CN102729652A - 打印设备、输送设备和输送控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及打印设备、输送设备和输送控制方法。作出本发明以使得用于输送卷纸并进行打印的打印设备能够与LF辊驱动条件和随着卷纸状态的改变而产生各种变化的扰乱条件无关地同时实现稳定的输送精度和歪斜输送的防止。为此，使用进给马达作为卷纸用的负荷生成器。从LF辊的输送操作到下一输送操作的区间被分割为多个子区间。针对各子区间，通过在进给器负荷生成区间和进给器负荷0区间之间进行切换，来控制进给机构。

Description

打印设备、输送设备和输送控制方法

技术领域

本发明涉及打印设备、输送设备和输送控制方法。特别地，本发明涉及用于使例如输送辊所进行的卷纸输送期间的后拉力(back tension)变化变得稳定的打印设备、输送设备以及该设备中的卷纸输送控制方法。

背景技术

存在使用具有A2以上大小的大型纸张的打印设备。这类打印设备除薄片以外通常使用卷纸(以下将薄片卷绕的卷绕部分称为卷纸，并且将从该卷纸拉出的部分称为薄片部分)。通过转动输送辊将薄片部分从该卷纸中拉出。然而，由于卷纸的重量大，因而拉出该薄片部分需要较大的力。当仅使用用于驱动输送辊的输送马达的驱动力时，拉出卷纸的端部，但由于卷纸自身的重量，卷纸自身并未转动。因而，可能使薄片断裂。已开发了包括独立于输送马达的卷纸马达的设备。卷纸马达与输送马达一同进行驱动，从而拉出薄片部分。

作为这类打印设备，已知日本特开2009-263044所公开的设备。该打印设备是间歇性地输送卷纸的类型，并且包括输送辊、卷纸马达、输送马达、用于测量卷纸中所生成的张力的张力测量单元、以及用于基于张力测量结果来控制卷纸马达和输送马达中至少一者的驱动的马达控制单元。在该结构中，基于张力测量单元精确测量出的张力来对马达进行反馈控制，以确定卷纸的输送量。这使得能够适当地控制作用于卷纸上的张力，并且防止因卷纸的直径的改变而引起的张力的变化。

作为与上述结构不同的结构，还已知日本特开2007-203564所公开的打印设备。该打印设备包括输送辊、输送马达、设置在与卷纸的外表面可接触的位置处的展开辊、用于使展开辊转动的展开马达、以及用于使用打印时间和输送时间使展开辊转动的控制单元。在该结构中，在从输送辊的输送操作结束到下一输送操作开始期间使卷纸沿着输送方向转动了与输送辊所进行的输送操作所需的输送量相对应的量。这使得卷纸总是松弛，从而可以在不影响卷纸的惯性力负荷的情况下提高输送精度。

已知有如下的输送设备，其中，该输送设备将卷绕成卷筒状的薄片(以下称为卷曲部分)拉出，并且将所拉出的薄片夹持在输送辊及其关联的辊之间，从而输送该薄片。利用转矩限制器等向卷曲部分的轴芯部分施加负荷。在与输送方向相反的方向上向薄片部分施加负荷作为后拉力，从而可以在位于卷曲部分和输送辊之间的薄片中生成适当的张力。

例如，日本特开平9-164737公开了包括如下输送设备的图像打印设备，其中，该输送设备设置有：剩余薄片检测单元，用于检测卷绕成卷纸的薄片的剩余量；以及后拉力施加单元，能够改变与卷纸的轴接合的负载的转矩。

然而，在日本特开2009-263044中，由于总是对薄片部分施加张力，因此薄片可能由于该张力而在输送辊上滑移，并且实际输送量可能小于控制单元所指示的输送量。这可能对输送精度带来不小的影响。

相反，根据日本特开2007-203564所公开的结构，由于完全不向卷纸施加张力，因此输送量从不变小。另一方面，由于如下原因，因而可能发生薄片部分的歪斜输送：用户所进行的不适当设置、辊输送力在卷纸宽度方向上的略微不均匀、或者卷筒中心轴和辊轴之间的平行性的略微偏移。

为了防止歪斜输送，采用了通过控制卷纸马达或使用例如与卷纸的轴相接合的转矩限制器来施加负荷的方法。当在与输送方向相反的方向上对卷纸施加作为后拉力的负荷时，通过后拉力和输送力来校正卷纸的歪斜输送，从而可以防止起皱。

然而，在日本特开2007-203564的结构中，由于在卷纸上不存在负荷，因而无法施加后拉力。因而，难以校正薄片部分的歪斜输送。

在用于通过串行扫描包括打印头的滑架来打印图像的打印设备中，交替地重复薄片输送和利用滑架扫描所进行的打印，从而在整个薄片上打印图像。在这种情况下，一次的薄片输送量等于或小于打印头的打印长度。考虑从输送开始到输送结束的一次操作。存在薄片的加速区间、稳定区间和减速区间，或者仅存在加速区间和减速区间。也就是说，输送期间加速区间和减速区间的比率高。另外，为了实现最近的打印设备所需求的高速打印，在某些情况下需要更高的输送速度和更迅速的加速/减速操作。因而，稳定负荷设置值和加速/减速时所需的负荷设置值之间的差异被假定为较大。

在这些情况下，在未考虑到薄片输送的加速/减速所引起的后拉力变化的日本特开平9-164737所公开的结构中，由于仅设置了与薄片的剩余量相对应的稳定负荷转矩，因而薄片可能松弛。结果，在每次输送操作中重复发生张紧和松弛。这可能使输送精度劣化，从而导致图像质量下降。

发明内容

因而，考虑到传统技术的上述缺点作出了本发明。

例如，根据本发明的打印设备、输送设备和输送控制方法能够在使用卷纸作为打印介质的情况下，在从卷纸中精确地拉出薄片的同时精确地输送该薄片，或者与施加至薄片的加速度的条件无关地总是以稳定的精度来输送该薄片。

根据本发明的一个方面，提供一种打印设备，用于进给通过将薄片卷绕成卷筒状所形成的卷纸并且输送所进给的卷纸从而进行打印，所述打印设备包括：进给马达，用于使所述卷纸转动以进行来自所述卷纸的进给；输送辊，用于夹持所进给的所述卷纸的端部，并且输送所述卷纸；输送马达，用于使所述输送辊转动；以及控制单元，用于将如下输送操作分割为多个区间，并且进行控制以在分割得到的各个区间中改变所述输送马达向所述输送辊施加的转矩以及所述进给马达向所述卷纸施加的转矩，其中，所述输送操作包括：通过驱动所述进给马达和所述输送马达，使所述卷纸从停止状态加速到稳定状态，使所述卷纸减速，以及使所述卷纸停止。

根据本发明的另一方面，提供一种用于打印设备的卷纸的输送控制方法，所述打印设备包括：通过将薄片卷绕成卷筒状所形成的卷纸；进给马达，用于使所述卷纸转动以进行来自所述卷纸的进给；输送辊，用于夹持所进给的所述卷纸的端部，并且输送所述卷纸；以及输送马达，用于使所述输送辊转动，并且所述打印设备输送所进给的所述卷纸从而进行打印，所述输送控制方法包括以下步骤：将如下输送操作分割为多个区间，其中，所述输送操作包括：通过驱动所述进给马达和所述输送马达，使所述卷纸从停止状态加速到稳定状态，使所述卷纸减速，以及使所述卷纸停止；以及进行控制，以在分割得到的各个区间中改变所述输送马达向所述输送辊施加的转矩以及所述进给马达向所述卷纸施加的转矩。

根据本发明的另一方面，提供一种输送设备，用于在输送方向上拉出围绕卷筒轴卷绕成卷筒状的薄片，并且通过输送辊来输送所拉出的薄片，所述输送设备包括：输送马达，用于使所述输送辊转动；第一控制单元，用于控制所述输送马达，以使得所述输送辊在所述输送方向上的转动速度在所述输送辊的加速区域中增大，在稳定区域中变得恒定，并且在减速区域中减小；进给马达，用于使薄片的作为卷绕成卷筒状的部分的卷曲部分围绕所述卷筒轴转动；以及第二控制单元，用于控制所述进给马达的驱动，以向所述卷曲部分和所述输送辊之间的薄片施加后拉力，其中，所述第二控制单元还被配置为：当所述输送辊在所述加速区域和所述减速区域中的至少一个区域中输送薄片时，控制所述进给马达，以使得利用与所述输送辊在所述稳定区域中输送薄片时的转矩不同的转矩来使所述卷曲部分转动。

