JP2007119153A - 用紙位置検出装置およびプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】用紙の位置を従来以上に正確に検出すること。
【解決手段】用紙位置検出装置は、用紙Ｐを搬送する搬送ローラ１６，１９と、その用紙Ｐを検出する用紙センサ５１と、ＰＩＤ制御手段１１２とを有する。そして、ＰＩＤ制御手段１１２は、用紙センサ５１により用紙Ｐが検出される期間の直前の搬送ローラ１６，１４の加速期間あるいは減速期間においては、搬送ローラ１６，１４の回転速度をＰＩＤ制御により加速あるいは減速制御し、且つ、用紙センサ５１により用紙Ｐが検出される期間においては、搬送ローラ１６，１４をＰＩＤ制御により定速制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、用紙位置検出装置およびプリンタに関する。

特許文献１は、プリンタを開示する。特許文献１のプリンタは、ホッパーや分離パッドと給紙ローラとで用紙トレイ上の用紙を挟み、給紙ローラの回転でその挟み込んだ用紙を用紙トレイから搬送する。また、給紙ローラが搬送する用紙を搬送ローラ対で挟み込み、搬送ローラ対により印字ヘッドへ供給する。

特開２００１−２４７２２５号公報（図１０、発明の詳細な説明など）

特許文献１にあるようなプリンタでは、印字ヘッドに対向する印刷領域へ給紙される用紙の位置を正確に制御することが求められる。特許文献１にあるようなプリンタやその他の従来のプリンタであっても、一般的な実用レベルにおいては十分なものとなるように作り込まれているが、たとえば給紙速度を高速化する場合などにあっては、用紙の位置がずれてしまう可能性がある。

本発明は、用紙の位置を従来以上に正確に検出することができる用紙位置検出装置およびプリンタを得ることを目的とする。

本発明に係る用紙位置検出装置は、用紙を搬送する搬送ローラと、搬送ローラにより搬送される搬送経路上の用紙を検出する用紙センサと、用紙センサにより用紙が検出される期間の直前の搬送ローラの加速期間あるいは減速期間においては、搬送ローラの回転速度をＰＩＤ制御により加速あるいは減速制御し、且つ、用紙センサにより用紙が検出される期間においては、搬送ローラをＰＩＤ制御により定速制御するＰＩＤ制御手段と、を有するものである。

この構成を採用すれば、用紙センサは、ＰＩＤ制御により一定の速度で搬送される用紙を検出する。しかも、その直前の加速期間あるいは減速期間の速度は、ＰＩＤ制御により制御される。したがって、直前の加速期間あるいは減速期間の速度がオープンループ制御などにより制御される場合のように、検出する期間において過大なオーバシュートなどによる大きな速度変動が生じてしまうことがない。用紙センサは、検出する期間の前半期間においても一定の速度で安定して搬送される用紙を検出することができる。その結果、用紙センサは、搬送ローラにより安定した速度で搬送されている用紙の位置を正確に検出することができる。

本発明に係る他の用紙位置検出装置は、給紙トレイ上の用紙の搬送を開始する搬送ローラと、給紙時に弾性力により搬送ローラに接し、給紙トレイ上の用紙を搬送ローラとの間に挟むニップ部材と、搬送ローラにより搬送される搬送経路上の用紙を検出する用紙センサと、ニップ部材が搬送ローラに接した以降に、搬送ローラの回転速度をＰＩＤ制御により加速制御し、且つ、用紙センサにより用紙が検出される前に、搬送ローラをＰＩＤ制御により定速制御するＰＩＤ制御手段と、を有するものである。

この構成を採用すれば、弾性力によりニップ部材が搬送ローラに接するときの音を抑制しつつ、その当接後に搬送ローラの回転速度を加速して、高速に用紙を給紙することができる。しかも、その加速期間およびその後の定速期間は、ＰＩＤ制御により制御される。したがって、直前の加速期間あるいは減速期間の速度がオープンループ制御などにより制御される場合のように、検出する期間において過大なオーバシュートなどによる大きな速度変動が生じてしまうことがない。用紙センサは、検出する期間の前半期間においても一定の速度で安定して搬送される用紙を検出することができる。その結果、用紙センサは、搬送ローラにより安定した速度で搬送されている用紙の位置を正確に検出することができる。

本発明に係る用紙位置検出装置は、上述した発明の各構成に加えて、搬送ローラをＰＩＤ制御により定速制御する直前の搬送ローラの加速期間あるいは減速期間において、ＰＩＤ制御手段に対して段階的に加速あるいは減速する目標速度を供給する給紙制御実行手段を有するものである。

この構成を採用すれば、ＰＩＤ制御手段は、直前の搬送ローラの加減速期間において、段階的に加減速される目標速度に追従するように、搬送ローラの回転速度を段階的に加速あるいは減速する。したがって、仮にたとえば加速期間あるいは減速期間の当初においてその期間の最終的な目標速度がいきなり供給された場合のように、ＰＩＤ制御手段は、搬送ローラの回転速度を大きく変化させようとする制御をしなくなる。したがって、用紙センサは、用紙を検出する期間の当初においても、搬送ローラにより安定した速度で搬送されている用紙の位置を正確に検出することができる。しかも、搬送ローラの回転速度が安定した速度でゆっくりと変化するので、搬送ローラと用紙との間ですべりが発生してしまうことを抑制することができる。

本発明に係る用紙位置検出装置は、上述した発明の各構成に加えて、給紙制御実行手段が、段階的に加速あるいは減速するためにＰＩＤ制御手段へ供給する最後の目標速度として、搬送ローラをＰＩＤ制御により定速制御するときの定速に等しい目標速度を供給するものである。

この構成を採用すれば、直前の搬送ローラの加速期間あるいは減速期間から、用紙センサにより用紙が検出される期間に切り替わるときには、搬送ローラの速度は、所定の定速に安定し始めている。したがって、用紙センサは、用紙を検出する期間の当初においても、搬送ローラにより安定した速度で搬送されている用紙の位置を正確に検出することができる。

本発明に係る用紙位置検出装置は、上述した発明の各構成に加えて、用紙センサが、用紙の搬送経路上を搬送される用紙により回転されるリトラクトレバーと、発光素子および受光素子によりリトラクトレバーの回転位置を光学的に検出する光学部材とを有し、ＰＩＤ制御手段が、用紙の先端がリトラクトレバーに当接する前に、搬送ローラの加速期間あるいは減速期間から、定速制御期間へ切り替わるものである。

この構成を採用すれば、用紙は、リトラクトレバーを回転するときには、一定の速度で安定して搬送されている。リトラクトレバーの回転は、安定する。したがって、用紙センサは、リトラクトレバーの安定した回転に基づいて、用紙の位置を正確に検出する。しかも、発光素子および受光素子により搬送経路上を搬送される用紙を直接検出しないので、たとえば用紙の色や透明度などにかかわらず、用紙の位置を正確に検出することができる。

本発明に係る用紙位置検出装置は、上述した発明の各構成に加えて、リトラクトレバーとは用紙の搬送経路の反対側に配設され、リトラクトレバーとの間で用紙の先端を挟み込む用紙ガイドを有するものである。

この構成を採用すれば、用紙の先端は、リトラクトレバーと用紙ガイドとの間にはさみこまれた後、リトラクトレバーを回転させる。用紙の先端位置は、リトラクトレバーと用紙ガイドとの間にはさみこまれた時点でそれまでの搬送状態にかかわらず、搬送中において一定の位置に位置決めされる。したがって、用紙センサは、リトラクトレバーの安定した回転に基づいて、搬送中において一定の位置に位置決めされた用紙の位置を正確に検出する。

本発明に係るプリンタは、ＰＩＤ制御手段が、用紙センサの用紙検出に基づいて搬送ローラを停止する所定の減速制御を実行する上述した発明の各構成の用紙位置検出装置と、用紙位置検出装置の制御により給紙された用紙に対して印刷を実行する印刷制御実行手段と、を有するものである。

この構成を採用すれば、搬送中の用紙の位置は正確に検出され、用紙は、その検出に基づいて所定の位置に精度良く搬送される。印刷制御実行手段は、その所定の位置に精度良く搬送された用紙に対して、画像を印刷することができる。その結果、たとえば１つの画像を複数の用紙に印刷した場合おける各用紙での画像の位置や切れを、複数の用紙の間で揃えることができる。また、用紙外へのインクの吐出などを効果的に抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る用紙位置検出装置およびプリンタを、図面に基づいて説明する。プリンタは、インクジェット方式のプリンタを例として説明する。用紙位置検出装置は、プリンタの一部として説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るプリンタ１の主な機構構成を示す構成図である。このプリンタ１は、外部Ｉ／Ｆ（インタフェース）４１（図２参照）が印刷データを受信すると、その印刷データにしたがって紙送り制御および記録ヘッド３４からのインク吐出制御を実行し、紙送り制御で搬送した普通紙などのメディアに、印刷データに基づくイメージを印刷するものである。

