シート搬送装置
【課題】情報の揮発の影響を受けずにロールシートの残量を検知可能な技術を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、ロールシートに巻回されたシートを、搬送ローラの回転により引き出してシートに画像を形成する。搬送ローラは、モータによって駆動され、モータへの駆動電流は、搬送ローラが目標速度軌跡に従って回転するように制御される。即ち、制御器は、目標速度軌跡と検出速度との偏差に基づき、モータを駆動する駆動回路への電流指令値Ｉｒを調整することにより、搬送ローラが目標速度軌跡に従って運動するように回転制御し、目標速度軌跡に対応したシートの搬送制御を実現する。また、画像形成装置は、電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの対応関係を表すテーブルに従って、制御器が駆動回路に入力する電流指令値Ｉｒから現在のロールシートのシート残量を判定する（Ｓ１３０）。
【解決手段】画像形成装置は、ロールシートに巻回されたシートを、搬送ローラの回転により引き出してシートに画像を形成する。搬送ローラは、モータによって駆動され、モータへの駆動電流は、搬送ローラが目標速度軌跡に従って回転するように制御される。即ち、制御器は、目標速度軌跡と検出速度との偏差に基づき、モータを駆動する駆動回路への電流指令値Ｉｒを調整することにより、搬送ローラが目標速度軌跡に従って運動するように回転制御し、目標速度軌跡に対応したシートの搬送制御を実現する。また、画像形成装置は、電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの対応関係を表すテーブルに従って、制御器が駆動回路に入力する電流指令値Ｉｒから現在のロールシートのシート残量を判定する（Ｓ１３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートが巻回されたロールシートからシートを引き出して搬送するシート搬送装置が知られている。例えば、ロール紙から紙を引き出して記録ヘッドによる画像形成位置に紙を搬送するプリンタ装置が知られている。この種の装置では、例えば、未使用時のロール紙の総量から使用量を減算して、ロール紙の残量を算出する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５３３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、未使用時のロールの総量から使用量を減算して、ロール紙の残量を算出する技術では、次のような問題があった。即ち、この技術では、算出した残量を不揮発性の記録媒体に記録しないと、電源のオン／オフを挟んで、正確にロール紙の残量を算出することができない。従って、この技術では、フラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体に残量を逐次書き込む必要があるのだが、例えば、突然のシャットダウンで不揮発性の記録媒体に最新の残量を記録できないと、以後の残量を正確に算出することができなくなってしまうといった問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、情報の揮発の影響を受けずに、残量を検知可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためになされた本発明のシート搬送装置は、シートが巻回されたロールシートを保持する保持部材と、保持部材が保持するロールシートから引き出されたシートを対向部材との間に挟持し、シートを搬送方向下流に搬送する搬送ローラと、搬送ローラを回転駆動するモータと、電流指令値に対応した駆動電流をモータに供給するモータ駆動手段と、モータ駆動手段に入力する電流指令値を、搬送ローラの運動が所定の目標軌跡に従うように調整して、モータを制御することで、シートを搬送する搬送制御手段と、搬送制御手段によるシートの搬送時に、搬送制御手段がモータ駆動手段に入力する電流指令値に基づき、ロールシートに巻回されたシートの残量を判定する残量判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このシート搬送装置は、ロールシートから搬送ローラへ導かれるシートの張力がシート残量によって変化することを利用して、当該シート残量を判定するものである。即ち、同一の目標軌跡を用いるシートの搬送動作では、シート残量によって生じる張力の差異を原因として、目標軌跡を実現するのに必要なモータへの入力電流量が変化する。本発明のシート搬送装置は、このような現象を利用して、シートの残量を判定する。
【０００８】
従って、この発明によれば、未使用時のシート残量から使用量を減算することにより現在のシート残量を算出する従来技術のように、直前までの残量情報の揮発によって、以後の残量算出ができなくなるのを回避することができ、従来よりも簡易且つ正確に残量を検知することができる。
【０００９】
尚、残量判定手段は、搬送制御手段によるシート搬送時に、搬送制御手段がモータ駆動手段に入力する電流指令値の内、特定時点での電流指令値に基づき、ロールシートに巻回されたシートの残量を判定する構成にすることができる。特定時点としては、目標軌跡に基づく制御開始時点から一定時間後の時点や、電流指令値がピークとなる時点等を挙げることができる。
【００１０】
このように特定時点での電流指令値に基づき、シート残量を判定するように残量判定手段を構成すれば、シート残量以外の要因での電流指令値の変動による影響を抑えて、高精度に、シート残量を判定することができる。
【００１１】
また、本発明のシート搬送装置は、電流指令値と残量との対応関係を表すテーブルを記憶するテーブル記憶手段を備えた構成にすることができる。即ち、残量判定手段は、このテーブルを参照することにより残量を判定する構成にすることできる。このようにシート搬送装置を構成すれば、試験等により電流指令値と残量との対応関係を求めて、この関係をテーブルに表現することで、高精度な残量判定を実現することができる。
【００１２】
この他、残量判定手段は、残量の判定値を揮発性の記憶手段に記憶する構成にすることができる。更に言えば、残量判定手段は、シート搬送装置の電源投入後、搬送制御手段による初回シート搬送時の電流指令値に基づき、残量を判定して、この残量の判定値を揮発性の記憶手段に記憶する構成にすることができる。このようにシート搬送装置を構成すれば、電気的にデータ書換可能な不揮発性の記録媒体を用いなくても、電源投入後の早い時期から残量情報を保持することができる。
【００１３】
また、シート搬送装置は、残量判定手段による残量の判定後、搬送制御手段によってシートが搬送される度に、当該残量の判定値をシートの搬送量分減算することにより、シート残量の判定値を更新する副残量判定手段を備えた構成にすることができる。
【００１４】
この他、シート搬送装置は、残量判定手段による残量の判定値、及び／又は、副残量判定手段による残量の判定値に基づき、ユーザに向けてシートの残量を報知する報知手段を備えた構成にすることができる。残量を報知するようにシート搬送装置を構成すれば、ロールシートの補充時期をユーザに把握させることができ、シート搬送装置の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置１の構成を表すブロック図である。
【図２】シートの搬送ローラ３３による搬送態様を示した図である。
【図３】電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの対応関係を示した図である。
