説明

プリンタおよび印刷媒体の有無の判定方法

【課題】取込ローラの摩耗を抑制するとともに、簡易な構成で前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定できる構成を備えたプリンタを提供すること。
【解決手段】印刷用紙に印刷を行うプリンタは、前面側から内部に供給される印刷用紙がセットされるとともに、印刷用紙の重送を防止するための摩擦部材が底面に取り付けられている前面給紙カセット14と、摩擦部材に対向可能に配置され前面給紙カセット14にセットされた印刷用紙をプリンタの内部に取り込む取込ローラ15と、取込ローラ15を駆動するASFモータ29と、ASFモータ29の負荷に基づいて前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙の有無を判定する判定手段を有する制御部35とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プリンタおよび印刷媒体の有無の判定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
印刷用紙等の所定の印刷媒体へ印刷を行うインクジェットプリンタとして、プリンタの後面側から内部へ印刷用紙が供給されるいわゆる後面給紙型のプリンタが知られている(たとえば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のプリンタは、内部に印刷用紙が供給された否かを判断するための紙検出装置を備えている。この紙検出装置は、印刷ヘッドが搭載されるキャリッジと、印刷用紙を内部に供給するための給紙ローラとの間に配置されている。また、後面側に配置される給紙ホッパにセットされる印刷用紙の有無は、この紙検出装置で検出される。すなわち、給紙ローラの回転開始後の所定時間内に、紙検出装置が印刷用紙を検出しない場合には、給紙ホッパ上に印刷用紙がないと判定される。
【0003】
また、印刷用紙へ印刷を行うインクジェットプリンタとして、プリンタの前面側から印刷用紙が供給可能に構成されたいわゆる前面給紙型のプリンタが知られている(たとえば、特許文献2参照)。特許文献2に記載のプリンタは、後面側からの印刷用紙の供給も可能に構成されている。そして、前面側から供給される印刷用紙は一旦、後面側に向かって搬送され、その後、搬送方向が反転されて、後面側から供給される印刷用紙と共通の経路で搬送される。また、前面給紙型のプリンタでは一般に、前面側から供給される印刷用紙は、前面側の給紙カセット(前面給紙カセット)にセットされ、この給紙カセットにセットされた印刷用紙は、所定の力で圧接された取込ローラによって、内部に取り込まれる。
【0004】
【特許文献1】特開2005−212101号公報
【特許文献2】特開2006−89147号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のように、前面給紙型のプリンタでは一般に、前面側から供給される印刷用紙は一旦、後面側に向かって搬送され、その後、搬送方向が反転されて、前面側に向かって搬送される。そのため、キャリッジと給紙ローラとの間に配置された特許文献1に記載の紙検出装置が前面給紙型のプリンタに用いられる場合、後面側の給紙ホッパから紙検出装置まで印刷用紙の搬送距離に比べ、前面給紙カセットから紙検出装置までの印刷用紙の搬送距離が長くなる。したがって、特許文献1に記載の紙検出装置を用いて、前面給紙カセット内の印刷用紙の有無を判定する構成とした場合、前面給紙カセットに印刷用紙がないと判定されるまでの取込ローラの回転時間は、後面側の給紙ホッパに印刷用紙がないと判定されるまでの給紙ローラの回転時間よりも長くなる。
【0006】
このように、特許文献1に記載の紙検出装置を前面給紙型のプリンタに用い、この紙検出装置で前面給紙カセット内の印刷用紙の有無を検出する構成とした場合、前面給紙カセットに印刷用紙がないときには、取込ローラは印刷用紙がない状態でより長い時間回転する。また、印刷用紙がない場合には、取込ローラは前面給紙カセットの底面に圧接した状態で回転する。そのため、取込ローラの摩耗が問題となる。
【0007】
そこで、本発明の課題は、取込ローラの摩耗を抑制するとともに、簡易な構成で前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定できる構成を備えたプリンタを提供することにある。また、本発明の課題は、取込ローラの摩耗を抑制するとともに、簡易な構成で前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定できる印刷媒体の有無の判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の課題を解決するため、本発明は、印刷媒体に印刷を行うプリンタにおいて、プリンタの前面側からプリンタの内部に供給される印刷媒体がセットされるとともに、印刷媒体の重送を防止するための摩擦部材が底面に取り付けられている前面給紙カセットと、摩擦部材に対向可能に配置され前面給紙カセットにセットされた印刷媒体をプリンタの内部に取り込む取込ローラと、取込ローラを駆動するモータと、モータの負荷に基づいて前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定する判定手段を有する制御部とを備えることを特徴とする。