このような印刷をするために、プリンタ１は、給紙トレイ１０に載置される用紙Ｐを排紙トレイ１１まで搬送するメディア搬送機構と、メディアの搬送経路上に設定される印刷位置においてインクを吐出するインク吐出機構と、を有する。以下、給紙トレイ１０から排紙トレイ１１までの用紙Ｐの搬送経路を用紙搬送経路とよび、給紙トレイ１０側を用紙搬送方向上流側と呼び、排紙トレイ１１側を用紙搬送方向下流側と呼ぶ。

給紙トレイ１０から排紙トレイ１１まで用紙Ｐを搬送するメディア搬送機構は、主に、搬送ローラの一種および給紙ローラとしてのＬＤ（ロード）ローラ１４、用紙ガイド１５、搬送ローラの一種としてのＰＦ（ペーパーフィード）ローラ１６、プラテン１７、排紙ローラ１８などを有する。ＬＤローラ１４は、給紙トレイ１０とともに自動給紙ユニット（ＡＳＦ）６として一体にユニット化されている。

ＬＤローラ１４は、図１に示すように、円板の一側部が切り欠かれた略板かまぼこ形状の断面を有する。ＬＤローラ１４は、給紙トレイ１０の上方において、図１の紙面に略垂直な方向に延在する回転軸１９とともに回転可能に配設される。給紙トレイ１０は、ＬＤローラ１４側の端部がその他端より下方となる姿勢にて配設される。図１では、紙面の右側が、プリンタ１の下側になる。また、給紙トレイ１０の下端部には、ＬＤローラ１４と接離可能なホッパー１２と、分離部材１３とが配設される。ホッパー１２と、分離部材１３とは、それぞれニップ部材の一種である。

ＬＤローラ１４とともに回転する回転軸１９には、さらに、ギャップ用カム２０が配設される。ギャップ用カム２０は、ＬＤローラ１４の外周より一回り大きい大径部と、ＬＤローラ１４の外周より一回り小さい小径部と、を有する。ギャップ用カム２０の大径部は、たとえばＬＤローラ１４の切欠部に対応して設けられる。残りの部分は、小径部となる。

ホッパー１２および分離部材１３の裏側（下側）には、ホッパーバネ２１と補助バネ２２とが圧縮して配設される。圧縮されているホッパーバネ２１および補助バネ２２は、ホッパー１２および分離部材１３を押し上げる。これにより、分離部材１３は、図１に示すように、ギャップ用カム２０の大径部に当接する。このとき、分離部材１３とＬＤローラ１４とは、離間する。また、ギャップ用カム２０の小径部が分離部材１３に対向する状態では、分離部材１３は、ＬＤローラ１４に当接する。分離部材１３とＬＤローラ１４との間に用紙Ｐが存在するときには、その用紙Ｐは、分離部材１３とＬＤローラ１４との間に挟まれる。

メディア搬送機構の用紙ガイド１５、ＰＦローラ１６、プラテン１７、排紙ローラ１８は、自動給紙ユニット６と排紙トレイ１１との間に、一列に配設される。

用紙ガイド１５は、その上面が略平らな板形状の部材である。

ＰＦローラ１６は、略円柱形状のローラである。ＰＦローラ１６の上側には、略円柱形状を有する従動ローラ２３が配設される。ＰＦローラ１６および従動ローラ２３は、図１の紙面に略垂直な方向を回転軸として、回転可能に配設される。

プラテン１７は、その上面に複数のガイドリブ１７ａを有する。プラテン１７は、ガイドリブ１７ａの延在方向が用紙搬送方向に沿う向きで配設される。また、プラテン１７は、用紙Ｐと異なる色、たとえば黒色などの樹脂材料により形成する。なお、プラテン１７には、スポンジなどのインク受容部材を配設するようにしてもよい。インク受容部材は、ガイドリブ１７ａより低い位置に配設される。

排紙ローラ１８は、略円柱形状のローラである。排紙ローラ１８の上側には、略円柱形状を有する従動ローラ２４が配設される。排紙ローラ１８および従動ローラ２４は、図１の紙面に略垂直な方向を回転軸として、回転可能に配設される。

以上の構成を有するメディア搬送機構の上側には、インク吐出機構が配設される。インク吐出機構は、主に、キャリッジ軸３１、キャリッジ３２、インクタンク３３、記録ヘッド３４などを有する。

キャリッジ軸３１は、円柱形状の軸部材である。キャリッジ軸３１は、ＰＦローラ１６の上方において、図１の紙面に略垂直な方向に伸材する向きで配設される。

キャリッジ３２は、キャリッジ軸３１により保持され、プラテン１７の上方に位置する。キャリッジ３２は、キャリッジ軸３１の軸方向に沿って移動可能である。

インクタンク３３は、液体インクを収容する容器であり、キャリッジ３２の上部に形成されるタンク収容孔３２ａに着脱可能に配設される。プリンタ１では、一般的に４〜８色のインクを使用する。１つのインクタンク３３は、１色分のインクを収容するものであっても、複数色のインクを収容するものであってもよい。

記録ヘッド３４は、複数のインク吐出ノズル３５を有する。各インク吐出ノズル３５の内側には、図示外のピエゾ素子が配設される。ピエゾ素子は、所定の電圧パルスが印加されると、変形する。ピエゾ素子の変形により、インク吐出ノズル３５内に充填されるインクは、インク吐出ノズル３５から吐出される。

記録ヘッド３４は、キャリッジ３２の下面に、プラテン１７と対向して配設される。記録ヘッド３４の、複数のインク吐出ノズル３５は、プラテン１７へインクを吐出する向きに配設される。この記録ヘッド３４とプラテン１７との間の領域が、用紙Ｐにインクを付着する印刷領域となる。

図２は、図１のプリンタ機構を制御する制御系の主なハードウェア構成を示す図である。図３は、図１のプリンタ１に実現される制御系の全体的なブロック図である。図４は、給紙トレイ１０上の用紙Ｐを記録ヘッド３４に対向する印刷領域へ給紙する給紙制御時にプリンタ１に実現される制御系の詳細なブロック図である。

図２に示すように、プリンタ１の制御系は、ホストコンピュータ２が接続される外部Ｉ／Ｆ４１と、電源ボタン４２とを有する。

外部Ｉ／Ｆ４１は、たとえばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ケーブル、プリンタケーブル、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ケーブルなどが接続可能な図示外のコネクタを有する。外部Ｉ／Ｆ４１は、このコネクタを介して、ホストコンピュータ２から印刷データを受信する。なお、外部Ｉ／Ｆ４１は、ブルートゥース、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などにより、ホストコンピュータ２との間で無線通信により接続されるものであってもよい。

電源ボタン４２は、たとえば２つの端子を、ボタンの操作に応じて接離するプッシュボタンである。

外部Ｉ／Ｆ４１および電源ボタン４２は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：特定用途集積回路）４３に接続される。ＡＳＩＣ４３は、図示外のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、プログラマブルＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、タイマなどを有するものであり、プログラマブルＲＯＭに記憶されたプログラムに基づいて所定の動作するコンピュータである。

また、ＡＳＩＣ４３は、図示外のＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ：入出力）ポート、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）、ＤＡＣ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）などを有する。Ｉ／Ｏポートは、デジタル信号の入出力に使用される。ＡＤＣは、入力信号の波形を所定の周期でサンプリングする。ＤＡＣは、所定のサンプリング周期で、設定された値に応じたレベルに変化する信号を出力する。

ＡＳＩＣ４３のＩ／Ｏポートには、プリンタ１の状態を検出するための、用紙センサとしてのＰＦ（ペーパーフィード）センサ５１、ＰＷ（ペーパーワイド）センサ５２、リニアエンコーダ５３、ロータリエンコーダ５４が接続される。なお、Ｉ／Ｏポートには、この他にもたとえば、記録ヘッド３４と用紙Ｐとのギャップを検出するためのＰＧ（ペーパーギャップ）センサ、ＣＤＲ（ＣＤ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）トレイセンサ、ＣＤＲガイドセンサなどが接続されてもよい。