根据本发明的另一方面，提供一种打印设备，包括：上述输送设备；以及打印单元，用于在所述输送设备所输送的薄片上进行打印。

根据本发明的又一方面，提供一种输送控制方法，用于在输送方向上拉出围绕卷筒轴卷绕成卷筒状的薄片，并且利用输送辊所施加的后拉力来输送所拉出的薄片，所述输送控制方法包括以下步骤：控制所述输送辊，以使得所述输送辊在所述输送方向上的转动速度在所述输送辊的加速区域中增大，在稳定区域中变得恒定，并且在减速区域中减小；以及当所述输送辊在所述加速区域和所述减速区域中的至少一个区域中输送薄片时，进行控制，以使得利用与所述输送辊在所述稳定区域中输送薄片时的转矩不同的转矩来使卷绕成卷筒状的薄片转动。

本发明是特别有利的，这是由于对要从进给马达施加至卷纸的转矩进行精细控制，因此可以实现更精确的卷纸输送，并且可以防止歪斜输送。

另外，由于进行控制以施加适合于包括加速区间、稳定区间和减速区间的各薄片输送状态的后拉力，因而可以总是获得稳定的输送精度。

根据以下(参考附图)对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是示出根据本发明典型实施例的喷墨打印设备的示意性结构的立体图。

图2是示出图1所示的卷纸的卷筒轴部的结构的立体图。

图3是示出如图1所示的包括卷纸的进给机构的打印设备的示意性结构的侧截面图。

图4是示意性示出卷纸输送机构的结构的俯视图。

图5是示出卷纸和卷纸输送机构的LF辊所生成的转矩与输送速度之间的关系的图。

图6A、6B、6C和6D是示出在使用转矩限制器作为卷纸进给器的负荷生成器并且卷纸的驱动转矩Troll生成预定负荷力的情况下的关系的时序图。

图7A、7B、7C和7D是说明用于实现作为目标的理想状态的转矩Troll的设置值的时序图。

图8是示出图1所示的打印设备的进给机构的控制结构的框图。

图9A、9B、9C和9D是用于说明将图8所示的输送控制应用于实际输送操作的情况的时序图。

图10是示出打印设备的进给机构的另一控制结构的框图。

图11是示出包括进行后拉力控制的卷纸的进给机构的喷墨打印设备的示意性结构的立体图。

图12是示出卷纸的卷筒轴部的结构的立体图。

图13A、13B、13C和13D是用于说明与图6A、6B、6C和6D相比较、用于实现作为目标的理想状态的转矩Troll的设置值的时序图。

图14是示出图11所示的打印设备的进给机构中的根据第二实施例的控制结构的框图。

图15A、15B和15C是用于说明如下例子的时序图，其中，在该例子中，将输送控制应用于实际输送操作，以使得在加速区间、稳定区间和减速区间中向薄片施加预定后拉力。

图16A、16B和16C是用于说明在输送辊的速度Vlf仅包括加速区间和减速区间的情况下、用于实现理想的卷纸输送的转矩Troll的设置值的时序图。

图17是示意性示出在表61和62中所设置的值和卷纸之间的关系的图。

图18A、18B、18C和18D是用于说明与图13A～13D所示的条件相比较、当卷纸条件(惯性力)保持不变并且输送负荷转矩设置值T_set1变得较大的情况下的转矩Troll的设置值的时序图。

图19是示出图11所示的打印设备的进给机构中的根据第三实施例的控制结构的框图。

图20是示出图11所示的打印设备的进给机构中的根据第四实施例的控制结构的框图。

图21是示出图11所示的打印设备的进给机构中的根据第五实施例的控制结构的框图。

具体实施方式

现在将根据附图详细说明本发明的典型实施例。注意，同样的附图标记表示已说明过的部件，并且将省略对其的重复说明。

在本说明书中，术语“打印”不仅包括在打印介质上形成诸如字符和图形等的具有某种含义的信息，还宽泛地包括在打印介质上形成图像、图表和图案等或者对介质的处理，而不管这些信息是否具有某种含义或不具有某种含义以及是否可被可视化为人类能够从视觉上感知。

在以下说明中，使用卷纸作为薄片。然而，也可以使用卷绕成卷筒状的织物、皮革、塑料膜或金属板等。

图1是示出根据本发明典型实施例的包括卷纸的进给机构的喷墨打印设备(以下称为打印设备)的示意性结构的立体图。图2是示出图1所示的卷纸的卷筒轴部的结构的立体图。图3是示出图1所示的包括卷纸的进给机构的打印设备的示意性结构的截面图。

首先将说明设置用作打印介质的卷纸的操作。

在本实施例中，使用作为卷绕成卷筒状的连续纸张的卷纸R作为打印介质。如图2的立体图所示，卷筒轴32穿过位于卷纸R的卷绕中心处的纸管S。配置在卷筒轴32上的基准侧卷纸保持件30的装载部28由于径向方向的弹性力而以固定保持的方式与纸管S的内壁接合。注意，使基准侧卷纸保持件30以没有相对于卷筒轴32进行转动的方式保持固定。

此外，将非基准侧卷纸保持件31从与基准侧卷纸保持件30相对的一侧接合到卷筒轴32上并且设置在纸管S中，从而夹持卷纸R。注意，非基准侧卷纸保持件31还具有由于径向方向的弹性力而固定保持在纸管S中的装载部29。如图1所示，打印设备的主体部1可转动地支撑卷筒轴32的两端，从而可转动地保持卷纸R。在以下说明中由Rp表示卷纸R的前端。

接着，将说明进给操作。

用户将放置在图3所示的位置处的卷纸R的前端Rp引导至输送端口2。当用户在逆时针(CCW)方向转动卷纸R时，将卷纸R的前端Rp经由输送路径进给至下游侧。在沿输送路径的中途设置反射型薄片检测传感器。在检测到卷纸R的前端Rp通过时，输送马达(LF马达)8使输送辊(LF辊)9沿着作为薄片输送方向的CCW方向开始转动。

由用户进一步送至下游侧的卷纸R的前端Rp到达LF辊对9和10的夹持部。将薄片在被LF辊对9和10夹持的情况下输送到稿台19上。这时，安装在滑架12上的端部检测传感器检测薄片的通过，以确认薄片确实到达稿台。注意，由于LF辊对9和10在随后的操作中自动输送薄片，因此这时用户释放该卷纸。

接着，将说明输送到稿台19的卷纸R上的图像形成。

打印设备的主体部1包括由图1中的虚线所包围的图像打印单元3。图像打印单元3包括喷墨打印头(以下称为打印头)11、安装有打印头11的滑架12、以及以面向打印头11的方式所设置的稿台19。

打印头11在面向打印面的表面上、沿着卷纸输送方向包括多个喷嘴阵列(未示出)。喷嘴阵列分别排出不同颜色的墨。注意，从储墨器14经由供墨管13向打印头11的相应颜色的喷嘴供给各种颜色的墨。沿着设置为彼此平行且端部固定至主体部1的框架15的引导轴16和导轨(未示出)可滑动地支撑滑架12。

在往复移动滑架12的同时将墨从打印头11向输送至图像打印单元3的卷纸排出，从而在卷纸上打印图像。在通过滑架12的前向扫描或后向扫描对一条线进行扫描时打印图像的情况下，LF辊对9和10将卷纸在输送方向上输送预定间隔。然后，再次移动滑架12以打印下一条线的图像。在进行该打印时，总是监视来自用于检测滑架位置的线性编码器(未示出)的信号，以使滑架12的移动速度保持恒定。在滑架12移动期间，如果来自线性编码器的信号由于一些负荷变化而呈现某些改变，则增大或减小要供给至滑架的电流，从而使速度保持恒定。通过重复对卷纸的间歇性输送，在卷纸上打印一页的图像。将打印后的部分输送至排出托盘22。当图像打印结束时，LF辊对9和10将卷纸输送至预定裁切位置并且通过裁切器21进行裁切。

以上说明了从卷纸设置到排出的一系列处理。

图4是示意性示出卷纸输送机构的结构的俯视图。卷纸输送机构包括用于向卷纸R施加驱动力的进给马达34、用于将驱动力从进给马达34传导至卷筒轴32的齿轮列35～37、以及进给编码器38。在这种结构中，随着卷筒轴32的转动，卷纸R也转动，从而将薄片(卷纸的拉出部分P)进给至LF辊对9和10。此外，向卷纸R与LF辊对9和10之间的拉出部分P施加后拉力。

图5是示出卷纸R和卷纸输送机构的LF辊9所生成的转矩与输送速度之间的关系的图。在图5中，设Tlf为LF辊9的驱动转矩，Troll为卷纸R的驱动转矩，Tpap为施加至LF辊9和卷纸R之间的薄片(卷纸的拉出部分P)的转矩，Vlf为LF辊的输送速度，Vroll为卷纸的输送速度，并且Vpap为薄片的输送速度。注意，LF辊的输送速度Vlf和卷纸R的输送速度Vroll是圆周上的速度。卷纸R的量越大，则卷纸R的驱动转矩Troll越大。卷纸的卷绕量越小，则驱动转矩Troll越小。

