JP2009073606A - 移動体搬送装置、移動体搬送装置の制御方法及びメディア処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ベルト駆動機構に過度の負荷がかかった場合に、被搬送物やベルトを破損させることなく安全なベルト駆動制御を可能にする。
【解決手段】Duty比を、ベルト駆動機構100を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆき、正常動作範囲内であって特定比率を超えるDuty比を出力しようとする場合に、既に特定比率を超えるDuty比が、連続して所定回数以上、出力されているか否かを判断し(ステップS14)、所定回数以上出力されている場合には(ステップS14:Yes)、トレイモータ124を停止させる(ステップS19)。
【選択図】図8
【解決手段】Duty比を、ベルト駆動機構100を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆき、正常動作範囲内であって特定比率を超えるDuty比を出力しようとする場合に、既に特定比率を超えるDuty比が、連続して所定回数以上、出力されているか否かを判断し(ステップS14)、所定回数以上出力されている場合には(ステップS14:Yes)、トレイモータ124を停止させる(ステップS19)。
【選択図】図8
Description
本発明は、駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられたベルトを有する移動体搬送装置、移動体搬送装置の制御方法、及び移動体搬送装置を備えたメディア処理装置に関する。
CDやDVD等の円板状のメディアに対してデータの読み書きを行うとともに、メディアのレーベル面に印刷を行うメディア処理装置が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
この種のメディア処理装置には、円板状のメディアを保管するメディア保管部と、メディアにデータの書き込みを行うメディアドライブと、メディアのレーベル面に印刷を行うレーベルプリンタと、メディアを把持してメディア保管部、メディアドライブに装備されたドライブトレイのメディア受け渡し位置、及びレーベルプリンタのメディア受け渡し位置に搬送可能なメディア搬送機構などの各種デバイスが備えられている。
そして、この種のメディア処理装置は、プリンタやドライブにてメディアを載置したトレイを水平移動させるべく、駆動プーリと従動プーリとにタイミングベルトを巻き掛け、このタイミングベルトにトレイを固定したベルト駆動機構を備えているものがある。
特許文献3には、CDやDVD等のメディアの印刷面に印刷を行う際に使用するユニバーサルトレイを搬送するベルト駆動機構が記載されている。ユニバーサルトレイを搬送する搬送ローラーへの駆動は、DCモータから供給される回転力をタイミングベルトで搬送ローラーの軸上に設けたプーリに伝達することによって行う。また、搬送ローラーの軸上には、搬送ローラーによる搬送量を検出するためのコードホイールが設けられており、それを読み取るエンコーダーセンサーがコードホイールに隣接するシャーシに取り付けられている。
ところで、上述したようなベルト駆動機構に過度の負荷が加わると、タイミングベルトと駆動プーリとが滑ってしまい、いわゆる「歯飛」が生じる場合がある。歯飛が発生すると、トレイを安全に搬送することができない。特に、特許文献3に記載されているようにメディアを載置したトレイを搬送させながら印刷を行う場合には、トレイの搬送処理が正常に行われないと、同じ位置で印刷ヘッドを走査させてしまうことがあり意図する印刷結果を得ることができないことがある。
特許文献4には、ベルト駆動機構における「歯飛」が発生したことを検出するタイミングベルトの歯飛び検出機構について記載されている。歯飛び検出機構はエンコーダクロック円板及びエンコーダクロックセンサと、タイミングベルトの所定の走行量毎に位置信号を出力する位置検出円板及び位置検出センサと、インデクサの移動経路におけるホームポジションに配設されたホームポジションセンサと、を備えている。エンコーダクロックセンサから出力されるクロック信号をカウントし、カウントされたクロック信号のパルス数と、設計上の値とを比較し、両者の差が所定範囲外であれば歯飛びが発生していると判断する。
上記特許文献4に記載の歯飛び検出機構は、「歯飛」が発生する場合のクロック信号のパルス数を設計上の値として保持しており、その設計上の値と、実際にカウントされたクロック信号のパルス数との差が、予め設定された所定範囲外であれば「歯飛」が発生したと検出する。この検出ステップは、ベルト駆動機構を駆動させインデクサの所定位置への移動制御が終了してから行うステップであり、「歯飛」が発生したことを事後的に検出する制御となっている。したがって、基本的に「歯飛」が発生することを未然に防止することは難しい。
「歯飛」が発生した後では、被搬送物やベルトを破損させてしまうため、「歯飛」が発生する前にモータを停止させて、安全なベルト駆動制御を行うことが望まれる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ベルト駆動機構に過度の負荷がかかった場合に、被搬送物やベルトを破損させることなく安全なベルト駆動制御を可能にすることを目的とする。