【図４】残量判定用テーブルＴＢＬ１及びメッセージ定義テーブルＴＢＬ２の構成を表す図である。
【図５】シート残量ｘの判定の際に参照する電流指令値Ｉｒを説明した図である。
【図６】主制御ユニット１０が実行する残量判定処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１は、主制御ユニット１０と、印字ユニット２０と、シート搬送ユニット３０と、表示ユニット５０と、を備える。主制御ユニット１０は、装置全体を統括制御するものであり、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１５、及び、外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）３と通信可能なインタフェース１７を備える。この主制御ユニット１０は、ＲＯＭ１３に記録されたプログラムに基づく処理をＣＰＵ１１で実行することにより、画像形成装置としての機能を実現する。
【００１７】
例えば、主制御ユニット１０は、インタフェース１７を通じて外部ＰＣ３から印刷対象の画像データが入力されると、当該画像データに基づく画像をシートに形成するように、印字ユニット２０及びシート搬送ユニット３０を駆動する。
【００１８】
即ち、主制御ユニット１０は、印字ユニット２０にライン画像をシートに形成させた後、シート搬送ユニット３０に、印字ユニット２０によってシートに形成されたライン画像に対応する距離Ｄｅ分、シートを副走査方向に搬送させる処理を繰り返すことにより、印字ユニット２０及びシート搬送ユニット３０を通じて、外部ＰＣ３から入力された画像データに基づく一連の画像をシートに形成する。
【００１９】
詳述すると、印字ユニット２０は、主制御ユニット１０からの指示に従い、副走査方向の幅が距離Ｄｅに対応する幅のライン画像をシートに形成する。例えば、印字ユニット２０は、インクジェット式の記録ヘッドと、記録ヘッドを主走査方向に搬送可能なヘッド搬送機構とを備え（図示せず）、主制御ユニット１０からの指示に従い、記録ヘッドを主走査方向に移動させながら、記録ヘッドにインク液滴の吐出動作を実行させることにより、シートにライン画像を形成する構成にすることができる。
【００２０】
一方、シート搬送ユニット３０は、アダプタ３１に接続されたロールシート３１ａからシートを引き出し、このシートを印字ユニット２０による画像形成位置に搬送するものである。このシート搬送ユニット３０は、アダプタ３１と、搬送ローラ３３と、搬送ローラ３３に対向配置されるピンチローラ３４と、搬送ローラ３３を回転駆動する直流モータである搬送モータ３５と、搬送モータ３５に駆動電流を供給する駆動回路３７と、駆動回路３７に対して電流指令値Ｉｒを入力する制御器３９と、搬送ローラ３３の回転に応じたエンコーダ信号を出力するエンコーダ４１と、エンコーダ４１から入力されるエンコーダ信号に基づき搬送ローラ３３の回転量Ｑ及び回転速度Ｖを検出するエンコーダ信号処理部４３と、各時刻ｔの目標速度Ｖｒを制御器３９に入力する目標指令生成部４５とを備える。
【００２１】
アダプタ３１は、ロールシート３１ａにおける芯材（図示せず）をロールシート３１ａの軸方向の両端部にて保持することで、ロールシート３１ａを回転可能に保持するものである。このロールシート３１ａは、その軸方向がシート搬送方向である副走査方向とは垂直な主走査方向と平行となるように、アダプタ３１に接続される。
【００２２】
一方、搬送ローラ３３は、軸方向がロールシート３１ａと同様に主走査方向と平行となるように、画像形成装置１の筐体内に取り付けられてなるものである。搬送ローラ３３は、図２に示すように、ロールシート３１ａから引き出されたシートを、対向配置されるピンチローラ３４と共に挟持した状態で、搬送モータ３５からの動力を受けて回転し、シートをロールシート３１ａから引き出しながらシート搬送方向下流に搬送する。
【００２３】
また、駆動回路３７は、制御器３９から入力された電流指令値Ｉｒに対応した駆動電流を搬送モータ３５に供給して搬送モータ３５を回転駆動するものである。
制御器３９は、エンコーダ信号処理部４３から入力される搬送ローラ３３の回転速度Ｖと目標指令生成部４５から入力される目標速度Ｖｒとの偏差Ｅ＝Ｖｒ−Ｖを、所定伝達関数に入力し、偏差Ｅがゼロに収束する方向の電流指令値Ｉｒを算出する。そして、これを駆動回路３７に入力する。このようにして制御器３９は、駆動回路３７に入力する電流指令値Ｉｒを、搬送ローラ３３の運動が予め設定された目標速度軌跡に従うように調整して、搬送モータ３５を制御する。これによって、シートを、距離Ｄｅずつ搬送方向下流に搬送する。
【００２４】
また、エンコーダ４１は、搬送ローラ３３の回転軸又は搬送モータ３５の回転軸に取り付けられるロータリエンコーダであり、搬送ローラ３３の回転に応じたパルス状のエンコーダ信号としてのＡ相信号及びＢ相信号をエンコーダ信号処理部４３に入力する。
【００２５】
エンコーダ信号処理部４３は、Ａ相信号及びＢ相信号の位相差に基づき搬送ローラ３３の回転方向を特定すると共に、Ａ相信号及びＢ相信号の少なくとも一方におけるパルス幅を逐次計測して、パルス幅の逆数を、搬送ローラ３３の回転速度Ｖとして検出する。また、Ａ相信号及びＢ相信号の少なくとも一方の立ち上がりエッジに基づき、搬送ローラ３３の回転量Ｑ（間接的には、シートの搬送量）を検出する。
【００２６】
また、目標指令生成部４５は、主制御ユニット１０を通じて予め設定された目標速度軌跡に従って、各時刻ｔの目標速度Ｖｒを制御器３９に入力する。
ところで、本実施例の主制御ユニット１０は、印字ユニット２０及びシート搬送ユニット３０を通じてシートに画像を形成する機能の他、制御器３９が駆動回路３７に入力する電流指令値Ｉｒに基づき、ロールシートの残量ｘを判定する機能を有する。
【００２７】
このシート残量ｘの判定原理は、次のようなものである。図２に示すように、搬送ローラ３３によってロールシートに巻回されたシートが引き出されるようにして搬送される態様を考えた場合、搬送ローラ３３からシートに力が作用する点Ｐｌでの張力Ｆｌと、ロールシートからシートが引き出される点Ｐｒでのシートの張力Ｆｒとが一致する関係を利用して、次の関係式を得ることができる。
【００２８】
【数１】
モータトルクτは、モータ駆動電流Ｉと比例関係にあり、張力Ｆｌは、モータトルクτと比例関係にあることから、張力Ｆｌは、比例係数Ｋ，Ｋtを用いて次式で表すことができる。
【００２９】
【数２】
一方、張力Ｆｒは、ロールシートのイナーシャＪr及びロールシートの半径Ｒr及びロールシートの回転角θrを用いて次式で表すことができる。
【００３０】
【数３】
従って、これらの関係を利用すると、式（１）を導出することができる。
【００３１】
ここで、ロールシートのイナーシャＪrは、ロールシートの質量Ｍ及びロールシートの横幅（軸方向の幅）Ｌを用いて、次式で表すことができる。
【００３２】
【数４】
更に、ロールシート質量Ｍ及びロールシート径Ｒrは、ロールシートにおけるシート残量ｘを変数に有する次式で表すことができる。ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、ロールシートの構成によって定まる定数である。
【００３３】
【数５】
また、ロールシートの角加速度については、シート残量ｘを、時間変数ｔを用いて式ｘ＝Ｚ−ｖｔで表現すると共に、式（６）の関係式を用いると、次式で表すことができる。
【００３４】
【数６】
尚、ここでは、時刻ｔ＝０の時点でのシート残量として定数Ｚを形式的に設定する。また、ｖは、ロールシートから引き出されるときのシート速度であり、ａは、ロールシートの回転加速度（周加速度）である。
【００３５】