【0009】
本発明のプリンタでは、取込ローラに対向する摩擦部材が前面給紙カセットに取り付けられている。また、取込ローラを駆動するモータの負荷に基づいて前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定している。そのため、前面給紙カセットに印刷媒体がない場合には、取込ローラが摩擦部材に圧接して回転することで大きく変動するモータの負荷に基づいて早期に、前面給紙カセットに印刷媒体がないことを検出できる。したがって、前面給紙カセットに印刷媒体がない場合には早期に、取込ローラを停止できる。その結果、取込ローラの摩耗を抑制しながら、前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定できる。また、取込ローラに摩耗が生じないようにトルクリミッタを取込ローラに取り付けたり、別途、印刷媒体の有無を検出する検出装置を設ける等の複雑な構成を採用しなくても、モータの負荷を用いた簡易な構成で前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定できる。
【0010】
本発明において、判定手段は、所定の時間間隔でモータの負荷値と所定の設定値との比較を行い、負荷値がN回連続(Nは2以上の整数)で設定値に達するまたは設定値を超える場合に、前面給紙カセットに印刷媒体がないと判定することが好ましい。このように構成すると、前面給紙カセット内の印刷媒体が1枚のみである場合等であっても、この印刷媒体の取込が可能になる。すなわち、前面給紙カセット内に複数枚の印刷媒体がセットされている場合には、取込ローラで内部に取り込まれる印刷媒体に生じる摩擦抵抗は、印刷媒体と印刷媒体との間の摩擦係数に基づいて生じるのに対し、前面給紙カセット内の印刷媒体が1枚のみである場合には、内部に取り込まれる印刷媒体に生じる摩擦抵抗は、印刷媒体と摩擦部材との間の摩擦係数に基づいて生じる。そのため、前面給紙カセット内の印刷媒体が1枚のみである場合には、モータの負荷値が一時的に高くなることもあるが、このように構成することで、モータの負荷値が一時的に高くなっても直ちに印刷媒体がないとの判定がされなくなる。その結果、前面給紙カセット内の印刷媒体が1枚のみである場合等であっても、この印刷媒体の取込が可能になる。
【0011】
本発明において、制御部は、比例制御と積分制御と微分制御とを組み合わせてモータの現行回転速度を目標回転速度に収束させる制御であるPID制御を行う速度制御部を備え、判定手段は、モータを一定速で回転させるための定速制御時に、負荷値がN回連続で設定値に達するまたは設定値を超える場合に、前面給紙カセットに印刷媒体がないと判定することが好ましい。PID制御でモータが制御される場合、通常の動作では、モータの加速制御時にモータ負荷値が急激に上昇することはあまりない。そのため、このように構成すると、前面給紙カセット内の印刷媒体の有無を適切に判定できる。
【0012】
本発明において、判定手段は、モータを加速させるための加速制御時に、負荷値が設定値に達するまたは設定値を超える場合に、内部で異常が発生したと判定することが好ましい。上述のように、PID制御でモータが制御される場合、通常の動作では、モータの加速制御時にモータ負荷値が急激に上昇することはあまりない。そのため、このように構成すると、プリンタ内部に異常が発生したことを適切に検出できる。
【0013】
また、上記の課題を解決するため、本発明の印刷媒体の有無の判定方法は、前面側からプリンタの内部に供給される印刷媒体が、印刷媒体の重送を防止するための摩擦部材が底面に取り付けられている前面給紙カセットにセットされる場合、前面給紙カセットにセットされた印刷媒体を内部に取り込むために摩擦部材に対向可能に配置される取込ローラを駆動するモータの負荷に基づいて、前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定する判定ステップを備えることを特徴とする。
【0014】
本発明の印刷媒体の有無の判定方法は、取込ローラに対向する摩擦部材が前面給紙カセットに取り付けられた前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を取込ローラを駆動するモータの負荷に基づいて判定する判定ステップを備えている。そのため、取込ローラの摩耗を抑制するとともに、モータの負荷を用いた簡易な構成で前面給紙カセットにセットされる印刷媒体の有無を判定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態にかかるプリンタおよび印刷媒体の有無の判定方法を図面に基づいて説明する。