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、駆動モータと、前記駆動モータによって回転される駆動プーリと、回転可能に支持された従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとにベルトが巻き掛けられ、前記駆動プーリの回転により走行するベルトと、前記駆動モータに印加される電圧の特定周期におけるパルス幅の比率を変化させて前記駆動モータをパルス制御するモータ制御部と、を備え、前記ベルトの走行により移動体を搬送させる移動体搬送装置であって、
前記モータ制御部は、前記比率を、当該移動体搬送装置を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆき、前記正常動作範囲内であって特定比率を超える比率が連続して所定回数以上出力されたか否かを判断し、前記所定回数以上出力された場合に、前記駆動モータを停止させることを特徴とする。
前記モータ制御部は、前記比率を、当該移動体搬送装置を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆき、前記正常動作範囲内であって特定比率を超える比率が連続して所定回数以上出力されたか否かを判断し、前記所定回数以上出力された場合に、前記駆動モータを停止させることを特徴とする。
また、本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、駆動モータと、前記駆動モータによって回転される駆動プーリと、回転可能に支持された従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとにベルトが巻き掛けられ、前記駆動プーリの回転により走行するベルトと、を備え、前記駆動モータに印加される電圧の特定周期におけるパルス幅の比率を変化させて前記駆動モータをパルス制御し、前記ベルトの走行により移動体を搬送させる移動体搬送装置の制御方法であって、
前記比率を、当該移動体搬送装置を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆくステップと、
前記正常動作範囲内であって特定比率を超える比率が連続して所定回数以上出力されたか否かを判断するステップと、
前記所定回数以上出力された場合に、前記駆動モータを停止させるステップと、を有することを特徴とする。
前記比率を、当該移動体搬送装置を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆくステップと、
前記正常動作範囲内であって特定比率を超える比率が連続して所定回数以上出力されたか否かを判断するステップと、
前記所定回数以上出力された場合に、前記駆動モータを停止させるステップと、を有することを特徴とする。
上記構成によれば、駆動モータに印加される電圧の特定周期におけるパルス幅の比率を、正常動作範囲内で上げてゆくよう構成されている。したがって、正常動作範囲内で比率を上げるので、移動体やベルトを破損させることなく安全なベルト駆動制御を行うことができる。さらに、正常動作範囲内であっても特定比率を超える比率が連続して所定回数以上出力されると、自動的に駆動モータを停止させる。通常、障害物等により移動体搬送装置に過度の負荷がかかると、負荷上昇に伴い出力トルクを大きくするため駆動モータに対する電圧オン時間を長くして、上記比率を上昇させる制御が行われる。すなわち、比率を上げていき、ある閾値を超えた比率で連続して繰り返し出力されている場合は、移動体搬送装置に何らかの負荷がかかった状態にあることが予測できる。
本発明では、その閾値を特定比率として予め保持しておき、この特定比率を超える比率が連続して所定回数以上出力された場合は、過負荷状態とみなして駆動モータを停止させる。したがって例えば、過負荷によってベルトの「歯飛」が発生する前に、駆動モータを停止させることができ、移動体やベルトが破損することを未然に防止することができる。
また、本発明の移動体搬送装置において、前記所定回数を10回とし、前記モータ制御部は、前記所定回数以上出力されているか否かの判断を150[μsec]毎に行うことが望ましい。
また、本発明の移動体搬送装置の制御方法において、前記所定回数を10回とし、前記判断ステップを150[μsec]毎に行うことが望ましい。
上記構成によれば、特定比率を超えた比率が10回以上出力されているか否かを、150[μsec]毎に判断する。つまり、特定比率を超えた比率が10回以上出力されている場合には、150[μsec]×10回=1.5[msec]後に駆動モータを停止させることができる。したがって、最初に特定比率を超えた比率が出力されてから(このときに、過負荷状態が発生したと推定する)、わずかの時間で駆動モータを停止させることができる。したがって、より確実に移動体搬送装置を破損させることを防止することができる。
また、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、メディアを保持した状態で移動するメディアトレイと、前記メディアトレイ上のメディアに対して情報処理を行う処理部とを備えたメディア処理装置であって、
前記移動体搬送機構によって前記メディアトレイが前記移動体として移動されることを特徴とする。
前記移動体搬送機構によって前記メディアトレイが前記移動体として移動されることを特徴とする。
上記構成によれば、正常動作範囲内で比率を上げるので、移動体であるメディアトレイやベルトを破損させることなく安全なベルト駆動制御を行うことができるメディア処理装置を提供することができる。また、例えば過負荷によってベルトの「歯飛」が発生する前に、駆動モータを停止させることができるので、「歯飛」によってメディアトレイやベルトが破損することを未然に防止することができる。
