JP2018144903A - Recording device and conveying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録装置および搬送装置に関する。 The present invention relates to a recording apparatus and a conveying apparatus.
従来から、インクジェットプリンタや複写機等の記録装置では、シート状の記録媒体をローラで挟持して搬送する搬送装置が多く用いられている。近年、こうした記録装置では高画質化への要求が高く、搬送装置にも高い搬送精度で記録媒体を搬送することが求められている。記録媒体を高い精度で搬送するには、機構部品の加工精度を向上させるだけでは限界があり、搬送される記録媒体に関する情報、例えば厚さや幅、斜行状態等に基づいて搬送方法を変更することが有効である。ただし、搬送装置にそれらの情報を検出するための各種センサを設けることは、装置を煩雑にし、コスト増加を招いてしまう。そこで、新たなセンサ等を設けることなく、それらの情報を検出する方法が望まれている。
特許文献1には、シート状部材がローラ対に突入したタイミングまたは排出されたタイミングにおけるローラの回転角速度の検出結果から、シート状部材の厚さを求める方法が記載されている。シート状部材がローラ対に突入または排出する際にローラには負荷トルク変動が発生するが、上述の方法では、この負荷トルク変動に起因して発生するローラの回転角速度の変化から、シート状部材の厚さを求めることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a recording apparatus such as an ink jet printer or a copying machine, a transport apparatus that transports a sheet-like recording medium while being sandwiched between rollers is often used. In recent years, such a recording apparatus has a high demand for high image quality, and the conveyance apparatus is also required to convey a recording medium with high conveyance accuracy. In order to transport the recording medium with high accuracy, there is a limit only by improving the processing accuracy of the mechanical parts, and the transport method is changed based on information on the transported recording medium, such as thickness, width, skew state, etc. It is effective. However, providing various sensors for detecting such information in the transport apparatus complicates the apparatus and causes an increase in cost. Therefore, a method for detecting such information without providing a new sensor or the like is desired.
しかしながら、特許文献1に記載の方法には、以下のような課題がある。すなわち、ローラを駆動する駆動モータは、ローラを所定の速度で回転させるように制御されているため、負荷トルク変動に起因するローラの速度変動を抑制するように動作し、結果的に、検出したいローラの速度変動が抑制されてしまう。実際には、突発的な負荷トルク変動に対して完全に速度変動が抑制されるわけではないが、それでも速度変動量は減少するため、S/N比が低下して検出精度が悪化することになる。
そこで、本発明の目的は、新たなセンサ等を設けることなく、搬送されるシートに関する情報を高精度に検出可能な記録装置および搬送装置を提供することである。
However, the method described in
Accordingly, an object of the present invention is to provide a recording apparatus and a conveying apparatus that can detect information relating to a conveyed sheet with high accuracy without providing a new sensor or the like.
