２（図６参照）の駆動制御に用いられる。
【００４５】
図２及び図３に示されるように、用紙搬送路２３の下側には、記録ヘッド３９と対向してプラテン４２が配設されている。プラテン４２は、キャリッジ３８の移動範囲のうち、記録用紙が通過する中央部分に渡って配設されている。プラテン４２の幅は、搬送可能な記録用紙の最大幅より十分に大きいものであり、記録用紙の両端は常にプラテン４２の上を通過する。
【００４６】
図３に示されるように、記録用紙が通過しない範囲、すなわち記録ヘッド３９による画像記録領域の外側には、メンテナンス機構５１が配設されている。具体的には、メンテナンス機構５１は、図３においてプラテン４２の右端部に配置されている。メンテナンス機構５１は、記録ヘッド３９のノズル内のインクの乾燥を防止したり、ノズルから気泡や異物を吸引除去するものである。本実施形態では、画像記録を行わない場合は、キャリッジ３８はメンテナンス機構５１上において、画像記録指示が入力されるまで待機している。
【００４７】
図２に示されるように、画像記録ユニット２４の上流側には、搬送ローラ８７とピンチローラ８８とを有する一対の搬送ローラ対８９が設けられている。画像記録ユニット２４の下流側には、排紙ローラ９０と該排紙ローラ９０の上方に設けられた拍車９１とを有する一対の排出ローラ対９２が設けられている。搬送ローラ８７の軸に、複数のギヤからなるギヤ駆動機構８５（図６参照）が連結されている。本実施形態では、説明の便宜上、ギヤ駆動機構８５の回転速度伝達比（ギヤ比）ｑ、つまり、ギヤ駆動機構８５の出力を入力で除算した値が「１」に設定されているものとする。なお、言うまでもなく、回転速度伝達比ｑは、要求される搬送ローラ８７の動作や回転速度に応じて任意の値に適宜変更可能である。
【００４８】
第１モータ７１及び第２モータ７２（図４及び図６参照）の回転駆動力は、後述する差動伝達機構１１０（図４参照）及びギヤ駆動機構８５を介して搬送ローラ８７の軸に伝達される。これにより、搬送ローラ８７が所定の回転速度で回転されて、記録用紙が用紙搬送路２３中を搬送される。搬送ローラ８７と排紙ローラ９０とはギヤなどの伝達機構により連結されており、該伝達機構を介して搬送ローラ８７から駆動力が排紙ローラ９０に伝達される。これにより、搬送ローラ８７と排紙ローラ９０とが同期駆動される。なお、搬送ローラ８７によって記録用紙が間欠的に搬送されている間は、給紙ローラ２５と差動伝達機構１１０とが切り離されており、給紙ローラ２５は回転駆動されない。
【００４９】
用紙搬送路２３を搬送されている記録用紙は、搬送ローラ対８９によってプラテン４２上へ搬送される。そして、プラテン４２上で画像が記録された記録済みの記録用紙は、排出ローラ対９２によって排紙トレイ２１へ搬送される。
【００５０】
搬送ローラ８７の回転軸にエンコーダディスク５２が設けられている。エンコーダディスク５２の周縁には、遮光部と透光部とが等ピッチで交互に配置されたパターンが記されている。エンコーダディスク５２の周縁に対応する位置に光学センサ８３（本発明の第２位置情報取得手段の一例、図６参照）が配設されている。光学センサ８３の発光素子と受光素子との間にエンコーダディスク５２の周縁が挿入されている。エンコーダディスク５２と光学センサ８３とによって、搬送ローラ８７の回転位置を検出するためのロータリーエンコーダが構成される。本実施形態では、搬送ローラ８７とともに回転するエンコーダディスク５２のパターンは、光学センサ８３によって読み取られる。エンコーダディスク５２のパターンを光学センサ８３が読み取ることにより、搬送ローラ８７の回転位置情報を示す検出信号が得られる。この検出信号は、後述するモータドライバ１００（図６参照）に入力されて、第１モータ７１及び第２モータ７２（図４及び図６参照）の駆動制御に用いられる。
【００５１】
本実施形態では、複合機１に画像記録指示が入力されて、記録用紙における記録領域の先端が記録ヘッド３９の下方に到達すると、搬送ローラ８７が所定の改行幅で間欠的に回転駆動されて、記録用紙が同じ幅で間欠的に搬送される。具体的には、図７に示される搬送ローラ８７の速度特性（破線６１参照）によれば、所定の間隔で搬送ローラ８７の回転と停止とが繰り返される。詳細には、搬送ローラ８７は、区間ｔ１で停止され、区間ｔ２で加速駆動され、区間ｔ３から区間ｔ４に渡って定速駆動され、区間ｔ５で減速駆動され、区間ｔ６で再び停止される。そして、区間ｔ７から区間ｔ１１、及びそれ以降の区間においては、区間ｔ１から区間ｔ６と同じ動作が繰り返される。
【００５２】
一方、キャリッジ３８は、待機位置から移動を開始して、プラテン４２上を往復移動する。具体的には、図７に示されるキャリッジ３８の速度特性（破線６２参照）によれば、一方向への移動とその逆方向への移動とが繰り返される。詳細には、キャリッジ３８は、区間ｔ１において一方向へ定速駆動している状態から、区間ｔ２から区間ｔ３に渡って減速駆動され、区間ｔ３の終盤で停止する。そして、区間ｔ４で逆方向へ加速駆動されて、区間ｔ４から区間ｔ５に渡って逆方向へ移動される。そして、区間ｔ６で逆方向の定速駆動が行われる。そして、区間ｔ７から区間ｔ８に渡って再び減速駆動されて、区間ｔ８の終盤で再び停止する。そして、区間ｔ９で一方向へ加速駆動されて、区間ｔ９から区間ｔ１０に渡って逆方向へ移動される。そして、区間ｔ１１で一方向の定速駆動が行われる。以降、この動作が繰り返されることにより、キャリッジ３８はプラテン４２上を往復移動する。
【００５３】
本実施形態では、図７の破線６１及び破線６２に示されるように、キャリッジ３８の移動速度が低下しているとき、若しくは停止しているときに、搬送ローラ８７が定速駆動されている。また、搬送ローラ８７の回転速度が低下しているとき、若しくは停止しているときに、キャリッジ３８が定速駆動される。つまり、搬送ローラ８７とキャリッジ３８とは概ね交互に駆動される。
【００５４】
［差動伝達機構１１０］
プリンタ部２には、第１モータ７１及び第２モータ７２それぞれの回転駆動力を搬送ローラ８７やキャリッジ３８などに伝達するための差動伝達機構１１０（本発明の駆動力伝達装置の一例）が設けられている。図４に示されるように、差動伝達機構１１０は、差動ギヤ１１１Ａ（本発明の第１差動装置の一例）と、差動ギヤ１１１Ｂ（本発明の第２差動装置の一例）と、第１伝達部１３０と、第２伝達部１３５とを有する。
【００５５】