従って、モータ駆動電流Ｉとシート残量ｘとの間には、次の関係が成立する。
【００３６】
【数７】
式（８）における速度ｖは、搬送ローラ３３の回転速度Ｖに対応し、加速度ａは、搬送ローラ３３の回転加速度ｄＶ／ｄｔに対応する。ここで、搬送ローラ３３がある特定の速度Ｖ及び加速度ｄＶ／ｄｔで回転するときのモータ駆動電流Ｉを参照することを前提とすると、式（８）における速度ｖ及び加速度ａは、定数とみなすことができ、図３にグラフで示すようなモータ駆動電流Ｉとシート残量ｘとの関係が定まる。図３に示すように、モータ駆動電流Ｉは、シート残量ｘに対して単調増加する性質を有する。
【００３７】
本実施例では、このような関係を利用して、シート残量ｘを判定するように画像形成装置１を構成している。但し、本実施例では、制御器３９が駆動回路３７に入力する電流指令値Ｉｒと、駆動回路３７から搬送モータ３５に供給される駆動電流Ｉとが一致するとの仮定の下で、電流指令値Ｉｒからシート残量ｘを判定する。
【００３８】
即ち、搬送ローラ３３が特定の速度Ｖ及び加速度ｄＶ／ｄｔを採るときの電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係を試験や机上計算により求め、この電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係をテーブルとしてＲＯＭ１３に記録する。そして、主制御ユニット１０では、搬送ローラ３３が特定の速度Ｖ及び加速度ｄＶ／ｄｔを採るときの電流指令値Ｉｒを、制御器３９から取得して、ＲＯＭ１３に記録したテーブルに基づき、シート残量ｘを判定するといった具合である。
【００３９】
具体的に、本実施例の画像形成装置１は、ＲＯＭ１３に図４に示すような残量判定用テーブルＴＢＬ１を有する。この残量判定用テーブルＴＢＬ１は、電流指令値Ｉｒが採りえる範囲を複数区間に細分化した区間毎に、この区間の電流指令値Ｉｒに対応するシート残量ｘの情報を有する。各区間の幅は、シート残量の判定誤差及びテーブルのデータサイズ等を考慮して定めることができる。
【００４０】
尚、シート搬送ユニット３０によるシートの搬送過程では、目標速度軌跡に従い、搬送ローラ３３が静止状態から加速して一定速度まで到達し、その後減速する。このため、本実施例では、加速区間の目標速度軌跡における加速度最大の地点ＰＭ（図５参照）での目標速度Ｖｒ及び目標加速度ｄＶｒ／ｄｔを基準に、この速度Ｖｒ及び加速度ｄＶｒ／ｄｔで搬送ローラ３３が回転する際の電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係を求め、残量判定用テーブルＴＢＬ１を生成している。
【００４１】
このように、加速度最大の地点ＰＭでの目標速度Ｖｒ及び目標加速度ｄＶｒ／ｄｔを基準に、電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係を求め、残量判定用テーブルＴＢＬ１を生成するのは、加速度と電流指令値Ｉｒとの間には比例関係があり、図５に示すように目標速度軌跡における加速度最大の時点ＰＭでは、電流指令値Ｉｒが最大値（極大値）Ｉｍａｘを採るためである。電流指令値Ｉｒが最大値（極大値）を採れば、シート残量ｘの判定誤差を抑えることができ、精度よくシート残量ｘを判定することができる。また、シート残量ｘの判定に際しては、電流指令値Ｉｒの最大値（極大値）Ｉｍａｘを検出することで、加速度最大の地点ＰＭでの電流指令値Ｉｒを精度よく特定することができる。このため、本実施例では、加速区間の目標速度軌跡における加速度最大の地点ＰＭでの目標速度Ｖｒ及び目標加速度ｄＶｒ／ｄｔを基準に、電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係を求め、この関係を用いて、残量判定用テーブルＴＢＬ１を生成している。
【００４２】
また、図４に示すように、本実施例では、ＲＯＭ１３に、シート残量ｘに対して表示ユニット５０に表示すべきメッセージが定義されたメッセージ定義テーブルＴＢＬ２が登録されている。このメッセージ定義テーブルＴＢＬ２は、シート残量ｘが採りえる範囲を数区間に分割してなる区間毎に、表示ユニット５０に表示すべきシートの残量レベルを表すメッセージの情報が関連付けられてなるものである。
【００４３】
図４に示す例では、シート残量ｘに応じて表示ユニット５０に表示すべきメッセージが四段階に定められている。本実施例の画像形成装置１は、シート残量ｘに応じて表示ユニット５０に表示するメッセージを、このメッセージ定義テーブルＴＢＬ２に従って切り替える。これによって、シート残量ｘの情報をユーザに報知する。
【００４４】
続いて、主制御ユニット１０が、シート搬送ユニット３０に目標速度軌跡に従う搬送モータ３５の制御（距離Ｄｅ分のシート搬送動作）を開始させる際に並行して実行する残量判定処理について、図６を用いて説明する。
【００４５】
図６に示す残量判定処理を開始すると、主制御ユニット１０は、今回のシート搬送ユニット３０による搬送モータ３５の制御プロセスが、画像形成装置１に対する電源投入後の初回の制御プロセスであるか否かを判断し（Ｓ１１０）、初回の制御プロセスであると判断すると（Ｓ１１０でＹｅｓ）、制御器３９から駆動回路３７に入力される電流指令値Ｉｒの情報を逐次取得して加速区間における電流指令値Ｉｒの最大値Ｉｍａｘを検出すると共に、エンコーダ信号処理部４３から入力される搬送ローラ３３の回転量Ｑに基づき、電流指令値Ｉｒが最大値Ｉｍａｘとなった時点での搬送ローラ３３の回転量Ｑ０を特定する（Ｓ１２０）。尚、初回の制御プロセスであるか否かの判断は、ＲＡＭ１５にシート残量ｘｍが記憶されているか否かに基づく。即ち、ＲＡＭ１５にシート残量ｘｍが記憶されていなければ、初回の制御プロセスと判断し、ＲＡＭ１５にシート残量ｘｍが記憶されていれば、初回以降の制御プロセスと判断する。
【００４６】
更に、ここで検出した電流指令値Ｉｒの最大値Ｉｍａｘに基づき、最大値Ｉｍａｘを検出した時点でのシート残量ｘｎを、残量判定用テーブルＴＢＬ１を参照して判定する（Ｓ１３０）。即ち、残量判定用テーブルＴＢＬ１において細分化された電流指令値Ｉｒの区間であって、Ｓ１２０で検出した最大値Ｉｍａｘが属する区間に関連付けられたシート残量ｘを、上記シート残量ｘｎに判定する。シートの搬送条件に応じて、目標速度軌跡が異なるため、この残量判定用テーブルＴＢＬ１は、シートの搬送条件に応じて複数設定されている。
【００４７】
そして、この判定値（シート残量ｘｎ）を、ＲＡＭ１５にシート残量ｘｍとして記憶保持する（Ｓ１４０）。更に、このシート残量ｘｍに基づき、表示ユニット５０に表示すべきメッセージを、ＲＯＭ１３が記憶するメッセージ定義テーブルＴＢＬ２を参照して特定し、このメッセージを表示ユニット５０に表示する（Ｓ１５０）。即ち、メッセージ定義テーブルＴＢＬ２において、シート残量ｘｍが属する区間に対応付けられたメッセージを、表示対象のメッセージに選択し、このメッセージを表示ユニット５０に表示する。但し、Ｓ１５０では、既に表示されているメッセージを更新するようにして、表示ユニット５０にシート残量ｘｍに対応するメッセージを表示する。その後、Ｓ１６０に移行する。
【００４８】
Ｓ１６０では、搬送モータ３５が減速・停止され、搬送モータ３５の制御プロセスが一旦終了するまで待機し、搬送モータ３５の制御が一旦終了した時点でのエンコーダ信号処理部４３から入力される搬送ローラ３３の回転量Ｑ１に基づき、最大値Ｉｍａｘの検出時点から現時点までのシート搬送量δ＝Ｑ１−Ｑ０を算出する。その後、ＲＡＭ１５が記憶するシート残量ｘｍを、シート搬送量δ引いた値に更新する（Ｓ１８０）。更に、当該更新後のシート残量ｘｍに基づき、表示ユニット５０に表示すべきメッセージを、ＲＯＭ１３が記憶するメッセージ定義テーブルＴＢＬ２を参照して特定し、このメッセージを表示ユニット５０に表示する（Ｓ１９０）。その後、当該残量判定処理を終了する。