上述した目的を達成するために、本発明の記録装置は、シートに画像を記録する記録手段と、シートを搬送する搬送ローラと、搬送ローラに対向し搬送ローラと共にシートを挟持するピンチローラと、搬送ローラに駆動力を与えるモータと、搬送ローラの回転速度および回転位置の少なくとも一方を検出する検出手段と、検出手段による検出値に基づいてモータを駆動するための駆動指令を生成する生成手段と、を備え、搬送ローラとピンチローラとの間のニップ部をシートの端部が通過する所定期間に検出手段で検出された回転速度に基づいて、シートの斜行状態情報、厚さ情報、幅情報、および搬送位置情報の少なくとも1つを含むシート情報を検出する記録装置であって、生成手段は、検出値による影響が相対的に大きい駆動指令を生成する第1の制御モードと、検出値による影響が相対的に小さい駆動指令を生成する第2の制御モードとを切り替えて実行し、第2の制御モードは、シート情報が検出される所定期間に実行されることを特徴とする。
また、本発明の搬送装置は、シートを搬送する搬送ローラと、搬送ローラに対向し搬送ローラと共にシートを挟持するピンチローラと、搬送ローラに駆動力を与えるモータと、搬送ローラの回転速度および回転位置の少なくとも一方を検出する検出手段と、検出手段による検出値に基づいてモータを駆動するための駆動指令を生成する生成手段と、を備え、搬送ローラとピンチローラとの間のニップ部をシートの端部が通過する所定期間に検出手段で検出された回転速度に基づいて、シートの斜行状態情報、厚さ情報、幅情報、および搬送位置情報の少なくとも1つを含むシート情報を検出する搬送装置であって、生成手段は、検出値による影響が相対的に大きい駆動指令を生成する第1の制御モードと、検出値による影響が相対的に小さい駆動指令を生成する第2の制御モードとを切り替えて実行し、第2の制御モードは、シート情報が検出される所定期間に実行されることを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, the recording apparatus of the present invention includes a recording unit that records an image on a sheet, a conveying roller that conveys the sheet, a pinch roller that faces the conveying roller and sandwiches the sheet together with the conveying roller, A motor for applying a driving force to the conveying roller; a detecting means for detecting at least one of the rotational speed and rotational position of the conveying roller; and a generating means for generating a driving command for driving the motor based on a detection value by the detecting means. The sheet skew state information, the thickness information, the width based on the rotational speed detected by the detection means during a predetermined period when the end of the sheet passes through the nip portion between the conveyance roller and the pinch roller The recording device detects sheet information including at least one of information and conveyance position information, and the generation unit generates a drive command that is relatively influenced by the detected value. The first control mode is switched to the second control mode that generates a drive command that is relatively less influenced by the detection value, and the second control mode is executed during a predetermined period in which the sheet information is detected. It is executed.
The conveying device of the present invention includes a conveying roller that conveys a sheet, a pinch roller that faces the conveying roller and sandwiches the sheet together with the conveying roller, a motor that applies driving force to the conveying roller, and the rotation speed and rotation of the conveying roller. A detecting unit that detects at least one of the positions, and a generating unit that generates a drive command for driving the motor based on a value detected by the detecting unit. The sheet includes the nip portion between the conveying roller and the pinch roller. Detecting sheet information including at least one of sheet skew state information, thickness information, width information, and conveyance position information based on the rotation speed detected by the detection means during a predetermined period during which the end of the sheet passes. In the transport apparatus, the generation unit generates a drive command that has a relatively large influence by the detection value, and the influence by the detection value is relatively small. By switching the second control mode for generating the dynamic instruction run, the second control mode is characterized in that the sheet information is performed in a predetermined period is detected.
本発明によれば、新たなセンサ等を設けることなく、搬送されるシートに関する情報を高精度に検出可能な記録装置および搬送装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a recording apparatus and a conveying apparatus that can detect information on a conveyed sheet with high accuracy without providing a new sensor or the like.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本明細書では、本発明の搬送装置について、インクジェットプリンタに適用した場合を例に挙げて説明する。なお、以下の説明で用いる部材、数値、材料等は、理解を助ける目的の例示に過ぎず、本発明を限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, the case of applying the present invention to an ink jet printer will be described as an example. Note that members, numerical values, materials, and the like used in the following description are merely examples for the purpose of helping understanding, and are not intended to limit the present invention.
(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係る搬送装置が適用されるインクジェットプリンタの構成および動作の概要について説明する。図1は、本実施形態のインクジェットプリンタの内部構造を示す斜視図である。
(First embodiment)
First, with reference to FIG. 1, an outline of the configuration and operation of an ink jet printer to which a transport apparatus according to a first embodiment of the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the internal structure of the ink jet printer according to the present embodiment.
インクジェットプリンタ(記録装置)10は、記録媒体に画像を記録する記録部と、記録媒体を給送する給送部と、記録媒体を搬送する搬送部と、各部の動作を制御する制御部とを有している。以下、各部の構成および動作について説明する。 An ink jet printer (recording apparatus) 10 includes a recording unit that records an image on a recording medium, a feeding unit that feeds the recording medium, a transport unit that transports the recording medium, and a control unit that controls the operation of each unit. Have. Hereinafter, the configuration and operation of each unit will be described.
