CN1198735C - 用于页片传送设备的控制方法以及用于记录设备的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明在一种页片传送设备中,其具有用于传送页片的辊、用于驱动辊的电机、用于把电机的驱动力传送到该辊的驱动传递器、以及用于检测辊的位置和速度的检测器,通过如下步骤执行控制:检测传送辊的周期速度改变或转矩改变作为一条周期简档;判断在所述周期简档中的一个特定相位角作为一个起点;把对起点具有特定偏移量的偏移相位角与作为暂停传送辊的相位角的在周期简档上的最佳暂停相位角相互关联;控制暂停相位角,使得在周期简档上使传送辊暂停的暂停相位角变为最佳,从而抑制由于电机的转矩和速度改变造成的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于页片传送设备的控制方法以及用于记录设备的控制方法。
背景技术
在最近几年,期望在打印机中降低工作声音以及提高图像质量。具体来说,在记录时具有低噪声的喷墨记录设备中,DC(直流)电机和线性编码器被用作为驱动装置来扫描记录头,从而实现低噪声工作。除此之外,现在采用直流电机和旋转编码器作为驱动装置来传送页片。尽管仅仅通过采用直流电机可以期望获得降低噪声的效果,但是需要极其先进的暂停控制技术以及极高的机械精度来执行高精度的传送。
作为一种暂停或停止直流电机的方法,通常是一种在转子的旋转到达目标位置时切断电机的电源从而由惯性使该电机暂停的方法。
为了使用直流电机保证暂停精度,降低暂停前的速度以及消除暂停前的扰动转矩是必须和必不可少的,即,紧接着在暂停之前稳定进行低速驱动。也就是说,通过切断以恒定和足够低的速度运转的电机的电源,可以使从电机旋转启动到暂停时的稳定时间以及电机的暂停精度变得稳定。
在这样一种结构中,由于扰动转矩可以通过由通常已知的PID(比例-积分-微分)控制表示的反馈控制来消除,可以控制具有大周期的转矩变化。但是,由于转矩改变的频率超过能够由反馈控制所解决的频率,因此由电机榫接(cogging)周期所表示的转矩改变不能被控制。该问题将参照图12-14来说明。
图12示出在使用跟踪(或者变量)控制作为反馈控制的情况中驱动普通DC(直流)电机的驱动曲线的理想状态。在图12中,横坐标轴表示控制时间,纵坐标轴表示速度,并且直流电机被按照速度曲线001所示而驱动。
在加速控制区002中对电机加速,在恒速控制区003以速度曲线001的最大速度驱动,并且在减速控制区004减速,从而电机的旋转速度到达一个暂停前速度005,其满足紧接着在旋转电机到达暂停位置之前对暂停精度性能和稳定时间性能的要求。然后,当旋转电机到达目标暂停位置时电机的电源被切断,并且由惯性使电机暂停或停止。
图13和14示意地示出在针对图12中所示的理想曲线来控制直流电机的情况中受转矩改变影响的实际操作。在该图中,角度α°表示由于榫接造成转矩改变使得电机的转矩减小的相位角,并且可以理解当电机在任何时候通过角度α°并且旋转时实际电机驱动速度减慢。
图13和14之间的差是直到电机最后通过角度α°的点之后到达目标暂停位置时为止在剩余驱动相位量中的差别。
在图13中,由于电机在最终通过角度α°的点之后立即到达目标暂停位置,因此没有时间补偿由于转矩改变造成的速度减小,从而给出太小的暂停前速度025。在这种情况中,考虑稳定时间变长的不良影响。
在图14中,在电机最终通过角度α°点之后,经过一段时间之后它到达目标暂停位置。因此,通过反馈控制过度地执行纠正,以恢复在角度α°点处降低太多的速度,其结果是通过反作用力给出太大的暂停前速度026。在这种情况中,不良影响是暂停精度有些下降。
如上文所述,由目标暂停位置与电机榫接转矩波动相位角之间的相对偏移量的差影响暂停精度性能和稳定时间性能,从而由于这种影响远远超过能够由反馈控制所控制的频率,因此所存在的问题是不能够控制这种影响。