【００４９】
一方、主制御ユニット１０は、今回のシート搬送ユニット３０による搬送モータ３５の制御プロセスが、画像形成装置１に対する電源投入後の初回の制御プロセスではないと判断すると（Ｓ１１０でＮｏ）、Ｓ１７０に移行し、制御プロセス開始時点でエンコーダ信号処理部４３から入力される搬送ローラ３３の回転量Ｑ０と、制御プロセス終了時点での搬送ローラ３３の回転量Ｑ１から、今回の制御プロセスによるシート搬送量δ＝Ｑ１−Ｑ０を算出する（Ｓ１７０）。
【００５０】
その後、ＲＡＭ１５が記憶するシート残量ｘｍを、Ｓ１７０で算出したシート搬送量δ分引いた値に更新し（Ｓ１８０）、このシート残量ｘｍに基づき、表示ユニット５０に表示すべきメッセージを、メッセージ定義テーブルＴＢＬ２から特定し、このメッセージを表示ユニット５０に表示する（Ｓ１９０）。その後、当該残量判定処理を終了する。
【００５１】
以上、本実施例の画像形成装置１の構成について説明したが、本実施例によれば、画像形成装置１に対する電源投入後の初回の制御プロセスにおける電流指令値Ｉｒに基づき、シート残量ｘを判定し、これをＲＡＭ１５に記憶保持して、以後、シートの搬送量δに応じてシート残量ｘｍを更新する。
【００５２】
そして、電流指令値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作では、未使用時からのシート使用量の情報を保持していなくても、シート残量ｘを精度よく特定することができる。従って、本実施例によれば、未使用時からのシート使用量の情報が失われると、以後のシート残量の検出動作ができなくなる従来の問題を解消することができて、利便性の高い画像形成装置１を構成することができる。
【００５３】
ところで、上記実施例と「特許請求の範囲」との対応関係は次の通りである。即ち、「特許請求の範囲」記載の保持部材は、画像形成装置１が備えるアダプタ３１に対応し、モータ駆動手段は、駆動回路３７に対応し、搬送制御手段は、制御器３９に対応する。また、残量判定手段は、主制御ユニット１０が実行する残量判定処理にて実現されている。特に、残量判定手段が、残量の判定値を揮発性の記憶手段に記憶する動作は、シート残量ｘｍをＲＡＭ１５に記憶する動作に対応する。また、テーブル記憶手段は、ＲＡＭ１５における残量判定用テーブルＴＢＬ１の記憶領域に対応する。この他、副残量判定手段は、残量判定処理におけるＳ１８０の処理に対応する。また、報知手段は、表示ユニット５０及び残量判定処理におけるＳ１５０，Ｓ１９０処理に対応する。
【００５４】
また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例では、電源投入後の初回の制御プロセス以外では電流指令値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作を行わないが、画像形成装置１は、初回の制御プロセス以外の各制御プロセスにおいても、電流指令値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作を行う構成にされてもよい。即ち、残量判定処理におけるＳ１１０，Ｓ１７０を省略して、常にＳ１２０以降の処理を実行するように、画像形成装置１は構成されてもよい。
【００５５】
また、前回の搬送にてＲＡＭ１５に記憶されたシート残量ｘｍが所定量以上であれば、電流値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作を行い、所定量以下であれば搬送ローラ３３の回転量に基づいてシート残量ｘを算出するようにしてもよい。
【００５６】
他に、Ｓ１５０でシート残量ｘｍに対応する残量レベルを表すメッセージの表示後は、搬送ローラ３３の回転量δによるシート残量ｘｍの更新を行わなくても良い。即ち、電流指令値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作処理においては、Ｓ１６０〜Ｓ１９０の処理を省略し、Ｉｍａｘに対応する時点でのシート残量ｘに基づいて残量レベルを判断するのみでも良い。
【００５７】
更に、上記実施例では、電流指令値Ｉｒの最大値Ｉｍａｘを検出し、その検出された電流指令値Ｉｒに基づいてシート残量ｘの判定動作を行ったが、搬送ローラ３３の駆動開始から予め設定された時間における電流指令値Ｉｒに基づいてシート残量ｘを判定しても良い。搬送ローラ３３は、所定の駆動軌跡に従うよう制御されていることから、特定の速度Ｖ及び加速度ｄＶ／ｄｔとなる時点は、同じ駆動軌跡を用いて制御されていれば、常に同じタイミングとなる。従って、駆動開始から予め設定された特定の時点における電流指令値Ｉｒに基づいてシート残量ｘを判定することも可能である。尚、搬送ローラ３３は、目標速度軌跡ではなく目標位置軌跡や目標加速度軌跡に従うよう制御されても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１…画像形成装置、１０…主制御ユニット、１１…ＣＰＵ、１３…ＲＯＭ、１５…ＲＡＭ、１７…インタフェース、２０…印字ユニット、３０…シート搬送ユニット、３１…アダプタ、３１ａ…ロールシート、３３…搬送ローラ、３４…ピンチローラ、３５…搬送モータ、３７…駆動回路、３９…制御器、４１…エンコーダ、４３…エンコーダ信号処理部、４５…目標指令生成部、５０…表示ユニット、ＴＢＬ１…残量判定用テーブル、ＴＢＬ２…メッセージ定義テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シートが巻回されたロールシートからシートを引き出して搬送するシート搬送装置が知られている。例えば、ロール紙から紙を引き出して記録ヘッドによる画像形成位置に紙を搬送するプリンタ装置が知られている。この種の装置では、例えば、未使用時のロール紙の総量から使用量を減算して、ロール紙の残量を算出する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５３３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、未使用時のロールの総量から使用量を減算して、ロール紙の残量を算出する技術では、次のような問題があった。即ち、この技術では、算出した残量を不揮発性の記録媒体に記録しないと、電源のオン／オフを挟んで、正確にロール紙の残量を算出することができない。従って、この技術では、フラッシュメモリ等の不揮発性の記録媒体に残量を逐次書き込む必要があるのだが、例えば、突然のシャットダウンで不揮発性の記録媒体に最新の残量を記録できないと、以後の残量を正確に算出することができなくなってしまうといった問題があった。
【０００５】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、情報の揮発の影響を受けずに、残量を検知可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するためになされた本発明のシート搬送装置は、シートが巻回されたロールシートを保持する保持部材と、保持部材が保持するロールシートから引き出されたシートを対向部材との間に挟持し、シートを搬送方向下流に搬送する搬送ローラと、搬送ローラを回転駆動するモータと、電流指令値に対応した駆動電流をモータに供給するモータ駆動手段と、モータ駆動手段に入力する電流指令値を、搬送ローラの運動が所定の目標軌跡に従うように調整して、モータを制御することで、シートを搬送する搬送制御手段と、搬送制御手段によるシートの搬送時に、搬送制御手段がモータ駆動手段に入力する電流指令値に基づき、ロールシートに巻回されたシートの残量を判定する残量判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このシート搬送装置は、ロールシートから搬送ローラへ導かれるシートの張力がシート残量によって変化することを利用して、当該シート残量を判定するものである。即ち、同一の目標軌跡を用いるシートの搬送動作では、シート残量によって生じる張力の差異を原因として、目標軌跡を実現するのに必要なモータへの入力電流量が変化する。本発明のシート搬送装置は、このような現象を利用して、シートの残量を判定する。