差動ギヤ１１１Ａは、図５に示されるように、入力軸１１４Ａ（本発明の第１入力軸の一例）と、入力軸１１５Ａ（本発明の第２入力軸の一例）とを有する。入力軸１１４Ａと入力軸１１５Ａとは、同軸上に配置されている。また、差動ギヤ１１１Ａは、一つの出力軸１１７Ａ（本発明の第１出力軸の一例）を有する。出力軸１１７Ａは、入力軸１１４Ａ，１１５Ａと直交する方向に延びている。
【００５６】
差動ギヤ１１１Ａは、互いに対向して配置された２つのピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａを有する。これらのピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａは傘歯車である。ピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａは、それぞれ、同ピッチで同数の歯を有している。ピニオンギヤ１１９Ａには、入力軸１１４Ａが一体となって連結されている。また、ピニオンギヤ１２０Ａには、入力軸１１５Ａが一体となって連結されている。
【００５７】
入力軸１１４Ａには、リンクギヤ１２１Ａが設けられている。リンクギヤ１２１Ａは、ピニオンギヤ１１９Ａと回転軸が一致するように配置されている。本実施形態では、リンクギヤ１２１Ａは、入力軸１１４Ａに回転可能に軸支されている。リンクギヤ１２１Ａは傘歯車として構成されている。リンクギヤ１２１Ａと噛合可能なように、ピニオンギヤ１２２Ａが配置されている。このピニオンギヤ１２２Ａは、傘歯車であり、リンクギヤ１２１Ａの回転数を２倍に増速するものである。つまり、リンクギヤ１２１Ａからピニオンギヤ１２２Ａへの回転速度伝達比（ギヤ比）は「２」である。ピニオンギヤ１２２Ａに、出力軸１１７Ａが一体となって連結されている。本実施形態では、説明の便宜上、ピニオンギヤ１２２Ａがリンクギヤ１２１Ａの回転数を２倍に増速するものとしたが、リンクギヤ１２１Ａ及びピニオンギヤ１２２Ａが同じ歯数であってもよい。要するに、出力軸１１７Ａの回転出力として要求される回転速度に応じて、リンクギヤ１２１Ａ及びピニオンギヤ１２２Ａの歯数やピッチを定めればよい。なお、以下の説明では、「ギヤ列に回転を入力する入力ギヤ」から「ギヤ列から回転を出力する出力ギヤ」へ回転が伝わるときに奇数個のギヤを介して回転が伝わる場合には、出力ギヤは入力ギヤと同方向に回転すると定義し、入力ギヤから出力ギヤに至る回転速度伝達比を正で表すことにする。同様に入力ギヤから出力ギヤへ回転が伝わるときに偶数個のギヤを介して回転が伝わる場合と、入力ギヤと出力ギヤが直接かみ合って回転が伝わる場合(０個のギヤを介して回転が伝わる場合)には、入力ギヤと出力ギヤは逆方向に回転すると定義し、入力ギヤから出力ギヤに至る回転速度伝達比を負で表すことにする。
【００５８】
リンクギヤ１２１Ａの一方の側面にアーム１２３Ａが取り付けられている。アーム１２３Ａには、入力軸１１４Ａ，１１５Ａと直交する方向に延出された軸１２４Ａが固定されている。アーム１２３Ａ及び軸１２４Ａ、及びリンクギヤ１２１Ａは、リンクギヤ１２１Ａの回転軸周りを一体となって回転する。
【００５９】
軸１２４Ａに２つのピニオンギヤ１２５Ａ，１２６Ａが回転可能に軸支されている。ピニオンギヤ１２５Ａは、軸１２４Ａの一方端側でピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａそれぞれと噛み合わされている。また、ピニオンギヤ１２６Ａは、軸１２４Ａの他方端側でピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａそれぞれと噛み合わされている。なお、機構上は、ピニオンギヤ１２５Ａ若しくはピニオンギヤ１２６Ａのいずれか一方が設けられていれば十分であるが、平衡を確保するために、２つのピニオンギヤ１２５Ａ，１２６Ａがピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａに噛み合わされている。なお、ピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａとピニオンギヤ１２５Ａとの間の回転速度伝達比は、ピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａとピニオンギヤ１２６Ａとの間の回転速度伝達比と一致している必要があるが、その回転速度伝達比自体は差動ギヤ１１１Ａ全体の伝達比には影響しないため、１でなくてもかまわない。仮に、軸１２４Ａを固定してピニオンギヤ１２５Ａを回転させると、ピニオンギヤ１１９Ａ及びピニオンギヤ１２０Ａが同ピッチで同数の歯を有しているため、入力軸１１４Ａと入力軸１１５Ａは同じ回転速度で逆向きに回転することが明らかである。すなわち軸１２４Ａ及びアーム１２３Ａに対しては、ピニオンギヤ１１９Ａ及びピニオンギヤ１２０Ａは常に同じ回転速度で逆向きに回転することがわかる。さて、ここで、入力軸１１４Ａが回転速度Ｖ１で回転し、入力軸１１５Ａが入力軸１１４Ａと同じ向きに回転速度Ｖ２で回転するとする。この運動を、入力軸１１４Ａの周りを入力軸１１４Ａと同じ向きに、回転速度（Ｖ１＋Ｖ２）／２で回転している観察者から観察すると、入力軸１１４Ａは観察者に対し相対的に回転速度Ｖ１−（Ｖ１＋Ｖ２）／２＝（Ｖ１−Ｖ２）／２で回転し、入力軸１１５Ａは観察者に対し相対的に回転速度Ｖ２−（Ｖ１＋Ｖ２）／２＝−（Ｖ１−Ｖ２）／２で回転していることになる。入力軸１１４Ａと入力軸１１５Ａは観察者に対して同じ回転速度で逆向きに回転していることになるから、観察者は軸１２４Ａ及びアーム１２３Ａと共に回転していることになる。この関係が恒等的に成り立つのであるから、入力軸１１４Ａが回転速度Ｖ１で回転し、入力軸１１５Ａが入力軸１１４Ａと同じ向きに回転速度Ｖ２で回転するとき、軸１２４Ａ及びアーム１２３Ａ、及びリンクギヤ１２１Ａは回転速度（Ｖ１＋Ｖ２）／２で回転する。このことからピニオンギヤ１１９Ａからリンクギヤ１２１Ａまでの回転速度伝達比は「１／２」であり、ピニオンギヤ１２０Ａからリンクギヤ１２１Ａまでの回転速度伝達比も「１／２」である。つまり、リンクギヤ１２１Ａの回転速度には、ピニオンギヤ１１９Ａの回転速度の１／２と、ピニオンギヤ１２０Ａの回転速度の１／２との和が現れるのである。このことから、リンクギヤ１２１Ａの回転速度を各入力軸１１４Ａ，１１５Ａから入力される回転速度ごとに分けて考えると、ピニオンギヤ１１９Ａの回転速度がピニオンギヤ１１９Ａからリンクギヤ１２１Ａまで伝達される回転速度伝達比は、「１／２」であり、ピニオンギヤ１２０Ａの回転速度がピニオンギヤ１２０Ａからリンクギヤ１２１Ａまで伝達される回転速度伝達比も「１／２」であるといえる。先述のようにリンクギヤ１２１Ａからピニオンギヤ１２２Ａまでの回転速度伝達比は「２」であるから、ピニオンギヤ１１９Ａからピニオンギヤ１２２Ａまでの回転速度伝達比（本発明の伝達比ａ２に相当）は「１」であり、ピニオンギヤ１２０Ａからピニオンギヤ１２２Ａまでの回転速度伝達比（本発明の伝達比ｂ２に相当）も「１」である。