另外,如果在电子电路中的信息由于电源开/关而丢失,或者在电源关闭时移动传送辊,则电机榫接转矩波动的曲线与从编码器获得的作为位置信息的绝对数字信息之间的相互关联容易受到改变。因此,存在的问题是,如果不提供用于把该曲线中的特定相位角与绝对数字信息中的特定数值相互关联并且正确地判断该相互关联的值为一个起点的一个起点判断装置,则不能够根据该曲线的识别而执行控制。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种页片传送设备控制方法和一种记录设备控制方法,其在传送例如记录介质这样的页片时不容易受到电机的转矩改变、速度改变等等的影响。
本发明的另一个目的是提供一种用于页片传送设备的控制方法,其具有用于传送页片的传送辊、用于产生驱动力以驱动传送辊的传送电机、用于把传送电机的驱动力传递到传送辊的驱动传动装置、以及用于检测传送辊的位置和速度的检测装置,该方法包括一个周期简档检测步骤,其检测传送辊的周期速度改变或转矩改变作为一条周期简档;起点判断步骤,其判断在周期简档中的一个特定相位角作为一个起点;相互关联步骤,其把对起点具有特定偏移量的偏移相位角与在周期简档上的、作为暂停传送辊的相位角的最佳暂停相位角相互关联;以及相位管理步骤,其控制暂停相位角,使得在周期简档上、使传送辊暂停的暂停相位角变为最佳暂停相位角。
在本发明提供的一种用于记录设备的控制方法中,该设备具有用于传送页片的传送辊、用于产生驱动力以驱动所述传送辊的传送电机、用于把所述传送电机的驱动力传递到所述传送辊的驱动传动装置、以及用于检测传送辊的位置和速度的检测装置,且该设备通过一个记录头在页片上执行记录,所述方法包括:周期简档检测步骤,用于检测作为周期简档的所述传送辊的周期性速度改变或转矩改变;起点判断步骤,用于判断在所述周期简档中作为起点的一个特定相位角;相互关联步骤,用于把具有相对于所述起点的特定偏移量的偏移相位角与在所述周期简档上的、作为暂停所述传送辊的相位角的一个最佳暂停相位角相互关联;以及,相位管理步骤,用于控制暂停相位角,从而使得在所述周期简档上、使所述传送辊暂停的暂停相位角变为所述最佳暂停相位角。
附图说明
图1为根据本发明的喷墨打印机的外部透视图;
图2为用于说明根据本发明的打印机的控制结构的方框图;
图3为用于说明根据本发明的打印机控制器的详细结构的方框图;
图4包括图4A和4B,其中示出根据本发明的把周期简档中的特定相位角正确判断为一个起点的周期简档检测步骤和起点判断步骤的流程图;
图5表示通过在以恒定速度驱动传送辊的反馈控制步骤执行驱动对每个编码器狭缝检测的速度改变比的数据表;
图6为示出通过在以恒定速度驱动传送辊的反馈控制步骤中执行驱动对每个编码器狭缝检测的速度改变比的数据曲线图;
图7为用于说明计算速度改变的总和的处理的曲线图;
图8为用于说明计算速度改变的总和的处理的曲线图;
图9为根据本发明,示出把具有相对起点的特定偏移量的偏移相位角与作为要暂停或停止页片传送设备的相位角的最佳暂停相位角相互关联的相互关联步骤,以及执行暂停相位角控制使得页片传送设备暂停的暂停相位角变为最佳暂停相位角的相位管理步骤;
图10为用于说明根据本发的驱动传动装置的结构的示意图;
图11为根据本发明示出传送电机的榫接转矩波动和由传送辊记录的页片传递量之间的相关性的示意图;
图12为示出在使用跟踪(或变量)控制作为反馈控制的情况中普通直流电机的驱动曲线的理想状态的曲线图;
图13为示出在按照图12中所示的理想曲线控制直流电机的情况中的实际操作由于榫接而受到转矩改变的影响的示意曲线图;以及
图14为示出在按照图12中所示的理想曲线控制直流电机的情况中实际操作由于榫接而受到转矩改变的影响的另一个例子的示意曲线图。
具体实施例描述
在本实施例中,通过举例说明具有可拆卸墨盒的喷墨头的串行打印机。但是,本发明不限于此,而且可以应用于具有不在记录介质的横向方向上进行扫描的长记录头的所谓行式打印机。