在图5中用箭头CCW和CW表示作为转动系统的力的转矩Tlf和Troll的转动方向。Tpap、Vlf、Vroll和Vpap在图5中的箭头的方向上具有正值。将参考时序图、基于图5所示的方向来说明力关系。

卷纸输送的一般条件

图6A～6D是示出使用转矩限制器作为卷纸进给器的负荷生成器并且卷纸R的驱动转矩Troll生成预定负荷力的情况下的关系的时序图。

LF辊的输送速度Vlf(图6A)具有与加速区域(时刻0～A)、稳定区域(时刻A～B)和减速区域(时刻B～C)相对应的波形。即，在图6A所示的例子中，LF辊的输送速度Vlf在加速区域中增大，在稳定区域中变得恒定，并且在减速区域中减小。

对于LF辊的驱动转矩Tlf的波形(图6B)，在加速区域中，将加速转矩Ta与用于稳定区域中的操作的稳定转矩Ts相加。在减速区域中，将减速转矩Td与稳定转矩Ts相加。转矩Tlf基本上具有用于输送卷纸的CCW值。

卷纸的驱动转矩Troll(图6C)在从驱动转矩Tlf观看时用作负荷。在与转矩Tlf的方向相反的CW方向中确定作为转矩限制器的设置值的设置值a。

对于施加至LF辊和卷纸之间的薄片(卷纸的拉出部分P)的转矩Tpap(图6D)，根据转矩Troll和Tlf之间的关系，在输送速度Vlf的稳定区域中生成与转矩Troll的设置值a相对应的负荷转矩La。

在输送速度Vlf的加速区域中，向负荷转矩La相加了同与LF辊的加速度和卷纸的惯性力之积成比例的卷纸加速惯性力相对应的负荷，作为卷纸加速惯性力。当从LF辊来观看时，卷纸加速惯性力是使负荷增大的成分。因而，转矩Tpap在正方向(C CW方向)上增大。卷筒惯性力越大，则该转矩的卷纸加速惯性力成分越大。图6D示出卷筒惯性力较大或较小的两种情况。

在输送速度Vlf的减速区域中，相加了同与LF辊的(减速时的)加速度和卷纸的惯性力成比例的卷纸减速惯性力相对应的负荷，作为卷纸减速惯性力。(减速时的)加速度呈现负值。当从LF辊来观看时，卷纸减速惯性力是使负荷减小的成分。因而，转矩Tpap在负方向上增大。卷筒惯性力越大，则减速惯性力越大。图6D示出卷筒惯性力较大或较小的两种情况。

如同转矩Tpap那样，当转矩Troll恒定时，实际施加至打印纸张的负荷转矩根据LF辊的操作条件和卷纸的惯性力条件而产生各种变化。这意味着输送时的纸张滑移量不恒定，并且可能由于输送偏移而导致图像缺陷。在理想状态下，即使当状态产生各种变化时，转矩Tpap也生成预定负荷。此外，转矩Tpap越小，则输送精度的劣化越少。

在以上说明中，在减速区域中相加了卷纸减速惯性力。该说明是基于在LF辊和卷纸之间不发生张紧/松弛这一假设而进行的。在实际转矩Troll恒定的情况下，卷纸的减速可能通常并没有跟随LF辊的减速操作。在这种情况下，发生纸张松弛，并且转矩Tpap处于无负荷状态。于是，纸张滑移量呈现与正常状态下的滑移量极大不同的量。此外，由于无负荷状态一直持续到松弛消除并再次恢复到张紧状态为止，因此可能影响下一输送中的输送精度。

以下将说明用以实现高精度的卷纸输送的各种实施例。

第一实施例

卷纸输送的理想条件

图7A～7D是用于说明与图6A～6D相比较、用于实现作为目标的理想状态的转矩Troll的设置值的时序图。在这种情况下，卷纸进给器不包括转矩限制器。LF辊的操作与参考图6A～6D所说明的操作相同，并且将省略对其的说明。

理想的驱动控制是如下控制：使得从LF辊9的转动开始时刻起在短时间段内(预定时间段)生成负荷(进给器负荷生成区间)，并且在随后的输送操作期间总是使负荷呈现为值“0”(进给器负荷0区间)。这样的目的在于：通过在短时间内生成负荷来消除卷纸的歪斜成分，然后在无负荷的情况下经由随后的区间来输送卷纸，从而使输送精度的劣化最小化。图7D所示的转矩Tpap反映了该状态。参考图7D，紧挨在LF辊9开始加速之后瞬间施加负荷力(负荷转矩c)。在此后的LF辊驱动期间，施加具有值“0”的负荷转矩b。

将说明用以实现理想状态的另一转矩(Troll)。

(1)LF辊的稳定区域

在稳定区域中，并不存在转动卷纸R的惯性力成分的影响。因而，设置与具有值“0”的负荷转矩“b”相对应的转矩设置值b。转矩设置值b与原始存在于卷纸输送机构中的机械负荷相等。为了抵消机械负荷，将设置值b设置为与Tlf的方向相同的CCW方向上的转矩值。

(2)LF辊的加速区域

在加速时，需要卷筒惯性力加速转矩来使卷纸R加速。仅利用与稳定区间中相同的设置值b，生成与卷纸R的惯性力相对应的负荷(见图6B)。当向设置值b相加与卷纸惯性力加速转矩相对应的转矩Troll时，期望抑制除设置值b以外的负荷。

在该加速区域中，需要在生成针对LF辊9的负荷转矩的进给器负荷生成区间以及针对LF辊9的负荷转矩为“0”的进给器负荷0区间之间进行切换。

为此，在从LF辊9的驱动开始时刻起直到预定时刻为止的时间段内不生成卷纸惯性力加速转矩，从而强制创建将卷纸设置在张紧状态下的状况。即，在预定时刻之前，生成小于卷纸惯性力加速转矩的转矩。该区间为时刻0到时刻D之间的范围。在该区间中，为了施加与LF辊的加速度和卷纸的惯性力相对应的负荷转矩c，给至卷纸R的转矩具有转矩设置值b。

之后，在从时刻D到LF辊的加速结束(时刻A)的时间段内，卷纸R(卷筒轴32)进行加速以使得卷纸R的速度略微超过LF辊9的速度。利用该控制，卷纸从张紧状态切换至松弛状态。在改变为松弛状态之后，期望在不生成过度松弛的情况下维持期望的松弛。为此，在达到目标松弛之后，使速度快速稳定以使得卷纸的速度等于LF辊的速度。由于卷纸的状态改变为松弛状态，因此负荷转矩c改变为具有值“0”的负荷转矩b。

由于卷纸的加速时间(时刻D～A)短于LF辊的加速时间(时刻0～A)，因此通过其值大于LF辊的加速度值的卷纸加速度和根据卷纸惯性力所计算出的转矩值来确定卷纸惯性力加速转矩。在针对LF辊的负荷变得较小的CCW方向上设置该力，并且该力以设置值b为基准向着CCW侧改变转矩Troll的值。

图7C示出施加大的卷纸惯性力加速转矩T_LIA的情况(情况1)和施加小的卷纸惯性力加速转矩T_SIA的情况(情况2)。操作对象的惯性力越大，则与设置值b相加的卷纸惯性力加速转矩越大。这使得即使在卷纸中发生状态改变(材质改变、纸张宽度改变、半径改变或加速度改变)，也能够进行稳定的加速操作。

在本实施例中，将直到时刻D为止的转矩设置值设置为b，从而生成与LF辊加速度和卷纸惯性力相对应的负荷转矩c。可以通过设置除b以外的转矩设置值来调整负荷转矩c。

(3)LF辊的减速区域

在减速时，需要卷筒惯性力减速转矩来使卷纸减速。仅利用与稳定区间中相同的设置值b，生成与卷筒惯性力相对应的负荷，并且发生过度松弛(见图6B)。当向设置值b相加与卷纸惯性力减速转矩相对应的转矩Troll时，卷纸的减速操作可以与LF辊的操作相互协调，从而抑制过度松弛。(减速时的加速度呈现为负值，并且卷纸惯性力减速转矩还呈现出CW值)。在针对LF辊的负荷变得较大的CW方向上设置该力，并且该力以设置值b为基准向着CW侧改变转矩Troll的值。由于基本上在松弛状态下进行操作，因此如图7D所示，所生成的负荷转矩保持为具有值“0”的负荷转矩b。

如同加速区域那样，图7C示出施加大的卷纸惯性力减速转矩T_LID的情况(情况3)和施加小的卷纸惯性力减速转矩T_SID的情况(情况4)。操作对象的惯性力越大，则与设置值b相加的卷纸惯性力减速转矩越大。这使得即使在卷纸中发生状态改变(材质改变、纸张宽度改变、半径改变或加速度改变)，也能够进行稳定的减速操作。