(記録部)
記録部は、キャリッジ11に搭載された記録ヘッド(図示せず)により、記録媒体に画像を記録するものである。記録ヘッドは、記録媒体を下方から支持するプラテン15の上部に位置し、後述する搬送部により所定位置に搬送される記録媒体にインクを吐出して、画像データに対応した画像を記録する。キャリッジ11は、キャリッジモータ12によりタイミングベルト13を介して駆動され、ガイドレール14上を移動方向Xに移動可能である。キャリッジ11が移動方向Xに移動しながら記録ヘッドが記録媒体にインクを吐出することで、記録媒体の幅方向に沿った画像記録が行われる。
(Recording part)
The recording unit records an image on a recording medium by a recording head (not shown) mounted on the
(給送部)
給送部は、記録部に対して記録媒体の搬送方向の上流側に設けられ、積載された記録媒体を1枚ずつ分離して搬送部に搬送するものである。給送ローラ17は、給送モータ18により駆動伝達ギア(図示せず)等を介して回転駆動される。給送モータ18は、コードホイールとエンコーダセンサ(いずれも図示せず)により回転が検出されて駆動制御される。給送ローラ17の回転に伴い、圧板16に積載された記録媒体は給送ローラ17と分離ローラとの間のニップ部に送られ、このニップ部で分離された最上位の記録媒体のみが搬送される。分離搬送された記録媒体は、給送モータ18により回転駆動されるペーパーフィード(PF)ローラとこれに対向するPFピンチローラ(いずれも図示せず)とによって搬送され、搬送部に送られる。PFローラは、搬送部への記録媒体の搬送に加えて、記録動作前に搬送部と協働して記録媒体の斜行を矯正するレジストレーション動作を行うように構成されている。
(Feeding department)
The feeding unit is provided upstream of the recording unit in the conveyance direction of the recording medium, and separates the stacked recording media one by one and conveys them to the conveyance unit. The
(搬送部)
搬送部は、給送部に対して記録媒体の搬送方向の下流側に設けられ、給送部から給送された記録媒体を高精度に搬送するものである。搬送部による記録媒体の搬送は、主に、搬送モータ(図示せず)により回転駆動される主搬送ローラ1と排出ローラ(図示せず)とによって実施される。搬送モータは、DCモータであり、主搬送ローラ1の同軸上に設けられたコードホイールとエンコーダセンサ(いずれも図示せず)により主搬送ローラ1の回転を検出しながら、記録媒体が所定量搬送されるよう駆動制御される。搬送部による記録媒体の搬送と、上述した記録部による画像記録とが繰り返し行われた後、排出ローラによって記録媒体がプリンタ10の外部に排出されて、一連の画像記録動作が完了する。
(Transport section)
The conveyance unit is provided downstream of the feeding unit in the conveyance direction of the recording medium, and conveys the recording medium fed from the feeding unit with high accuracy. The conveyance of the recording medium by the conveyance unit is mainly performed by a
ここで、図2を参照して、搬送部の構成と搬送部を中心とした記録媒体の搬送動作の詳細について説明する。図2は、本実施形態の搬送部の構造を示す斜視図である。 Here, with reference to FIG. 2, the configuration of the transport unit and the details of the recording medium transport operation centered on the transport unit will be described. FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the transport unit of the present embodiment.