图1为作为可以应用本发明的记录设备的一个例子的串行喷墨打印机的外部透视图。在图1中,可在主扫描方向上可滑动地引导滑架102的导杆103固定到打印机的底盘114上。具有可拆卸墨盒的盒式记录头101可交换地安装在滑架102上。作为驱动传动装置的传送带104沿着导杆103啮合到滑架102的一部分上,并且置于(或绕在)作为驱动装置的滑架电机105的滑轮和转轴上。因此,通过驱动滑架电机105,具有记录头101的滑架102可以在主扫描方向上移动。
作为页片并且从进纸底座106进送的记录页(记录介质)115被传送辊110向着与主扫描方向相交的方向上(最好为与主扫描方向相垂直的方向)传送,然后通过记录头101在压板112上执行记录。传送辊110可旋转地附加到底盘114上。伴随传送辊110而旋转的压轮111被设置在传送辊110上,其处于由压轮弹簧(未示出)对辊111加压的状态。
传送辊齿轮109附加到传送辊110的轴的端部。附加到作为直流电机的传送电机107的转轴上的电机齿轮108与传送辊齿轮109相啮合。
编码轮116固定到传送辊110的轴上,并且一个编码传感器117置于编码轮116的外围。
作为记录头101,可以采用通过对液体施加热能而产生薄膜状沸腾使液滴从喷嘴释放出来的结构,并且还可以采用根据所输入的电信号使薄膜元件产生微小偏移以使喷嘴释放液体的另一种结构。
记录页115被叠放在进纸底座106上,使得打印机准备记录,当开始记录时,每个页片115被一个未示出的进纸辊进送到该装置的内部。传送辊110通过一系列作为驱动传动装置的齿轮(电机齿轮108、传送辊齿轮109)由作为直流电机的传送电机107的驱动力所旋转,以传送该进送的记录页115。然后,记录页115被传送辊110和随动压轮111传送适当的传送量,以及通过用编码传感器117检测和计数在传送辊110的轴的端部的编码轮(旋转编码器薄膜)116上的狭缝(未示出),从而能够高精度地进行记录页的传送。
因此,当扫描滑架时,通过使记录头101根据图像信息向压在压板112上的记录页115释放墨滴,而执行一行的记录。
如上文所述通过交替重复滑架扫描和间断的页片传送,在记录页115上形成所需的图像。在结束成像之后,由释放辊113释放记录页115,从而结束记录操作。在此,应当指出“记录”除了表示形成字符和图像之外还表示形成没有意义的纯粹图形。
接着,图2为用于说明该记录设备的控制结构的方框图。
用于控制记录设备的打印机的CPU 401通过利用存储在ROM402中的打印控制程序、打印机仿真程序和记录字体来控制打印操作。
RAM 403存储用于记录的显像数据和从一个主机装置接收的数据。电机驱动器405驱动该电机,并且打印机控制器406执行对RAM403的访问控制、对主机装置的数据交换以及把控制信号发送到电机驱动器。由温度计等所构成的温度传感器407检测记录设备的温度。
CPU401根据存储在ROM402中的控制程序执行对记录设备机体的机械/电气控制,并且CPU401通过在打印机控制器406中的输入/输出寄存器读取从主机装置发送到记录设备的信息,例如仿真命令等等,然后根据到/来自打印机控制器406中的输入/输出寄存器和输入/输出方法的读取命令写入/读出控制数据。
图3为用于说明图2中所示的打印机控制器406的详细结构的方框图。在图3中,与图2中相同的部件由与图2中所示相同的标号来表示。
在图3中,输入/输出数据寄存器501在命令级上把数据交换到主机装置,并且接收缓冲控制器502直接把来自输入/输出数据寄存器的所接收数据写入到RAM403。
当执行记录时,打印缓冲控制器503从RAM的读取数据缓冲器读取记录数据,并且把读取数据发送到记录头101。存储控制器504在3个方向上控制对RAM403的存储访问,打印序列控制器505控制打印序列,并且主机接口231执行对主机装置的通信。
图4A和4B为示出作为本发明的主题的把周期简档中的一个特定相位角正确判断为一个起点的周期简档检测步骤和起点判断步骤的流程图。
在说明图4A和4B的情况中,图5至8通过举例用于补充说明由基于该流程图的处理对实际速度改变曲线所执行的操作。