图8是示出图1所示的打印设备的进给机构的控制结构的框图。控制块包括用以控制LF辊的驱动的第一控制单元(图8中的粗虚线)以及用以控制进给马达的驱动的第二控制单元(图8中的粗实线)。

第一控制单元接收LF编码器信息LF_enc，并且输出LF操作信息LF_info以及作为对马达驱动器55的操作量的PWM值LF_PWM。通过对LF操作目标与从连接至LF辊9的LF编码器45所检测到的LF编码器信息LF_enc之间的差进行控制计算，来确定PWM值LF_PWM。LF编码器设置在输送辊周边处，并且也称为输送编码器。LF编码器用于估计输送辊的位置、速度和加速度。将PWM值LF_PWM输入到马达驱动器55以对LF马达8进行驱动控制。LF马达8用作用以驱动LF辊9的驱动源。LF控制单元43用作如下的反馈控制单元，其中，该反馈控制单元将包括LF辊的位置、速度、加速度和状态信息的一系列操作信息LF_info作为来自第一控制单元的控制信息输出至第二控制单元。

第二控制单元接收存储在存储器60中的卷纸状态信息RS_info、来自第一控制单元的LF操作信息LF_info以及进给编码器信息FD_enc。

第二控制单元根据卷纸控制信息、卷纸状态信息和LF操作信息来确定机械部导出信息70、输送负荷转矩信息39、待机负荷转矩信息62a以及转矩调整单元81的输出值。注意，卷纸控制信息包括根据进给编码器信息FD_enc所估计出的位置、速度和加速度。

机械部导出信息70包括用于保证静态机械特性的控制信息(静态机械负荷校正值)以及用于保证动态机械特性的控制信息(动态机械负荷校正值)。在以下说明中，静态机械负荷校正值和动态机械负荷校正值将被统称为机械负荷基准值71。机械负荷基准值71是使卷纸转动所需的最小转矩。

输送负荷转矩信息39的输出值是输送负荷转矩设置值41a。待机负荷转矩信息62a的输出值是待机负荷转矩63。基于诸如作为输送对象的卷纸R的材质、纸张宽度和半径等的卷纸状态信息RS_info，来确定这些输出值。

转矩调整单元81包括加速校正值生成单元64、减速校正值生成单元66、振动抑制校正值生成单元68、松弛管理校正值生成单元77以及速度抑制校正值生成单元79。加速校正值生成单元64输出加速惯性力校正值65。减速校正值生成单元66输出减速惯性力校正值67。这些输出值是基于卷纸状态信息RS_info和LF操作信息LF_info来确定的，并且这些输出值对应于与卷纸的惯性力成分相对应的所需转矩。这些值可以乘以与状况相对应的校正系数。

振动抑制校正值生成单元68输出振动抑制校正值69。振动抑制校正值生成单元68利用卷纸控制信息和LF操作信息LF_info，来计算与粘性项(viscosity term)相对应的补偿值。这使得能够在抑制卷纸过度振动的同时，获得用作使卷纸平滑地跟随操作目标速度进行动作的转矩调整值的振动抑制校正值69。

松弛管理校正值生成单元77输出松弛管理校正值78。松弛管理校正值生成单元77使用卷纸控制信息和LF操作信息LF_info，获得用作用以将卷纸的松弛量设置为适当值的转矩调整值的松弛管理校正值78。

速度抑制校正值生成单元79输出速度抑制校正值80。速度抑制校正值生成单元79使用卷纸控制信息，来获得用作用以实现适当的操作速度的转矩调整值的速度抑制校正值80。

将这些输出值输入至进给马达控制单元41。通过基于LF操作信息LF_info进行状态判断来判断控制区间，并且选择输出值的适当组合。结果，确定与所需转矩相对应的电流值并将其作为电流值I_CNT输出。

通过PWM控制马达驱动器52来驱动作为操作对象的进给马达34。马达驱动器52不保证要供给至马达的电流值。由于该原因，用于确认要供给至进给马达34的电流值的电流检测电路53检测电流值I_FD。根据电流值I_CNT和电流值I_FD之间的差来调整作为输出值的PWM值FD_PWM。因而形成电流反馈控制单元50。

图9A～9D是用于说明将图8所示的输送控制应用于实际输送操作的情况的时序图。图9A示出LF辊速度Vlf和卷纸速度Vroll的波形。图9B示出施加至进给马达的转矩Troll的波形。图9C示出施加至位于LF辊和卷纸之间的打印纸张的负荷Tpap的波形。图9D示出卷纸的松弛的波形。打印纸张的输送速度Vpap与LF辊速度Vlf相同。

进给器负荷生成区间和进给器负荷0区间之间的变化对应于如图9D所示的卷纸松弛波形的第一区间(时刻0～B)、第二区间(时刻B～F)以及第三区间(时刻F～G)。即，在第一区间中，使卷纸从停止状态进行加速，以在进给器上生成负荷。第二区间是进给器负荷0区间。在第三区间中，使进给马达在与进给方向相反的方向上反向转动，以在进给器上生成负荷。将第二区间进一步分割为控制区间α(时刻B～C)、控制区间β(时刻C～E)以及控制区间γ(时刻E～F)。分割得到的区间是图9A的速度波形所示的控制区间。

这里将说明第一区间、第二区间和第三区间中的状态。

在第一区间中，LF辊在承受卷纸的负荷的情况下输送薄片。如图9B所示，进给马达在CCW方向上生成与原始存在于进给驱动单元中的机械负荷相平衡的转矩。此时在LF辊侧上所生成的负荷对应于卷纸的惯性力。可以通过在CW方向上施加进给马达所生成的转矩，来施加更大的负荷。当生成了该负荷时，以模仿卷筒轴的方式来消除卷纸的歪斜输送。之后，针对进给马达生成CCW方向上的加速转矩，从而使卷纸加速至期望速度。这时，进行控制以使得卷纸的转动速度高于LF辊的速度，从而引起从第一区间到第二区间的转变。

在第二区间中，继续施加第一区间中所生成的加速转矩，以使卷纸加速至期望速度。之后，生成减速转矩以使卷纸一直减速直到其速度与LF辊速度一致为止。在直到与LF辊速度一致为止的时间段内，生成目标卷纸松弛。从这时起，将卷纸的速度控制为与LF辊的速度相同，直到LF辊停止为止。因而，维持了目标松弛量。在LF辊的稳定操作期间，在CCW方向上生成与机械负荷相平衡的转矩。当LF辊减速时，生成与卷纸惯性力相对应的减速转矩以使卷纸快速减速，从而减小卷纸速度。在LF辊已停止之后，在CW方向上驱动进给马达以使卷纸在反绕方向上进行移动，从而逐渐消除松弛。当松弛完全消除时，发生向第三区间的转变。

在第三区间中，通过进给马达在CW方向上施加预定转矩，直到下一输送操作开始为止。这时，该转矩是在LF辊侧的卷纸不进行移动以不使输送精度劣化的范围内所生成的。

接着，将说明第一区间、第二区间和第三区间内的卷纸输送控制。

第一区间内的输送控制

在第一区间中，通过将根据加速惯性力校正值65、振动抑制校正值69、松弛管理校正值78、以及机械部导出信息70所确定的机械负荷基准值T_refload与输送负荷转矩设置值(Tset)41a相加，来计算电流值I_CNT。紧挨在LF辊的加速之后，设置进给器负荷生成区间(时刻0～A)。为此，将加速惯性力校正值65设置为值“0”，从而生成基于输送负荷转矩设置值和机械负荷基准值所确定的转矩。将输送负荷转矩设置值大致设置为与无负荷值相对应的值“0”。因而，实质上仅机械负荷基准值用作有效转矩。结果，生成了与LF辊加速度和卷纸惯性力之积相对应的负荷。注意，将负值设置为输送负荷转矩设置值，以调整负荷生成力或确保稳定性。根据时刻A的调整来调整负荷生成力。

在时刻A之后的第一区间中，为了转变至第二区间(进给器负荷0区间)，需要使卷纸进行加速，直到生成了适当的松弛为止(时刻A～B)。为此，根据加速区域的剩余时间(时刻A～时刻C)和LF操作信息LF_info，来获得必要的加速度(卷纸加速惯性力转矩T_ac)。该结果反映在加速惯性力校正值65上，并且将该结果与输送负荷转矩设置值和机械负荷基准值相加，从而控制该卷纸。