搬送部は、主搬送ローラ1と、複数のピンチローラ2と、搬送モータ3と、コードホイール4と、エンコーダセンサ5とを有している。図2に示すように、搬送部の主な機構部品は、主側板20と右側板21と左側板22に取り付けられている。
主搬送ローラ1は、シート状の記録媒体を搬送するものである。主搬送ローラ1は、金属軸の表面にセラミックの微小粒がコーティングされた構成を有し、その金属軸の両端部で右側板21と左側板22とに支持されている。主搬送ローラ1に対して記録媒体の搬送方向Yの上流側には、搬送部へと記録媒体を搬送するPFローラ23と、ばねによってPFローラ23に対して付勢され、PFローラ23の回転に応じて従動回転するPFピンチローラ24とが設けられている。PFローラ23から主搬送ローラ1に至る経路には、記録媒体をガイドするピンチローラホルダ25と、これに対向するPFガイド(図示せず)とが設けられ、これらが記録媒体の搬送経路を形成している。また、この経路内には、記録媒体の先端および後端の通過を検知する回転式のレバー26と、レバー26の回転を検知する用紙エッジセンサ27とが設けられている。
The transport unit includes a
The
複数のピンチローラ2は、主搬送ローラ1に対向し配置され、主搬送ローラ1と共に記録媒体を挟持するものであり、ピンチローラホルダ25に支持されている。ピンチローラ2は、ピンチローラホルダ25がピンチローラばね28によるモーメントを受けて主搬送ローラ1に対して付勢されることで、主搬送ローラ1の回転に応じて従動回転するように主搬送ローラ1に圧接されている。
搬送モータ3は、主搬送ローラ1に駆動力を与えるものであり、搬送モータプーリ29とタイミングベルト30とを介して、主搬送ローラ1の軸上に設けられたプーリギア31に接続されている。主搬送ローラ1は、これらを通して搬送モータ3からの駆動力が伝達されることで回転駆動される。
The plurality of
The
コードホイール4は、上述したように、主搬送ローラ1の同軸上に直結され、エンコーダセンサ5は、これに対向するように左側板22に設けられている。コードホイール4には、150〜360lpi(ライン/インチ)のピッチでスリットが形成されている。エンコーダセンサ5は、このスリットを検出して主搬送ローラ1の回転に応じたパルス信号を出力する。こうして、エンコーダセンサ5は、主搬送ローラ1の回転速度および回転位置(回転角度)を検出する検出手段として機能する。
As described above, the code wheel 4 is directly connected on the same axis of the
主搬送ローラ1に対して記録媒体の搬送方向Yの下流側には、金属軸と金属軸に挿通されたゴムローラとから構成された排出ローラ34が設けられている。排出ローラ34は、プーリギア31のギア部からの駆動力がアイドラギア32を介して排出ローラギア33に伝達されることで回転駆動される。排出ローラ34と対向する位置には、拍車ホルダ(図示せず)に取り付けられた複数の拍車35が設けられている。これら拍車35は、棒状のコイルばねからなる拍車ばね36によって排出ローラ34に対して押圧されている。
A
このような構成では、記録動作を行う際に、まず、前述した給送部から搬送部へと記録媒体が搬送され、記録媒体の先端が主搬送ローラ1とピンチローラ2との間のニップ部を所定量通過する位置まで搬送される。このとき、PFローラ23と主搬送ローラ1とが同期して動作するように給送モータ18と搬送モータ3が制御される。記録媒体の位置制御は、PFローラ23と主搬送ローラ1の回転に伴って記録媒体が理想的に搬送されると想定し、主搬送ローラ1の回転位置を制御することで行われ、搬送される記録媒体の位置は直接検出されない。
記録媒体の先端がニップ部を所定量通過する位置まで搬送されると、記録媒体の斜行を矯正するレジストレーション動作が行われる。レジストレーション動作では、PFローラ23を停止した状態で主搬送ローラ1を逆転させ、記録媒体の先端をニップ部から脱出させてニップ部に沿わせることで斜行を矯正する。あるいは、一旦記録媒体をニップ部上流まで逆送させ、その後PFローラ23を正転させて、主搬送ローラ1を逆転あるいは停止した状態で記録媒体の先端をニップ部に押し付けることで斜行を矯正することもできる。
レジストレーション動作の終了後、記録媒体は記録部まで搬送され、前述した画像記録が繰り返し行われる。全画像の記録が終了すると、記録媒体は排出ローラ34でプリンタ10の外部に排出されて、記録動作が完了する。
In such a configuration, when performing the recording operation, first, the recording medium is conveyed from the feeding unit to the conveying unit, and the leading end of the recording medium is a nip portion between the main conveying
When the leading edge of the recording medium is conveyed to a position where it passes through the nip portion by a predetermined amount, a registration operation for correcting the skew of the recording medium is performed. In the registration operation, the