ＰＦセンサ５１は、図１に示すように、光学部材としての透過式光学センサ５１ａと、用紙Ｐの有無に応じて揺動するリトラクトレバー５１ｂと、を有する。ＰＦセンサ５１は、用紙ガイド１５上を通過する用紙Ｐの先端や後端などの紙端検出に用いられる。

リトラクトレバー５１ｂは、不透明な材料を、細長い棒形状に形成した部材である。リトラクトレバー５１ｂは、用紙ガイド１５の上方において、用紙搬送方向に沿って自転可能に配設される。そして、リトラクトレバー５１ｂの下端は、通常は、図１に示すように用紙ガイド１５の上面に当接する。

透過式光学センサ５１ａは、図示外の発光素子と受光素子とが対向して配置されるものである。ＰＦセンサ５１の透過式光学センサ５１ａは、図１に示すように、下端が用紙ガイド１５に当接した状態のリトラクトレバー５１ｂが発光素子と受光素子との間に入り込む位置に配設される。この状態では、発光素子の光は、リトラクトレバー５１ｂにより遮蔽され、受光素子に入射しない。リトラクトレバー５１ｂの下端が押し上げられると、リトラクトレバー５１ｂの上端部は、発光素子と受光素子との間から抜け出る。この状態では、発光素子の光は、受光素子に入射する。受光素子は、受光光量に応じてデジタル的に変化する受光信号を、ＡＳＩＣ４３のＩ／Ｏポートへ出力する。

ＰＷセンサ５２は、発光素子と、受光素子と、コネクタと、これらを樹脂によりモールドするセンサ本体とを有する。ＰＷセンサ５２の発光素子と、受光素子とは、センサ本体の１つの面に並べて配設される。ＰＷセンサ５２は、反射式光学センサである。

ＰＷセンサ５２は、図１に示すように、キャリッジ３２の下面に配設される。ＰＷセンサ５２は、発光素子および受光素子がプラテン１７と対向する姿勢で配設される。発光素子の光は、プラテン１７あるいは用紙Ｐにより反射される。受光素子は、このプラテン１７あるいは用紙Ｐにより反射された光を受光する。受光素子は、受光光量に応じて変化する受光信号を、ＡＳＩＣ４３のＩ／Ｏポートへ出力する。ＰＷセンサ５２は、印刷領域に給紙された用紙Ｐの４辺の縁の検出などに用いられる。

リニアエンコーダ５３は、細長い反射プレート５３ａと、発光素子と受光素子とが並べて配設される反射式光学センサ５３ｂと、を有し、キャリッジ３２の位置を検出する。

細長い反射プレート５３ａは、たとえば白パターンと黒パターンとがその長尺方向にそって繰り返し印刷された反射プレート５３ａである。反射プレート５３ａは、図１に示すように、その長尺方向がキャリッジ軸３１に沿った方向となる姿勢で、キャリッジ３２の自動給紙ユニット６側に配設される。

リニアエンコーダ５３の反射式光学センサ５３ｂは、図１に示すように、キャリッジ３２の、自動給紙ユニット６側の面に配設される。発光素子は、反射プレート５３ａへ光を照射する。受光素子は、反射プレート５３ａにより反射された光を受光する。受光素子が受光光量は、反射プレート５３ａの白パターンにより反射された場合と、黒パターンで反射された場合とで異なる。受光素子は、受光光量に応じてデジタル的に変化する受光信号を、ＡＳＩＣ４３のＩ／Ｏポートへ出力する。

ロータリエンコーダ５４は、円板５４ａと、発光素子と受光素子とが対向して配設される透過式光学センサ５４ｂと、を有する。

円板５４ａは、図１に示すように、その外周に沿って、複数のスリット５４ｃが形成される。円板５４ａは、ＰＦローラ１６と一体化される。これにより、円板５４ａは、ＰＦローラ１６とともに回転する。

ロータリエンコーダ５４の透過式光学センサ５４ｂは、図１に示すように、発光素子と受光素子との間に円板５４ａの外周部を挟むように配設される。発光素子と受光素子との間に、スリット５４ｃが位置するとき、発光素子の光は、受光素子により受光される。発光素子と受光素子との間に、円板５４ａそのものが位置するとき、発光素子の光は遮断される。受光素子は、受光光量に応じてデジタル的に変化する受光信号を、ＡＳＩＣ４３のＩ／Ｏポートへ出力する。

この他にも、ＡＳＩＣ４３のＩ／Ｏポートには、記録ヘッド制御回路６１を介して、記録ヘッド３４の複数のインク吐出ノズル３５内に配設される複数のピエゾ素子が接続される。記録ヘッド制御回路６１は、ＡＳＩＣ４３からの制御信号に基づいて、複数のピエゾ素子に電圧を印加する。

ＡＳＩＣ４３のＩ／ＯポートあるいはＤＡＣには、ＣＲ（キャリッジ）モータドライバ６２と、ＰＦモータドライバ６４とが接続される。

ＣＲモータドライバ６２は、ＡＳＩＣ４３からの制御信号に基づいてＣＲモータ６３を回転駆動する。ＣＲモータ６３は、たとえばＤＣモータである。ＤＣモータの回転速度は、たとえばそれに流れる電流の大きさが制御されることで加減速する。ＣＲモータ６３は、キャリッジ３２が固定される図示外の回転ベルトを回転駆動する。

ＰＦモータドライバ６４は、ＡＳＩＣ４３からの制御信号に基づいて回転駆動する。ＰＦモータ６５は、たとえばＤＣモータであり、たとえばそれに流れる電流の大きさが制御されることで加減速する。ＰＦモータ６５の回転駆動力は、ＬＤローラ１４、ＰＦローラ１６および排紙ローラ１８に伝達される。なお、ＣＲモータ６３やＰＦモータ６５は、ステッピングモータなどのパルスモータであってもよい。

このＰＦモータ６５の回転駆動力をＬＤローラ１４、ＰＦローラ１６および排紙ローラ１８に伝達する駆動伝達機構は、たとえば、回転するＬＤローラ１４の周速度、ＰＦローラ１６の周速度、および排紙ローラ１８の周速度が略均一となるように駆動力を伝達する。

また、駆動伝達機構は、ＬＤローラ１４については、ＬＤローラ１４を１回転毎に回転を休止するように駆動力を伝達する。なお、駆動伝達機構は、たとえばＬＤローラ１４へ駆動を伝達するギアの回転をロックする図示外のロックレバーをキャリッジ３２により操作することで、ＬＤローラ１４の１回転動作を開始させるようにすればよい。

この他にも、ＡＳＩＣ４３には、システムバス７１が接続される。システムバス７１には、ＡＳＩＣ４３とは別体のＣＰＵ７２、ＲＯＭ７３、ＲＡＭ７４、タイマ７５などが接続される。なお、これらＣＰＵ７２、ＲＯＭ７３、ＲＡＭ７４、タイマ７５は、それぞれが別々のチップとして形成されていても、１チップ化されていてもよい。

タイマ７５は、時間を計測する。タイマ７５は、経過時間、時刻などの設定が可能であり、その設定時間になると、ＣＰＵ７２にタイマ割込みを発生する。

ＲＯＭ７３は、ファームプログラム８１や、各種の制御用データを記憶する。制御用データには、たとえば給紙シーケンステーブル８２、キャリッジ速度テーブル８３などがある。

給紙シーケンステーブル８２は、図４に示すように、第一加速期間、第一定速期間、第一減速期間、第二定速期間、第二加速期間、第三定速期間および第二減速期間の期間毎に、目標速度と、制御方式と、期間終了パルス数とのデータを有する。

第一加速期間、第一定速期間および第三定速期間の目標速度は、たとえば１０ｉｐｓ（ｉｎｃｈ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）の固定値である。第二定速期間の目標速度は、それよりも低速のたとえば６ｉｐｓである。第一減速期間、第二加速期間および第二減速期間は、複数の目標速度を有する。第一減速期間の複数の目標速度は、たとえば１０ｉｐｓから６ｉｐｓまで１ｉｐｓずつ段階的に減るものである。第二加速期間の複数の目標速度は、たとえば６ｉｐｓから１０ｉｐｓまで１ｉｐｓずつ段階的に増加するものである。第二減速期間の複数の目標速度は、たとえば１０ｉｐｓから０ｉｐｓ（つまり停止）まで１ｉｐｓずつ段階的に減るものである。なお、１０ｉｐｓは、この実施の形態のプリンタ１でのＰＦローラ１６の最大速度である。