【0016】
(プリンタの概略構成)
図1は、本発明の実施の形態にかかるプリンタ1の主要部の概略構成を示す側面図である。図2は、図1に示す前面給紙カセット14の構成を示す斜視図である。図3は、図1に示す取込ローラ15に関連する部分の構成を模式的に示す図である。
【0017】
本形態のプリンタ1は、印刷媒体となる印刷用紙P等に対してインク滴を吐出して印刷を行うインクジェットプリンタであり、図1に示すように、前面側(図1の左側)および後面側(図1の右側)の両面側からの印刷用紙Pの供給が可能となるように構成されている。このプリンタ1は、図1に示すように、インク滴を吐出する印刷ヘッド2が搭載されたキャリッジ3と、印刷用紙Pを副走査方向SSへ搬送するためのPF駆動ローラ5、PF従動ローラ6、排紙駆動ローラ7および排紙従動ローラ8と、印刷ヘッド2のインク吐出面(図1の下面)と対向するプラテン9とを備えている。なお、本形態における印刷媒体には、通常の文書印刷に使用される普通紙、写真の印刷に使用される写真用紙、普通紙や写真用紙よりも厚い厚紙等の印刷用紙Pの他に、シールやOHPシート等の透明フィルム等が含まれる。
【0018】
キャリッジ3は、図示を省略するCRモータに連結されており、このCRモータで駆動されるとともにガイドシャフト4に案内されて主走査方向(図1の紙面垂直方向)へ移動する。PF駆動ローラ5および排紙駆動ローラ7は、図示を省略するPFモータに連結されている。PF従動ローラ6、排紙従動ローラ8は、それぞれPF駆動ローラ5、排紙駆動ローラ7に当接するように付勢されている。
【0019】
また、本形態のプリンタ1は、図1に示すように、印刷用紙Pを後面側から供給するための構成として、後面側から供給される印刷用紙Pが載置される後面給紙ホッパ10と、後面給紙ホッパ10に載置された印刷用紙Pをプリンタ1の内部へ供給する給紙ローラ11と、印刷用紙Pの重送(複数枚の印刷用紙Pがプリンタ1の内部へ1度に給紙されること)を防止するためのリタードローラ12とを備えている。これらの構成は、図1に示すように、キャリッジ3よりも後面側に配置されている。また、リタードローラ12は、後面側から給紙が行われる場合に、図1に示すように、給紙ローラ11に圧接し、後面側から給紙が行われない場合には、給紙ローラ11から離れる。
【0020】
また、プリンタ1は、印刷用紙Pを前面側から供給するための構成として、前面側から供給される印刷用紙Pがセットされる前面給紙カセット14と、前面給紙カセット14にセットされた印刷用紙Pをプリンタ1の内部に取り込む取込ローラ15と、取込ローラ15を回転可能に保持するアーム16と、取込ローラ15によって取り込まれる印刷用紙Pが通過する搬送路17と、搬送路17を通過する印刷用紙Pを搬送するための搬送駆動ローラ18および搬送従動ローラ19とを備えている。これらの構成は、図1に示すように、キャリッジ3および後面給紙ホッパ10等の下方に配置されている。
【0021】
本形態では、図1に示すように、後面側から供給される印刷用紙Pは、そのまま前面側に向かって搬送される。また、前面側から供給される印刷用紙Pはまず、後面側に向かって搬送を開始され、その後、略円弧状に形成された搬送路17で搬送方向が反転されて、後面側から供給される印刷用紙Pと共通の経路で前面側に向かって搬送される。
【0022】
前面給紙カセット14は、図2に示すように、印刷用紙Pの幅方向の端部、長さ方向の端部をそれぞれ案内するための端部ガイド22、23を備えている。また、前面給紙カセット14の後面側には、前面給紙カセット14にセットされた印刷用紙Pの先端が当接するとともにプリンタ1の内部へ取り込まれる印刷用紙Pの先端が摺接する摺接部24が形成され、前面給紙カセット14の底面には、コルク等の摩擦係数の比較的大きな材料で形成された摩擦部材25が2個取り付けられている。この摩擦部材25は、前面給紙カセット14の後面側に取り付けられ、印刷用紙Pの重送を防止する機能を果たしている。
【0023】
取込ローラ15は、アーム16の先端に取り付けられている。アーム16は、基端側に取り付けられた揺動軸16aを中心に揺動可能となっている。そして、前面側から給紙が行われる場合には、図1の実線で示すように、取込ローラ15は、印刷用紙Pの上面に圧接し、前面側から給紙が行われない場合には、図1の二点鎖線で示すように、印刷用紙Pの上面から離れる。本形態では、この取込ローラ15は、印刷用紙Pの先端がPF駆動ローラ5およびPF従動ローラ6に到達するまで、印刷用紙Pをプリンタ1の内部へ搬送する。そして、印刷用紙Pの先端がPF駆動ローラ5等に到達すると、取込ローラ15は図1の二点鎖線で示す状態となる。すなわち、印刷時の印刷用紙Pは、PF駆動ローラ5等によって搬送され、印刷時には、取込ローラ15は、印刷用紙Pの上面に圧接していない。なお、取込ローラ15は、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないときに、摩擦部材25に圧接可能となる位置に配置されている。