【００６０】
したがって、このように構成された差動ギヤ１１１Ａでは、入力軸１１４Ａ及び入力軸１１５Ａそれぞれが所定の回転速度で回転されると、出力軸１１７Ａは、入力軸１１４Ａの回転速度と入力軸１１５Ａの回転速度との加算値に比例する回転速度で回転することになる。具体的には、ピニオンギヤ１１９Ａ、ピニオンギヤ１２０Ａ、リンクギヤ１２１Ａ及びピニオンギヤ１２２Ａが上述したように構成されているため、例えば、入力軸１１４Ａが回転速度Ｖ１で回転され、入力軸１１５Ａが入力軸１１４Ａと同じ向きに回転速度Ｖ２で回転されると、出力軸１１７Ａは、回転速度（Ｖ１＋Ｖ２）で回転することになる。
【００６１】
差動ギヤ１１１Ｂは、図４に示されるように、入力軸１１４Ｂ（本発明の第３入力軸の一例）と、入力軸１１５Ｂ（本発明の第４入力軸の一例）と、１つの出力軸１１７Ｂ（本発明の第２出力軸の一例）とを有する。この差動ギヤ１１１Ｂは、差動ギヤ１１１Ａと同じ構成を有するものであり、ピニオンギヤ１１９Ａ，１２０Ａと同じ形状のピニオンギヤ１１９Ｂ，１２０Ｂと、アーム１２３Ａと同じ形状のアーム１２３Ｂと、軸１２４Ａと同じ形状の軸１２４Ｂと、ピニオンギヤ１２５Ａ，１２６Ａと同じ形状のピニオンギヤ１２５Ｂ，１２６Ｂとを有する。また、リングギヤ１２１Ａと同じ形状のリンクギヤ１２１Ｂと、ピニオンギヤ１２２Ａと同じ形状のピニオンギヤ１２２Ｂとを有している。したがって、差動ギヤ１１１Ａの入出力特性は、差動ギヤ１１１Ｂの入出力特性と一致する。つまり、ピニオンギヤ１１９Ｂからピニオンギヤ１２２Ｂまでの回転速度伝達比（本発明の伝達比ｃ２に相当）は「１」であり、ピニオンギヤ１２０Ｂからピニオンギヤ１２２Ｂまでの回転速度伝達比（本発明の伝達比ｄ２に相当）も「１」である。差動ギヤ１１１Ｂの各構成要素については、差動ギヤ１１１Ａの構成と共通であるため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００６２】
本実施形態では、図４に示されるように、差動ギヤ１１１Ａと差動ギヤ１１１Ｂとが横並びに配置されている。差動ギヤ１１１Ａの出力軸１１７Ａには、ベルト駆動機構４６（伝達比ｐ＝１）を介してキャリッジ３８が連結されている（図６参照）。一方、差動ギヤ１１１Ｂの出力軸１１７Ｂには、ギヤ駆動機構８５（伝達比ｑ＝１）を介して搬送ローラ８７が連結されている（図６参照）。
【００６３】
［第１伝達部１３０］
差動ギヤ１１１Ａの入力軸１１４Ａと差動ギヤ１１１Ｂの入力軸１１４Ｂに第１伝達部１３０が設けられている。第１伝達部１３０は、３つのギヤ１３１，１３２，１３３を有する。これら各ギヤ１３１，１３２，１３３は略円盤状の平歯車として構成されている。ギヤ１３１は、入力軸１１４Ａに一体に取り付けられている。ギヤ１３２は、入力軸１１４Ｂに一体に取り付けられている。ギヤ１３３は、ギヤ１３１及びギヤ１３２の双方に噛み合わされている。このギヤ１３３に、第１モータ７１の回転軸７４（本発明の第１回転軸の一例）が一体に連結されている。つまり、差動ギヤ１１１Ａの入力軸１１４Ａは、第１伝達部１３０のギヤ１３１及びギヤ１３３を介して第１モータ７１の回転軸７４に連結されている。したがって、第１モータ７１の回転駆動力は、ギヤ１３３及びギヤ１３１を順次介して入力軸１１４Ａに伝達される。このようなギヤ１３１及びギヤ１３３と、上述の差動ギヤ１１１Ａのピニオンギヤ１２２Ａとを含む伝達機構が、本発明の第１伝達手段に相当する。
【００６４】
また、差動ギヤ１１１Ｂの入力軸１１４Ｂは、第１伝達部１３０のギヤ１３２及びギヤ１３３を介して第１モータ７１の回転軸７４に連結されている。したがって、第１モータ７１の回転駆動力は、ギヤ１３３及びギヤ１３２を順に介して入力軸１１４Ｂに伝達される。このようなギヤ１３２及びギヤ１３３と、上述の差動ギヤ１１１Ｂピニオンギヤ１２２Ｂとを含む伝達機構が、本発明の第３伝達手段に相当する。
【００６５】
このように、第１モータ７１の回転軸７４と各入力軸１１４Ａ，１１４Ｂとが第１伝達部１３０によって連結されているため、各入力軸１１４Ａ，１１４Ｂそれぞれに、第１モータ７１の回転方向とは逆方向の回転駆動力が伝達される。したがって、例えば、図４に示されるように、第１モータ７１が矢印５３の方向へ回転されると、各入力軸１１４Ａ，１１４Ｂが矢印５４の方向へ回転される。
【００６６】
本実施形態では、第１伝達部１３０が有する３つのギヤ１３１，１３２，１３３は全て同じ構成であり、それぞれ、同ピッチで同数の歯を有している。したがって、回転軸７４からギヤ１３３及びギヤ１３１を経て入力軸１１４Ａに至るまでの回転速度伝達比（ギヤ比）、つまり、入力軸１１４Ａの回転速度を回転軸７４の回転速度（第１モータ７１の回転速度）で除した値は「１」である。そのため、第１モータ７１が或る回転速度で回転すると、入力軸１１４Ａは第１モータ７１と同じ回転速度で回転する。ただし、回転軸７４と入力軸１１４Ａとの間に２つのギヤ（ギヤ１３３及びギヤ１３１）が介在しているため、入力軸１１４Ａは第１モータ７１の回転方向とは逆の方向に回転することになる。ここで、以下の説明では、説明を簡便にするため、第１モータ７１の回転方向及び入力軸１１４Ａの回転方向が異なることを示す負の符号「−」を上記回転速度伝達比に付して表すこととし、回転方向が同じ場合は特に符号を付さない。したがって、以下の説明では、回転軸７４からギヤ１３３及びギヤ１３１を経て入力軸１１４Ａに至るまでの回転速度伝達比を「−１」と表す。なお、この回転速度伝達比は、本発明の伝達比ａ１に相当する。
【００６７】
また、回転軸７４からギヤ１３３及びギヤ１３２を経て入力軸１１４Ｂに至るまでの回転速度伝達比（ギヤ比）、つまり、入力軸１１４Ｂの回転速度を回転軸７４の回転速度（第１モータ７１の回転速度）で除した値も「１」である。そのため、第１モータ７１が或る回転速度で回転すると、入力軸１１４Ｂは第１モータ７１と同じ回転速度で回転する。ただし、回転軸７４と入力軸１１４Ｂとの間に２つのギヤ（ギヤ１３３及びギヤ１３２）が介在しているため、入力軸１１４Ｂは第１モータ７１の回転方向とは逆の方向に回転することになる。したがって、以下の説明では、回転軸７４からギヤ１３３及びギヤ１３２を経て入力軸１１４Ｂに至るまでの回転速度伝達比を「−１」と表す。なお、この回転速度伝達比は、本発明の伝達比ｃ１に相当する。