第一加速期間の制御方式は、たとえばオープンループ制御である。その他の残りの第一定速期間から第二減速期間までの制御方式は、たとえばＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｎａｌ（比例）−Ｉｎｔｅｇｒａｌ（積分）−Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ（微分））制御である。給紙シーケンステーブル８２には、実際には、制御方式のデータとして、制御方式毎に異なる値が記憶される。

第一加速期間から第二加速期間までの期間終了パルス数および第二減速期間の期間終了パルス数は、この実施の形態ではそれぞれ「５００」である。第三定速期間の期間終了パルス数は、「２０００」である。各期間内の累積パルス数がこの数になると、その期間の制御が終了する。なお、これらのパルス数は、プリンタ１の仕様に合わせて適宜変更される。

キャリッジ速度テーブル８３は、キャリッジ３２の１走査に使用するテーブルである。キャリッジ速度テーブル８３には、ＣＲモータ６３の所定の目標速度曲線が、給紙シーケンステーブル８２の複数の目標速度のように、離散的な複数のデータとして記憶される。

なお、ＲＯＭ７３に記憶されるファームプログラム８１や制御用データは、プリンタ１の出荷前にＲＯＭ７３に記憶されていても、プリンタ１の出荷後にＲＯＭ７３に記憶されていてもよい。プリンタ１の出荷後にＲＯＭ７３に記憶されるファームプログラム８１や制御用データは、たとえばＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み込んだものや、電気通信回線などの伝送媒体を介してダウンロードされたものであればよい。また、ＲＯＭ７３に記憶されるファームプログラム８１や制御用データは、その一部のみがプリンタ１の出荷後に更新記憶されたものであってもよい。

ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７３に記憶されるファームプログラム８１をＲＡＭ７４に読み込んで実行する。これにより、プリンタ１には、図３に示すように、停止判断部９１、次制御判断部９２、給紙制御実行手段としての給紙制御実行部９３、印刷制御実行手段としてのインク吐出制御実行部９４、紙送り制御実行部９５、エラー制御実行部９６などが実現される。

停止判断部９１は、プリンタ１が停止状態であるか否かを判断する。具体的にはたとえば、停止判断部９１は、ロータリエンコーダ５４の受光素子がＡＳＩＣ４３へ出力する受光信号と、リニアエンコーダ５３の受光素子がＡＳＩＣ４３へ出力する受光信号とに基づいて、それらが所定の時間（たとえば数マイクロ秒〜数百ミリ秒）変化しないとき、プリンタ１が停止状態であると判断する。

給紙制御実行部９３は、給紙トレイ１０に載置される用紙Ｐを印刷領域へ搬送する制御を実行する。給紙制御実行部９３は、具体的にはたとえば、給紙シーケンステーブル８２を使用して、ＡＳＩＣ４３内に実現されるＤＣユニット１０１に対して目標速度などを供給する。これにより、給紙トレイ１０上の用紙Ｐは、印刷領域へ給紙される。

図３に示すように、ＤＣユニット１０１は、たとえばＤＡＣ、Ｉ／Ｏポートなどを有し、記録ヘッド制御回路６１、ＣＲモータドライバ６２およびＰＦモータドライバ６４へ出力する各種の制御信号を生成するものである。ＤＣユニット１０１は、予め定められた所定の短い周期（たとえば数マイクロ秒）毎に、ＣＲモータドライバ６２やＰＦモータドライバ６４へ出力する制御信号を更新する。

特に、給紙トレイ１０上の用紙Ｐを印刷領域へ搬送する給紙制御では、ＤＣユニット１０１には、図４に示すように、加速制御部１１１と、ＰＩＤ制御手段としてのＰＩＤ制御部１１２と、速度演算部１１３と、セレクタ１１４と、が実現される。

加速制御部１１１は、給紙制御実行部９３から目標速度が与えられた場合、その目標速度と対応付けて予め定められた制御指令値を生成する。なお、加速制御部１１１は、目標速度が変化した場合、制御指令値をたとえば所定の制御幅毎に段階的に増減し、その段階的な増減の最終的な制御指令値として、目標速度と対応付けて予め定められた制御指令値を生成するようにしてもよい。

速度演算部１１３は、ロータリエンコーダ５４から出力される受光信号の変化をパルスとして計測し、その時々のＰＦローラ１６の周面の瞬時線速度を演算する。なお、速度演算部１１３は、ロータリエンコーダ５４やＰＦローラ１６の回転角速度などを演算してもよい。

ＰＩＤ制御部１１２は、減算部１２１と、比例制御成分演算部１２２と、積分制御成分演算部１２３と、微分制御成分演算部１２４と、加算部１２５と、を有し、制御指令値を生成する。

ＰＩＤ制御部１１２の減算部１２１には、給紙制御実行部９３がＤＣユニット１０１へ供給する目標速度と、速度演算部１１３が演算した瞬時線速度とが供給される。減算部１２１は、目標速度から瞬時線速度を減算する。これにより、目標速度を基準とした瞬時線速度の差分速度が演算される。

比例制御成分演算部１２２には、差分速度が供給される。比例制御成分演算部１２２は、差分速度に基づいて比例制御成分を演算する。比例制御成分演算部１２２は、たとえば差分速度に１より小さい定数を乗算し、比例制御成分を演算すればよい。

積分制御成分演算部１２３には、差分速度が供給される。積分制御成分演算部１２３は、差分速度に基づいて積分制御成分を演算する。積分制御成分演算部１２３は、たとえば最新の差分速度と１つ前の差分速度とを加算したものに、１より小さい定数を乗算し、積分制御成分を演算すればよい。

微分制御成分演算部１２４には、差分速度が供給される。微分制御成分演算部１２４は、差分速度に基づいて微分制御成分を演算する。微分制御成分演算部１２４は、たとえば最新の差分速度から１つ前の差分速度を減算したものに、１より小さい定数を乗算し、微分制御成分を演算すればよい。

加算部１２５には、比例制御成分と、積分制御成分と、微分制御成分とが供給される。加算部１２５は、比例制御成分と、積分制御成分と、微分制御成分とを加算する。この加算部１２５の演算結果が、ＰＩＤ制御部１１２の制御指令値となる。

セレクタ１１４には、ＰＩＤ制御部１１２の制御指令値と、加速制御部１１１の制御指令値とが供給される。セレクタ１１４は、これら２つの制御指令値の中の一方を選択し、ＰＦモータドライバ６４へ出力する。ＰＦモータドライバ６４は、ＤＣユニット１０１の制御の下、ＰＦモータ６５の駆動を制御する。

インク吐出制御実行部９４は、印刷領域に供給された用紙Ｐに対するインク吐出制御を実行する。インク吐出制御実行部９４は、具体的にはたとえば、キャリッジ速度テーブル８３を使用して、ＤＣユニット１０１およびＣＲモータドライバ６２を介して、ＣＲモータ６３を駆動制御する。インク吐出制御実行部９４は、また、ＤＣユニット１０１を介して記録ヘッド制御回路６１から、キャリッジ３２の１走査分のインク吐出制御信号を出力させる。

紙送り制御実行部９５は、印刷領域に給紙されている用紙Ｐの搬送制御を実行する。紙送り制御実行部９５は、具体的にはたとえば、ＤＣユニット１０１およびＰＦモータドライバ６４を介してＰＦモータ６５の駆動を制御し、印刷領域に給紙されている用紙Ｐを、所定幅で搬送する。なお、この所定幅は、たとえば記録ヘッド３４に形成される複数のインク吐出ノズル３５の、用紙搬送方向の配列幅とすればよい。

エラー制御実行部９６は、プリンタ１の異常状態を解消するための制御を実行する。たとえば紙送りが正常になされていない場合、エラー制御実行部９６は、用紙搬送経路上の用紙Ｐをすべて排出するように、ＰＦモータ６５を所定の時間以上連続的に駆動制御する。

次制御判断部９２は、これら給紙制御実行部９３、インク吐出制御実行部９４、紙送り制御実行部９５、エラー制御実行部９６などに対して、実行を指示する。次制御判断部９２は、実行を指示した処理が完了すると、次に実行する処理を判断し、その判断した処理を実行する制御実行部に対して実行を指示する。なお、次制御判断部９２は、基本的に、１回に、１つの制御実行部に対して実行を指示する。次制御判断部９２は、複数の制御実行部に対して同時に実行を指示しない。

次に、以上の構成を有する実施の形態に係るプリンタ１の動作を説明する。

プリンタ１の電源ボタン４２が操作されると、ＡＳＩＣ４３は、その電源投入操作を検出し、プリンタ１を起動する。これにより、図３に示すように、プリンタ１には、ＤＣユニット１０１、停止判断部９１、次制御判断部９２、給紙制御実行部９３、インク吐出制御実行部９４、紙送り制御実行部９５、エラー制御実行部９６などが実現される。