【0024】
また、取込ローラ15は、図3に示すように、遊星歯車列26、複数のベルト27および複数のプーリ28を介してASFモータ29に連結されている。また、給紙ローラ11も、遊星歯車列26等を介してASFモータ29に連結されている(図3では、給紙ローラ11の図示を省略)。本形態では、ASFモータ29が一方向へ回転すると、遊星歯車列26の作用によって、取込ローラ15が回転して、前面側から印刷用紙Pがプリンタ1の内部に取り込まれる。また、ASFモータ29が他方向へ回転すると、遊星歯車列23の作用によって、給紙ローラ11が回転して、後面側から印刷用紙Pがプリンタ1の内部に取り込まれる。
【0025】
ASFモータ29の回転軸には、図3に示すように、ロータリスケール32が取り付けられている。このロータリスケール32とフォトセンサ33とから構成されるロータリエンコーダ34によって、ASFモータ29の回転速度や回転位置の検出が行われる。また、ロータリエンコーダ34からの出力信号は、制御部35に入力される。なお、本形態のASFモータ29は、DC(直流)モータである。また、本形態では、ASFモータ29の制御方法として、電圧制御の1つであるPWM(Pulse Width Modulation)制御が採用されるとともに、比例制御と積分制御と微分制御とを組み合わせてASFモータ29の現行回転速度を目標回転速度に収束させる制御であるPID制御が採用されている。
【0026】
搬送駆動ローラ18および搬送従動ローラ19は、図1に示すように、搬送路17の途中に配置されている。搬送駆動ローラ18は図示を省略するモータに連結されている。また、搬送従動ローラ19は、取込ローラ15によって前面側から印刷用紙Pが取り込まれる場合に、図1の実線で示すように、搬送駆動ローラ18に圧接し、前面側から給紙が行われない場合には、図1の二点鎖線で示すように、搬送駆動ローラ18から離れる。
【0027】
さらに、本形態のプリンタ1は、内部へ取り込まれた印刷用紙Pの通過等を検出するための紙検出装置37を備えている。本形態の紙検出装置37は、図示を省略する発光素子と受光素子とを備える光学式の検出装置であり、印刷用紙Pの幅方向の一端部分を検出する。また、紙検出装置37は、キャリッジ3よりも後面側に配置されるPF駆動ローラ5と給紙ローラ11との間に配置されている。
【0028】
(制御部の概略構成)
図4は、図3に示す制御部35とその周辺部の概略構成を示すブロック図である。図5は、図4に示すPID制御部43から出力される制御信号SGの波形の一例を示す図である。図6は、図3に示すASFモータ29の回転速度とデューティ値との関係を説明するための図であり、(A)はASFモータ29の目標速度曲線の一例を示し、(B)は前面給紙カセット14に印刷用紙PがセットされていないときのASFモータ29のデューティ値の変化の一例を示し、(C)は前面給紙カセット14に印刷用紙PがセットされていないときのASFモータ29の現行回転速度の変化の一例を示す。図7は、図1に示す印刷用紙Pが前面給紙カセット14に適切にセットされていない状態を示す図である。なお、図4には、ASFモータ29に関連する制御部35の構成のみが図示されている。
【0029】
制御部35は、図4に示すように、ASFモータ29に関連する構成として、ASFモータ29の速度制御(具体的には、PID制御)を行う速度制御部37と、ASFモータ29を駆動するASFモータ駆動部38とを備えている。また、本形態の制御部35は、ASFモータ29の負荷に基づいて前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙Pの有無を判定する判定手段としての用紙有無判定部39を備えている。また、制御部35には、図示を省略する入出力手段を介して制御指令部40が接続されている。なお、速度制御部37および用紙有無判定部39は、実際には、制御部35を構成するCPU等の演算手段と、ROMやRAM、不揮発性メモリ等の記憶手段と、IOポート等の入出力手段と等によって実現されている。
【0030】
上述のように、本形態のASFモータ29はPID制御されている。そのため、速度制御部37は、速度演算部41と、位置演算部42と、PID制御部43とを備えている。速度演算部41は、ロータリエンコーダ34から入力される信号に基づいてASFモータ29の現行の回転速度(現行回転速度)を算出し、この回転速度に対応する信号をPID制御部43へ出力する。位置演算部42は、ロータリエンコーダ34から入力される信号に基づいてASFモータ29の現行の回転位置を算出し、この回転位置に対応する信号をPID制御部43へ出力する。なお、位置演算部42から出力される信号は、用紙有無判定部39にも入力される。