【００６８】
［第２伝達部１３５］
差動ギヤ１１１Ａの入力軸１１５Ａと差動ギヤ１１１Ｂの入力軸１１５Ｂに第２伝達部１３５が設けられている。第２伝達部１３５は、３つのギヤ１３６，１３７，１３８を有する。これらは略円盤状の平歯車として構成されている。ギヤ１３６は、入力軸１１５Ａに一体に取り付けられている。ギヤ１３７は、入力軸１１５Ｂに一体に取り付けられている。ギヤ１３６とギヤ１３７とは、互いに噛み合わされている。ギヤ１３８は、ギヤ１３６に噛み合わされている。このギヤ１３８に、第２モータ７２の回転軸７５（本発明の第２回転軸の一例）が一体に連結されている。つまり、入力軸１１５Ａは、第２伝達部１３５のギヤ１３６，１３８を介して第２モータ７２の回転軸７５に連結されている。したがって、第２モータ７２の回転駆動力は、ギヤ１３８，１３６を順次介して入力軸１１５Ａに伝達される。このようなギヤ１３６，１３８と、上述の差動ギヤ１１１Ａのピニオンギヤ１２２Ａとを含む伝達機構が、本発明の第２伝達手段に相当する。
【００６９】
また、差動ギヤ１１１Ｂの入力軸１１５Ｂは、第２伝達部１３５のギヤ１３７，１３６，１３８を介して第２モータ７２の回転軸７５に連結されている。したがって、第２モータ７２の回転駆動力は、ギヤ１３８，１３６，１３７を順次介して入力軸１１５Ｂに伝達される。このようなギヤ１３６，１３７，１３８と、上述の差動ギヤ１１１Ｂのピニオンギヤ１２２Ｂとを含む伝達機構が、本発明の第４伝達手段に相当する。
【００７０】
このように、第２モータ７２の回転軸７５と各入力軸１１５Ａ，１１５Ｂとが第２伝達部１３５によって連結されているため、入力軸１１５Ａに、第２モータ７２の回転方向とは逆方向の回転駆動力が伝達され、入力軸１１５Ｂに、第２モータ７２の回転方向と同方向の回転駆動力が伝達される。したがって、例えば、図４に示されるように、第２モータ７２が矢印５６の方向へ回転されると、入力軸１１５Ａは矢印５６とは逆の矢印５５の方向（入力軸１１４Ａ，１１４Ｂと同じ方向）へ回転される。一方、入力軸１１５Ｂは、第２モータ７２の回転方向と同じ矢印５５の方向（入力軸１１４Ａ，１１４Ｂとは逆の方向）へ回転される。
【００７１】
本実施形態では、第２伝達部１３５が有する３つのギヤ１３６，１３７，１３８は全て同じ構成であり、それぞれ、同ピッチで同数の歯を有している。したがって、回転軸７５からギヤ１３８及びギヤ１３６を経て入力軸１１５Ａに至るまでの回転速度伝達比（ギヤ比）、つまり、入力軸１１５Ａの回転速度を回転軸７５の回転速度（第２モータ７２の回転速度）で除した値は「１」である。そのため、第２モータ７２が或る回転速度で回転すると、入力軸１１５Ａは第２モータ７２と同じ回転速度で回転する。ただし、回転軸７５と入力軸１１５Ａとの間に２つのギヤ（ギヤ１３８及びギヤ１３６）が介在しているため、入力軸１１５Ａは第２モータ７２の回転方向とは逆の方向に回転することになる。ここで、以下の説明では、説明を簡便にするため、第２モータ７２の回転方向及び入力軸１１５Ａの回転方向が異なることを示す負の符号「−」を上記回転速度伝達比に付して表すこととし、回転方向が同じ場合は特に符号を付さない。したがって、以下の説明では、回転軸７５からギヤ１３８及びギヤ１３６を経て入力軸１１５Ａに至るまでの回転速度伝達比を「−１」と表す。なお、この回転速度伝達比は、本発明の伝達比ｂ１に相当する。
【００７２】
また、回転軸７５からギヤ１３８、ギヤ１３６及びギヤ１３７を順次経て入力軸１１５Ｂに至るまでの回転速度伝達比（ギヤ比）、つまり、入力軸１１５Ｂの回転速度を回転軸７５の回転速度（第２モータ７２の回転速度）で除した値も「１」である。そのため、第２モータ７２が或る回転速度で回転すると、入力軸１１５Ｂは第２モータ７２と同じ回転速度で回転する。なお、回転軸７５と入力軸１１５Ｂとの間に３つのギヤ（ギヤ１３８，１３６，１３７）が介在しているため、入力軸１１５Ｂは第２モータ７２の回転方向と同じ方向に回転することになる。したがって、以下の説明では、回転軸７５からギヤ１３８、ギヤ１３６及びギヤ１３７を経て入力軸１１５Ｂに至るまでの回転速度伝達比を「１」と表す。なお、この回転速度伝達比は、本発明の伝達比ｄ１に相当する。
【００７３】
本実施形態では、上述したように、リンクギヤ１２１Ａからピニオンギヤ１２２Ａへの回転速度伝達比が「２」であり、回転軸７４から入力軸１１４Ａまでの回転速度伝達比が「−１」であるため、回転軸７４から入力軸１１４Ａ、差動ギヤ１１１Ａの内部（ピニオンギヤ１２２Ａ等）を経て出力軸１１７Ａに至る伝達機構の回転速度伝達比を「ａ」とすると、この回転速度伝達比「ａ」は、「−１」となる。また、回転軸７５から入力軸１１５Ａまでの回転速度伝達比が「−１」であるため、回転軸７５から入力軸１１５Ａ、差動ギヤ１１１Ａの内部（ピニオンギヤ１２２Ａ等）を経て出力軸１１７Ａに至る伝達機構の回転速度伝達比を「ｂ」とすると、この速度伝達比「ｂ」は「−１」となる。
【００７４】
また、リンクギヤ１２１Ｂからピニオンギヤ１２２Ｂへの回転速度伝達比が「２」であり、回転軸７４から入力軸１１４Ｂまでの回転速度伝達比が「−１」であるため、回転軸７４から入力軸１１４Ｂ、差動ギヤ１１１Ｂの内部（ピニオンギヤ１２２Ｂ等）を経て出力軸１１７Ｂに至る伝達機構の回転速度伝達比を「ｃ」とすると、この速度伝達比「ｃ」は、「−１」となる。また、回転軸７５から入力軸１１５Ｂまでの回転速度伝達比が「１」であるため、回転軸７５から入力軸１１５Ｂ、差動ギヤ１１１Ｂの内部（ピニオンギヤ１２２Ｂ等）を経て出力軸１１７Ｂに至る伝達機構の回転速度伝達比を「ｄ」とすると、この回転速度伝達比「ｄ」は「１」となる。
【００７５】
このように、構成された差動伝達機構１１０においては、図４に示されるように、第１モータ７１の回転軸７４が矢印５３の方向へ回転速度Ｘで回転され、第２モータ７２の回転軸７５が矢印５６の方向へ回転速度Ｙで回転されると、出力軸１１７Ａの回転速度ｕ、及び出力軸１１７Ｂの回転速度ｖは、上記回転速度伝達比ａ乃至ｄを用いて、下記の式（１）のように表すことができる。なお、式（１）中の記号Ａは、上記回転速度伝達比ａ乃至ｄを２×２の行列で表したものである。この行列Ａは、ｄｅｔＡ＝ａｄ−ｂｃ＝−２であり、ｄｅｔＡ≠０の条件を満たしている。したがって、当該行列Ａは、逆行列Ａ−１が存在する。
【００７６】
【数１】
0004978600.tif 000002