外部Ｉ／Ｆ４１が、それに接続されるホストコンピュータ２から印刷データを受信すると、プリンタ１の次制御判断部９２は、その印刷データに基づく印刷を開始する。

なお、ホストコンピュータ２は、たとえば、所定の用紙Ｐに所定の画像を印刷するイメージを生成し、その印刷イメージをインク色毎のイメージへ変換し、各インク色のイメージをハーフトーン処理し、複数色のハーフトーンイメージをラスタライズ処理する。ホストコンピュータ２は、このラスタライズ処理後のデータを、印刷データとしてプリンタ１へ送信すればよい。

この他にもたとえば、ホストコンピュータ２は、印刷する画像のデータと用紙Ｐやレイアウトなどの印刷条件とを、プリンタ１へ送信するようにしてもよい。この場合、プリンタ１では、ＡＳＩＣ４３が、受信した画像データおよび印刷条件から、ラスタライズ処理後の印刷データを生成するようにすればよい。

次制御判断部９２は、印刷を開始すると、まず、プリンタ１が印刷可能な状態であるか否かを判断する。具体的にはたとえば、次制御判断部９２は、ＡＳＩＣ４３から、ＰＦセンサ５１、ＰＷセンサ５２、リニアエンコーダ５３、ロータリエンコーダ５４などの検出信号に基づく検出情報を取得し、これらの検出情報が正常であるか否かを判断する。

プリンタ１が印刷可能な状態であると判断すると、次制御判断部９２は、給紙制御実行部９３へ実行を指示する。給紙制御実行部９３は、給紙トレイ１０上の用紙Ｐを印刷領域まで搬送する給紙制御を開始する。

図５は、給紙トレイ１０上の用紙Ｐを印刷領域まで搬送する給紙制御におけるＰＦモータ６５の速度変化を示す模式図である。

給紙制御実行部９３は、給紙制御の実行が指示されると、まず、給紙シーケンステーブル８２をＲＯＭ７３から読み込む。なお、この給紙制御の開始時には、図１に示すように、ギャップ用カム２０の大径部が分離部材１３のニップ部１３ｃに当接し、ＬＤローラ１４は、ニップ部１３ｃと離間しているものとする。また、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６は、停止している。

そして、給紙制御実行部９３は、給紙シーケンステーブル８２の最初に定義される第一加速期間のデータに基づく制御を開始する。給紙制御実行部９３は、ＤＣユニット１０１へ第一加速期間の目標速度（ここでは１０ｉｐｓ）を供給し、オープンループ制御を指定する。

図４に示すように、給紙制御時には、ＤＣユニット１０１には、ＰＩＤ制御部１１２と、加速制御部１１１と、セレクタ１１４とが実現される。第一加速期間の目標速度は、ＰＩＤ制御部１１２および加速制御部１１１に供給される。

ＰＩＤ制御部１１２の減算部１２１は、第一加速期間の目標速度から瞬時線速度を減算する。給紙制御を開始するときには、ＰＦモータ６５は停止しており、ロータリエンコーダ５４からもパルスは出力されない。瞬時線速度は、０ｉｐｓである。したがって、減算部１２１は、差分速度として１０ｉｐｓを演算する。

減算部１２１により差分速度が演算されると、比例制御成分演算部１２２と、積分制御成分演算部１２３と、微分制御成分演算部１２４とは、差分速度を用いてそれぞれの演算を実行する。これにより、比例制御成分と、積分制御成分と、微分制御成分とが演算される。加算部１２５は、これら３つの成分を加算し、ＰＩＤ制御部１１２の制御指令値を演算する。

また、加速制御部１１１は、第一加速期間の目標速度が供給されると、その目標速度と対応付けて予め定められた制御指令値を生成する。

ＰＩＤ制御部１１２の制御指令値と、加速制御部１１１の制御指令値とは、セレクタ１１４に供給される。セレクタ１１４は、給紙制御実行部９３のオープンループ制御指定に基づいて、加速制御部１１１の制御指令値を選択し、選択した制御指令値に対応する制御信号をＰＦモータドライバ６４へ出力する。ＰＦモータドライバ６４は、制御信号に応じた速度でＰＦモータ６５を回転させる制御を始め、ＰＦモータ６５は、回転を始める。ＰＦモータ６５の回転速度は、ＰＦローラ１６の周面の瞬時線速度が略１０ｉｐｓとなる速度まで、一気に加速する。

なお、ＰＦモータ６５が回転を始めると、ＰＦモータ１６、ＬＤローラ１４、排紙ローラ１８、ロータリエンコーダ５４の円板５４ａ、ギャップ用カム２０などか回転を始める。ロータリエンコーダ５４は、円板５４ａの外周部に形成されるスリット５４ｃに基づいて、パルスの出力を開始する。

給紙制御実行部９３は、ＤＣユニット１０１に、第一加速期間のデータに基づく制御を指示した後、ロータリエンコーダ５４の出力パルス数をカウントする。そして、ロータリエンコーダ５４の出力パルス数の合計が第一加速期間で指定される期間終了パルス数（ここでは５００）になると、給紙制御実行部９３は、次に、第一定速期間のデータに基づく制御を開始する。給紙制御実行部９３は、ＤＣユニット１０１へ第一定速期間の目標速度（ここでは第一加速期間の目標速度とおなじ１０ｉｐｓ）を供給し、ＰＩＤ制御を指定する。

ＤＣユニット１０１のＰＩＤ制御部１１２および加速制御部１１１は、目標速度に基づいてそれぞれの制御指令値を演算する。セレクタ１１４は、給紙制御実行部９３によるＰＩＤ制御の指定にしたがって、ＰＩＤ制御部１１２の制御指令値を選択する。セレクタ１１４は、選択した制御指令値に対応する制御信号をＰＦモータドライバ６４へ出力する。

この第一定速期間では、その直前の第一加速期間の制御によりＰＦローラ１６の瞬時線速度は、略１０ｉｐｓになっている。ＰＩＤ制御部１１２の減算部１２１は、小さい差分速度を演算する。したがって、この第一定速期間において比例制御成分演算部１２２、積分制御成分演算部１２３および微分制御成分演算部１２４が演算するそれぞれの制御成分の値は、大きく変化しない。それらを加算して得られるＰＩＤ制御部１１２の制御指令値も大きく変化することはない。その結果、ＰＦローラ１６の回転速度の変動幅（オーバシュートなど）は小さく、且つ、ＰＦローラ１６の回転速度は目標速度である１０ｉｐｓに収束する。この変動幅は、オープンループ制御によりＰＦモータ６５の回転速度を維持する場合に比べて格段に小さくなる。

また、ＰＦモータ６５の回転速度は、その直前の第一加速期間においてオープンループ制御により短時間で加速制御がなされている。その結果、図５の点線に示すように第一定速期間の前半期間においては多少の変動が残ったり、制御偏差が残ったりしてしまう可能性があるが、第一定速期間の後半においては、目標速度は、確実に安定する。

第一定速期間の制御を開始した後、給紙制御実行部９３は、ロータリエンコーダ５４の出力パルス数をカウントし、その期間の合計パルス数が第一定速期間で指定される期間終了パルス数（ここでは５００）になると、次に、第一減速期間のデータに基づく制御を開始する。第一減速期間において、給紙制御実行部９３は、まず、第一減速期間の最初の目標速度（ここでは第一定速期間とおなじ１０ｉｐｓ）をＤＣユニット１０１へ供給し、ＰＩＤ制御を指定する。ＤＣユニット１０１のセレクタ１１４は、給紙制御実行部９３のＰＩＤ制御指定にしたがって、ＰＩＤ制御部１１２の制御指令値を選択し、選択した制御指令値に対応する制御信号をＰＦモータドライバ６４へ出力する。

また、第一減速期間の最初の目標速度を指定してから所定の時間が経過すると、給紙制御実行部９３は、ＰＩＤ制御を指定したまま、ＤＣユニット１０１へ供給する目標速度を、第一減速期間の二番目の目標速度（ここでは９ｉｐｓ）へ変更する。ＤＣユニット１０１のＰＩＤ制御部１１２は、低下した目標速度を用いて新たな制御指令値を演算し、セレクタ１１４は、そのＰＩＤ制御部１１２の制御指令値に対応する制御信号をＰＦモータドライバ６４へ出力する。ＰＦモータ１６の回転速度は、ＰＦローラ１６の瞬時線速度が９ｉｐｓに下がるように減速する。なお、給紙制御実行部９３による目標速度の更新周期は、所定のパルス数を基準としてもよい。