以下、本発明に係る移動体搬送装置及びそれを備えたメディア処理装置の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る移動体搬送装置をパブリッシャからなるメディア処理装置に適用した場合を例にとって説明する。
図1は各部を閉状態としたパブリッシャ(メディア処理装置)の外観斜視図、図2は各部を開状態としたパブリッシャの外観斜視図、図3はパブリッシャのケースを外した状態の前方上側から見た斜視図、図4はパブリッシャに設置されたレーベルプリンタ部分の斜視図である。
図1は各部を閉状態としたパブリッシャ(メディア処理装置)の外観斜視図、図2は各部を開状態としたパブリッシャの外観斜視図、図3はパブリッシャのケースを外した状態の前方上側から見た斜視図、図4はパブリッシャに設置されたレーベルプリンタ部分の斜視図である。
図1に示すように、パブリッシャ1は、例えばCDあるいはDVD等の円板状のメディアへのデータの書き込みやメディアのレーベル面への印刷を行うメディア処理装置であり、ほぼ直方体形状のケース2を備えている。このケース2の前面には、左右に開閉可能な開閉扉3,4が取り付けられている。ケース2の上側左端部には、表示ランプ、操作ボタン等が配列された操作面5が設けられており、また、ケース2の下端には、下方に突出するように載置用の脚部6が左右両側に設けられている。左右の脚部6の間には引出機構7が設けられている。
正面視右側の開閉扉3は、図2に示すように、パブリッシャ1の前面側の開口部8を開閉するもので、例えば未使用(ブランク)のメディアMを開口部8を介してセットする時、あるいは作成済みのメディアMを、開口部8を介して取り出すときに、開閉する扉である。
また、正面視左側の開閉扉4は、図3に示すレーベルプリンタ11のインクカートリッジ12の入れ換え時に開閉するためのものであり、この開閉扉4を開けると、鉛直方向に配列された複数のカートリッジホルダ13を有するカートリッジ装着部14が露出するようになっている。
また、正面視左側の開閉扉4は、図3に示すレーベルプリンタ11のインクカートリッジ12の入れ換え時に開閉するためのものであり、この開閉扉4を開けると、鉛直方向に配列された複数のカートリッジホルダ13を有するカートリッジ装着部14が露出するようになっている。
パブリッシャ1のケース2の内部には、データ書き込み処理が行われていない複数枚(例えば50枚)の未使用のメディアMをスタック可能なメディア保管部としてのメディアスタッカ21と、複数枚(例えば50枚)の未使用のメディアMあるいは作成済みメディアMが保管されるメディア保管部としてのメディアスタッカ22とが保管されるメディアMの中心軸線が同一となるように上下に配置されている。メディアスタッカ21およびメディアスタッカ22は、それぞれ所定位置に対して着脱自在である。
上側のメディアスタッカ21は、左右一対の円弧状の枠板24,25を備えており、これにより、メディアMを上側から受け入れ、同軸に積層した状態で収容可能な構成をなしている。メディアスタッカ21にメディアMを収容あるいは補充する作業は、開閉扉3を開けてメディアスタッカ21を取り出すことにより、簡単に行うことが可能となっている。
下側のメディアスタッカ22も同一構造となっており、左右一対の円弧状の枠板27,28を備え、これによって、メディアMを上側から受け入れ、同軸に積層した状態で収容可能なスタッカが構成されている。
これらのメディアスタッカ21およびメディアスタッカ22の後側には、メディア搬送機構31が配置されている。メディア搬送機構31は、本体フレーム30とシャーシ32の天板33との間に垂直に架け渡されている垂直ガイド軸35を有している。この垂直ガイド軸35に搬送アーム36が昇降および旋回可能な状態で支持されている。搬送アーム36は、駆動モータ37によって垂直ガイド軸35に沿って昇降可能であるとともに、垂直ガイド軸35を中心に左右に旋回可能である。
上下のスタッカ21,22およびメディア搬送機構31の側方の後方には、上下に積層された2つのメディアドライブ41が配置され、これらメディアドライブ41の下側にレーベルプリンタ11の後述するキャリッジ62が移動可能に配置されている。
メディアドライブ41は、メディアMへのデータ書き込み位置とメディアMの受け取り受け渡しを行うメディア受け渡し位置との間を移動可能なメディアトレイ41aをそれぞれ有している。
メディアドライブ41は、メディアMへのデータ書き込み位置とメディアMの受け取り受け渡しを行うメディア受け渡し位置との間を移動可能なメディアトレイ41aをそれぞれ有している。
また、レーベルプリンタ11は、メディアMのレーベル面へのレーベル印刷可能な印刷位置とメディアMの受け取り受け渡しを行うメディア受け渡し位置との間を移動可能なメディアトレイ45を有している。
図3では、上下のメディアドライブ41のメディアトレイ41aが手前に引き出されてメディア受け渡し位置にある状態および下側のレーベルプリンタ11のメディアトレイ45が手前側のメディア受け渡し位置にある状態が示されている。また、レーベルプリンタ11はインクジェットプリンタであり、インク供給機構60として各色(本実施形態ではブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタの6色)のインクカートリッジ12が用いられ、これらのインクカートリッジ12がカートリッジ装着部14の各カートリッジホルダ13に前方から装着されている。