【００７７】
［モータドライバ１００］
プリンタ部２には、制御手段の一例であるモータドライバ（以下「ドライバ」と略称する）１００（図６参照）が設けられている。ドライバ１００は、第１モータ７１及び第２モータ７２それぞれの回転速度を独立に制御する。ドライバ１００は、主として、目標速度生成部１０３と、駆動量変換部１０５と、駆動量変換部１０６と、演算部１０２と、駆動電流変換部１０４とを備える。
【００７８】
演算部１０２は、例えば、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを主要とするマイクロコンピュータとして構成されている。
【００７９】
ＲＯＭには、第１モータ７１及び第２モータ７２の駆動制御に用いるプログラムや、光学センサ３５，８３から出力された検出信号の解析に用いるプログラムなどが格納されている。
【００８０】
ＲＡＭは、ＣＰＵが上記プログラムを実行する際に用いる各種データを一時的に格納する記憶領域又は演算処理を行うための作業領域として使用される。例えば、光学センサ３５，８３から出力された検出信号や、この検出信号から求められた位置情報などがＲＡＭに格納される。
【００８１】
目標速度生成部１０３は、キャリッジ３８の目標速度Ｕ、及び搬送ローラ８７の目標速度Ｖを生成する。これらの目標速度Ｕ，Ｖは、横軸を時間、縦軸を速度として予め定められた目標速度特性（目標速度プロファイル）に基づいて生成される。この目標速度特性は、目標速度生成部１０３内の図示しない内部メモリに格納されている。本実施形態では、目標速度Ｕ，Ｖでキャリッジ３８及び搬送ローラ８７を駆動させるときの第１モータ７１の目標速度をＸとし、同様に第２モータ７２の目標速度をＹとすると、目標速度生成部１０３は、上記回転速度伝達比ａ，ｂを用いて目標速度Ｘ及び目標速度Ｙの一次式で表される目標速度Ｕ（＝ａＸ＋ｂＹ）と、上記回転速度伝達比ｃ，ｄを用いて目標速度Ｘ及び目標速度Ｙの一次式で表される目標速度Ｖ（＝ｃＸ＋ｄＹ）とを生成する。この目標速度Ｕ，Ｖは、上記式（１）の行列Ａを用いて、下記の式（２）のように表される。目標速度生成部１０３で生成された目標速度Ｕ，Ｖは、駆動量変換部１０５に出力される。
【００８２】
【数２】
0004978600.tif 000003
【００８３】
駆動量変換部１０５に、目標速度生成部１０３で生成されたキャリッジ３８の目標速度Ｕと搬送ローラ８７の目標速度Ｖが入力される。この駆動量変換部１０５では、入力された目標速度の組（Ｕ，Ｖ）、つまり入力された目標速度を要素とするベクトル（Ｕ，Ｖ）に対して行列Ａの逆行列Ａ−１を乗じる処理が行われる。これにより、目標速度Ｕ，Ｖが速度Ｘ，Ｙに変換される。変換後の速度Ｘ，Ｙは、演算部１０２に出力される。なお、かかる変換処理は、逆行列Ａ−１を用いて、下記の式（３）のように表される。
【００８４】
【数３】
0004978600.tif 000004
【００８５】
駆動量変換部１０６に、光学センサ３５と光学センサ８３とが接続されている。駆動量変換部１０６に、光学センサ３５及び光学センサ８３それぞれから出力された検出信号が入力される。駆動量変換部１０６では、光学センサ３５からの検出信号に基づいて、キャリッジ３８の移動位置（本発明の位置情報に相当）が求められる。具体的には、検出信号に含まれているパルスの数がカウントされ、そのカウント値に応じた距離が所定の基準位置（例えば待機位置）からの離間距離（移動位置）として算出される。これにより、上記基準位置を基準とするキャリッジ３８の位置情報が求められる。更に、キャリッジ３８の位置情報とカウント時間とから、キャリッジ３８の実際の移動速度Ｕ’が求められる。また、駆動量変換部１０６では、光学センサ８３からの検出信号に基づいて、搬送ローラ８７の回転位置（本発明の位置情報に相当）が求められる。具体的には、検出信号に含まれているパルスの数がカウントされ、そのカウント値に応じた回転角が回転位置情報として算出される。更に、搬送ローラ８７の回転角とカウント時間とから、搬送ローラ８７の実際の回転速度Ｖ’が求められる。この駆動量変換部１０６では、求められた速度の組（Ｕ’，Ｖ’）、つまり、求められた速度を要素とするベクトル（Ｕ’，Ｖ’）に対して行列Ａの逆行列Ａ−１を乗じる処理が行われる。これにより、速度Ｕ’，Ｖ’が速度Ｘ’，Ｙ’に変換される。変換後の速度Ｘ’，Ｙ’は、演算部１０２に出力される。
【００８６】
演算部１０２では、駆動電流変換部１０４から第１モータ７１及び第２モータ７２に出力される駆動電流を決定するための信号ＳＸ，ＳＹを生成する。この生成処理は、例えば、上記ＲＯＭに格納されたプログラムにしたがった演算処理やデータ処理を行うことによって実現される。従来の制御システムでは、目標速度Ｕ，Ｖ、及び速度Ｕ’，Ｖ’が直接演算部１０２に入力されて、これらの速度偏差に基づいてモータの駆動電流が決定されていた。しかしながら、本実施形態では、当該演算部１０２において、入力された速度Ｘと速度Ｘ’との偏差に応じた信号ＳＸと、速度Ｙと速度Ｙ’との偏差に応じた信号ＳＹとが生成される。上記信号ＳＸには、第１モータ７１を回転速度Ｘで回転させるのに必要な駆動電流値を示す情報が含まれており、上記信号ＳＹには、第２モータ７２を回転速度Ｙで回転させるのに必要な駆動電流値を示す情報が含まれている。これらの信号ＳＸ，ＳＹは、駆動電流変換部１０４に出力される。
【００８７】
なお、本実施形態では、ＲＯＭ内のプログラムにしたがった演算処理やデータ処理が行われることによって、上記信号ＳＸ，ＳＹを生成することとしたが、例えば、コンデンサやトランジスタなどの電子部品でロジック回路が構成されたＡＳＩＣなどで上記ＣＰＵにより実行される演算処理や、駆動量変換部１０５，１０６で実行される処理などを実現してもかまわない。
【００８８】
演算部１０２には、駆動電流変換部１０４が接続されている。演算部１０２で生成された信号ＳＸ，ＳＹは、駆動電流変換部１０４に入力される。駆動電流変換部１０４には、図示しない電源から所定電圧（例えば、直流２４Ｖ）の電力が供給されている。この駆動電流変換部１０４では、信号ＳＸに応じた駆動電流ＩＸが生成され、信号ＳＹに応じた駆動電流ＩＹが生成される。図６に示されるように、駆動電流ＩＸは、第１モータ７１に供給され、駆動電流ＩＹは、第２モータ７２に供給される。
【００８９】