【0031】
PID制御部43は、速度演算部41および位置演算部42から入力される信号に基づいて所定の演算を行い、この演算結果に基づいた制御信号SGをASFモータ駆動部38に対して出力する。具体的には、本形態のASFモータ29はPWM制御されているため、制御信号SGは、図5に示すように、スイッチング周期Tで、オンオフを繰り返すパルス状の信号である。すなわち、ASFモータ駆動部38は、ASFモータ29に対して、オン時間T1の間だけ電圧を印加する。ここで、本明細書では、スイッチング周期Tに対するオン時間T1の割合を「デューティ」と定義する。
【0032】
ASFモータ29は、図6(A)に示す目標速度曲線に沿うように速度制御される。すなわち、各回転位置での目標回転速度に現行回転速度を収束させるPID制御で制御される。そのため、目標回転速度と現行回転速度との差が大きければ、デューティが大きくなり、目標回転速度と現行回転速度との差が小さければ、デューティが小さくなる。すなわち、ASFモータ29の負荷が大きく、目標回転速度と現行回転速度との差が大きければ、デューティが大きくなり、ASFモータ29の負荷が軽く、目標回転速度と現行回転速度との差が小さければ、デューティが小さくなる。換言すると、本形態では、デューティの値(デューティ値)が間接的にASFモータ29の負荷値を示している。
【0033】
なお、図6(A)に示すように、目標速度曲線は、ASFモータ29を加速させるための加速制御が行われる加速領域と、ASFモータ29を一定速で回転させるための定速制御が行われる定速領域と、ASFモータ29を減速させるための減速制御が行われる減速領域とから構成されている。
【0034】
用紙有無判定部39には、位置演算部42の出力信号および制御信号SGが入力され、これらの信号に基づいて用紙有無判定部39は、前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙Pの有無を判定する。具体的には、用紙有無判定部39では、図6(B)に示すように、予め、印刷用紙Pの有無を判定するためのデューティ値の上限値Uが設定されている。この上限値Uは、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがない状態で、ASFモータ29を駆動させたときのデューティ値に基づいて算出される。そして、用紙有無判定部39は、PID制御の制御周期のたびに入力される制御信号SGのデューティ値と上限値Uとの比較を行い(すなわち、PID制御の制御周期で、デューティ値と上限値Uとの比較を行い)、デューティ値がN回連続(Nは、2以上の整数)で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定する。すなわち、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがない場合には、取込ローラ15と摩擦部材25とが圧接しているため、ASFモータ29の負荷が高くなり、その結果、デューティ値が高くなる。したがって、デューティ値と上限値Uとの比較を行うことで、印刷用紙Pの有無の判定が可能になる。なお、本形態のPID制御の制御周期はたとえば、150μsecである。また、連続到達回数Nは50回程度であることが好ましく、本形態の連続到達回数Nは50回である。
【0035】
ここで、本形態の用紙有無判定部39において、デューティ値がN回連続で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定されるのは、前面給紙カセット14内の印刷用紙Pが1枚のみである場合であっても、この印刷用紙Pの取込を可能とするためである。すなわち、前面給紙カセット14内に複数枚の印刷用紙Pがセットされている場合には、取込ローラ15で内部に取り込まれる印刷用紙Pに生じる摩擦抵抗は、印刷用紙P間の摩擦係数に基づいて生じるのに対し、前面給紙カセット14内の印刷用紙Pが1枚のみである場合には、内部に取り込まれる印刷用紙Pに生じる摩擦抵抗は、印刷用紙Pと摩擦部材25との間の摩擦係数に基づいて生じる。そのため、前面給紙カセット14内の印刷用紙Pが1枚のみである場合には、デューティ値が一時的に高くなることもあるが、デューティ値がN回連続で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定するように構成することで、デューティ値が一時的に高くなっても直ちに印刷用紙Pがないとの判定がされなくなる。その結果、最後の1枚の印刷用紙Pの取込が可能になる。
【0036】
また、本形態では、図7に示すように、前面給紙カセット14に印刷用紙Pが適切にセットされず、最後の1枚の印刷用紙Pの先端側の一部のみが取込ローラ15に接している場合であっても、この印刷用紙Pの取込が可能となるように、上限値Uや連続到達回数Nが設定される。なお、本形態では、取込ローラ15と印刷用紙Pとの接触面積と、取込ローラ15と摩擦部材25との接触面積との割合が3対7程度であれば、印刷用紙Pの取込が可能であるが、取込ローラ15と摩擦部材25との接触面積の割合がこれ以上大きくなると印刷用紙Pの取込は難しくなる。