After completion of the registration operation, the recording medium is conveyed to the recording unit, and the above-described image recording is repeatedly performed. When all the images have been recorded, the recording medium is discharged to the outside of the
ここで、図3および図4を参照して、記録媒体の先端が主搬送ローラ1とピンチローラ2との間のニップ部(以下、「ローラニップ部」ともいう)を通過する際に主搬送ローラ1の回転速度に変動が生じる現象について説明する。
図3は、記録媒体Pの先端がローラニップ部に噛み込まれる際に必要な噛込搬送力を示す概念図である。図3に示すように、記録媒体Pの先端がローラニップ部に噛み込まれる際に、記録媒体Pには、ピンチローラばね28によって発生するピンチローラ圧がピンチローラ2を介して用紙圧接力として作用する。記録媒体Pがローラニップ部に噛み込まれていくには、もう一方で記録媒体Pに接する主搬送ローラ1が、前述の用紙圧接力に釣り合うような圧接反力と噛込搬送力とを発生させる必要がある。ここで噛込搬送力とは、主搬送ローラ1の回転方向の力であり、主搬送ローラ1を回転させるトルクに付加される力である。つまり、記録媒体Pの先端がローラニップ部に噛み込まれる際には、この噛込搬送力の分だけ負荷トルクが変動することになる。
Here, referring to FIG. 3 and FIG. 4, when the leading edge of the recording medium passes through a nip portion (hereinafter also referred to as “roller nip portion”) between the
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the biting and conveying force required when the leading edge of the recording medium P is bitten by the roller nip portion. As shown in FIG. 3, when the leading end of the recording medium P is caught in the roller nip portion, the pinch roller pressure generated by the
図4(a)に、この負荷トルク変動の様子を示す。図示した負荷トルクは、ピンチローラ圧と、ピンチローラ2、主搬送ローラ1、記録媒体Pの幾何的な位置関係から理論的に算出したものであり、t0は噛み込み開始時間である。また、図4(b)に、図4(a)に示すように負荷トルクが変動したときの、主搬送ローラ1の回転速度変動の様子を示す。ここでは、後述する搬送モータ3の駆動制御の切り替えが行われない場合の回転速度変動を示している。
図4(b)に示すように、ローラニップ部への噛み込みが開始される時間t0において、回転速度は、負荷トルクが急激に増えることで瞬間的に低下している。その後は、後述するように、搬送モータ3は位置指令に追従するように制御されるため、回転速度が低下して位置指令との偏差が大きくなると、駆動指令が大きくなって速度変動は抑制される。なお、図4(b)は、現象の説明をわかりやすくするために、シミュレーション結果を示しているが、実際のインクジェットプリンタにおいても同等の状況が発生することが本発明者らによって確認されている。これは、以降の説明で示す回転速度変動を示すグラフについても同様である。
FIG. 4A shows how the load torque fluctuates. Load torque shown, and the pinch roller pressure, the
As shown in FIG. 4B, at the time t 0 when the biting into the roller nip portion is started, the rotational speed is instantaneously decreased due to a sudden increase in the load torque. Thereafter, as will be described later, the
このように、記録媒体の先端がローラニップ部に噛み込まれる際には、ピンチローラ圧に起因する負荷トルク変動が発生し、これに伴って回転速度変動が生じる。この負荷トルク変動に伴う回転速度変動は、記録媒体の斜行状態や厚さ等によって異なるため、回転速度変動を検出することによって、それら記録媒体に関する諸情報を検出することが可能になる。これら検出の詳細は後述するが、本実施形態では、記録媒体が給送・搬送され、主搬送ローラ1とピンチローラ2との間のニップ部に噛み込まれる際の主搬送ローラ1の回転速度に基づいて、記録媒体に関する諸情報の検出が行われる。