駆動電流ＩＸを受けた第１モータ７１は、理想的には、駆動電流ＩＸに応じた回転速度Ｘで回転される。同様に、駆動電流ＩＹを受けた第２モータ７２は、理想的には、駆動電流ＩＹに応じた回転速度Ｙで回転される。しかしながら、実際は、摩擦抵抗が一定でないことや、モータ軸の偏心などの影響を受けるため、実際の回転速度は目標とする速度と一致せず、第１モータ７１は回転速度Ｘと一致しない回転速度Ｘ’で回転し、第２モータ７２は回転速度Ｙと一致しない回転速度Ｙ’で回転する。
【００９０】
第１モータ７１が回転速度Ｘ’で回転し、第２モータ７２が回転速度Ｙ’で回転すると、差動ギヤ１１１Ａの出力軸１１７Ａは、上記式（１）より、回転速度ｕ’＝ａＸ’＋ｂＹ’で回転する。つまり、出力軸１１７Ａの回転速度は、第１モータ７２の回転速度Ｘ’のａ倍と第２モータ７２の回転速度Ｙ’のｂ倍との和となる。なお、本実施形態では、回転速度伝達比ａが「−１」、回転速度伝達比ｂが「−１」であるため、出力軸１１７Ａは、回転速度ｕ’＝−Ｘ’−Ｙ’で回転する。このとき、キャリッジ３８は、回転速度ｕ’にベルト駆動機構４６の伝達比ｐを乗じた移動速度Ｕ’＝ｐ（ａＸ’＋ｂＹ’）で移動することになる。なお、本実施形態では、伝達比ｐは「１」であるため、キャリッジ３８は、移動速度Ｕ’＝−Ｘ’−Ｙ’で移動することになる。
【００９１】
一方、第１モータ７１が回転速度Ｘ’で回転し、第２モータ７２が回転速度Ｙ’で回転すると、差動ギヤ１１１Ｂの出力軸１１７Ｂは、上記式（１）より、回転速度ｖ’＝ｃＸ’＋ｄＹ’で回転する。つまり、出力軸１１７Ｂの回転速度は、第１モータ７２の回転速度Ｘ’のｃ倍と第２モータ７２の回転速度Ｙ’のｄ倍との和となる。なお、本実施形態では、回転速度伝達比ｃが「−１」、回転速度伝達比ｄが「１」であるため、出力軸１１７Ｂは、回転速度ｖ’＝−Ｘ’＋Ｙ’で回転する。このとき、搬送ローラ８７は、回転速度ｖ’にギヤ駆動機構８５の伝達比ｑを乗じた回転速度Ｖ’＝ｑ（ｃＸ’＋ｄＹ’）で回転することになる。なお、本実施形態では、伝達比ｑは「１」であるため、搬送ローラ８７は、回転速度Ｖ’＝−Ｘ’＋Ｙ’で回転することになる。
【００９２】
本実施形態では、第１モータ７１及び第２モータ７２が駆動電流ＩＸ，ＩＹで駆動制御されることにより、キャリッジ３８の移動速度は、図７の破線６２のように時間ｔと共に変移し、搬送ローラ８７の回転速度は、図７の破線６１のように時間ｔと共に変移する。ただし、実際は、摩擦抵抗が一定でないことやモータ軸の偏心の影響を受けるため、キャリッジ３８は上述した移動速度Ｕ’で移動し、搬送ローラ８７は上述した回転速度Ｖ’で回転する。ただし、キャリッジ３８及び搬送ローラ８７の実際の速度は、光学センサ３５，８３によって検出され、その検出結果がドライバ１００にフィードバックされる。そのため、キャリッジ３８及び搬送ローラ８７は、常に、理想速度に近い速度に維持される
【００９３】
［回転速度Ｘ’及び回転速度Ｙ’の変移］
上述の如く構成された差動伝達機構１１０に第１モータ７１及び第２モータ７２を連結し、更に、第１モータ７１及び第２モータ７２をドライバ１００でフィードバック制御することによって、第１モータ７１の回転速度Ｘ’は、図７の実線６３に示されるように時間ｔと共に変移し、第２モータ７２の回転速度Ｙ’は、図７の点線６４に示されるように時間ｔと共に変移する。つまり、上記駆動電流ＩＸ，ＩＹで第１モータ７１及び第２モータ７２が駆動制御されることにより、図７の実線６３及び点線６４の如く回転速度Ｘ’及び回転速度Ｙ’が変移する。これにより、図７の破線６１，６２に示されるようにキャリッジ３８及び搬送ローラ８７を駆動させることができる。以下、図７を参照して、回転速度Ｘ’及び回転速度Ｙ’の変移について詳細に説明する。なお、以下においては、説明を簡便にするため、第１モータ７１及び第２モータ７２は、同容量、且つ同サイズのモータであるものとする。また、回転速度伝達比ａ乃至ｄ、伝達比ｐ，ｑ、及びピニオンギヤ１２２Ａ，１２２Ｂのギヤ比として、上述した具体的数値を代入して説明する。
【００９４】
区間ｔ１は、キャリッジ３８の定速駆動領域であり、搬送ローラ８７の停止領域でもある。区間ｔ１では、第１モータ７１は駆動電流ＩＸで回転駆動され、第２モータ７２は駆動電流ＩＹで回転駆動されて、概ね同じ回転速度Ｘ’ｔ１（＝Ｙ’ｔ１）で同じ回転方向に回転される。このとき、差動ギヤ１１１Ａでは、入力軸１１４Ａと入力軸１１５Ａとが概ね同じ回転速度で同じ回転方向に回転されるため、出力軸１１７Ａは、入力軸１１４Ａの回転速度と入力軸１１５Ａの回転速度とを加算した回転速度（−Ｘ’ｔ１−Ｙ’ｔ１）＝−２Ｘ’ｔ１で回転する。一方、差動ギヤ１１１Ｂでは、入力軸１１４Ｂと入力軸１１５Ｂとが同じ回転速度で逆方向に回転されるため、出力軸１１７Ｂは回転しない（−Ｘ’ｔ１−（−Ｙ’ｔ１）＝０）。したがって、キャリッジ３８は、一定速度（−２Ｘ’ｔ１）で移動され、搬送ローラ８７は停止状態を保つ。
【００９５】
区間ｔ２は、キャリッジ３８の減速駆動領域であり、搬送ローラ８７の加速駆動領域でもある。駆動電流ＩＸは、区間ｔ２では、区間ｔ１と同じ大きさである。この駆動電流ＩＸが第１モータ７１に供給されるため、第１モータ７１は、区間ｔ１と同じ回転速度Ｘ’ｔ２（＝Ｘ’ｔ１）で回転される。また、区間ｔ２では、駆動電流ＩＹが低下され、第２モータ７２の回転速度Ｙ’ｔ２は徐々に低下する。このとき、差動ギヤ１１１Ａでは、入力軸１１４Ａと入力軸１１５Ａとが同じ回転方向であるが、第２モータ７２の減速により入力軸１１５Ａの回転速度が低下したため、出力軸１１７Ａの回転速度は次第に低下する。これにより、キャリッジ３８の移動速度は徐々に減速する。キャリッジ３８が減速する際に、所定速度で移動していたキャリッジ３８が有する運動エネルギーは、ベルト駆動機構４６を介して出力軸１１７Ａを回転させる外力となって該出力軸１１７Ａに作用する。この際に出力軸１１７Ａを回転させる上記外力は、差動ギヤ１１Ａを介して入力軸１１４Ａ，１１５Ａへ伝達されて、更に第１伝達部１３０及び第２伝達部１３５から差動ギヤ１１１Ｂの出力軸１１７Ｂ、ギヤ駆動機構８５に伝達されて、搬送ローラ８７を増速させる駆動力として利用される。つまり、キャリッジ３８が減速する際に、その運動エネルギーは無駄に消費されずに、搬送ローラ８７を増速させるエネルギーとして転用される。
【００９６】
一方、差動ギヤ１１１Ｂでは、第２モータ７２の減速により入力軸１１５Ｂの回転速度が低下したことによって、その減速分は出力軸１１７Ｂを回転させる力として該出力軸１１７Ｂに作用する。また、上述したように、キャリッジ３８の運動エネルギーが転用されて、出力軸１１７Ｂを回転させる力となって該出力軸１１７Ｂに作用する。これにより、出力軸１１７Ｂが回転し始めて、搬送ローラ８７の回転が開始する。
【００９７】