图5示出表示对每个编码器狭缝检测的速度改变量作为速度改变比的数据的一个例子。在此,在一种装置中,其被设计为使得160个编码器狭缝刚好对应于电机榫接的一个周期,即,由于一个周期360°被2.25°分为160个部分,因此在一次榫接中可以在该装置中获得160个采样数据,当在驱动辊的反馈控制步骤中以恒定速度驱动传送辊时,检测速度改变。
图6为示出图5的速度改变的曲线图,并且在图6中横座标轴表示相位角,并且纵座标轴表示速度改变比。
图7和8为用于说明对每个单位相位范围180°计算速度改变量的总和的处理。具体来说,带正负符号地计算涂黑部分的面积。在0°到180°范围内的速度改变量的总和在图7中获得,并且在100°到280°范围内的速度改变量的总和在图8中获得。
接着,将说明用于图4A和4B中的常量、变量等等。
在图4A和4B中,步骤701至710表示周期简档检测步骤,并且步骤711至723表示起点判断步骤。
常量TOTALANGLECOUNT(总角度计数)表示计数对应于电机榫接的一个周期的路程所需的编码器的计数线的数目。例如,在被设计为使得160个编码器狭缝刚好对应于电机榫接的一个周期的装置中,该常数被给出为“160”。
常数TOTALSAMPLE(总采样)表示用于确定应当通过使用对应于电机榫接的多少个周期的数据执行数据分析的数值。例如,如果该常数被给出为“5”,则通过使用对应于电机接口的5个周期的数据来执行数据分析。由于速度改变数据收到所有干扰的影响,如果没有增加样本数目,则瞬间干扰的影响直接反映在数据分析中,从而产生纠正数据分析的缺点。因此,象这样,最好整体分析对应于几个周期的数据。
无论何时该辊跨过编码器狭缝时检测的实际驱动速度被顺序保存在一个数组spdInfo[TOTALANGLECOUNT][TOTALSAMPLECOUNT]中。
数组spdSam[TOTALANGLECOUNT]是通过用所有对应于周期TOTALSAMPLECOUNT的数据相加而获得的数值代替相同相位的驱动速度信息的区域。
数组spdSam180[ANGLECounterl]是通过使变量angleCounterl作为一个起点计算在周期简档上对每个单位相位范围(在此假设为180°)的数组spdSam[TOTALANGLECOUNT]的总和而获得的数值的区域。
每个变量angleCounter、angleCounter1和angleCounter2表示编码器的计数线的数目。例如,在被设计为使得160线的编码器狭缝刚好对应于电机榫接的一个周期的装置中,无论何时该计数值前进1时,相位增加2.25°。
变量sampleCounter表示对该被访问数组采样的周期的次序。
变量maxSpdSam180表示在数组spdSam180中存储的信息的最大值的区域。
变量initAngleCount表示当检测变量maxSpdSam180时代替对应于该相位的编码器的线的计数值的区域。在如下步骤中,使用变量initAngleCount作为用于使周期简档与从编码器获得的绝对数字信息相互关联的起点。
在下文中,说明在图4A和4B中所示的流程。
如果该处理在步骤701开始,则在步骤702中对每个区域初始化。
在步骤703中,在以恒定速度驱动传送辊的反馈控制步骤中,执行周期TOTALSAMPLECOUNT的驱动,并且对应于每个编码器狭缝的速度信息被存储在数组spdInfo中。
步骤704-710示出利用在数组spdInfo中的信息产生在数组spdSam中的信息的处理。
步骤711-717示出利用在数组spdSam中的信息产生在数组spdSam180中的信息的处理。
步骤718-722示出利用在数组spdSam180中的信息获得变量initAngleCount的处理,其中该变量被用作为把作为该流程图的处理目标与从编码器获得的绝对数字信息之间的相互关联的起点。
在下文中,将参照图5至8具体描述图4A和4B的流程图所针对的处理过程的思想。