【０００８】
従って、この発明によれば、未使用時のシート残量から使用量を減算することにより現在のシート残量を算出する従来技術のように、直前までの残量情報の揮発によって、以後の残量算出ができなくなるのを回避することができ、従来よりも簡易且つ正確に残量を検知することができる。
【０００９】
尚、残量判定手段は、搬送制御手段によるシート搬送時に、搬送制御手段がモータ駆動手段に入力する電流指令値の内、特定時点での電流指令値に基づき、ロールシートに巻回されたシートの残量を判定する構成にすることができる。特定時点としては、目標軌跡に基づく制御開始時点から一定時間後の時点や、電流指令値がピークとなる時点等を挙げることができる。
【００１０】
このように特定時点での電流指令値に基づき、シート残量を判定するように残量判定手段を構成すれば、シート残量以外の要因での電流指令値の変動による影響を抑えて、高精度に、シート残量を判定することができる。
【００１１】
また、本発明のシート搬送装置は、電流指令値と残量との対応関係を表すテーブルを記憶するテーブル記憶手段を備えた構成にすることができる。即ち、残量判定手段は、このテーブルを参照することにより残量を判定する構成にすることできる。このようにシート搬送装置を構成すれば、試験等により電流指令値と残量との対応関係を求めて、この関係をテーブルに表現することで、高精度な残量判定を実現することができる。
【００１２】
この他、残量判定手段は、残量の判定値を揮発性の記憶手段に記憶する構成にすることができる。更に言えば、残量判定手段は、シート搬送装置の電源投入後、搬送制御手段による初回シート搬送時の電流指令値に基づき、残量を判定して、この残量の判定値を揮発性の記憶手段に記憶する構成にすることができる。このようにシート搬送装置を構成すれば、電気的にデータ書換可能な不揮発性の記録媒体を用いなくても、電源投入後の早い時期から残量情報を保持することができる。
【００１３】
また、シート搬送装置は、残量判定手段による残量の判定後、搬送制御手段によってシートが搬送される度に、当該残量の判定値をシートの搬送量分減算することにより、シート残量の判定値を更新する副残量判定手段を備えた構成にすることができる。
【００１４】
この他、シート搬送装置は、残量判定手段による残量の判定値、及び／又は、副残量判定手段による残量の判定値に基づき、ユーザに向けてシートの残量を報知する報知手段を備えた構成にすることができる。残量を報知するようにシート搬送装置を構成すれば、ロールシートの補充時期をユーザに把握させることができ、シート搬送装置の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置１の構成を表すブロック図である。
【図２】シートの搬送ローラ３３による搬送態様を示した図である。
【図３】電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの対応関係を示した図である。
【図４】残量判定用テーブルＴＢＬ１及びメッセージ定義テーブルＴＢＬ２の構成を表す図である。
【図５】シート残量ｘの判定の際に参照する電流指令値Ｉｒを説明した図である。
【図６】主制御ユニット１０が実行する残量判定処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１は、主制御ユニット１０と、印字ユニット２０と、シート搬送ユニット３０と、表示ユニット５０と、を備える。主制御ユニット１０は、装置全体を統括制御するものであり、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１５、及び、外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）３と通信可能なインタフェース１７を備える。この主制御ユニット１０は、ＲＯＭ１３に記録されたプログラムに基づく処理をＣＰＵ１１で実行することにより、画像形成装置としての機能を実現する。
【００１７】
例えば、主制御ユニット１０は、インタフェース１７を通じて外部ＰＣ３から印刷対象の画像データが入力されると、当該画像データに基づく画像をシートに形成するように、印字ユニット２０及びシート搬送ユニット３０を駆動する。
【００１８】
即ち、主制御ユニット１０は、印字ユニット２０にライン画像をシートに形成させた後、シート搬送ユニット３０に、印字ユニット２０によってシートに形成されたライン画像に対応する距離Ｄｅ分、シートを副走査方向に搬送させる処理を繰り返すことにより、印字ユニット２０及びシート搬送ユニット３０を通じて、外部ＰＣ３から入力された画像データに基づく一連の画像をシートに形成する。
【００１９】
詳述すると、印字ユニット２０は、主制御ユニット１０からの指示に従い、副走査方向の幅が距離Ｄｅに対応する幅のライン画像をシートに形成する。例えば、印字ユニット２０は、インクジェット式の記録ヘッドと、記録ヘッドを主走査方向に搬送可能なヘッド搬送機構とを備え（図示せず）、主制御ユニット１０からの指示に従い、記録ヘッドを主走査方向に移動させながら、記録ヘッドにインク液滴の吐出動作を実行させることにより、シートにライン画像を形成する構成にすることができる。
【００２０】
一方、シート搬送ユニット３０は、アダプタ３１に接続されたロールシート３１ａからシートを引き出し、このシートを印字ユニット２０による画像形成位置に搬送するものである。このシート搬送ユニット３０は、アダプタ３１と、搬送ローラ３３と、搬送ローラ３３に対向配置されるピンチローラ３４と、搬送ローラ３３を回転駆動する直流モータである搬送モータ３５と、搬送モータ３５に駆動電流を供給する駆動回路３７と、駆動回路３７に対して電流指令値Ｉｒを入力する制御器３９と、搬送ローラ３３の回転に応じたエンコーダ信号を出力するエンコーダ４１と、エンコーダ４１から入力されるエンコーダ信号に基づき搬送ローラ３３の回転量Ｑ及び回転速度Ｖを検出するエンコーダ信号処理部４３と、各時刻ｔの目標速度Ｖｒを制御器３９に入力する目標指令生成部４５とを備える。
【００２１】
アダプタ３１は、ロールシート３１ａにおける芯材（図示せず）をロールシート３１ａの軸方向の両端部にて保持することで、ロールシート３１ａを回転可能に保持するものである。このロールシート３１ａは、その軸方向がシート搬送方向である副走査方向とは垂直な主走査方向と平行となるように、アダプタ３１に接続される。
【００２２】
一方、搬送ローラ３３は、軸方向がロールシート３１ａと同様に主走査方向と平行となるように、画像形成装置１の筐体内に取り付けられてなるものである。搬送ローラ３３は、図２に示すように、ロールシート３１ａから引き出されたシートを、対向配置されるピンチローラ３４と共に挟持した状態で、搬送モータ３５からの動力を受けて回転し、シートをロールシート３１ａから引き出しながらシート搬送方向下流に搬送する。
【００２３】