区間ｔ３及び区間ｔ４は、キャリッジ３８が減速、停止、加速する領域であり、搬送ローラ８７の定速駆動領域でもある。区間ｔ３では、駆動電流ＩＸが低下されるため、第１モータ７１の回転速度Ｘ’ｔ３が徐々に低下する。第１モータ７１の回転速度Ｘ’ｔ３の低下は区間ｔ４の中盤まで継続され、その後、第１モータ７１が一時停止される。そして、直ぐに、区間ｔ４において、逆電流ＩＸ（＜０）が第１モータ７１に供給されて、第１モータ７１が逆回転方向へ増速される。一方、駆動電流ＩＹは、区間ｔ３において更に低下されて、第２モータ７２が一時停止される。その後、直ぐに逆電流ＩＹ（＜０）が第２モータ７２に供給されて、区間ｔ３から区間ｔ４に渡って逆電流ＩＹ（＜０）が第２モータ７２に供給される。これにより、第２モータ７２が逆回転方向へ増速される。
【００９８】
本実施形態では、区間ｔ３において、搬送ローラ８７の加速が終了して定速駆動が行われる。一方、キャリッジ３８は徐々に減速されて、区間ｔ４ではその移動方向が反転される。区間ｔ３及び区間ｔ４において、搬送ローラ８７の定速駆動中は、各モータ７１，７２に供給される逆電流ＩＸ（＜０），ＩＹ（＜０）が、出力軸１１７Ａの回転速度を低下させて出力軸１１７Ａの回転方向を反転させるために用いられる。つまり、キャリッジ３８の移動方向を反転させるために用いられる。この区間ｔ３，ｔ４では、２つのモータ７１，７２それぞれのトルクが出力軸１１７Ａからキャリッジ３８に伝達される。
【００９９】
区間ｔ５は、キャリッジ３８の逆方向への加速駆動領域であり、搬送ローラ８７の減速駆動領域でもある。区間ｔ５では、逆電流ＩＸ（＜０）が更に大きくなり、第１モータ７１の回転速度Ｘ’ｔ５は徐々に増す。一方、逆電流ＩＹ（＜０）は一定となり、第２モータ７２は一定速度Ｙ’ｔ５で回転駆動される。このとき、差動ギヤ１１１Ｂでは、入力軸１１４Ｂと入力軸１１５Ｂとが逆方向に回転されるが、各軸の回転速度差が徐々に小さくなる。そのため、出力軸１１７Ｂは、次第に回転速度が低下する。つまり、搬送ローラ８７が徐々に減速する。搬送ローラ８７が減速する際に、所定速度で回転していた搬送ローラ８７が有する運動エネルギーはギヤ駆動機構８８５を介して出力軸１１７Ｂを回転させる外力となって該出力軸１１７Ｂに作用する。この際に出力軸１１７Ｂを回転させる上記外力は、差動ギヤ１１１Ｂを介して入力軸１１４Ｂ，１１５Ｂへ伝達され、更に第１伝達部１３０及び第２伝達部１３５から差動ギヤ１１１Ａの出力軸１１７Ａ、ベルト駆動機構４６に伝達されて、キャリッジ３８を増速させる駆動力として利用される。
【０１００】
一方、差動ギヤ１１１Ａでは、入力軸１１４Ａと入力軸１１５Ａとが同じ回転方向に回転されるが、入力軸１１５Ａの回転が加速駆動から定速駆動になったため、出力軸１１７Ａの回転速度が第１モータ７１によって増速される。また、上述したように、搬送ローラ８７の運動エネルギーが転用されて、出力軸１１７Ａを回転させる外力となって該出力軸１１７Ａに作用するため、当該外力によって出力軸１１７Ａの回転が増速される。つまり、搬送ローラ８７は、上記第１モータ７１及び上記外力によって加速される。
【０１０１】
区間ｔ６は、キャリッジ３８の逆方向の加速が終了して定速駆動される領域であり、搬送ローラ８７の減速が終了して停止される領域でもある。区間ｔ６では、逆電流ＩＸ（＜０），ＩＹ（＜０）は共に一定となり、各モータ７１，７２は共に一定速度Ｘ’ｔ６（＝Ｙ’ｔ６）で逆方向へ回転駆動される。このとき、差動ギヤ１１１Ａでは、入力軸１１４Ａと入力軸１１５Ａとが同じ回転速度で同じ回転方向に回転されるため、出力軸１１７Ａは、入力軸１１４Ａと入力軸１１５Ａとを加算した回転速度（−Ｘ’ｔ６−Ｙ’ｔ６）＝−２Ｘ’ｔ６で回転する。一方、差動ギヤ１１１Ｂでは、入力軸１１４Ｂと入力軸１１５Ｂとが同じ回転速度で逆方向に回転されるため、出力軸１１７Ｂは回転しなくなる（−Ｘ’ｔ６−（−Ｙ’ｔ６）＝０）。したがって、キャリッジ３８は、一定速度（−２Ｘ’ｔ６）で逆方向へ移動され、搬送ローラ８７は停止状態を保つ。
【０１０２】
区間ｔ７から区間ｔ１０においては、上述した区間ｔ２から区間ｔ５とは逆の順序で各モータ７１，７２を駆動制御することにより、キャリッジ３８の減速駆動、一時停止、加速駆動が行われ、搬送ローラ８７の加速駆動、定速駆動、減速駆動が行われる。そして、区間ｔ６においては、区間ｔ１におけるモータ制御とは逆の制御を各モータ７１，７２に対して行うことによって、キャリッジ３８の定速駆動、及び搬送ローラ８７の一時停止が行われる。
【０１０３】
［作用効果］
このように、差動伝達機構１１０に第１モータ７１及び第２モータ７２を連結し、更に、第１モータ７１及び第２モータ７２をドライバ１００でフィードバック制御することによって、例えば、搬送ローラ８７が停止している間でも、双方のモータ７１，７２それぞれの回転駆動力をキャリッジ３８を移動させるために用いることができる。また、搬送ローラ８７の停止中は、２つのモータ７１，７２それぞれのトルクをキャリッジ３８に作用させることが可能となる。そのため、モータ容量の小さいモータを用いた場合でも、キャリッジ３８を円滑に駆動させることができる。つまり、キャリッジ３８が高負荷のときに搬送ローラ８７が低負荷という状態で第１モータ７１及び第２モータ７２が駆動されると、第１モータ７１及び第２モータ７２それぞれの駆動力がキャリッジ３８及び搬送ローラ８７各被駆動体それぞれに最適に分配することができる。
【０１０４】
また、キャリッジ３８及び搬送ローラ８７の駆動制御中は、キャリッジ３８又は搬送ローラ８７のいずれか一方が低速で駆動しているときでも、各モータ７１，７２は常に比較的高速で回転しているため、キャリッジ３８又は搬送ローラ８７の低速駆動時において比較的大きなトルクを得ることができる。また、キャリッジ３８若しくは搬送ローラ８７のいずれか一方が停止している場合でも、第１モータ７１及び第２モータ７２の双方の駆動トルクが他方の被駆動体に付与されるため、大きなトルクを必要とする立ち上がり時にも本発明は好適である。
【０１０５】
また、従来機構のように、キャリッジ３８の伝達機構と搬送ローラ８７の伝達機構とが完全に独立している場合は、キャリッジ３８及び搬送ローラ８７それぞれの減速時にキャリッジ３８及び搬送ローラ８７それぞれが有する運動エネルギーは熱などに変換されて無駄に消費されていた、本発明の差動駆動機構１１０においては、キャリッジ３８が減速する際に、その運動エネルギーが搬送ローラ８７の駆動力として転用され、搬送ローラ８７が減速する際に、その運動エネルギーがキャリッジ３８の駆動力として転用される。そのため、差動駆動機構１１０においてエネルギーを有効に利用することが可能となる。また、従来に比べて、減速時の電力消費量を抑制することができる。