ここで、メディアスタッカ21の左右一対の枠板24,25の間およびメディアスタッカ22の左右一対の枠板27,28の間には、メディア搬送機構31の搬送アーム36が昇降可能な隙間が形成されている。また、これら上下のメディアスタッカ21とメディアスタッカ22との間には、メディア搬送機構31の搬送アーム36が水平に旋回して、メディアスタッカ22の真上に位置できるように隙間が開いている。さらに、両メディアトレイ41aをメディアドライブ41に押し込むと、メディア搬送機構31の搬送アーム36を下降させて、メディア受け渡し位置にあるメディアトレイ45にアクセス可能となっている。
メディア搬送機構31の搬送アーム36は、両メディアトレイ41aをデータ書き込み位置に位置させ、メディアトレイ45を奥側の印刷位置に位置させた状態で、メディアトレイ45の高さ位置よりもさらに下側まで下降可能となっている。そして、メディアトレイ45のメディア受け渡し位置の下方には、搬送アーム36が、この位置まで下降してリリースしたメディアMが通過するガイド孔であって、後述するメディアスタッカ(別体スタッカ)が装着されるガイド孔65が形成されている。
引出機構7は、本体フレーム30の下側に、本体フレーム30から引き出して開いたり、収納して閉じたりすることが可能な引出トレイ70を有している。引出トレイ70には、スタッカ部71が下方に凹んで設けられている。引出トレイ70が収納位置(閉位置)にあるとき、スタッカ部71は、ガイド穴65の下方に位置し、スタッカ部71の中心部は、受け渡し位置にある両メディアトレイ41aとメディアトレイ45の中心軸線が同一となるように位置されている。このスタッカ部71は、ガイド穴65を介して投入されるメディアMを受け入れ、このメディアMを比較的少量(例えば5枚〜10枚程度)だけ収容する。スタッカ部71は、メディアMを上側から受け入れ、同軸に積層した状態で収容可能となっている。
なお、スタッカ部71に収容されたメディアMを取り出す場合、オペレータは引出トレイ70の前面部に設けた掛止部200(図2参照)に指を掛けて引出トレイ70を本体フレーム30から引き出す。
なお、スタッカ部71に収容されたメディアMを取り出す場合、オペレータは引出トレイ70の前面部に設けた掛止部200(図2参照)に指を掛けて引出トレイ70を本体フレーム30から引き出す。
収納状態にある引出トレイ70のスタッカ部71およびガイド穴65には、スタッカ部71よりもメディアMの収容量が多いメディアスタッカ(別体スタッカ)72が着脱可能となっている(図3参照)。このメディアスタッカ72も、一対の円弧状の枠板73,74を備えており、これによって、メディアMを上側から受け入れ、同軸に積層した状態で複数枚(例えば50枚)収容可能となっている。一対の円弧状の枠板73,74の間には、メディア搬送機構31の搬送アーム36が昇降可能な隙間が形成されている。また、一方の枠板74の上部には着脱時にユーザによって把持される取っ手75が設けられている。
そして、メディアスタッカ72を取り付けた状態とすれば、上側のメディアスタッカ21から未使用のメディアMを取り出し、メディアドライブ41およびレーベルプリンタ11でデータ記録および印刷を行った後に、メディアスタッカ72に収容することができる。
また、例えば、上側のメディアスタッカ21および下側のメディアスタッカ22にそれぞれの最大収容枚数(50枚+50枚)の未使用のメディアMを装填し、下側のメディアスタッカ22の全枚数(50枚)のメディアMを順次処理してメディアスタッカ72に収容し、次に、上側のメディアスタッカ21の全枚数(50枚)のメディアMを順次処理して、空となった下側のメディアスタッカ22に収容する。このようにして、上側のメディアスタッカ21および下側のメディアスタッカ22の最大収容枚数(50枚+50枚)のメディアMを一度に処理する(バッチ処理モード)。
また、例えば、上側のメディアスタッカ21および下側のメディアスタッカ22にそれぞれの最大収容枚数(50枚+50枚)の未使用のメディアMを装填し、下側のメディアスタッカ22の全枚数(50枚)のメディアMを順次処理してメディアスタッカ72に収容し、次に、上側のメディアスタッカ21の全枚数(50枚)のメディアMを順次処理して、空となった下側のメディアスタッカ22に収容する。このようにして、上側のメディアスタッカ21および下側のメディアスタッカ22の最大収容枚数(50枚+50枚)のメディアMを一度に処理する(バッチ処理モード)。
また、メディアスタッカ72を取り外した状態とすれば、上側のメディアスタッカ21あるいは下側のメディアスタッカ22から未使用のメディアMを取り出し、メディアドライブ41およびレーベルプリンタ11でデータ記録および印刷を行った後に、収納状態にある引出トレイ70のスタッカ部71に収容することができる。
これにより、その後、引出トレイ70を引き出すことでスタッカ部71から処理が完了したメディアMを取り出すことができる。つまり、メディアMへの処理中であっても、開閉扉3を閉じたまま、処理が完了したメディアMから順に一枚ずつあるいは複数枚ずつ取り出すことができる(外部排出モード)。
ここで、メディア搬送機構31の搬送アーム36の昇降および左右への旋回の組み合わせ動作によって、メディアMは、メディアスタッカ21、メディアスタッカ22、引出トレイ70のスタッカ部71(またはメディアスタッカ72)、各メディアドライブ41のメディアトレイ41aおよびレーベルプリンタ11のメディアトレイ45間で適宜搬送される。
次に、レーベルプリンタ11の構成について説明する。