給紙制御実行部９３は、第一減速期間の制御を開始してから、所定の時間が経過する度に、ＤＣユニット１０１に指定する目標速度を、第一減速期間にて順番に格納されている目標速度に次々と切り替る。給紙制御実行部９３は、第一減速期間に格納されている最後の目標速度（ここでは６ｉｐｓ）を指定したら、それ以降は、その最後の目標速度を継続して指定する。

このような給紙制御実行部９３による目標速度の段階的な減速変更制御の下で、ＰＩＤ制御部１１２は、瞬時線速度がその時々の目標速度に追従するようにＰＩＤ制御する。したがって、仮にたとえば第一減速期間の当初からいきなり最後の目標速度が指定された場合に比べてゆっくりとして且つ安定した速度変化で、ＰＦモータ６５の回転速度は、最後の目標速度まで減速する。

第一減速期間の制御を開始した後、ロータリエンコーダ５４の出力パルス数の合計が第一減速期間で指定される期間終了パルス数（ここでは５００）になると、給紙制御実行部９３は、次に、第二定速期間のデータに基づく制御を開始する。第二定速期間において、給紙制御実行部９３は、第二定速期間の目標速度（ここでは第一減速期間の最後の目標速度とおなじ６ｉｐｓ）をＤＣユニット１０１へ供給し、ＰＩＤ制御を指定する。ＤＣユニット１０１のセレクタ１１４は、給紙制御実行部９３のＰＩＤ制御指定にしたがって、ＰＩＤ制御部１１２の制御指令値を選択し、選択した制御指令値に対応する制御信号をＰＦモータドライバ６４へ出力する。ＰＦローラ１６の回転速度は、目標速度である６ｉｐｓに安定して制御される。

この第二定速期間では、ＰＦモータ６５により回転駆動されているギャップ用カム２０は、その小径部がニップ部１３ｃに対向するようになる。ホッパー１２および分離部材１３は、ギャップ用カム２０の大径部から外れ、ＬＤローラ１４に当接する。また、ＬＤローラ１４と分離部材１３との間には、用紙Ｐの先端が挟まれる。

なお、この第二定速期間でのギャップ用カム２０の回転速度は、その最大速度（ここでは１０ｉｐｓ）より抑えた速度になっている。したがって、ホッパー１２および分離部材１３は、ギャップ用カム２０の大径部から比較的ゆっくりと外れ、ゆっくりとＬＤローラ１４に当接するので、その当接音は、大きくない。よって、当接音がプリンタ１のユーザに対して不快感を与えてしまうことはない。

第二定速期間の制御を開始した後、ロータリエンコーダ５４の出力パルス数の合計が、第二定速期間で指定される期間終了パルス数（ここでは５００）になると、給紙制御実行部９３は、次に、第二加速期間のデータに基づく制御を開始する。第二加速期間において、給紙制御実行部９３は、まず、第二定速期間の最初の目標速度（ここでは第二定速期間の目標速度とおなじ６ｉｐｓ）をＤＣユニット１０１へ供給し、ＰＩＤ制御を指定する。

給紙制御実行部９３は、その後、第一減速期間の場合と同様に、所定の時間が経過する度に、ＤＣユニット１０１に指定する目標速度を、第二加速期間にて順番に格納されている目標速度に次々に切り替る。給紙制御実行部９３は、第二加速期間に格納されている最後の目標速度（ここでは１０ｉｐｓ）を指定したら、それ以降は、その最後の目標速度を継続して指定する。

このような給紙制御実行部９３による目標速度の段階的な加速制御の下で、ＰＩＤ制御部１１２は、瞬時線速度がその時々の目標速度に追従するようにＰＩＤ制御する。したがって、仮にたとえば第二加速期間の当初からいきなり最後の目標速度が指定された場合に比べてゆっくりとした安定した速度変化で、ＰＦモータ６５の回転速度は、最後の目標速度まで加速する。

これにより、仮にたとえばＰＦモータ６５の回転速度をオープンループで制御した場合のように、最後の目標速度に到達した後に、多少の変動が残ったり、制御偏差が残ったりしてしまうことはない。第二加速期間の終了時には、瞬時線速度は、第二加速期間の最後の目標速度に安定している。

また、ＰＦモータ６５の回転速度が安定した速度でゆっくりと変化するので、ＰＦローラ１６やＬＤローラ１４と用紙Ｐとの間に急激な速度変化によるすべりが発生しなくなり、ロータリエンコーダ５４の検出パルスに基づいて判断する用紙Ｐの移動距離と、実際に搬送される用紙Ｐの移動距離とが略一致する。

第二加速期間の制御を開始した後、ロータリエンコーダ５４の出力パルス数の合計が、第二加速期間で指定される期間終了パルス数（ここでは５００）になると、給紙制御実行部９３は、次に、第三定速期間のデータに基づく制御を開始する。第三定速期間において、給紙制御実行部９３は、まず、第三定速期間の目標速度（ここでは第二加速期間の最後の目標速度とおなじ１０ｉｐｓ）をＤＣユニット１０１へ供給し、ＰＩＤ制御を指定する。

第三定速期間の制御を開始した後、給紙制御実行部９３は、ロータリエンコーダ５４の出力パルス数を監視するとともに、ＰＦセンサ５１の検出信号を監視する。ＬＤローラ１４により搬送される用紙Ｐは、その先端がリトラクトレバー５１ｂに当接する。ＬＤローラ１４がさらに回転すると、用紙Ｐの先端は、リトラクトレバー５１ｂと用紙ガイド１５に挟みこまれる。その後、用紙Ｐの先端は、リトラクトレバー５１ｂを押し上げる。リトラクトレバー５１ｂが押し上げられることで、ＰＦセンサ５１が出力する検出信号は、受光素子が受光していないときのレベルから受光しているときのレベルへ変化する。

このようにロータリエンコーダ５４の出力パルス数の合計が第三定速期間の期間終了パルス数（ここでは２０００）になる前に、ＰＦセンサ５１の検出信号が「用紙無し」から「用紙有り」へ変化すると、給紙制御実行部９３は、その変化時点でのロータリエンコーダ５４の出力パルス数に所定の一定パルス数を加算し、加算結果の累積パルス数を、第二減速期間の開始タイミングのパルス数として設定する。

第二減速期間の開始タイミングを設定した後、給紙制御実行部９３は、それ以前と同様にロータリエンコーダ５４の出力パルス数を継続して監視する。そして、ロータリエンコーダ５４の出力パルス数の合計が設定した開始タイミングの累積パルス数になると、給紙制御実行部９３は、第二減速期間のデータに基づく制御を開始する。第二減速期間において、給紙制御実行部９３は、まず、第二減速期間の最初の目標速度（ここでは第三定速期間の最後の目標速度とおなじ１０ｉｐｓ）をＤＣユニット１０１へ供給し、ＰＩＤ制御を指定する。

その後、給紙制御実行部９３は、第一減速期間や第二加速期間の場合と同様に、所定の時間が経過する度に、ＤＣユニット１０１に指定する目標速度を、第二減速期間にて順番に格納されている目標速度に次々に切り替る。給紙制御実行部９３は、第二減速期間に格納されている最後の目標速度（ここでは０ｉｐｓ）を指定したら、それ以降は、その最後の目標速度を継続して指定する。

このような給紙制御実行部９３による目標速度の段階的な減速変更制御の下で、ＰＩＤ制御部１１２は、瞬時線速度がその時々の目標速度に追従するようにＰＩＤ制御する。したがって、ＰＦモータ６５の回転速度は、仮にたとえば第二減速期間の当初からいきなり最後の目標速度が指定された場合に比べてゆっくりとした安定した速度変化で最後の目標速度まで減速し、停止する。

これにより、ＰＦモータ６５の回転速度が安定した速度でゆっくりと変化するので、ＰＦローラ１６と用紙Ｐとの間に急激な速度変化によるすべりが発生しなくなる。ロータリエンコーダ５４の検出パルスに基づいて判断される、ＰＦセンサ５１の用紙Ｐ検出後の用紙の移動距離と、ＰＦローラ１６により実際に搬送される用紙Ｐの移動距離とは略一致する。給紙トレイ１０上の用紙Ｐは、印刷領域の所定の給紙位置に正確に給紙される。