また、駆動回路３７は、制御器３９から入力された電流指令値Ｉｒに対応した駆動電流を搬送モータ３５に供給して搬送モータ３５を回転駆動するものである。
制御器３９は、エンコーダ信号処理部４３から入力される搬送ローラ３３の回転速度Ｖと目標指令生成部４５から入力される目標速度Ｖｒとの偏差Ｅ＝Ｖｒ−Ｖを、所定伝達関数に入力し、偏差Ｅがゼロに収束する方向の電流指令値Ｉｒを算出する。そして、これを駆動回路３７に入力する。このようにして制御器３９は、駆動回路３７に入力する電流指令値Ｉｒを、搬送ローラ３３の運動が予め設定された目標速度軌跡に従うように調整して、搬送モータ３５を制御する。これによって、シートを、距離Ｄｅずつ搬送方向下流に搬送する。
【００２４】
また、エンコーダ４１は、搬送ローラ３３の回転軸又は搬送モータ３５の回転軸に取り付けられるロータリエンコーダであり、搬送ローラ３３の回転に応じたパルス状のエンコーダ信号としてのＡ相信号及びＢ相信号をエンコーダ信号処理部４３に入力する。
【００２５】
エンコーダ信号処理部４３は、Ａ相信号及びＢ相信号の位相差に基づき搬送ローラ３３の回転方向を特定すると共に、Ａ相信号及びＢ相信号の少なくとも一方におけるパルス幅を逐次計測して、パルス幅の逆数を、搬送ローラ３３の回転速度Ｖとして検出する。また、Ａ相信号及びＢ相信号の少なくとも一方の立ち上がりエッジに基づき、搬送ローラ３３の回転量Ｑ（間接的には、シートの搬送量）を検出する。
【００２６】
また、目標指令生成部４５は、主制御ユニット１０を通じて予め設定された目標速度軌跡に従って、各時刻ｔの目標速度Ｖｒを制御器３９に入力する。
ところで、本実施例の主制御ユニット１０は、印字ユニット２０及びシート搬送ユニット３０を通じてシートに画像を形成する機能の他、制御器３９が駆動回路３７に入力する電流指令値Ｉｒに基づき、ロールシートの残量ｘを判定する機能を有する。
【００２７】
このシート残量ｘの判定原理は、次のようなものである。図２に示すように、搬送ローラ３３によってロールシートに巻回されたシートが引き出されるようにして搬送される態様を考えた場合、搬送ローラ３３からシートに力が作用する点Ｐｌでの張力Ｆｌと、ロールシートからシートが引き出される点Ｐｒでのシートの張力Ｆｒとが一致する関係を利用して、次の関係式を得ることができる。
【００２８】
【数１】
モータトルクτは、モータ駆動電流Ｉと比例関係にあり、張力Ｆｌは、モータトルクτと比例関係にあることから、張力Ｆｌは、比例係数Ｋ，Ｋtを用いて次式で表すことができる。
【００２９】
【数２】
一方、張力Ｆｒは、ロールシートのイナーシャＪr及びロールシートの半径Ｒr及びロールシートの回転角θrを用いて次式で表すことができる。
【００３０】
【数３】
従って、これらの関係を利用すると、式（１）を導出することができる。
【００３１】
ここで、ロールシートのイナーシャＪrは、ロールシートの質量Ｍ及びロールシートの横幅（軸方向の幅）Ｌを用いて、次式で表すことができる。
【００３２】
【数４】
更に、ロールシート質量Ｍ及びロールシート径Ｒrは、ロールシートにおけるシート残量ｘを変数に有する次式で表すことができる。ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは、ロールシートの構成によって定まる定数である。
【００３３】
【数５】
また、ロールシートの角加速度については、シート残量ｘを、時間変数ｔを用いて式ｘ＝Ｚ−ｖｔで表現すると共に、式（６）の関係式を用いると、次式で表すことができる。
【００３４】
【数６】
尚、ここでは、時刻ｔ＝０の時点でのシート残量として定数Ｚを形式的に設定する。また、ｖは、ロールシートから引き出されるときのシート速度であり、ａは、ロールシートの回転加速度（周加速度）である。
【００３５】
従って、モータ駆動電流Ｉとシート残量ｘとの間には、次の関係が成立する。
【００３６】
【数７】
式（８）における速度ｖは、搬送ローラ３３の回転速度Ｖに対応し、加速度ａは、搬送ローラ３３の回転加速度ｄＶ／ｄｔに対応する。ここで、搬送ローラ３３がある特定の速度Ｖ及び加速度ｄＶ／ｄｔで回転するときのモータ駆動電流Ｉを参照することを前提とすると、式（８）における速度ｖ及び加速度ａは、定数とみなすことができ、図３にグラフで示すようなモータ駆動電流Ｉとシート残量ｘとの関係が定まる。図３に示すように、モータ駆動電流Ｉは、シート残量ｘに対して単調増加する性質を有する。
【００３７】
本実施例では、このような関係を利用して、シート残量ｘを判定するように画像形成装置１を構成している。但し、本実施例では、制御器３９が駆動回路３７に入力する電流指令値Ｉｒと、駆動回路３７から搬送モータ３５に供給される駆動電流Ｉとが一致するとの仮定の下で、電流指令値Ｉｒからシート残量ｘを判定する。
【００３８】
即ち、搬送ローラ３３が特定の速度Ｖ及び加速度ｄＶ／ｄｔを採るときの電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係を試験や机上計算により求め、この電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係をテーブルとしてＲＯＭ１３に記録する。そして、主制御ユニット１０では、搬送ローラ３３が特定の速度Ｖ及び加速度ｄＶ／ｄｔを採るときの電流指令値Ｉｒを、制御器３９から取得して、ＲＯＭ１３に記録したテーブルに基づき、シート残量ｘを判定するといった具合である。
【００３９】
具体的に、本実施例の画像形成装置１は、ＲＯＭ１３に図４に示すような残量判定用テーブルＴＢＬ１を有する。この残量判定用テーブルＴＢＬ１は、電流指令値Ｉｒが採りえる範囲を複数区間に細分化した区間毎に、この区間の電流指令値Ｉｒに対応するシート残量ｘの情報を有する。各区間の幅は、シート残量の判定誤差及びテーブルのデータサイズ等を考慮して定めることができる。
【００４０】
尚、シート搬送ユニット３０によるシートの搬送過程では、目標速度軌跡に従い、搬送ローラ３３が静止状態から加速して一定速度まで到達し、その後減速する。このため、本実施例では、加速区間の目標速度軌跡における加速度最大の地点ＰＭ（図５参照）での目標速度Ｖｒ及び目標加速度ｄＶｒ／ｄｔを基準に、この速度Ｖｒ及び加速度ｄＶｒ／ｄｔで搬送ローラ３３が回転する際の電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係を求め、残量判定用テーブルＴＢＬ１を生成している。
【００４１】
このように、加速度最大の地点ＰＭでの目標速度Ｖｒ及び目標加速度ｄＶｒ／ｄｔを基準に、電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係を求め、残量判定用テーブルＴＢＬ１を生成するのは、加速度と電流指令値Ｉｒとの間には比例関係があり、図５に示すように目標速度軌跡における加速度最大の時点ＰＭでは、電流指令値Ｉｒが最大値（極大値）Ｉｍａｘを採るためである。電流指令値Ｉｒが最大値（極大値）を採れば、シート残量ｘの判定誤差を抑えることができ、精度よくシート残量ｘを判定することができる。また、シート残量ｘの判定に際しては、電流指令値Ｉｒの最大値（極大値）Ｉｍａｘを検出することで、加速度最大の地点ＰＭでの電流指令値Ｉｒを精度よく特定することができる。このため、本実施例では、加速区間の目標速度軌跡における加速度最大の地点ＰＭでの目標速度Ｖｒ及び目標加速度ｄＶｒ／ｄｔを基準に、電流指令値Ｉｒとシート残量ｘとの関係を求め、この関係を用いて、残量判定用テーブルＴＢＬ１を生成している。
【００４２】
また、図４に示すように、本実施例では、ＲＯＭ１３に、シート残量ｘに対して表示ユニット５０に表示すべきメッセージが定義されたメッセージ定義テーブルＴＢＬ２が登録されている。このメッセージ定義テーブルＴＢＬ２は、シート残量ｘが採りえる範囲を数区間に分割してなる区間毎に、表示ユニット５０に表示すべきシートの残量レベルを表すメッセージの情報が関連付けられてなるものである。