図2から図4に示すように、レーベルプリンタ11はインクジェットヘッド61を有するキャリッジ62を備えており、このキャリッジ62は、キャリッジガイド軸63に沿って、水平方向に往復移動可能に支持されている。そして、このキャリッジ62は、キャリッジガイド軸63に沿って水平に架け渡したタイミングベルトであるキャリッジベルト64と、これを駆動するためのキャリッジモータ65とを備えている。レーベルプリンタ11のキャリッジ62には、インク供給機構71と接続された可撓性を有するインク供給チューブ73が接続されている。
図2から図4に示すように、レーベルプリンタ11はインクジェットヘッド61を有するキャリッジ62を備えており、このキャリッジ62は、キャリッジガイド軸63に沿って、水平方向に往復移動可能に支持されている。そして、このキャリッジ62は、キャリッジガイド軸63に沿って水平に架け渡したタイミングベルトであるキャリッジベルト64と、これを駆動するためのキャリッジモータ65とを備えている。レーベルプリンタ11のキャリッジ62には、インク供給機構71と接続された可撓性を有するインク供給チューブ73が接続されている。
キャリッジ62に搭載されているインクジェットヘッド61は、そのノズル面が下向きとされており、インクジェットヘッド61の下側位置を、前後方向に水平にメディアトレイ51が往復移動可能となっている。メディアトレイ51は、その右側の端が、前後方向に水平に延びるガイド軸102によって支持され、その左側の端が、スライド可能な状態で、前後方向に水平に延びるガイドレール104によって支持されている。このメディアトレイ51の駆動機構も、前後方向に水平に架け渡したトレイベルト113と、これを駆動するためのトレイモータ124とを備えた構成となっている。
メディアトレイ51は、矩形の板の上面に、メディアの外周端面と当接してメディアの移動を規制するための円形の低い凸部51aを備えている。
また、この凸部51aの中心部には、同心円上において120度間隔に配置された3本の垂直爪(図示省略)を備えている。3本の垂直爪は、半径方向に一体となって移動可能であり、メディアトレイ51がメディア受け渡し位置に移動するとカム機構(図示省略)により半径方向内側に移動する構造となっている。
また、この凸部51aの中心部には、同心円上において120度間隔に配置された3本の垂直爪(図示省略)を備えている。3本の垂直爪は、半径方向に一体となって移動可能であり、メディアトレイ51がメディア受け渡し位置に移動するとカム機構(図示省略)により半径方向内側に移動する構造となっている。
メディア受け渡し位置において、メディアを、そのレーベル面を上向きにして、上から凸部51a内に落とすと、メディアのセンターホールに3本の垂直爪が差し込まれた状態になる。この後に、トレイモータ124を駆動して、メディアトレイ51をガイド軸102に沿って後側(図4の右奥側)に移動させると、前述のカムの作用により3本の垂直爪が半径方向の外方に僅かに移動し、これら3本の垂直爪がメディアのセンターホールの内周面に内側から押し付けられた状態になる。これにより、メディアがメディアトレイ51に保持される。メディアトレイ51をインクジェットヘッド61の印字領域内まで移動させれば、インクジェットヘッド61によって、メディアのレーベル面に所定の印刷を施すことができる。
次に、メディアトレイ51を移動させる移動体搬送装置であるベルト駆動機構について説明する。
図5はベルト駆動機構の概略平面図、図6はベルト駆動機構の概略側面図である。
ベルト駆動機構100によって移動されるメディアトレイ51は、その一側部に設けられたスライド軸受101に、装置の前後方向に水平に延びるガイド軸102が貫通して配置され、また、他側部に設けられたスライド片103が、装置の前後方向に延びるガイドレール104にスライド可能に載置されている。これにより、メディアトレイ51は、ガイド軸102及びガイドレール104によって装置の前後方向にスライド可能に支持されている。
図5はベルト駆動機構の概略平面図、図6はベルト駆動機構の概略側面図である。
ベルト駆動機構100によって移動されるメディアトレイ51は、その一側部に設けられたスライド軸受101に、装置の前後方向に水平に延びるガイド軸102が貫通して配置され、また、他側部に設けられたスライド片103が、装置の前後方向に延びるガイドレール104にスライド可能に載置されている。これにより、メディアトレイ51は、ガイド軸102及びガイドレール104によって装置の前後方向にスライド可能に支持されている。
ガイド軸102は、装置の前後方向に配設されたフレーム105に沿って間隔をあけて配置されており、その両端が、フレーム105の両端に設けられた固定板106に固定されている。
フレーム105には、装置後方側の端部近傍に、トレイ駆動プーリ111が回転可能に設けられ、装置前方側の端部近傍に、トレイ従動プーリ112が回転可能に設けられている。そして、これらトレイ駆動プーリ111及びトレイ従動プーリ112には、タイミングベルトであるトレイベルト113が巻き掛けられており、このトレイベルト113には、ベルトクランプ114によってメディアトレイ51の一側部が固定されている。これにより、メディアトレイ51は、トレイベルト113が走行されることにより、その走行方向に沿ってスライドされる。
フレーム105には、装置後方側の端部近傍に、トレイ駆動プーリ111が回転可能に設けられ、装置前方側の端部近傍に、トレイ従動プーリ112が回転可能に設けられている。そして、これらトレイ駆動プーリ111及びトレイ従動プーリ112には、タイミングベルトであるトレイベルト113が巻き掛けられており、このトレイベルト113には、ベルトクランプ114によってメディアトレイ51の一側部が固定されている。これにより、メディアトレイ51は、トレイベルト113が走行されることにより、その走行方向に沿ってスライドされる。