給紙制御実行部９３が以上の給紙シーケンステーブル８２のすべての期間のデータに基づく制御を完了すると、給紙制御は完了する。ＰＦローラ１６の回転は停止する。ロータリエンコーダ５４は、パルスを出力しなくなる。停止判断部９１は、ロータリエンコーダ５４の検出信号が所定の時間変化しないことを確認し、プリンタ１が停止状態にあると判断する。

給紙制御部による給紙制御が完了し、停止判断部９１により停止状態にあると判断されると、次制御判断部９２は、プリンタ１が印刷可能な状態であるか否かを判断し、その判断に応じて次に実行させる制御実行部を決定する。

たとえば給紙制御を終えたにもかかわらずＰＦセンサ５１が用紙Ｐなしの状態であるときのように、プリンタ１に異常があると判断すると、次制御判断部９２は、エラー制御実行部９６に実行を指示する。エラー制御実行部９６は、たとえば、ＰＦモータ６５を所定時間連続的に駆動し、用紙搬送経路上の用紙Ｐを排紙トレイ１１へ排出する。

プリンタ１が印刷可能な状態であると判断すると、次制御判断部９２は、印刷領域に給紙された用紙Ｐにインクを吐出するために、インク吐出制御実行部９４に実行を指示する。

インク吐出制御実行部９４は、ＲＯＭ７３からキャリッジ速度テーブル８３を読込み、そのキャリッジ速度テーブル８３による速度制御を開始する。インク吐出制御実行部９４は、リニアエンコーダ５３が反射プレート５３ａのパターンに基づいて出力するパルスから、キャリッジ３２の移動速度を把握し、そのキャリッジ３２の移動速度がキャリッジ速度テーブル８３で指定されているその時々の速度となるように制御する。ＤＣユニット１０１の制御の下、ＣＲモータドライバ６２により制御され、キャリッジ速度テーブル８３で指定される速度曲線でキャリッジ３２を駆動する。

また、インク吐出制御実行部９４は、キャリッジ速度テーブル８３に基づいて定速制御をしている期間に、記録ヘッド制御回路６１から記録ヘッド３４へ所定の電圧を出力させる。インク吐出制御実行部９４は、印刷データにより印刷される画像にしたがった電圧を、記録ヘッド制御回路６１に出力させる。記録ヘッド３４の複数のインク吐出ノズル３５は、印加される電圧にしたがってインクを吐出する。吐出したインクは、対向する用紙Ｐの先端に付着する。

インク吐出制御実行部９４による以上のインク吐出制御が完了し、停止判断部９１により停止状態にあると判断されると、次制御判断部９２は、通常は次に、紙送り制御実行部９５に実行を指示する。紙送り制御実行部９５は、印刷領域に給紙されている用紙Ｐを、所定量だけ送る制御を実行する。これにより、印刷領域に給紙されている用紙Ｐは、所定の１回の搬送量だけ搬送される。

紙送り制御実行部９５による１走査幅分の用紙Ｐ送り制御が完了し、停止判断部９１により停止状態にあると判断されると、次制御判断部９２は、通常は次に、インク吐出制御実行部９４に実行を指示する。インク吐出制御実行部９４は、２走査目のインク吐出制御を実行する。

次制御判断部９２は、インク吐出制御実行部９４による１走査分のインク吐出制御が完了する度に、紙送り制御実行部９５に１走査幅分の用紙送り制御の実行を指示し、且つ、紙送り制御実行部９５による１走査幅分の用紙送り制御が完了する度に、インク吐出制御実行部９４による１走査分のインク吐出制御の実行を指示する。これにより、印刷領域に給紙された用紙Ｐには、１走査毎にインクが付着し、印刷データに基づく画像や文字が印刷される。

また、次制御判断部９２は、未処理の印刷データがなくなったり、１ページ分の印刷が完了したりすると、図示外の排紙制御実行部に実行を指示する。排紙制御実行部は、ＤＣユニット１０１およびＰＦモータドライバ６４を介してＰＦモータ６５を所定時間回転させる。印刷領域に給紙されている用紙Ｐは、排紙ローラ１８により排紙トレイ１１へ排出される。

また、次制御判断部９２は、外部Ｉ／Ｆ４１が、２枚以上の用紙Ｐに連続して印刷する印刷データを受信した場合には、最後のページ以外の各ページの印刷が完了したときには、給紙制御実行部９３に実行を指示する。給紙制御実行部９３は、給紙シーケンステーブル８２にしたがってＰＦモータ６５を回転駆動する。これにより、印刷領域に給紙されていた用紙Ｐは、排紙ローラ１８により排紙トレイ１１に排出され、且つ、次の用紙Ｐが給紙トレイ１０から印刷領域へ給紙される。

以上のように、この実施の形態では、給紙トレイ１０から印刷領域へ搬送される用紙Ｐの位置を、ＰＦセンサ５１により検出する。しかも、ＰＦセンサ５１が検出をする第三定速期間およびその直前の第二加速期間では、ＰＩＤ制御により用紙を搬送するＰＦローラ１６およびＬＤローラ１４の回転が制御される。したがって、仮にたとえば第二加速期間が第一加速期間と同様にオープンループ制御により制御された場合のように、第三定速期間において過大なオーバシュートなどによる大きな速度変動が生じてしまうことがない。ＰＦセンサ５１は、第三定速期間の前半期間においても一定の速度で安定して搬送される用紙Ｐを検出することができる。その結果、ＰＦセンサ５１は、ＰＦローラ１６およびＬＤローラ１４により安定した速度で搬送されている用紙Ｐの位置を正確に検出することができる。

また、この実施の形態では、ＬＤローラ１４がホッパー１２およびニップ部材１３に当接するときは給紙速度を下げ、その当接後に最大速度まで加速している。したがって、ホッパー１２およびニップ部材１３がＬＤローラ１４に当接するときに発生する音を抑制しつつ、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６を高速に回転して、高速に用紙Ｐを給紙することができる。しかも、ＰＦセンサ５１は、その最大速度で搬送される用紙Ｐの位置を上述したように正確に検出することができる。

また、この実施の形態では、給紙制御実行部９３は、第二加速期間において、第三定速期間の所定の定速まで加速してから、第三定速期間の制御に切り替えている。したがって、第二加速期間から第三定速期間へ切り替るときには、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６の速度は、所定の定速に安定している。したがって、ＰＦセンサ５１は、第三定速期間の当初においても、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６により安定した速度で搬送されている用紙Ｐの位置を正確に検出することができる。

また、この実施の形態では、給紙制御実行部９３は、第二加速期間において、ＰＩＤ制御部１１２に対して段階的に加速する目標速度を供給している。ＰＩＤ制御部１１２は、第二加速期間において段階的に加速される目標速度に追従するようにＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６の回転速度を段階的に加速する。したがって、仮にたとえば第二加速期間の当初においてその期間の最終的な目標速度（ここでは１０ｉｐｓ）がいきなり供給された場合は、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６の回転速度を大きく変化させようとする制御を行うが、この実施の形態ではそのような制御を行わない。したがって、ＰＦセンサ５１は、第三定速期間の当初においても、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６により安定した速度で搬送されている用紙Ｐの位置を正確に検出することができる。しかも、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６の回転速度が安定した速度でゆっくりと変化するので、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６と用紙Ｐとの間ですべりが発生してしまう現象を抑制することができる。

また、この実施の形態では、ＰＦセンサ５１のリトラクトレバー５１ｂに用紙Ｐの先端が当接する前に、給紙制御実行部９３は、第二加速期間から第三定速期間への制御に切り替えている。したがって、用紙Ｐは、リトラクトレバー５１ｂの先端に当接するときには、一定の速度で安定して搬送されている。よって、リトラクトレバー５１ｂの回転は、安定する。したがって、ＰＦセンサ５１は、リトラクトレバー５１ｂの安定した回転に基づいて、用紙Ｐの位置を正確に検出する。しかも、発光素子および受光素子により搬送経路上を搬送される用紙Ｐを検出しないので、たとえば用紙の色や透明度などにかかわらず、用紙Ｐの位置を正確に検出することができる。

また、この実施の形態では、リトラクトレバー５１ｂは通常は、用紙ガイド１５に当接している。搬送される用紙Ｐの先端は、リトラクトレバー５１ｂと用紙ガイド１５との間にはさみこまれた後、リトラクトレバー５１ｂを回転させる。用紙Ｐの先端位置は、リトラクトレバー５１ｂと用紙ガイド１５との間にはさみこまれた時点でそれまでの搬送状態にかかわらず、搬送中において一定の位置に位置決めされる。したがって、ＰＦセンサ５１は、リトラクトレバー５１ｂの安定した回転に基づいて、搬送中において一定の位置に位置決めされた用紙Ｐの位置を正確に検出する。