【００４３】
図４に示す例では、シート残量ｘに応じて表示ユニット５０に表示すべきメッセージが四段階に定められている。本実施例の画像形成装置１は、シート残量ｘに応じて表示ユニット５０に表示するメッセージを、このメッセージ定義テーブルＴＢＬ２に従って切り替える。これによって、シート残量ｘの情報をユーザに報知する。
【００４４】
続いて、主制御ユニット１０が、シート搬送ユニット３０に目標速度軌跡に従う搬送モータ３５の制御（距離Ｄｅ分のシート搬送動作）を開始させる際に並行して実行する残量判定処理について、図６を用いて説明する。
【００４５】
図６に示す残量判定処理を開始すると、主制御ユニット１０は、今回のシート搬送ユニット３０による搬送モータ３５の制御プロセスが、画像形成装置１に対する電源投入後の初回の制御プロセスであるか否かを判断し（Ｓ１１０）、初回の制御プロセスであると判断すると（Ｓ１１０でＹｅｓ）、制御器３９から駆動回路３７に入力される電流指令値Ｉｒの情報を逐次取得して加速区間における電流指令値Ｉｒの最大値Ｉｍａｘを検出すると共に、エンコーダ信号処理部４３から入力される搬送ローラ３３の回転量Ｑに基づき、電流指令値Ｉｒが最大値Ｉｍａｘとなった時点での搬送ローラ３３の回転量Ｑ０を特定する（Ｓ１２０）。尚、初回の制御プロセスであるか否かの判断は、ＲＡＭ１５にシート残量ｘｍが記憶されているか否かに基づく。即ち、ＲＡＭ１５にシート残量ｘｍが記憶されていなければ、初回の制御プロセスと判断し、ＲＡＭ１５にシート残量ｘｍが記憶されていれば、初回以降の制御プロセスと判断する。
【００４６】
更に、ここで検出した電流指令値Ｉｒの最大値Ｉｍａｘに基づき、最大値Ｉｍａｘを検出した時点でのシート残量ｘｎを、残量判定用テーブルＴＢＬ１を参照して判定する（Ｓ１３０）。即ち、残量判定用テーブルＴＢＬ１において細分化された電流指令値Ｉｒの区間であって、Ｓ１２０で検出した最大値Ｉｍａｘが属する区間に関連付けられたシート残量ｘを、上記シート残量ｘｎに判定する。シートの搬送条件に応じて、目標速度軌跡が異なるため、この残量判定用テーブルＴＢＬ１は、シートの搬送条件に応じて複数設定されている。
【００４７】
そして、この判定値（シート残量ｘｎ）を、ＲＡＭ１５にシート残量ｘｍとして記憶保持する（Ｓ１４０）。更に、このシート残量ｘｍに基づき、表示ユニット５０に表示すべきメッセージを、ＲＯＭ１３が記憶するメッセージ定義テーブルＴＢＬ２を参照して特定し、このメッセージを表示ユニット５０に表示する（Ｓ１５０）。即ち、メッセージ定義テーブルＴＢＬ２において、シート残量ｘｍが属する区間に対応付けられたメッセージを、表示対象のメッセージに選択し、このメッセージを表示ユニット５０に表示する。但し、Ｓ１５０では、既に表示されているメッセージを更新するようにして、表示ユニット５０にシート残量ｘｍに対応するメッセージを表示する。その後、Ｓ１６０に移行する。
【００４８】
Ｓ１６０では、搬送モータ３５が減速・停止され、搬送モータ３５の制御プロセスが一旦終了するまで待機し、搬送モータ３５の制御が一旦終了した時点でのエンコーダ信号処理部４３から入力される搬送ローラ３３の回転量Ｑ１に基づき、最大値Ｉｍａｘの検出時点から現時点までのシート搬送量δ＝Ｑ１−Ｑ０を算出する。その後、ＲＡＭ１５が記憶するシート残量ｘｍを、シート搬送量δ引いた値に更新する（Ｓ１８０）。更に、当該更新後のシート残量ｘｍに基づき、表示ユニット５０に表示すべきメッセージを、ＲＯＭ１３が記憶するメッセージ定義テーブルＴＢＬ２を参照して特定し、このメッセージを表示ユニット５０に表示する（Ｓ１９０）。その後、当該残量判定処理を終了する。
【００４９】
一方、主制御ユニット１０は、今回のシート搬送ユニット３０による搬送モータ３５の制御プロセスが、画像形成装置１に対する電源投入後の初回の制御プロセスではないと判断すると（Ｓ１１０でＮｏ）、Ｓ１７０に移行し、制御プロセス開始時点でエンコーダ信号処理部４３から入力される搬送ローラ３３の回転量Ｑ０と、制御プロセス終了時点での搬送ローラ３３の回転量Ｑ１から、今回の制御プロセスによるシート搬送量δ＝Ｑ１−Ｑ０を算出する（Ｓ１７０）。
【００５０】
その後、ＲＡＭ１５が記憶するシート残量ｘｍを、Ｓ１７０で算出したシート搬送量δ分引いた値に更新し（Ｓ１８０）、このシート残量ｘｍに基づき、表示ユニット５０に表示すべきメッセージを、メッセージ定義テーブルＴＢＬ２から特定し、このメッセージを表示ユニット５０に表示する（Ｓ１９０）。その後、当該残量判定処理を終了する。
【００５１】
以上、本実施例の画像形成装置１の構成について説明したが、本実施例によれば、画像形成装置１に対する電源投入後の初回の制御プロセスにおける電流指令値Ｉｒに基づき、シート残量ｘを判定し、これをＲＡＭ１５に記憶保持して、以後、シートの搬送量δに応じてシート残量ｘｍを更新する。
【００５２】
そして、電流指令値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作では、未使用時からのシート使用量の情報を保持していなくても、シート残量ｘを精度よく特定することができる。従って、本実施例によれば、未使用時からのシート使用量の情報が失われると、以後のシート残量の検出動作ができなくなる従来の問題を解消することができて、利便性の高い画像形成装置１を構成することができる。
【００５３】
ところで、上記実施例と「特許請求の範囲」との対応関係は次の通りである。即ち、「特許請求の範囲」記載の保持部材は、画像形成装置１が備えるアダプタ３１に対応し、モータ駆動手段は、駆動回路３７に対応し、搬送制御手段は、制御器３９に対応する。また、残量判定手段は、主制御ユニット１０が実行する残量判定処理にて実現されている。特に、残量判定手段が、残量の判定値を揮発性の記憶手段に記憶する動作は、シート残量ｘｍをＲＡＭ１５に記憶する動作に対応する。また、テーブル記憶手段は、ＲＡＭ１５における残量判定用テーブルＴＢＬ１の記憶領域に対応する。この他、副残量判定手段は、残量判定処理におけるＳ１８０の処理に対応する。また、報知手段は、表示ユニット５０及び残量判定処理におけるＳ１５０，Ｓ１９０処理に対応する。
【００５４】
また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例では、電源投入後の初回の制御プロセス以外では電流指令値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作を行わないが、画像形成装置１は、初回の制御プロセス以外の各制御プロセスにおいても、電流指令値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作を行う構成にされてもよい。即ち、残量判定処理におけるＳ１１０，Ｓ１７０を省略して、常にＳ１２０以降の処理を実行するように、画像形成装置１は構成されてもよい。
【００５５】
また、前回の搬送にてＲＡＭ１５に記憶されたシート残量ｘｍが所定量以上であれば、電流値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作を行い、所定量以下であれば搬送ローラ３３の回転量に基づいてシート残量ｘを算出するようにしてもよい。
【００５６】
他に、Ｓ１５０でシート残量ｘｍに対応する残量レベルを表すメッセージの表示後は、搬送ローラ３３の回転量δによるシート残量ｘｍの更新を行わなくても良い。即ち、電流指令値Ｉｒに基づくシート残量ｘの判定動作処理においては、Ｓ１６０〜Ｓ１９０の処理を省略し、Ｉｍａｘに対応する時点でのシート残量ｘに基づいて残量レベルを判断するのみでも良い。