トレイ駆動プーリ111の回転軸121には、エンコード板122及び伝達プーリ(従動プーリ)123が固定されている。また、フレーム105の下方には、DCモータであるトレイモータ124(駆動モータ)が設けられており、このトレイモータ124の駆動軸125には、モータプーリ(駆動プーリ)126が設けられている。そして、これら伝達プーリ123及びモータプーリ126には、タイミングベルトであるモータベルト127が巻き掛けられている。なお、モータベルト127の走行においては、モータプーリ126が駆動プーリとして機能し、伝達プーリ123が従動プーリとして機能する。
エンコード板122には、位置検出器128の発光部(不図示)から出射された光を透過するためのスリットが周方向に等間隔で形成されている。位置検出器128は、光を出射するための発光部と、発光部から出射されスリットを透過した光を受光して光電変換する受光部等によって構成される。発光部とスリットとは、互いにスリットを挟んで対向する位置に配置されている。トレイ駆動プーリ111が回転すると、発光部から出射された光が断続的にスリットを透過し、受光部によって受光される。受光部によって光電変換された電気信号は、デジタル信号として位置検出器128から出力される。そして、この位置検出器128からの検出信号に基づいてメディアトレイ51の位置が検出可能とされている。
図6に示すように、トレイ従動プーリ112は、張力付与機構141によりトレイ駆動プーリ111から離間する方向へ付勢された状態で支持されている。この張力付与機構141は、フレーム105に支持されたプーリ支持部142を有しており、このプーリ支持部142に、トレイ従動プーリ112が回転可能に支持されている。このプーリ支持部142は、フレーム105に対してスライド可能に支持されており、このプーリ支持部142とフレーム105との間には、プーリ支持部142を、トレイ駆動プーリ111から離間する方向へ付勢する引っ張りバネからなる付勢部材143が設けられている。これにより、トレイ従動プーリ112は、張力付与機構141によって、トレイ駆動プーリ111から離間する方向に付勢され、これらトレイ駆動プーリ111及びトレイ従動プーリ112に巻き掛けられたトレイベルト113に所定の張力が付与される。
また、モータベルト127にも、張力付与機構161が設けられている。この張力付与機構161は、基端部がフレーム105に揺動可能に支持されたレバー162と、このレバー162の揺動端に回転自在に支持されたテンションローラ163とを有しており、引っ張りバネからなる付勢部材164によってレバー162の揺動端がモータベルト127に対して交差する方向におけるモータベルト127側(上側)へ付勢されている。そして、この張力付与機構161は、テンションローラ163がモータベルト127の外周部を押圧付勢し、モータプーリ126及び伝達プーリ123に巻き掛けられたモータベルト127に所定の張力が付与され、モータベルト127の張力変動をテンションローラ163の変位により吸収するようになっている。
そして、上記ベルト駆動機構100では、トレイモータ124が駆動して駆動軸125が回転されると、この駆動軸125の回転力が、モータプーリ126及び伝達プーリ123に巻き掛けられたモータベルト127によってトレイ駆動プーリ111の回転軸121に伝達され、トレイ駆動プーリ111が回転される。このようにトレイ駆動プーリ111が回転されると、このトレイ駆動プーリ111及びトレイ従動プーリ112に巻き掛けられたトレイベルト113が走行し、これにより、トレイベルト113に固定されたメディアトレイ51が装置の前後方向に移動される。
モータ制御回路129は、PWM(Pulse Width Modulation)制御によってトレイモータ124に印加する電圧をパルス制御する。トレイモータ124に印加する電圧をパルス波形とし、パルス幅を変更することによってトレイモータ124に供給する電流やトルクを変化させる。PWM制御において、一定周期のうちのパルス幅をDuty比とよび、Duty比を大きくすると、トレイモータ124の回転数が上昇する。逆に、Duty比を小さくすると、トレイモータ124の回転数が下降する。
ここで、Duty比について図7を参照して説明する。図7は、各Duty比におけるパルス波形の例を示す図である。
一般にPWM制御においては、駆動モータの電源をON/OFFし、電源ON/OFFを高速で繰り返す。このとき、電源をONにする時間とOFFにする時間の比を変化させる。この比率がDuty比である。つまり、Duty比は駆動モータの電源稼働率を意味し、Duty比が大きいほど電源がONになっている時間が長く、Duty比がゼロであれば電源がOFF状態である。なお、Duty比は次の式によって求めることができる。
D=τ/T
D:Duty比、τ:電源ON時間、T:特定周期
一般にPWM制御においては、駆動モータの電源をON/OFFし、電源ON/OFFを高速で繰り返す。このとき、電源をONにする時間とOFFにする時間の比を変化させる。この比率がDuty比である。つまり、Duty比は駆動モータの電源稼働率を意味し、Duty比が大きいほど電源がONになっている時間が長く、Duty比がゼロであれば電源がOFF状態である。なお、Duty比は次の式によって求めることができる。
D=τ/T
D:Duty比、τ:電源ON時間、T:特定周期
図7(b)は、Duty比50%のときのパルス波形であり、電源ON時間と電源OFF時間とが同一の場合である。