注意，除上述控制以外，将松弛管理校正值和振动抑制校正值根据需要与控制区间内的转矩值相加，从而增加控制性能的稳定性。

上述的第一区间的计算使得能够在LF辊的加速结束之前进行从进给器负荷生成区间向进给器负荷0区间的转变。这使得能够在消除卷纸的歪斜成分的同时使输送精度的劣化最小化。

第二区间内的输送控制

将第二区间细分为三个控制区间，并且将针对各控制区间进行说明。

控制区间α

在该区间中，接替进行第一区间中的卷纸加速控制，并且使卷纸加速到最大速度以生成期望松弛。此时在控制块中所使用的功能与第一区间(时刻A～B)中的功能相同。

控制区间β

在控制区间β中，通过将根据减速惯性力校正值67、振动抑制校正值69、松弛管理校正值78以及机械部导出信息70所确定的机械负荷基准值与输送负荷转矩设置值41a相加，来计算电流值I_CNT。将待机负荷转矩63作为“0”进行处理。

在该区间中，控制区间α中所生成的最大卷纸速度快速下降至LF辊速度。在卷纸速度已与LF辊速度一致之后，进行控制，从而在LF辊停止之前一直以恒定速度移动卷纸。该控制使得能够在维持松弛量的情况下输送卷纸。减速惯性力校正值67在卷纸速度与LF辊速度一致之前一直有效，从而快速执行减速操作。即，获得所需的加速度(卷纸减速惯性力转矩T_dc)。该结果被反映在减速惯性力校正值67上，并且将该结果与输送负荷转矩设置值和机械负荷基准值相加，从而在减速操作中进行卷纸的控制。之后，在LF辊的稳定区域中，减速惯性力校正值呈现为值“0”，从而生成与输送负荷转矩设置值T_set和机械负荷基准值T_refload之和相对应的转矩。在从时刻D到时刻E的减速区间中，再次使作为减速所需的转矩值的减速惯性力校正值67有效，从而进行控制以使卷纸快速减速。

注意，除上述控制以外，松弛管理校正值和振动抑制校正值根据需要与控制区间内的转矩值相加，从而增加控制性能的稳定性。

控制区间γ

在控制区间γ中，使卷纸反绕了与控制区间β结束之前所生成的松弛相对应的量。进给马达在CW方向上转动。此时，如果以过度的力牵拉卷纸，则在无松弛的状态下，输送精度可能劣化。为防止这种情况，利用等于或小于待机负荷转矩63所设置的转矩值T_idle的力来牵拉卷纸，从而在对输送精度无任何负面影响的情况下使卷纸反绕。

这时，由于在反绕方向需要添加与机械负荷基准值相对应的值以进行抵消，因此减去机械负荷基准值。即，进给马达的转矩对应于通过从待机负荷转矩63所设置的转矩值减去与机械负荷基准值相对应的值所获得的值。

图9A和9C示出通过在控制区间γ中反绕卷纸来消除卷纸在输送操作期间的松弛这一状态。即，卷纸速度的波形呈现出负值以消除松弛。在松弛消除的时刻F之前，速度波形呈现出负值(图9A)，而转矩Tpap呈现出值“0”(图9C)。

注意，除上述控制以外，松弛管理校正值和振动抑制校正值根据需要与控制区间内的转矩值相加，从而增加控制性能的稳定性。

第三区间内的输送控制

该区间中的控制与第二区间的控制区间γ中的控制方法相同。在时刻F之后，由于不存在松弛，因此卷纸停止。施加与待机负荷转矩63相对应的力作为转矩Tpap。

注意，从电力消耗等的观点来看，在判断为在第三区间中消除了松弛之后，从进给马达所生成的转矩可以为0。

因而，根据上述实施例，在通过分别执行第一区间、第二区间的控制区间α、β和γ、以及第三区间所特有的控制计算而重复的输送操作中，可以在消除歪斜成分的同时以最小输送精度误差来实现卷纸的输送控制。

以上述方式，在卷纸的间歇性输送中，进给马达所要生成的转矩根据LF辊的输送条件以及依赖于卷纸的半径、薄片宽度和薄片类型而变化的负荷因素而改变，从而在进给器负荷生成区间和进给器负荷0区间之间进行切换。这使得能够同时实现对卷纸的歪斜输送的校正和对输送精度的减小的抑制。

由于可以与卷纸的状态无关地使输送精度稳定，因此图像质量提高，并且打印设备可用的打印介质的范围变宽。这也有助于缩短输送时间和减小输送声音。

注意，本发明不限于图8所示的控制结构。例如，可以采用图10所示的控制结构。图8和图10之间的控制结构的差异在于第一控制单元中的LF辊驱动方法。参考图10，像脉冲马达那样，LF马达76符合使用例如开环控制的驱动方法。在该结构中，将与操作目标相对应的脉冲表值P_TABLE输出至马达驱动器75，并且根据该值来驱动LF马达76。LF控制单元43将作为LF操作的预期信息的操作目标作为LF操作信息LF_info而输出。

第二实施例

将说明对要施加至卷纸的拉出部分P的后拉力进行控制的实施例。注意，将省略对与第一实施例中所述的控制和组成元件相同的控制和组成元件的说明，并且将仅说明本实施例所特有的控制。

图11是示出包括进行后拉力控制的卷纸的进给机构的喷墨打印设备(以下称为打印设备)的示意性结构的立体图。

除设置在滑架12的侧面上的薄片传感器17以外，图11所示的结构与图1所示的结构相同。薄片传感器17可以检测有无薄片和薄片的端部。通过往复操作滑架12，薄片传感器17还可以检测薄片的宽度。通过将薄片输送预定量(例如300mm)并且在输送前后检测薄片端部位置，薄片传感器17还可以检测薄片的歪斜量。

图12是示出卷纸的卷筒轴部的结构的立体图。在本实施例中，如图12所示，基准侧卷纸保持件30包括排列在卷纸R的径向方向上的多个发光单元18a，并且非基准侧卷纸保持件31包括光接收单元18b。光接收单元18b接收来自发光单元18a的光，从而测量卷纸R的半径。使用测量出的半径在输送时确定要施加至薄片的后拉力。

卷纸输送的理想条件

图13A～13D是用于说明与图6A～6D相比较、用于实现作为目标的理想状态的转矩Troll的设置值的时序图。卷纸输送操作与参考图6A～6D所述的卷纸输送操作相同，并且将不重复对其的说明。示出表示输送辊速度Vlf和输送辊转矩Tlf的时间变化的信号波形的图13A和13B与图6A和6B相同。

作为理想条件，在输送辊的操作期间，总是持续施加具有预定值的负荷作为转矩Tpap。这样的目的在于：与包括加速区域、稳定区域和减速区域的薄片输送条件无关地使负荷保持均匀，并且总是获得稳定的输送精度。图13D所示的转矩Tpap反映了该状态。参考图13D，转矩Tpap在加速区域(时刻0～A)、稳定区域(时刻A～B)和减速区域(时刻B～D)均具有预定值La。

将说明用于实现理想状态的另一转矩(特别是Troll)。

(1)LF辊的稳定区域

在稳定区域中，不存在卷纸R的惯性力成分的影响。因而，将设置值a设置为与转矩Tlf方向相反的CW方向上的、与表示负荷的转矩La相对应的转矩值。

(2)LF辊的加速区域

在加速时，需要卷筒惯性力加速转矩来使卷纸加速。仅利用与稳定区域中相同的设置值a，生成与卷纸的惯性力相对应的负荷(见图6B)。当将与卷曲部分的惯性力加速转矩相对应的转矩Troll与设置值a相加时，抑制了除设置值a以外的负荷。在针对输送辊的负荷变得较小的CCW方向上设置该力，并且该力以设置值a为基准向着CCW侧来改变转矩Troll。因而，通过使卷纸加速来消耗卷纸惯性力加速转矩。结果，仅向薄片施加与设置值a相对应的转矩La作为转矩Tpap。

图13C示出施加大的卷纸惯性力加速转矩T_LIA的情况(情况1)和施加小的卷纸惯性力加速转矩T_SIA的情况(情况2)。操作对象的惯性力越大，则与设置值a相加的卷纸惯性力加速转矩越大。这使得即使在卷纸中发生状态改变(材质改变、纸张宽度改变、半径改变或加速度改变)，也能够进行稳定的加速操作。

(3)LF辊的减速区域

在减速时，需要卷筒惯性力减速转矩来使卷纸减速。仅利用与稳定区间中相同的设置值a，生成与卷曲部分的惯性力相对应的负荷(见图6B)。当将与卷曲部分的惯性力减速转矩相对应的转矩Troll与设置值a相加时，可以抑制除设置值a以外的负荷。(减速时的加速度呈现为负值，并且卷纸惯性力减速转矩还呈现出CW值)。在针对输送辊的负荷变得较大的CW方向上设置该力，并且该力以设置值a为基准向着CW侧来改变转矩Troll的值。可以通过使转矩Troll增大负荷来抵消卷筒惯性力的影响所引起的负荷转矩的减小。因而，即使在减速区域中，也施加作为预定负荷的负荷La。