【0037】
また、本形態の用紙有無判定部39は、図6(B)の実線で示すように、定速領域で、デューティ値がN回連続で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定する。これは、ASFモータ29がPID制御で制御される場合、通常の動作において、加速領域でデューティ値が上限値Uに達する程、急激に上昇することはあまりないからである。なお、図6(B)には、定速領域でデューティ値がN回連続で上限値Uに達した後にASFモータ29が停止したときのデューティ値の変化が図示されている。また、図6(C)には、図6(B)に示すデューティ値の変化に対応するASFモータ29の現行回転速度の変化が図示されている。
【0038】
ここで、本形態の用紙有無判定部39は、図6(B)の二点鎖線で示すように、加速領域でデューティ値が上限値Uに達する場合には、プリンタ1に異常が発生したと判定する。すなわち、遊星歯車列26やベルト27等に損傷が生じる等の異常が発生すると、加速領域であってもデューティ値が上限値Uに達する程、急激に上昇するため、加速領域でデューティ値が上限値Uに達する場合に、用紙有無判定部39はプリンタ1に異常が発生したと判定する。なお、用紙有無判定部39では、ASFモータ29が加速領域、定速領域または減速領域のいずれの領域で制御されているかは、位置演算部42からの信号に基づいて判断される。
【0039】
(印刷用紙の有無の判定方法)
図8は、図4に示す用紙有無判定部39での印刷用紙Pの有無の判定方法を示すフローチャートである。以下、用紙有無判定部39における前面給紙カセット14内の印刷用紙Pの有無の判定方法を説明する。
【0040】
図8に示すように、まず、前面給紙カセット14にセットされた印刷用紙Pをプリンタ1の内部に取り込むため、ASFモータ29を駆動する(ステップS0)。その後、PID制御の制御周期であるか否かを判断する(ステップS1)。具体的には、用紙有無判定部39に制御信号SGが入力されたか否かによって判断する。制御周期でない場合には、ステップS1に戻り、制御周期である場合には、ASFモータ29が減速領域で制御されているか否かを判断する(ステップS2)。具体的には、位置演算部42から入力される信号に基づいて判断する。ASFモータ29が減速領域で制御されている場合には、前面給紙カセット14内の印刷用紙Pの有無の判定フローは終了する。一方、ASFモータ29が減速領域で制御されていない場合には、ASFモータ29が定速領域で制御されているか否かを判断する(ステップS3)。具体的には、位置演算部42から入力される信号に基づいて判断する。
【0041】
ASFモータ29が定速領域で制御されていない場合(すなわち、ASFモータ29が加速領域で制御されている場合)には、デューティ値が上限値Uに達しているか否かを判断する(ステップS4)。デューティ値が上限値Uに達していない場合には、ステップS1に戻る。一方、図6(B)の二点鎖線で示すように、デューティ値が上限値Uに達している場合には、プリンタ1に異常が発生したと判定し(ステップS5)、ASFモータ29を停止するとともに、異常信号を出力する(ステップS6)。具体的には、用紙有無判定部39は、ASFモータ駆動部38に対して停止信号を出力するとともに、制御指令部40に対して異常信号を出力する。異常信号が入力された制御指令部40からの制御指令で、たとえば、所定の表示部に異常が発生した旨の表示が行われる。
【0042】
ステップS3で、ASFモータ29が定速領域で制御されていると判断すると、デューティ値が上限値Uに達しているか否かを判断する(ステップS7)。デューティ値が上限値Uに達していない場合には、デューティ値の上限値Uへの到達回数nが0であるか否かを判断する(ステップS8)。到達回数nが0である場合にはそのままステップS1に戻り、到達回数nが0でない場合には、到達回数nが0にリセットされ(ステップS9)、その後、ステップS1に戻る。
【0043】
ステップS7で、デューティ値が上限値Uに達していると判断すると、デューティ値の上限値Uへの到達回数nに1を加えて新たな到達回数nとする(ステップS10)。その後、新たな到達回数nが連続到達回数Nであるか否かを判断する(ステップS11)。新たな到達回数nが連続到達回数Nでない場合には、ステップS1に戻る。一方、図6(B)の実線で示すように、新たな到達回数nが連続到達回数Nである場合(すなわち、デューティ値がN回連続で上限値Uに達した場合)には、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判断し(ステップS12)、ASFモータ29を停止するとともに、用紙なし信号を出力する(ステップS13)。具体的には、用紙有無判定部39は、ASFモータ駆動部38に対してASFモータ29の停止信号を出力するとともに、制御指令部40に対して用紙なし信号を出力する。用紙なし信号が入力された制御指令部40からの制御指令で、たとえば、所定の表示部に用紙なしの表示が行われる。