図7(a)は、Duty比が50%より大きいときのパルス波形であり、電源ON時間が電源OFF時間よりも大きい場合である。このときは、トレイモータ124に供給されるエネルギーが大きく、回転数もこれに応じて高くなる。
図7(c)は、Duty比が50%より小さいときのパルス波形であり、電源ON時間が電源OFF時間よりも小さい場合である。このときは、トレイモータ124に供給されるエネルギーが小さく、回転数もこれに応じて低くなる。
図7(a)は、Duty比が50%より大きいときのパルス波形であり、電源ON時間が電源OFF時間よりも大きい場合である。このときは、トレイモータ124に供給されるエネルギーが大きく、回転数もこれに応じて高くなる。
図7(c)は、Duty比が50%より小さいときのパルス波形であり、電源ON時間が電源OFF時間よりも小さい場合である。このときは、トレイモータ124に供給されるエネルギーが小さく、回転数もこれに応じて低くなる。
(トレイモータ制御について)
本実施形態では、モータ制御部129が、Duty比を、ベルト駆動機構100を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆき、正常動作範囲内であって特定比率を超えるDuty比を出力しようとする場合に、既に特定比率を超えるDuty比が連続して所定回数以上、出力されているか否かを判断し、所定回数以上出力されている場合には、トレイモータ124を停止させるよう構成されている。
本実施形態では、モータ制御部129が、Duty比を、ベルト駆動機構100を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆき、正常動作範囲内であって特定比率を超えるDuty比を出力しようとする場合に、既に特定比率を超えるDuty比が連続して所定回数以上、出力されているか否かを判断し、所定回数以上出力されている場合には、トレイモータ124を停止させるよう構成されている。
正常動作範囲とは、本実施形態で行うモータ制御において変化させるDuty比の範囲である。例えば、ベルト搬送機構100に障害物等の余分な負荷がかかっていない状態においてトレイモータ124を駆動制御する場合に与えられる最大Duty比から、ベルト搬送機構100に障害物等の余分な負荷がかかった過負荷状態においてトレイモータ124を駆動制御する場合に正常に動作させることができる最大Duty比まで、の範囲をいう。ベルト搬送機構100に対してメディアMが落下して障害物となったときに、例えば「歯飛」が発生してしまった場合は、ベルト搬送機構100を正常に動作させることができない。したがって、「歯飛」が発生するときのDuty比は、正常動作範囲には含まれない。
また、特定比率とは、正常動作範囲内の値であって、ベルト搬送機構100に障害物等の余分な負荷がかかっていない状態においてトレイモータ124を駆動制御する場合に与えられる最大Duty比と、ベルト搬送機構100に障害物等の余分な負荷がかかった過負荷状態においてトレイモータ124を駆動制御する場合に正常に動作させることができる最大Duty比と、の間に設けた閾値である。
すなわち、Duty比が、特定比率を超え正常に動作させることができる最大Duty比以下であれば、ぎりぎり「歯飛」は発生しない。本実施形態では、特定比率を設計上の値として予め保持しており、閾値として設定している。
すなわち、Duty比が、特定比率を超え正常に動作させることができる最大Duty比以下であれば、ぎりぎり「歯飛」は発生しない。本実施形態では、特定比率を設計上の値として予め保持しており、閾値として設定している。
以下では、モータ制御部129が行うトレイモータ制御の詳細について図8を参照して説明する。図8は、本実施形態におけるモータ制御部が行うメディアトレイの搬送制御を説明するフローチャートである。
メディアトレイ搬送指示に応じて、モータ制御部129は、トレイモータ124のPWM制御を開始する。すなわち、PWM演算を行いDuty比を求める(ステップS11)。ステップS11で求めたDuty比が閾値(特定比率)以下であるかを判断する(ステップS12)。Duty比が閾値以下では無い場合、すなわちDuty比が閾値を超えた場合には(ステップS12:No)、カウンタを+1加算し(ステップS13)、カウンタ値が所定回数を超えているか否かを判断する(ステップS14)。なお、本実施形態では、所定回数を10回として設定している。
カウンタ値が10回を超えない場合、すなわちカウンタ値が10回以下である場合には(ステップS14:No)、ステップS11で求めたDuty比でトレイモータ124を駆動させる(ステップS15)。
ステップS11のPWM演算から150[μsec]経過していれば(ステップS16:Yes)ステップS11に戻って、再びDuty比を求め、求めたDuty比が閾値以下であるかを判断する(ステップS12)。ここで、求めたDuty比が閾値以下であれば、ステップS13で加算したカウンタの値をクリアする(ステップS17)。
カウンタの値をクリアするのは、Duty比が閾値以下であれば、ベルト駆動機構100に障害物等の過度の負荷がかかっていることはなく、メディアトレイ51を破損することなく正常に搬送できるため、カウントする必要がないからである。
ステップS11のPWM演算から150[μsec]経過していれば(ステップS16:Yes)ステップS11に戻って、再びDuty比を求め、求めたDuty比が閾値以下であるかを判断する(ステップS12)。ここで、求めたDuty比が閾値以下であれば、ステップS13で加算したカウンタの値をクリアする(ステップS17)。