如同加速区域那样，图13C示出了施加大的卷纸惯性力减速转矩T_LID的情况(情况3)和施加小的卷纸惯性力减速转矩T_SID的情况(情况4)。操作对象的惯性力越大，则与设置值a相加的卷纸惯性力减速转矩越大。这使得即使在卷纸中发生状态改变(材质改变、纸张宽度改变、半径改变或加速度改变)，也能够进行稳定的减速操作。

后拉力控制的结构的例子

图14是示出图11所示的打印设备的进给机构中的根据一个实施例的控制结构的框图。控制块包括：第一控制单元，用于在上述的加速区域、稳定区域和减速区域中控制LF辊的驱动；以及第二控制单元，用于控制进给马达的驱动，以对拉出部分P施加后拉力并使LF辊的输送速度Vlf等于卷纸的输送速度Vroll。注意，参考图14，与图8中相同的附图标记表示已说明过的相同组成元件，并且将省略对其的说明。

第一控制单元

第一控制单元通过其反馈功能，将包括LF辊的驱动开始时刻、速度、加速度和状态信息的一系列LF操作信息LF_info作为来自第一控制单元的控制信息输出至第二控制单元。

第二控制单元

第二控制单元接收输送负荷转矩设置值T_set1、待机负荷转矩T_set2、输送操作信息LF_info、卷纸信息R_info、检测到的电流值I_FD以及进给编码器信息FD_enc。第二控制单元基于上述输入来输出作为针对马达驱动器的操作量的PWM值FD_PWM。存储在存储器60中的卷纸信息R_info是要用于确定用作后拉力的转矩Tpap的设置信息，并且以下将详细说明。

光接收单元18b检测卷曲部分的半径，并且将检测到的半径R_rad存储在存储器60中。打印设备包括用户用以输入薄片宽度(与薄片输送方向垂直的方向上的宽度)和纸张类型(薄片的类型)的键盘63A。将所输入的薄片宽度R_wid和薄片类型R_tvp存储在存储器60中。存储器60将所存储的信息作为卷纸信息R_info输出。

在本实施例中，表61和表62各自存储半径R_rad、薄片宽度R_wid、薄片类型R_tvp与输送负荷转矩设置值T_set1之间的对应关系以及半径R_rad、薄片宽度R_wid、薄片类型R_tvp与待机负荷转矩T_set2之间的对应关系。将相应的输送负荷转矩设置值T_set1和待机负荷转矩T_set2从表61和表62输出至第二控制单元。如稍后所述，稳定区域中的进给马达的驱动转矩由Troll＝T_set1-T_set6来表示。因而，通过对表61和62进行查找来调整进给马达的驱动转矩。注意，卷纸信息和设置值具有图17所示的关系(稍后说明)。

进给马达控制单元41利用输送负荷转矩设置值T_set1和待机负荷转矩T_set2作为基准值，选择性地使用加速校正转矩T_set3、减速校正转矩T_set4、振动抑制转矩T_set5以及机械负荷基准转矩T_set6。

加速校正值生成单元64输出加速校正转矩T_set3作为用于使卷曲部分的转动加速所需的CCW方向的转矩值。减速校正值生成单元66输出减速校正转矩T_set4作为在使卷曲部分的转动减速时的CCW方向的转矩值。振动抑制校正值生成单元68输出振动抑制转矩T_set5作为CCW方向的转矩值。在上述实施例中作为机械部导出信息而简单提及的机械负荷基准转矩T_set6是CCW方向的转矩值。

注意，通过接收从设置在进给马达34中的进给编码器38所输出的进给编码器信息FD_enc以及从LF控制单元43所输出的输送操作信息LF_info、校正值生成单元64、66和68计算各自的转矩值。更具体地，进给编码器信息FD_enc包括薄片从输送开始到当前时刻的移动距离、当前转动速度以及卷纸直径。输送操作信息LF_info包括估计出的要施加至输送辊的加速度。为使卷纸侧与输送辊侧同步，基于这些信息来确定要施加至卷纸的加速度，根据卷纸的直径来计算卷纸的转动惯量，并且根据加速度和转动惯量来确定进给马达的驱动力。

如上所述，在本实施例中，包括进给马达控制单元41和电流反馈控制单元50的一系列处理单元构成了第二控制单元。

输送控制方法

图15A～15C是用于说明如下例子的时序图，其中，在该例子中，将图14所示的第一控制单元和第二控制单元所进行的输送控制应用于实际输送操作，以使得在加速区间、稳定区间和减速区间内向薄片施加预定后拉力。图15A示出输送辊的速度Vlf和转矩Tlf的时间变化。图15B示出卷曲部分的速度Vroll和转矩Troll的时间变化。图15C示出用作施加至拉出部分P的负荷的转矩Tpap的时间变化。薄片的输送速度Vpap等于输送辊的速度Vlf。

在实际输送操作中，存在拉出部P分中的松弛现象和/或作为操作对象的输送机构的机械负荷。考虑到这些，通过利用图14所示的控制结构计算转矩Troll的值，来获得理想的转矩Tpap。在以下说明中使用的转矩Troll的值对应于图14中的电流值I_CNT。

在本实施例中，利用输送辊的速度Vlf的操作信息，通过按照如下分割时间段来进行输送控制。即，将从输送辊开始移动到开始减速的时间定义为第一时间段T1(时刻0～B)，将输送辊开始减速到停止的时间定义为第二时间段T2(时刻B～C)，并且将从输送辊停止到下一操作的时间定义为第三时间段T3(时刻C～D)。

在第一时间段T1中，将从加速校正值生成单元64输出的加速校正转矩T_set3和从振动抑制校正值生成单元68输出的振动抑制转矩T_set5与输送负荷转矩设置值T_set1相加，并且减去机械负荷基准转矩T_set6。将待机负荷转矩T_set2作为0进行处理。

加速校正值生成单元64将加速校正系数与根据输送辊加速度和卷纸信息R_info所获得的值相加，从而获得与卷纸加速惯性力相对应的加速校正转矩T_set3。振动抑制校正值生成单元68将粘性补偿系数与根据进给编码器信息FD_enc和输送操作信息LF_info所获得的值相加，从而获得用以抑制进给器的振动的振动抑制转矩T_set5。机械负荷基准转矩T_set6是驱动系统自身原始存在的负荷。因而，从作为要在卷纸上生成的负荷的输送负荷转矩设置值减去机械负荷基准转矩T_set6，并且利用进给马达生成剩余量作为负荷。

在稳定区域(A～B)中，在输送方向通过预定转矩Troll {(设置值a)＝T_set1-T_set6}来驱动进给马达。此时，向转矩Tpap赋予负荷La。在稳定区域(A～B)中，由于输送辊的加速度也是0(零)，因此不需要考虑到加速/减速而进行计算。图15B表示当输送负荷转矩设置值T_set1具有比机械负荷基准转矩T_set6大的负值时，将设置值a设置在CW方向。然而，如果原始的机械负荷约为3kgf，并且以1.5kgf的负荷来驱动马达，则可以将设置值a设置在CCW侧上。最后，将转矩转换为与转矩Troll相对应的电流值以作为马达的指令值。根据马达的规格或传送机构来确定该值。

在加速区域(0～A)中，将加速校正转矩T_set3与设置值a相加以获得设置值b，从而补偿卷纸加速惯性力。在加速区间(0～A)中，由于输送辊的加速度不为0，因此加速校正转矩T_set3也不为0。

结果，抵消了加速时的负荷变化。在第一时间段T1(0～B)中，转矩Tpap表示具有预定值的负荷La，并且后拉力稳定。这里将考虑与输送辊的驱动转矩Tlf的关系。转矩Tlf在包含输送驱动系统上的所有机械负荷的情况下，使卷纸在输送辊的速度Vlf呈现正值的输送方向(CCW方向)上进行输送。由于该原因，将不存在加速/减速的稳定区间(A～B)中至少所需的转矩总是设置在CCW方向。另一方面，由于在稳定区间(A～B)需要向输送辊施加预定负荷，因此将转矩Troll设置在CW方向。即，在稳定区域(A～B)中保持Tlf＞Troll这一关系。基于该关系，在加速/减速区域中，将所需惯性力与转矩Tlf和Troll分别相加。

即使转矩Tpap恒定，然而由于例如输送辊和卷纸之间的路径的影响，输送辊的速度Vlf也并非必须与卷纸的速度Vroll一致。例如，如图15B所示，关于输送辊和卷纸的驱动的定时，可能在卷纸侧发生延迟t1。

在第二时间段T2中，将从减速校正值生成单元66输出的减速校正转矩T_set4和从振动抑制校正值生成单元68输出的振动抑制转矩T_set5与输送负荷转矩设置值T_set1相加，并且减去机械负荷基准转矩T_set6。将待机负荷转矩T_set2作为0进行处理。