【００５７】
更に、上記実施例では、電流指令値Ｉｒの最大値Ｉｍａｘを検出し、その検出された電流指令値Ｉｒに基づいてシート残量ｘの判定動作を行ったが、搬送ローラ３３の駆動開始から予め設定された時間における電流指令値Ｉｒに基づいてシート残量ｘを判定しても良い。搬送ローラ３３は、所定の駆動軌跡に従うよう制御されていることから、特定の速度Ｖ及び加速度ｄＶ／ｄｔとなる時点は、同じ駆動軌跡を用いて制御されていれば、常に同じタイミングとなる。従って、駆動開始から予め設定された特定の時点における電流指令値Ｉｒに基づいてシート残量ｘを判定することも可能である。尚、搬送ローラ３３は、目標速度軌跡ではなく目標位置軌跡や目標加速度軌跡に従うよう制御されても良い。
【符号の説明】
【００５８】
１…画像形成装置、１０…主制御ユニット、１１…ＣＰＵ、１３…ＲＯＭ、１５…ＲＡＭ、１７…インタフェース、２０…印字ユニット、３０…シート搬送ユニット、３１…アダプタ、３１ａ…ロールシート、３３…搬送ローラ、３４…ピンチローラ、３５…搬送モータ、３７…駆動回路、３９…制御器、４１…エンコーダ、４３…エンコーダ信号処理部、４５…目標指令生成部、５０…表示ユニット、ＴＢＬ１…残量判定用テーブル、ＴＢＬ２…メッセージ定義テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートが巻回されたロールシートを保持する保持部材と、
前記保持部材が保持する前記ロールシートから引き出されたシートを対向部材との間に挟持し、当該シートを搬送方向下流に搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを回転駆動するモータと、
電流指令値に対応した駆動電流を前記モータに供給するモータ駆動手段と、
前記モータ駆動手段に入力する前記電流指令値を、前記搬送ローラの運動が所定の目標軌跡に従うように調整して、前記モータを制御することで、前記シートを搬送する搬送制御手段と、
前記搬送制御手段による前記シートの搬送時に、前記搬送制御手段が前記モータ駆動手段に入力する電流指令値に基づき、前記ロールシートに巻回されたシートの残量を判定する残量判定手段と、
を備えることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記残量判定手段は、前記搬送制御手段による前記シートの搬送時に、前記搬送制御手段が前記モータ駆動手段に入力する電流指令値の内、特定時点での前記電流指令値に基づき、前記ロールシートに巻回されたシートの残量を判定すること
を特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記電流指令値と前記残量との対応関係を表すテーブルを記憶するテーブル記憶手段
を備え、
前記残量判定手段は、前記テーブルを参照して前記残量を判定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
揮発性の記憶手段を備え、
前記残量判定手段は、前記残量の判定値を前記揮発性の記憶手段に記憶する構成にされ、前記シート搬送装置の電源投入後、前記搬送制御手段による初回のシート搬送時における前記電流指令値に基づき、前記残量を判定して、前記残量の判定値を前記揮発性の記憶手段に記憶すること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記残量判定手段による前記残量の判定後、前記搬送制御手段によって前記シートが搬送される度に、当該残量の判定値を前記シートの搬送量分減算することにより、前記残量の判定値を更新する副残量判定手段
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記残量判定手段による前記残量の判定値に基づき、ユーザに向けて前記シートの残量を報知する報知手段
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記副残量判定手段による更新後の前記残量の判定値に基づき、ユーザに向けて前記シートの残量を報知する報知手段
を備えることを特徴とする請求項５記載のシート搬送装置。
【請求項１】
シートが巻回されたロールシートを保持する保持部材と、
前記保持部材が保持する前記ロールシートから引き出されたシートを対向部材との間に挟持し、当該シートを搬送方向下流に搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを回転駆動するモータと、
電流指令値に対応した駆動電流を前記モータに供給するモータ駆動手段と、
前記モータ駆動手段に入力する前記電流指令値を、前記搬送ローラの運動が所定の目標軌跡に従うように調整して、前記モータを制御することで、前記シートを搬送する搬送制御手段と、
前記搬送制御手段による前記シートの搬送時に、前記搬送制御手段が前記モータ駆動手段に入力する電流指令値に基づき、前記ロールシートに巻回されたシートの残量を判定する残量判定手段と、
を備えることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記残量判定手段は、前記搬送制御手段による前記シートの搬送時に、前記搬送制御手段が前記モータ駆動手段に入力する電流指令値の内、特定時点での前記電流指令値に基づき、前記ロールシートに巻回されたシートの残量を判定すること
を特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記電流指令値と前記残量との対応関係を表すテーブルを記憶するテーブル記憶手段
を備え、
前記残量判定手段は、前記テーブルを参照して前記残量を判定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
揮発性の記憶手段を備え、
前記残量判定手段は、前記残量の判定値を前記揮発性の記憶手段に記憶する構成にされ、前記シート搬送装置の電源投入後、前記搬送制御手段による初回のシート搬送時における前記電流指令値に基づき、前記残量を判定して、前記残量の判定値を前記揮発性の記憶手段に記憶すること
を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記残量判定手段による前記残量の判定後、前記搬送制御手段によって前記シートが搬送される度に、当該残量の判定値を前記シートの搬送量分減算することにより、前記残量の判定値を更新する副残量判定手段
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記残量判定手段による前記残量の判定値に基づき、ユーザに向けて前記シートの残量を報知する報知手段
を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記副残量判定手段による更新後の前記残量の判定値に基づき、ユーザに向けて前記シートの残量を報知する報知手段
を備えることを特徴とする請求項５記載のシート搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２１３４５２（Ｐ２０１１−２１３４５２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８３３８７（Ｐ２０１０−８３３８７）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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