カウンタの値をクリアするのは、Duty比が閾値以下であれば、ベルト駆動機構100に障害物等の過度の負荷がかかっていることはなく、メディアトレイ51を破損することなく正常に搬送できるため、カウントする必要がないからである。
一方、求めたDuty比が閾値以下でなければ、保持しているカウンタ値に+1加算する(ステップS13)。すなわち、カウンタ値を2として保持する。以降、ステップS11からステップS14を繰り返し実行し、ステップS14において保持しているカウンタ値が10回を越えると判断した場合は(ステップS14:Yes)、ベルト駆動機構100に障害物等の負荷がかかっているものと推定して、障害物検出として認識し(ステップS18)、トレイモータ124を停止する(ステップS19)。
ステップS14において、保持しているカウンタ値が10回を越えると判断した場合は、既に連続して10回数以上閾値を超えるDuty比が出力されている場合である。
すなわち、トレイモータ124に対して閾値を超えたDuty比が10回数以上連続して出力されている場合には(ステップS15,ステップS14:Yes)、150[μsec]×10回=1.5[msec]後にトレイモータ124を停止させることができる(ステップS19)。したがって、最初に閾値を超えたDuty比が出力されてから、わずか1.5[msec]後にはトレイモータ124を停止させることができる。これにより、より確実にベルト搬送機構100を破損させることを防止することができる。
また例えば、ベルト搬送機構100に他のメディアMが落下して、落下したメディアによる過負荷状態によってモータベルト127の「歯飛」が発生する前に、トレイモータ124を停止させることができ、メディアトレイ51やモータベルト127が破損することを未然に防止することができる。
1:パブリッシャ(メディア処理装置)、51:メディアトレイ(移動体)、61:インクジェットヘッド(処理部)、100:ベルト駆動機構(搬送機構)、121:回転軸、123:伝達プーリ(従動プーリ)、124:トレイモータ(駆動モータ)、125:駆動軸(回転軸)、126:回転プーリ(駆動プーリ)、127:モータベルト(ベルト)、128:位置検出器、129:モータ制御部、161:張力付与機構、162:レバー(張力付与部材)、163:テンションローラ
Claims (3)
- 駆動モータと、前記駆動モータによって回転される駆動プーリと、回転可能に支持された従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとにベルトが巻き掛けられ、前記駆動プーリの回転により走行するベルトと、前記駆動モータに印加される電圧の特定周期におけるパルス幅の比率を変化させて前記駆動モータをパルス制御するモータ制御部と、を備え、前記ベルトの走行により移動体を搬送させる移動体搬送装置であって、
前記モータ制御部は、前記比率を、当該移動体搬送装置を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆき、前記正常動作範囲内であって特定比率を超える比率が連続して所定回数以上出力されたか否かを判断し、前記所定回数以上出力された場合に、前記駆動モータを停止させることを特徴とする移動体搬送装置。 - メディアを保持した状態で移動するメディアトレイと、前記メディアトレイ上のメディアに対して情報処理を行う処理部とを備えたメディア処理装置であって、
請求項1に記載の移動体搬送装置によって前記メディアトレイが前記移動体として搬送されることを特徴とするメディア処理装置。 - 駆動モータと、前記駆動モータによって回転される駆動プーリと、回転可能に支持された従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとにベルトが巻き掛けられ、前記駆動プーリの回転により走行するベルトと、を備え、前記駆動モータに印加される電圧の特定周期におけるパルス幅の比率を変化させて前記駆動モータをパルス制御し、前記ベルトの走行により移動体を搬送させる移動体搬送装置の制御方法であって、
前記比率を、当該移動体搬送装置を正常に動作させることができる正常動作範囲内で上げてゆくステップと、
前記正常動作範囲内であって特定比率を超える比率が連続して所定回数以上出力されたか否かを判断するステップと、
前記所定回数以上出力された場合に、前記駆動モータを停止させるステップと、を有することを特徴とする移動体搬送装置の制御方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014024233A (ja) * | 2012-07-26 | 2014-02-06 | Seiko Epson Corp | 記録装置 |
US9365059B2 (en) | 2013-12-27 | 2016-06-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Motor control method and print apparatus |
JP2019068175A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | セイコーエプソン株式会社 | 画像読取装置 |
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-
2007
- 2007-09-19 JP JP2007243045A patent/JP2009073606A/ja not_active Withdrawn
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