【0044】
なお、本形態では、ステップS1からステップS13によって、前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙Pの有無を判定する判定ステップが構成されている。
【0045】
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態では、取込ローラ15に対向可能な摩擦部材25が前面給紙カセット14に取り付けられ、ASFモータ29の負荷(具体的にはデューティ)に基づいて前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙Pの有無を判定している。そのため、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがない場合には、取込ローラ15が摩擦部材25に圧接して回転することで大きく変動するデューティ値に基づいて早期に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないことを検出でき、取込ローラ15を早期に停止できる。たとえば、本形態では、50msecから100msecで、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないことを検出できる。その結果、取込ローラ15の摩耗を抑制しながら、デューティ値を用いる簡易な構成で前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙Pの有無を判定できる。また、取込ローラ15に圧接する摩擦部材25の摩耗も抑制できる。
【0046】
本形態では、用紙有無判定部39が、PID制御の制御周期で、デューティ値と上限値Uとの比較を行い、デューティ値がN回連続で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定している。そのため、上述のように、前面給紙カセット14内の印刷用紙Pが1枚のみである場合であっても、この印刷用紙Pの取込が可能になる。また、特に、図7に示すように、前面給紙カセット14に最後の1枚の印刷用紙Pが適切にセットされない場合であっても、この印刷用紙Pの取込が可能になる。
【0047】
本形態では、用紙有無判定部39は、定速領域でデューティ値がN回連続で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定している。また、用紙有無判定部39は、加速領域でデューティ値が上限値Uに達する場合に、プリンタ1に異常が発生したと判定している。上述のように、通常の動作では、加速領域でデューティ値が急激に上昇することはあまりない。そのため、前面給紙カセット14内の印刷用紙Pの有無の判定を定速領域で行うことで、前面給紙カセット14内の印刷用紙Pの有無の適切な判定が可能になる。また、プリンタ1の内部に異常が発生したことを適切に検出できる。
【0048】
(他の実施の形態)
上述した形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形実施が可能である。すなわち、上述した形態では、用紙有無判定部39は、PID制御の制御周期で、デューティ値と上限値Uとの比較を行っている。この他にもたとえば、図4に示すように、制御部35内に設けられたクロック発生部50を用いて、このクロック発生部50から発生される周期的なクロック信号の周期でデューティ値と上限値Uとの比較を行っても良い。また、上述した形態では、PID制御部43から出力される制御信号SGが用紙有無判定部39に入力されている。この他にもたとえば、図4の二点鎖線で示すように、ASFモータ駆動部38からの出力信号が用紙有無判定部39に入力され、この出力信号に基づいてデューティ値が算出されても良い。
【0049】
さらに、上述した形態では、デューティ値がN回連続で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定している。この他にもたとえば、連続でなくても、デューティ値がN回、上限値Uに達した場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定しても良い。また、上限値Uより低い設定値を設定して、デューティ値がN回連続で設定値を超える場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定しても良い。
【0050】