【０１０６】
なお、上述の実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。例えば、上述の実施形態では、搬送ローラ８７とキャリッジ３８とが概ね交互に駆動されるという対称性を考慮して、差動伝達機構１１０において、回転速度伝達比ａを「−１」、ｂを「−１」、ｃを「−１」、ｄを「１」としているが、回転速度伝達比ａ乃至ｄは設計要素であり、ａｄ−ｂｃ≠０の条件を満たしていれば、回転速度伝達比ａ乃至ｄは、要求されるキャリッジ３８や搬送ローラ８７の動作や速度に応じて任意の値に適宜変更可能である。なお、一般には、出力軸１１７Ａの回転速度ｕ、及び出力軸ｖの回転速度が、下記の式（４）を満足するよう、回転速度伝達比ａ乃至ｄが設定されていればよい。
【０１０７】
【数４】
0004978600.tif 000005
【０１０８】
また、上述した実施形態では、光学センサ３５でキャリッジ３８の位置情報を検出し、光学センサ８３で搬送ローラ８７の位置情報を検出し、それらの検出結果をドライバ１００へフィードバックして第１モータ７１及び第２モータ７２を制御することとしたが、例えば、図８の変形例に示されるように、第１モータ７１及び第２モータ７２それぞれの回転速度を測定（取得）するための光学センサ１０７（本発明の第１回転情報取得手段の一例）及び光学センサ１０８（本発明の第２回転情報取得手段の一例）を設け、光学センサ１０７によって測定された回転速度Ｘ’（本発明の回転情報に相当）をドライバ１００の演算部１０２にフィードバックし、光学センサ１０８によって測定された回転速度Ｙ’（本発明の回転情報の相当）をドライバ１００の演算部１０２にフィードバックする構成を採用することも可能である。この場合、第１モータ７１及び第２モータ７２の実際の回転速度が直接演算部１０２に入力されるので、駆動量変換部１０６は不要である。なお、演算部１０２での処理等については、上述の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【０１０９】
また、上述した実施形態では、プリンタ部２におけるキャリッジ３８及び搬送ローラ８７の駆動に用いられる第１モータ７１及び第２モータ７２に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、各モータ７１，７２で駆動制御される２つの被駆動体のうち、一方の被駆動体の負荷が大きいときに他方の被駆動体の負荷が小さくなるといった駆動機構全般に適用可能である。したがって、例えば、二足歩行ロボットにおいて、各脚部が２つのモータで駆動されている場合に、一方の脚部が前進方向へ駆動され、他方の脚部でロボットの自重を支持する二足歩行機構においても本発明を適用することが可能である。
【０１１０】
また、本発明は、少なくとも２つのモータ、各モータによって駆動される少なくとも２つの被駆動体を有する機構に適用することが可能であり、上記した二足歩行ロボット以外にも、脚部を３つ以上有する複数足歩行ロボットを３つ以上のモータ及び３つ以上の差動ギヤを用いて駆動させる機構にも適用することが可能である。ここで、Ｎ個（Ｎは３以上）のモータそれぞれから駆動力が入力されるＮ個の入力軸を有し、且つ、Ｎ個の出力軸を有する差動駆動機構おいて、各出力軸の回転速度を要素とするベクトルをベクトルＵＮとし、各モータの回転速度を要素とするベクトルをベクトルＸＮとすると、ベクトルＵＮ及びベクトルＸＮは、各モータの回転軸から各出力軸に至る伝達比を示すＮ×Ｎの行列Ａを用いて下記の式（５）のように表すことができる。ただし、この行列Ａは、ｄｅｔＡ≠０を満たしている。
【０１１１】
【数５】
0004978600.tif 000006
【０１１２】
上記式（５）を満足するように差動駆動機構を構成することにより、入力軸及び出力軸それぞれを３個以上有する機構においても、上述した実施形態と同様の効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】図１は、複合機１の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、プリンタ部２の主要構成を示す部分拡大断面図である。
【図３】図３は、プリンタ部２の主要構成を示す平面図であり、主としてプリンタ部２の略中央から装置背面側の構成が示されている。
【図４】図４は、差動伝達機構１１０を模式化したモデル図である。
【図５】図５は、差動ギヤ１１１Ａの概略構成を模式的に示す模式図である。
【図６】図６は、モータドライバ１００によるモータ駆動制御の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】図７は、キャリッジ３８、搬送ローラ８７、第１モータ７１及び第２モータ７２の速度特性（速度の変移）を示すグラフ図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態の変形例であるモータ駆動制御の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【図９】図９は、従来の画像記録装置に適用される従来のフィードバック制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１・・・複合機
２・・・プリンタ部
２４・・・画像記録ユニット
２５・・・給紙ローラ
３５・・・光学センサ
４６・・・ベルト駆動機構
７１・・・第１モータ
７２・・・第２モータ
７４・・・回転軸
７５・・・回転軸
８３・・・光学センサ
８５・・・ギヤ駆動機構
８７・・・搬送ローラ
１００・・・モータドライバ
１０２・・・演算部
１０３・・・目標速度生成部
１０４・・・駆動電流変換部
１０５・・・駆動量変換部
１０６・・・駆動量変換部
１０７・・・光学センサ
１０８・・・光学センサ
１１０・・・差動伝達機構
１１１Ａ，Ｂ・・・差動ギヤ
１１４Ａ，Ｂ・・・入力軸
１１５Ａ，Ｂ・・・入力軸
１１７Ａ，Ｂ・・・出力軸
１３０・・・第１伝達部
１３５・・・第２伝達部
【図１】
0004978600.tif 000007
【図２】
0004978600.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004978600.tif 000015