在以反馈控制处理用恒定的速度驱动传送辊的情况中,假设一个装置的速度改变曲线如图5和6中所示。当由于控制参数不完全在反馈控制步骤中确定而使得曲线略微振动时,在230°相位角附近的速度太大。也就是说,认为该相位峰值是存在最大转矩的时刻。
如果不能检测转矩最大时的相位并使其作为起点,则可能在打印处理中从编码器获得唯一对应的周期简档和绝对数字信息。
因此,如图7中所示,对每个单位相位范围(在此假设为180°)计算并获得速度改变量的总和。当带正负符号计算在该图上涂黑部分的面积时,所获得的数值正好表明速度改变量的总和。因此,如果从该图左侧顺序获得各个部分的面积,例如,对于每180°使该面积位移5°,并且执行图4A和4B中所示的处理,最终得出图8中所示的各个部分的面积总和为最大值,从而可以确定起点。在图8中,该起点可能位于相位角100°处。尽管本发明中通过举例示出在面积总和为最大值的区域中确定起点的情况,但是本发明不限于此。也就是说,可以在面积总和为最小值的区域中确定起点,或者可以在面积总和为特定任意范围的区域中确定起点。
另外,在上述分析中,对应于作为所检测周期简档为一周的360°的传送辊的驱动距离可以作为对应于传送电机的榫接接转矩改变的一个周期的一段驱动距离,或者作为等于对应所述传送电机的榫接转矩改变的一个周期的驱动距离与对应所述传送辊的一周旋转的驱动距离的最小公倍数的一段路程。
图9为示出把对所述起点具有特定偏移量的偏移相位角与作为暂停或停止页片传送设备的相位角的在周期简档上的最佳暂停相位角相互关联的相互关联步骤,以及控制暂停相位角,使得在周期简档上使传送辊暂停的暂停相位角变为最佳暂停相位角的相位管理步骤,这是本发明的主题。
如果在步骤1201中启动处理,则在步骤1202执行图4A和4B中所示的处理以检测该起点。
然后,在步骤1203中,从在步骤1202中获得的作为开始点的起点开始,在控制各个记录设备中把相位角移动到预先检测的位置,这是最令人期望的最佳暂停相位角。在此之后,将参照图13和14再次确认该最佳暂停相位角的概念。
例如,在认为稳定时间最重要的情况中,图14为优选的。因为,由于在图4中旋转电机在经过角度α°之后经过足够的相位到达暂停位置,因此可以增加在暂停位置之前的速度。另一方面,在认为暂停精度最重要的情况中,图13是优选的。因为,由于在图13中,旋转电机在经过角度α°之后更加迅速地到达暂停位置,因此可以降低在暂停位置之前的速度。从经过角度α°到暂停位置的偏移相位是通过在记录设备的一个设计处理中预先调整而确定的数值,从而在本实施例中将省略对这种确定方法的说明。尽管本发明涉及一种装置,其用于总是保持作为目标驱动暂停位置和角度α°之间的偏移相位角具有相同的数值,如上文所述,通过在相互关联步骤中把能够以所需传送速度传送页片的偏移相位角作为最佳暂停相位角,或者通过在相互关联步骤中把能够以所需暂停位置精度传送页片的相位角作为最佳暂停相位角,使该装置可以执行记录并且保证所需传送速度或所需暂停位置精度。
步骤1204-1207说明在记录设备的工作过程中产生的,传送辊的每个目标驱动暂停位置和角度α°之间的偏移相位角都保持与在步骤1203中的偏移相位角相等。
在步骤1204中执行进纸序列。在此,通过预先设计使得传送辊的总驱动(进送)量等于常量TOTALANGLECOUNT的整数倍(N),在进纸序列结束时的目标驱动暂停位置与角度α°之间的偏移相位角可以保持与步骤1203中的偏移相位角相等。
如果在步骤1205中需要用于打印的扫描,在步骤1206中执行用于打印的进纸处理。在此,通过预先设计使得进纸辊的总驱动(进送)量等于常量TOTALANGLECOUNT的整数倍(N),在进纸序列结束时的目标驱动暂停位置与角度α°之间的偏移相位角可以保持与步骤1203中的偏移相位角相等。为了实现上述操作,例如最好采用把记录介质的传送量与电机的榫接转矩波动周期相匹配的方法。请注意该方法将在下文中描述。
在步骤1207中执行页片释放序列。在此,通过预先设计使得传送辊的总驱动(进送)量等于常量TOTALANGLECOUNT的整数倍(N),在页片释放序列结束时的目标驱动暂停位置与角度α°之间的偏移相位角可以保持与步骤1203中的偏移相位角相等。