さらにまた、上述した形態では、デューティ値に基づいて前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙Pの有無を判定しているが、デューティ値以外のASFモータ29の負荷値の代替特性に基づいて、前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙Pの有無を判定しても良い。たとえば、ASFモータ29が電圧制御でなく電流制御される場合には、ASFモータ29に供給される電流値から、前面給紙カセット14にセットされる印刷用紙Pの有無を判定しても良い。また、上述した形態では、用紙有無判定部39は、定速領域で、デューティ値がN回連続で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定している。この他にもたとえば、加速領域または減速領域で、デューティ値がN回連続で上限値Uに達する場合に、前面給紙カセット14に印刷用紙Pがないと判定しても良い。
【0051】
また、本形態の構成は、インクジェットプリンタの他、レーザプリンタ等の給紙機構を備える各種の装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【図1】本発明の実施の形態にかかるプリンタの主要部の概略構成を示す側面図。
【図2】図1の前面給紙カセットの構成を示す斜視図。
【図3】図1の取込ローラに関連する部分の構成を模式的に示す図。
【図4】図3の制御部とその周辺部の概略構成を示すブロック図。
【図5】図4のPID制御部から出力される制御信号の波形の一例を示す図。
【図6】図3のASFモータの回転速度とデューティ値との関係を説明するための図。
【図7】図1の印刷用紙が適切にセットされていない状態を示す図。
【図8】図4の用紙有無判定部での判定方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【0053】
1 プリンタ、14 前面給紙カセット、15 取込ローラ、25 摩擦部材、29 ASFモータ(モータ)、35 制御部、37 速度制御部、39 用紙有無判定部(判定手段)、P 印刷用紙(印刷媒体)、S1〜S13 判定ステップ、U 上限値(設定値)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
印刷媒体に印刷を行うプリンタにおいて、
上記プリンタの前面側から上記プリンタの内部に供給される上記印刷媒体がセットされるとともに、上記印刷媒体の重送を防止するための摩擦部材が底面に取り付けられている前面給紙カセットと、上記摩擦部材に対向可能に配置され上記前面給紙カセットにセットされた上記印刷媒体を上記プリンタの内部に取り込む取込ローラと、該取込ローラを駆動するモータと、該モータの負荷に基づいて上記前面給紙カセットにセットされる上記印刷媒体の有無を判定する判定手段を有する制御部とを備えることを特徴とするプリンタ。
【請求項2】
前記判定手段は、所定の時間間隔で前記モータの負荷値と所定の設定値との比較を行い、上記負荷値がN回連続(Nは2以上の整数)で上記設定値に達するまたは上記設定値を超える場合に、前記前面給紙カセットに前記印刷媒体がないと判定することを特徴とする請求項1記載のプリンタ。
【請求項3】
前記制御部は、比例制御と積分制御と微分制御とを組み合わせて前記モータの現行回転速度を目標回転速度に収束させる制御であるPID制御を行う速度制御部を備え、
前記判定手段は、前記モータを一定速で回転させるための定速制御時に、前記負荷値がN回連続で前記設定値に達するまたは前記設定値を超える場合に、前記前面給紙カセットに前記印刷媒体がないと判定することを特徴とする請求項2記載のプリンタ。
【請求項4】
前記判定手段は、前記モータを加速させるための加速制御時に、前記負荷値が前記設定値に達するまたは前記設定値を超える場合に、内部で異常が発生したと判定することを特徴とする請求項3記載のプリンタ。
【請求項5】
前面側からプリンタの内部に供給される印刷媒体が、該印刷媒体の重送を防止するための摩擦部材が底面に取り付けられている前面給紙カセットにセットされる場合、
上記前面給紙カセットにセットされた上記印刷媒体を内部に取り込むために上記摩擦部材に対向可能に配置される取込ローラを駆動するモータの負荷に基づいて、上記前面給紙カセットにセットされる上記印刷媒体の有無を判定する判定ステップを備えることを特徴とする印刷媒体の有無の判定方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate


【公開番号】特開2008−1449(P2008−1449A)
【公開日】平成20年1月10日(2008.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−171012(P2006−171012)
【出願日】平成18年6月21日(2006.6.21)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】