减速校正值生成单元66将减速校正系数与根据输送辊在减速时的加速度和卷纸信息R_info所获得的值相加，从而获得与卷纸减速惯性力相对应的减速校正转矩T_set4。

由于第二时间段T2对应于减速区间，因此将减速校正转矩T_set4与设置值a相加，以使得转矩Troll获得改变至CW侧的设置值c，从而补偿卷纸加速惯性力。

结果，抵消了减速时的负荷变化。在第二时间段T2(B～C)中，转矩Tpap表示具有预定值的负荷La，并且后拉力稳定。然而，如上所述，输送辊的速度Vlf并非必须与卷纸的速度Vroll一致，并且可能发生轻微的薄片松弛。在图15B所示的情况下，由于驱动卷纸时的延迟t1而发生轻微松弛。在此情况下，存在转矩Tpap小于La的时间段。

在第三时间段T3中，将机械负荷基准转矩T_set6与待机负荷转矩T_set2相加。将输送负荷转矩设置值T_set1作为0进行处理。

机械负荷基准转矩T_set6是原始存在于驱动系统自身中的负荷。因而，为了使卷纸自动移动，需要将机械负荷基准转矩T_set6与待机负荷转矩T_set2相加。在此情况下，转矩Troll的设置值改变为设置值d。

在第三时间段T3中，卷纸在CW(反绕)方向上转动了输送辊停止之后所发生的松弛量。在图15B所示的例子中，通过在第三时间段T3中反绕纸张来消除操作期间所发生的较小松弛量。在该例子中，将卷纸的速度Vroll也设置在CW方向以消除松弛。在时刻E，松弛消除。之后，转矩Tpap向卷纸施加小的负荷Ld。

结果，即使当输送期间发生松弛时，也可以在下一操作开始时(时刻D)以与第一次输送辊操作(时刻t＝0)的条件相同的条件开始进行输送。在本实施例中，在作为足以消除纸张松弛的时间所预先获得的时间经过之后，从马达发热的安全性和电力消耗降低的观点出发，将第三时间段T3中的进给马达的转矩Troll设置为关闭其输出。

如上所述，进行图15A～15C所示的控制，这使得能够总是以稳定的纸张滑移量来重复输送操作，并且使打印质量稳定。在打印设备使用进给马达作为针对输送辊的负荷生成器来进行打印时，进行上述控制。另外，在打印设备执行反绕卷纸的序列时，进给马达单纯作为驱动力生成器来进行驱动和控制。考虑到减少卷纸驱动单元的元件而构成该结构。

图16A～16C是用于说明在输送辊的速度仅包括加速区域和减速区域的情况下、用于实现理想的卷纸输送的转矩Troll的设置值的时序图。卷纸条件(惯性力)与图13A～13D所示的例子中的卷纸条件相同。

在该结构中，由于不存在稳定区域，因此通过在加速区域和减速区域中的各个区域中将相应的卷纸惯性力与设置值a(未示出)相加来获得卷纸的转矩Troll的设置值。另外，由于卷纸惯性力抵消了卷纸上的负荷的变化，因此如图16C所示，转矩Tpap总是赋予负荷La。

参考图16A～16C，时刻t＝A是减速开始时刻。由于该原因，时刻0～A的区间对应于图15B中的第一时间段T1，并且时刻A～F的区间对应于图15B中的第二时间段T2。因而，当在时刻0～A的区间和时刻A～F的区间进行与参考图15A～15C所述的控制计算相同的控制计算时，可以获得用作负荷La的转矩Tpap。

图17是示意性示出表61和62中所设置的值和卷纸之间的关系的图。参考图17，横轴表示卷纸R的直径，并且纵轴表示对转矩Tpap所设置的负荷。根据图17，卷纸的直径越大，则所设置的负荷越大。输送辊对9和10所生成的输送力与薄片宽度成比例地增大。由于该原因，薄片宽度越大，则与卷纸的直径相对应的设置值越大。因而，根据打印设备的薄片条件在图17所示的平行四边形内选择最佳点，并且使用该最佳点作为与可应用于打印纸张薄片的最小薄片宽度和最大薄片宽度相对应的负荷设置值。如果薄片类型改变，则该平行四边形也改变。

当平行四边形的区域巨大时，可能需要设置较大的负荷。在这种情况下，由于供给至马达的稳定电流值过大，因此马达驱动电路可能发热，或者电力消耗可能不期望地变大。在这种情况下，可以将纸张宽度所引起的后拉力变化作为输送校正值进行调整，从而简单地执行与卷纸的直径相对应的负荷设置。

此外，在卷纸R的惯性力相同的条件下，输送负荷转矩设置值T_set1和待机负荷转矩设置值T_set2具有T_set1＞T_set2这一关系。

图18A～18D是用于说明在与图13A～13D所示的条件相比、卷纸条件(惯性力值)保持不变且输送负荷转矩设置值T_set1变大的情况下的转矩Troll的设置值的时序图。为了向薄片施加更大的负荷Le，如图18C所示，向CW侧赋予较大的设置值e作为转矩Troll。当基准值向着CW侧改变时，整个转矩Troll向着CW侧改变。

参考图18A～18D，时刻t＝B是减速开始时刻。由于该原因，时刻0～B的区间对应于图15B中的第一时间段T1，并且时刻B～C的区间对应于图15B中的第二时间段T2。因而，当在时刻0～B的区间和时刻B～C的区间中进行与参考图15A～15C所述的控制计算相同的控制计算时，可以获得用作负荷力Le的转矩Tpap。

如上所述，根据第二实施例，与输送辊在加速区域、稳定区域和减速区域中的操作同步地控制进给马达的驱动转矩，从而控制用作针对打印纸张薄片的后拉力的转矩Tpap。因而，控制进给马达的驱动转矩，这使得即使在加速/减速时也能够将输送辊从薄片所接收到的负荷控制为恒定。因而，可以提高卷纸输送精度。

另外，由于负荷是可调整的，因此可以与薄片的尺寸和类型无关地或者甚至针对纸张薄片以外的其它薄片，来获得稳定的输送精度。

第三实施例

图19是示出图11所示的打印设备的进给机构中的根据其它实施例的控制结构的框图。注意，参考图19，与图8或14相同的附图标记表示已说明过的相同组成元件，并且将省略对其的说明。图19与图14的不同在于：第一控制单元中的输送马达驱动方法。在本实施例中，如同脉冲马达或步进马达那样，通过开环控制来驱动输送马达8。在这种结构中，第一控制单元确定用以驱动输送马达的电流的目标值，并且将与该目标值相对应的脉冲表值P_TABLE输出至马达驱动器55。根据该脉冲表值P_TABLE、即通过具有第一控制单元所确定出的目标值的电流来驱动输送马达8。LF控制单元43将作为输送操作的期望信息的电流的目标值作为输送操作信息LF_info输出至第二控制单元，从而基于电流的目标值来调整要供给至进给马达34的电流值I_CNT。

对于进给马达的驱动结构，如第一实施例和第二实施例那样，控制进给马达的驱动转矩，从而控制输送辊(输送马达)从薄片所接收到的负荷。如第三实施例那样，该结构适合于引入输送马达侧的开环控制。另外，开环控制的引入使得能够减少由于简化的系统所导致的故障发生，并且能够实现相对便宜的打印设备。

第四实施例

图20是示出图11所示的打印设备的进给机构中的根据其它实施例的控制结构的框图。注意，参考图20，与图8或14中相同的附图标记表示已说明过的相同组成元件，并且将省略对其的说明。图20与图14的不同在于：第二控制单元包括用于限制进给马达34的电流值的电流限制控制单元71A。将来自进给马达控制单元41的输出电流值I_CNT输入至电流限制控制单元71A，并且将该输出电流值I_CNT转换为用以操作马达驱动器52的最大电流值的电压值V₁。经由D/A转换电路(未示出)将电压值V₁转换为模拟值，并且将转换得到的模拟值输入至马达驱动器52。在马达驱动器52中，基于限制电流检测电路72所检测到的电流值I₃，将电流值I_CNT控制为可供给至进给马达34的最大电流值。注意，根据马达驱动器的规格，针对电流操作量，可以利用例如使用串行通信的脉冲信号来控制限制电流值。

例如，当输送大的卷纸时，该结构可以防止在加速时向进给马达供给大电流而引起马达故障。

第五实施例

图21是示出图11所示的打印设备的进给机构中的根据其它实施例的控制结构的框图。注意，参考图21，与图8或14相同的附图标记表示已说明过的相同组成元件，并且将省略对其的说明。除图20所示的第四实施例的结构以外，本实施例的结构还包括用于测量施加至输送辊的负荷转矩的测量电路。图21与图20的不同在于：所添加的电流检测电路73测量出的电流值I₄被输出至第一控制单元并且输入至LF控制单元43。根据本实施例，由于电流检测电路73可以测量在输送驱动系统中实际生成的负荷转矩，因此可以估计理想状态和实际负荷之间的差异。负荷转矩信息包括在输送操作信息中，并且将其输入至进给马达控制单元41。