接着,将通过举例说明设计使得传送辊的总驱动(进送)量相等常量TOTALANGLECOUNT的整数倍(N)的己录设备。图10为用于说明驱动传动装置的结构的示意图,以及图11为示出直流电机的榫接转矩波动与由传送辊传送记录页的传送量之间的关系的示意图。应当指出,下文说明中与图1中相同的部分分别添加相同的标号。
在图10中,假设给出电机齿轮108的齿数为Z1,传送辊齿轮109的齿数为Z2,传送辊110的传送直径为φD。在此,如果传送电机107被旋转特定的角度θ,则记录页115被传送辊110传送πD×(Z1/Z2)×(θ/2π)的路程。
在图11中,横坐标轴表示转矩(或者可以表示速度),并且纵坐标轴表示由传送辊传送记录页的传送量。根据直流电机的特性,例如,如果使用具有双极磁铁和5个狭缝的直流电机,由于如图11中所示的磁力平衡,在电机一周旋转的周期TM中产生10个周期的转矩改变(榫接转矩波动)。也就是说,该电机的每1/10周期就产生一个类似的转矩改变周期Tp。尽管转矩改变(或者速度改变)可能由于电机的偏心、机械平衡和电平衡造成的损耗而相互略有不同,但是由于周期本身是由电机的结构所确定的,因此该周期性不会受到大的影响。
在此,当形成图像时,用于间断页片传送等等的基本最小传送间距P与对应于榫接转矩波动的一个周期的传送量Tp的整数倍相匹配(或者由于结合造成速度改变)(P=n×Tp,n为一个整数)。顺便提及,应当指出,传送量Tp是通过把常数TOTALANGLECOUNT(例如,在上述例子中为计数值“160”)转换为路程而获得的。另外,能够存在于每个模式中的总传送量Pf与基本最小传送间距P的整数倍相等(Pf=m×P,其中m为一个整数)。
然后,如果假设该电机的榫接转矩波动角度周期为θt(弧度),则传送量Pf由下式给出:
Pf=m×P=m×n×Tp
=m×n×π×D×(Z1/Z2)×(θt/2π)...(1)
(其中m和n为整数,并且在图11中m=2以及n=3)
如果确定满足上述表达式的减速比(即,如果确定齿Z1的数目和齿Z2的数目),如图11中所示,当执行所确定传送间距Pf的传送时,在电机暂停或停止时的榫接转矩波动相位角总是恒定。当电机处于位置X1时,如果执行间距Pf的传送则电机转到位置X2,并且如果进一步执行间距Pf的传送则该电机进一步转到位置X3。每个暂停点处于在榫接转矩波动Tc的同相位置。
结果,在每个暂停位置造成扰动的榫接转矩总是相似或近似,并且每次该电机暂停时的暂停前扰动转矩相近,从而伺服控制速度基本恒定。因此,由于这两个条件是稳定的,并且电机暂停位置也是稳定的。
如果在每次电机暂停时结合转矩波动相位角不同,则暂停位置偏离暂停目标(用于停止直流电机的驱动的关闭时序)。但是,如果在每次传送时榫接转矩相位角相同,则在电机每次暂停时,暂停位置基本相同,从而可以保证作为相对暂停位置的传送间距的精度。也就是说,在图11中,尽管在每个传送间距Pf的相位角总是为0°,该相位角本身不必为0°。因此,即使给出另一个相位角(例如,45°、90°、135°等等,它可以用于这样的情况使得相位角总是恒定。
在上述表达式(1)中,如果n=电机的狭缝数目×2,则基本最小传送间距P等于电机的一周旋转的周期TM,从而该电机可以在这样的状态下暂停,与榫接转矩波动(榫接周期)相同,使得由于电机偏心或者电机结构造成的损耗引起的电机一周转矩改变(在电机的一个周期中的转矩改变)总是相同,从而进一步增加精度。
尽管通过举例给出m=2以及n=3,但是本实施例不限于这些数值。也就是说,即使传送量在记录过程中可变,仅仅数值m必须为整数,并且即使当确定减速比时,仅仅数值n必须为整数。另外,直流电机的磁极数目和狭缝数目不限于在本实施例中所述的数值。
在该方法中,仅仅必须设置减速比,并且不需要用于严格控制榫接周期的极小间距的编码器信息,从而不需要特殊的部件或控制。因此,对编码轮的尺寸和编码器类型的限制较小,从而一个显著的优点是可以廉价和容易地实现高精度的传送。