そして、印刷制御実行部９３は、このような用紙Ｐの位置を正確に検出した上で、その検出タイミングを基準として所定のＰＩＤ制御による減速制御を実行し、用紙Ｐを印刷領域へ給紙する。インク吐出制御実行部９４は、この印刷領域へ精度良く給紙された用紙Ｐに対してインクを吐出し、画像や文字を印刷する。その結果、たとえば１つの画像を複数の用紙Ｐに印刷した場合おける各用紙Ｐでの画像の位置や状態を、複数の用紙Ｐの間で揃えることができる。また、用紙Ｐ外へのインクの吐出などを効果的に抑制することができる。

また、この実施の形態では、ＬＤローラ１４およびＰＦローラ１６による給紙制御は、給紙シーケンステーブル８２により管理され、第一減速期間以降の加減速される速度は段階的に制御される。したがって、第三定速期間までの用紙Ｐの搬送距離は比較的安定し、第二加速期間完了後にＰＦセンサ５１が用紙Ｐを検出するように、紙送りの安定化が図れる。正常に用紙Ｐが搬送されているときには、再加速完了前にＰＦセンサ５１が用紙Ｐを検出してしまうことはない。

以上の実施の形態は、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、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。

たとえば上記実施の形態では、第一加速期間が、オープンループ制御であり、第一定速期間から第二減速期間まではＰＩＤ制御である。この他にもたとえば、第一加速期間もＰＩＤ制御としてもよい。また、プリンタ１の仕様に合わせて、第一加速期間から第二定速度期間までの一部または全部をオープンループ制御にしたりしてもよい。

上記実施の形態では、ＤＣユニット１０１は、オープンループ制御を実行する加速制御部１１１と、ＰＩＤ制御部１１１２とを有する。この他にもたとえば、ＤＣユニット１０１は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅制御）制御部を有するものであってもよい。

上記実施の形態では、ＰＩＤ制御部１１２による第二減速期間の実行タイミングは、ＰＦセンサ５１による用紙Ｐの検出に基づいて設定されている。この他にもたとえば、ＰＩＤ制御部１１２による第二減速期間の実行タイミングは、ＰＷセンサ５２による用紙Ｐの検出に基づいて設定されてもよい。

上記実施の形態では、次制御判断部９２は、停止判断部５１の検出に基づくプリンタ１の停止判断後に、次の制御実行部へ実行を指示している。この他にもたとえば、次制御判断部９２は、設計などにより同期が確保されている場合などにおいては、前の制御実行部の実行が完了したら直ちに、あるいは、前の制御実行部の実行が完了する前に、次の制御実行部へ実行を指示するようにしてもよい。

上記実施の形態では、ＬＤローラ１４には、分離部材１３が接離する。この他にもたとえば、リタードローラなどがＬＤローラ１４と接離するようにしてもよい。

上記実施の形態では、インク吐出制御実行部９４が、印刷領域の用紙Ｐへの印刷を実行している。この他にもたとえば、トナー粒子を印刷領域の用紙Ｐへ付着させる印刷制御実行部により、用紙Ｐへの印刷を実行するようにしてもよい。

上記実施の形態において、給紙装置は、インクジェット方式のプリンタ１において、給紙トレイ１０から所定の目標位置（たとえば印刷領域）へ用紙Ｐを搬送している。この他にもたとえば、給紙装置は、たとえばレーザ方式のプリンタ、写真印刷機、印刷装置などにおいて、給紙トレイ１０の用紙Ｐを所定の目標位置へ搬送するものであってもよい。

上記実施の形態では、ＬＤローラ１４は、ＰＦモータ６５で駆動されることで、ＰＦローラ１６などと同期するようになっているが、ＬＤローラ１４専用のモータをＰＦモータ６５とは別に設けるようにしてもよい。その際は、上述した各速度制御の中の当初の給紙制御は、主にＬＤローラ１４の専用モータに対して行われ、印刷時の紙送り制御はＰＦモータ６５に対して行われることとなる。

また、２つの高速且つ定速期間は、各実施の形態では、同一速度とされているが、最初の高速且つ定速期間を、２つ目の高速且つ定速期間より速い速度としたり、また、その逆に遅い速度としたりしてもよい。さらに、２つの高速且つ定速期間の間の低速での低速期間を定速とせずに、徐々に遅くなりその後徐々に速くなる半円状の速度曲線となるようにしたりして、２つの高速且つ定速期間の間に定速期間を持たないものとしてもよい。

本発明は、たとえばホストコンピュータからの印刷データを印刷するインクジェット方式のプリンタなどに利用することができる。

本発明の実施の形態に係るプリンタの主な機構構成を示す構成図である。 図１のプリンタの制御系の主なハードウェア構成を示す図である。 図１のプリンタに実現される制御系の全体的なブロック図である。 図１のプリンタの給紙制御時の制御系の詳細なブロック図である。 図１のプリンタの給紙制御におけるＰＦモータの速度変化を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ、１０ 給紙トレイ、１２ ホッパー（ニップ部材の一種）、１３ ニップ部材（ニップ部材の一種）、１４ ＬＤローラ（搬送ローラの一種、給紙ローラ）、１５ 用紙ガイド、１６ ＰＦローラ（搬送ローラの一種）、５１ ＰＦセンサ（用紙センサ）、５１ａ 透過式光学センサ（光学部材）、５１ｂ リトラクトレバー、９３ 給紙制御実行部（給紙制御実行手段）、９４ インク吐出制御部（印刷制御実行手段）、１１２ ＰＩＤ制御部（ＰＩＤ制御手段）、Ｐ 用紙

Claims (7)

1. 用紙を搬送する搬送ローラと、
   上記搬送ローラにより搬送される搬送経路上の用紙を検出する用紙センサと、
   上記用紙センサにより用紙が検出される期間の直前の上記搬送ローラの加速期間あるいは減速期間においては、上記搬送ローラの回転速度をＰＩＤ制御により加速あるいは減速制御し、且つ、上記用紙センサにより用紙が検出される期間においては、上記搬送ローラをＰＩＤ制御により定速制御するＰＩＤ制御手段と、
   を有することを特徴とする用紙位置検出装置。
2. 給紙トレイ上の用紙の搬送を開始する搬送ローラと、
   給紙時に弾性力により上記搬送ローラに接し、上記給紙トレイ上の用紙を上記搬送ローラとの間に挟むニップ部材と、
   上記搬送ローラにより搬送される搬送経路上の用紙を検出する用紙センサと、
   上記ニップ部材が上記搬送ローラに接した以降に、上記搬送ローラの回転速度をＰＩＤ制御により加速制御し、且つ、上記用紙センサにより用紙が検出される前に、上記搬送ローラをＰＩＤ制御により定速制御するＰＩＤ制御手段と、
   を有することを特徴とする用紙位置検出装置。
3. 前記搬送ローラをＰＩＤ制御により定速制御する直前の前記搬送ローラの加速期間あるいは減速期間において、前記ＰＩＤ制御手段に対して段階的に加速あるいは減速する目標速度を供給する給紙制御実行手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の用紙位置検出装置。
4. 前記給紙制御実行手段は、段階的に加速あるいは減速するために前記ＰＩＤ制御手段へ供給する最後の目標速度として、前記搬送ローラをＰＩＤ制御により定速制御するときの定速に等しい目標速度を供給することを特徴とする請求項３記載の用紙位置検出装置。
5. 前記用紙センサは、用紙の搬送経路上を搬送される用紙により回転されるリトラクトレバーと、発光素子および受光素子により上記リトラクトレバーの回転位置を光学的に検出する光学部材とを有し、
   前記ＰＩＤ制御手段は、前記用紙の先端が上記リトラクトレバーに当接する前に、前記搬送ローラの加速期間あるいは減速期間から、定速制御期間へ切り替わること、
   を有することを特徴とする請求項１から４の中のいずれか１項記載の用紙位置検出装置。
6. 前記リトラクトレバーとは用紙の搬送経路の反対側に配設され、上記リトラクトレバーとの間で用紙の先端を挟み込む用紙ガイドを有することを特徴とする請求項５記載の用紙位置検出装置。
7. 前記ＰＩＤ制御手段が、前記用紙センサの用紙検出に基づいて前記搬送ローラを停止する所定の減速制御を実行する請求項１から６の中のいずれか１項記載の用紙位置検出装置と、
   上記用紙位置検出装置の制御により給紙された用紙に対して印刷を実行する印刷制御実行手段と、
   を有することを特徴とするプリンタ。

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