在该结构中，进给马达控制单元41调整电流值I_CNT以向输送驱动系统施加均匀的负荷。这使得能够进一步稳定输送精度。

在上述所有的第二实施例～第五实施例中，在输送方向拉出卷绕成卷筒状的薄片，并且在接收到来自进给辊的后拉力的状态下输送已拉出的薄片。这些实施例的特征在于：当输送辊在加速区域和减速区域中的至少一个中输送薄片时，进行控制以利用与进给辊在稳定区域中输送薄片所用的转矩不同的转矩来使卷绕成卷筒状的薄片转动。由于进行控制以施加适合于包括加速区域、稳定区域和减速区域的各薄片输送状态的后拉力，因此可以总是获得稳定的输送精度。

注意，在上述实施例中，本发明应用于喷墨打印设备。然而，本发明不限于此。例如，本发明可广泛地应用于通过拉出卷绕成卷筒状的连续薄片来进行各种处理(例如，打印、加工、涂布、照射、读取和检查)的设备。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围负荷最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (14)

1.一种打印设备，用于进给通过将薄片卷绕成卷筒状所形成的卷纸并且输送所进给的卷纸从而进行打印，所述打印设备包括：

进给马达，用于使所述卷纸转动以进行来自所述卷纸的进给；

输送辊，用于夹持所进给的所述卷纸的端部，并且输送所述卷纸；

输送马达，用于使所述输送辊转动；以及

控制单元，用于将如下输送操作分割为多个区间，并且进行控制以在分割得到的各个区间中改变所述输送马达向所述输送辊施加的转矩以及所述进给马达向所述卷纸施加的转矩，其中，所述输送操作包括：通过驱动所述进给马达和所述输送马达，使所述卷纸从停止状态加速到稳定状态，使所述卷纸减速，以及使所述卷纸停止。

2.根据权利要求1所述的打印设备，其特征在于，分割得到的所述多个区间包括：

第一区间，其是从使所述卷纸自所述停止状态进行加速直到结束加速控制的区间；

第二区间，其是从所述第一区间的结束起经过以恒定速度进行的输送之后直到使所述卷纸减速并停止的区间；以及

第三区间，其是从所述第二区间的结束起直到开始用于下一输送操作的所述卷纸的加速的区间，以及

所述第二区间进一步被分割为：

控制区间α，其是所述卷纸的速度达到最大速度的区间；

控制区间β，其是从所述控制区间α的结束起经过所述恒定速度之后直到使所述卷纸的速度减小为0的区间；以及

控制区间γ，其是从所述控制区间β的结束起直到将所述卷纸的速度从0经由负速度再次改变为0的区间。

3.根据权利要求2所述的打印设备，其特征在于，所述控制单元还用于：

进行控制，以在所述第一区间中，使所述输送马达加速所述输送辊，并且使所述进给马达施加与所述卷纸的惯性力相对应的转矩，

进行控制，以在所述第二区间的控制区间α中，使所述进给马达进一步增大所述卷纸的速度，从而使所述卷纸的端部松弛，

进行控制，以在所述第二区间的控制区间β中，使所述进给马达在相对于控制区间α中的方向的相反方向上施加转矩，从而使所述卷纸的速度减小，然后控制所述进给马达和所述输送马达的驱动以使得所述卷纸的速度与所述输送辊的速度一致，

进行控制，以在所述第二区间的控制区间γ中，使所述进给马达在所述相反方向上施加转矩，以使得所述卷纸的端部的松弛发生反绕，以及

进行控制，以在所述第三区间中，在将所述卷纸的速度维持在0的情况下，使所述进给马达在所述相反方向上施加转矩。

4.根据权利要求1所述的打印设备，其特征在于，所述控制单元包括：

第一控制单元，用于控制所述输送马达；以及

第二控制单元，用于控制所述进给马达。

5.根据权利要求4所述的打印设备，其特征在于，还包括：

输送编码器，被配置为用于所述输送马达的反馈控制，并且用于生成用以估计所述输送辊的位置、速度和加速度的信息；以及

进给编码器，被配置为用于所述进给马达的反馈控制，并且用于生成用以估计所述卷纸的位置、速度和加速度的信息。

6.根据权利要求5所述的打印设备，其特征在于，所述进给马达在所述第二控制单元的控制下所生成的转矩至少基于所述输送编码器所生成的所述输送辊的位置、速度和加速度。

7.根据权利要求4所述的打印设备，其特征在于，所述第一控制单元通过开环控制来控制所述输送马达，以及

所述输送马达包括脉冲马达。

8.一种用于打印设备的卷纸的输送控制方法，所述打印设备包括：通过将薄片卷绕成卷筒状所形成的卷纸；进给马达，用于使所述卷纸转动以进行来自所述卷纸的进给；输送辊，用于夹持所进给的所述卷纸的端部，并且输送所述卷纸；以及输送马达，用于使所述输送辊转动，并且所述打印设备输送所进给的所述卷纸从而进行打印，所述输送控制方法包括以下步骤：

将如下输送操作分割为多个区间，其中，所述输送操作包括：通过驱动所述进给马达和所述输送马达，使所述卷纸从停止状态加速到稳定状态，使所述卷纸减速，以及使所述卷纸停止；以及

进行控制，以在分割得到的各个区间中改变所述输送马达向所述输送辊施加的转矩以及所述进给马达向所述卷纸施加的转矩。

9.一种输送设备，用于在输送方向上拉出围绕卷筒轴卷绕成卷筒状的薄片，并且通过输送辊来输送所拉出的薄片，所述输送设备包括：

输送马达，用于使所述输送辊转动；

第一控制单元，用于控制所述输送马达，以使得所述输送辊在所述输送方向上的转动速度在所述输送辊的加速区域中增大，在稳定区域中变得恒定，并且在减速区域中减小；

进给马达，用于使薄片的作为卷绕成卷筒状的部分的卷曲部分围绕所述卷筒轴转动；以及

第二控制单元，用于控制所述进给马达的驱动，以向所述卷曲部分和所述输送辊之间的薄片施加后拉力，

其中，所述第二控制单元还被配置为：当所述输送辊在所述加速区域和所述减速区域中的至少一个区域中输送薄片时，控制所述进给马达，以使得利用与所述输送辊在所述稳定区域中输送薄片时的转矩不同的转矩来使所述卷曲部分转动。

10.根据权利要求9所述的输送设备，其特征在于，所述第二控制单元还被配置为控制所述进给马达以使得：

在所述稳定区域中，在所述输送方向上利用预定转矩来使所述卷曲部分转动，

在所述加速区域中，利用通过将用于使所述卷曲部分的转动加速所需的所述输送方向上的转矩与所述预定转矩相加所获得的转矩，来使所述卷曲部分转动，以及

在所述减速区域中，利用通过将用于使所述卷曲部分的转动减速所需的所述输送方向上的转矩与所述预定转矩相加所获得的转矩，来使所述卷曲部分转动。

11.根据权利要求9所述的输送设备，其特征在于，还包括：

检测单元，用于检测所述卷曲部分的半径；

输入单元，用于输入薄片在与所述输送方向垂直的方向上的宽度以及薄片的类型；

存储单元，用于存储所述半径、所述宽度和所述类型；以及

调整单元，用于对所述进给马达要在所述稳定区域中生成的预定转矩的大小进行调整，其中，

所述检测单元将所述半径输出至所述存储单元，

所述输入单元将所输入的所述宽度和所述类型输出至所述存储单元，

将存储在所述存储单元中的所述半径、所述宽度和所述类型输出至所述调整单元，以及

所述调整单元基于所述半径、所述宽度和所述类型来调整所述预定转矩的大小。

12.根据权利要求11所述的输送设备，其特征在于，所述调整单元还被配置为通过查找将所述半径、所述宽度和所述类型与转矩值相关联的表，来调整所述预定转矩的大小。

13.一种打印设备，包括：

根据权利要求9所述的输送设备；以及

打印单元，用于在所述输送设备所输送的薄片上进行打印。

14.一种输送控制方法，用于在输送方向上拉出围绕卷筒轴卷绕成卷筒状的薄片，并且利用输送辊所施加的后拉力来输送所拉出的薄片，所述输送控制方法包括以下步骤：

控制所述输送辊，以使得所述输送辊在所述输送方向上的转动速度在所述输送辊的加速区域中增大，在稳定区域中变得恒定，并且在减速区域中减小；以及

当所述输送辊在所述加速区域和所述减速区域中的至少一个区域中输送薄片时，进行控制，以使得利用与所述输送辊在所述稳定区域中输送薄片时的转矩不同的转矩来使卷绕成卷筒状的薄片转动。

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