另外,在本实施例中,尽管总传送量Pf与对应由于榫接造成一个周期的改变的传送量Tp的整数倍相匹配,但是在目的不是获得高的图像质量的高速记录模式等情况中,总传送量Pf不必匹配,并且速度最好设置在跳跃传送模式。
在本实施例中,通过举例说明图10中所示的一级减速齿轮。但是,对于多级减速齿轮系列,类似地,通过对应于电机的榫接转矩波动的一个周期的传送电机的旋转,可以容易地把页片的基本最小传送间距与页片传送量的整数倍相匹配。另外,即使在使用具有齿的传送带(三角皮带或齿皮带)作为驱动传动装置,显然可以通过用三角皮带滑轮来代替上述齿轮获得相同的效果,并且这种变形完全不脱离本发明的范围。
另外,在本实施例中,已经通过举例说明把对应周期简档的一个周期360°的传送辊的驱动距离作为对应于用作直流电机的传送辊的榫接转矩改变的一个周期的驱动距离的情况。但是,如果目的是具有周期性的特征改变,则使驱动距离对应于这种目的是有效的。例如,驱动距离可以作为等于对应所述传送电机的榫接转矩改变的一个周期的驱动距离与对应所述传送辊的一周旋转的驱动距离的最小公倍数的一段路程。另外,在图10和11中所示具有两个磁极和5个狭缝的直流电机中,假设使用一种具有由于电机的偏心而造成损耗的低精度电机,机械和电子结构极其不平衡,对每1/10周期的转矩改变周期Tp的相似性下降。在这种情况中,不必说,即使使用这种低精度电机,也可以通过把其中路程设置为具有榫接转矩改变×2×5的一个周期获得本发明的效果。
如上文所述,根据本实施例,在传送页片之前,预先检测页片传送设备的周期输入改变或转矩改变作为周期简档,并且还预先检测周期简档中的特定相位角作为起点。另外,该偏移相位角与最佳暂停相位角相关,并且暂停相位角被控制使得页片传送设备暂停时的暂停相位角变为最佳暂停相位角。也就是说,通过总是使周期速度改变或转矩改变的相位角与处于目标驱动暂停位置的暂停相位角之间的相对偏移相位角保持恒定和最佳,而继续该控制,从而可以消除由电机榫接周期表示的高频转矩改变对页片传送设备的暂停精度性能和稳定时间性能的影响。
Claims (22)
1.一种用于页片传送设备的控制方法,该设备具有用于传送页片的传送辊、用于产生驱动力以驱动传送辊的传送电机、用于把所述传送电机的驱动力传递到所述传送辊的驱动传动装置、以及用于检测传送辊的位置和速度的检测装置,该方法包括:
周期简档检测步骤,用于检测作为一个周期简档的传送辊的周期性速度改变或转矩改变;
起点判断步骤,用于判断在所述周期简档中作为起点的一个特定相位角;
相互关联步骤,用于把具有相对于所述起点的特定偏移量的偏移相位角与在所述周期简档上的、作为暂停所述传送辊的相位角的一个最佳暂停相位角相互关联;以及
相位管理步骤,用于控制暂停相位角,从而使得在所述周期简档上的、使所述传送辊暂停的暂停相位角变为所述最佳暂停相位角。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述周期简档检测步骤包括:
反馈控制步骤,用于以恒定速度驱动所述传送辊;以及
以特定的周期分析在由包含编码器的所述检测装置检测的每个编码器位置处所述传送辊的传送速度,然后在所述反馈控制步骤中使所分析的速度成为所述周期简档的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述传送电机是直流电机。
4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括使对应于所述特定周期的所述传送辊的一段驱动距离作为与所述传送电机的榫接转矩改变的一个周期相对应的一段驱动距离的步骤。
5.根据权利要求3所述的方法,进一步包括使对应于所述特定周期的所述传送辊的驱动距离作为等于对应于所述传送电机的榫接转矩改变的一个周期的驱动距离与对应于所述传送辊的一周旋转的驱动距离的最小公倍数的一段距离的步骤。
6.根据权利要求1所述的方法,其中在所述起点判断步骤中,所述周期简档上每个所述单位相位范围的检测数值的总和为最大值的情况下的一个单位相位范围内的所述特定相位角被判断为所述起点。
7.根据权利要求1所述的方法,其中在所述起点判断步骤中,所述周期简档上每个所述单位相位范围的检测数值的总和为最小值的情况下的一个单位相位范围内的所述特定相位角被判断为所述起点。
8.根据权利要求1所述的方法,其中在所述相互关联步骤中,在可按所需传送速度传送页片的情况下的所述偏移相位角作为所述最佳暂停相位角而被关联。
9.根据权利要求1所述的方法,其中在所述相互关联步骤中,在可按所需暂停位置精度传送页片的情况下的所述偏移相位角作为所述最佳暂停相位角而被关联。
10.根据权利要求1所述的方法,其中在所述相位管理步骤,由所述传送电机传送页片的传送量被设为由与所述传送电机或所述驱动传动装置所造成的速度改变或转矩改变的一个周期相对应的所述传送辊的转动造成的页片传送量的整数倍。
11.一种用于记录设备的控制方法,该设备具有用于传送页片的传送辊、用于产生驱动力以驱动所述传送辊的传送电机、用于把所述传送电机的驱动力传递到所述传送辊的驱动传动装置、以及用于检测传送辊的位置和速度的检测装置,且该设备通过一个记录头在页片上执行记录,所述方法包括:
周期简档检测步骤,用于检测作为周期简档的所述传送辊的周期性速度改变或转矩改变;
起点判断步骤,用于判断在所述周期简档中作为起点的一个特定相位角;
相互关联步骤,用于把具有相对于所述起点的特定偏移量的偏移相位角与在所述周期简档上的、作为暂停所述传送辊的相位角的一个最佳暂停相位角相互关联;以及
相位管理步骤,用于控制暂停相位角,从而使得在所述周期简档上、使所述传送辊暂停的暂停相位角变为所述最佳暂停相位角。
12.根据权利要求11所述的方法,其中所述周期简档检测步骤包括:
反馈控制步骤,用于以恒定速度驱动所述传送辊;以及
以特定的周期分析在由包含编码器的所述检测装置检测的每个编码器位置处所述传送辊的传送速度,然后在所述反馈控制步骤中使所分析的速度成为所述周期简档的步骤。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述传送电机是直流电机。
14.根据权利要求13所述的方法,进一步包括使对应于所述特定周期的所述传送辊的一段驱动距离作为与所述传送电机的榫接转矩改变的一个周期相对应的一段驱动距离的步骤。
15.根据权利要求13所述的方法,进一步包括使对应于所述特定周期的所述传送辊的驱动距离作为等于对应于所述传送电机的榫接转矩改变的一个周期的驱动距离与对应于所述传送辊的一周旋转的驱动距离的最小公倍数的一段距离的步骤。
16.根据权利要求11所述的方法,其中在所述起点判断步骤中,所述周期简档上每个所述单位相位范围的检测数值的总和为最大值的情况下的一个单位相位范围内的所述特定相位角被判断为所述起点。
17.根据权利要求11所述的方法,其中在所述起点判断步骤中,所述周期简档上每个所述单位相位范围的检测数值的总和为最小值的情况下的一个单位相位范围内的所述特定相位角被判断为所述起点。
18.根据权利要求11所述的方法,其中在所述相互关联步骤中,可按所需传送速度传送页片的情况下的所述偏移相位角作为所述最佳暂停相位角而被关联。
19.根据权利要求11所述的方法,其中所述相互关联步骤中,可按所需暂停位置精度传送页片的情况下的所述偏移相位角作为所述最佳暂停相位角而被关联。
20.根据权利要求11所述的方法,其中在所述相位管理步骤,由所述传送电机传送页片的传送量被设为由与所述传送电机或所述驱动传动装置所造成的速度改变或转矩改变的一个周期相对应的所述传送辊的转动造成的页片传送量的整数倍。
21.根据权利要求11所述的方法,其中所述记录设备是一种喷墨记录设备。
22.根据权利要求11所述的方法,其中所述记录设备是一种串行记录设备,该设备使装有记录头的一个支架扫动,从而在间断地传送页片时形成一幅图像。
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