As described above, when the leading edge of the recording medium is caught in the roller nip portion, load torque fluctuations due to the pinch roller pressure are generated, and accordingly, rotational speed fluctuations are generated. Since the rotational speed fluctuation accompanying the load torque fluctuation varies depending on the skew state and thickness of the recording medium, it is possible to detect various information about the recording medium by detecting the rotational speed fluctuation. Although details of these detections will be described later, in this embodiment, the rotational speed of the
(制御部)
以下、図5および図6を参照して、制御部の構成、特に、本発明の大きな特徴である搬送モータ3の駆動制御に関する構成について説明する。図6は、搬送モータ3の駆動制御部の構成を示すブロック図であり、図7は、そのうち駆動指令生成部7の構成を示すブロック図である。
(Control part)
Hereinafter, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the configuration of the control unit, particularly, the configuration related to the drive control of the
図5に示すように、搬送モータ3の駆動制御部は、搬送モータ3に電力を供給するモータドライバ6と、搬送モータ3を駆動するための駆動指令を生成する生成手段である駆動指令生成部7とを有している。駆動指令生成部7で生成された駆動指令はモータドライバ6に与えられ、それに応じて、モータドライバ6から搬送モータ3に電力が供給される。
モータドライバ6は、PWM信号生成部42とインバータ43とから構成されている。PWM信号生成部42は、駆動指令生成部7から入力される電圧指令値である駆動指令に応じてパルス幅変調されたパルス信号であるPWM信号を生成する。インバータ43は、4つのスイッチング素子からなるHブリッジ回路である。PWM信号生成部42から入力されるPWM信号に応じてスイッチング素子がON/OFFされ、それにより、搬送モータ3に駆動電流が供給されて、搬送モータ3が回転する。
搬送モータ3の回転に伴って回転駆動される主搬送ローラ1の回転は、前述したようにコードホイール4とエンコーダセンサ5によって検出される。エンコーダセンサ5から出力されるパルス信号に基づき、回転速度算出部44および回転位置算出部45でそれぞれ演算処理が実行されて、検出位置および検出回転速度が算出される。
As shown in FIG. 5, the drive control unit of the
The
As described above, the rotation of the
駆動指令生成部7は、目標位置(回転位置の目標値)である位置指令を生成する位置指令生成部40と、モータドライバ6に入力する駆動指令を生成する電圧指令生成部41とから構成されている。位置指令生成部40は、その時点で主搬送ローラ1があるべき回転位置を位置指令として算出して出力する。また、位置指令生成部40は、算出した位置指令に基づいて、電圧指令生成部41の動作モードを切り替える制御切り替え信号を出力する。電圧指令生成部41は、位置指令生成部40から入力される位置指令と制御切り替え信号に基づいて、電圧指令値である駆動指令を生成し、モータドライバ6に出力する。
また、位置指令生成部40から出力される制御切り替え信号は、回転速度保持部50にも入力される。回転速度保持部50では、制御切り替え信号によって後述する第2の制御モードが選択されている期間の検出回転速度を記憶する。
The drive
The control switching signal output from the position
ここで、図6を参照して、駆動指令生成部7の詳細について説明する。図6に示すように、駆動指令生成部7は、2種類の駆動指令を生成して、それらを出力選択部49で切り替えて出力するように構成されている。一方は、検出位置および検出回転速度(検出値)による影響が相対的に大きい駆動指令を生成する制御系、具体的には、検出位置および検出回転速度とそれぞれの目標値との偏差に基づいて駆動指令を生成するフィードバック制御系である。以降、このフィードバック(FB)制御系を選択して駆動指令を生成するモードを第1の制御モードと呼ぶ。他方は、検出値による影響が相対的に小さい駆動指令を生成する制御系、具体的には、検出位置および検出回転速度を帰還せずに駆動指令を生成するフィードフォワード制御系である。以降、このフィードフォワード(FF)制御系を選択して駆動指令を生成するモードを第2の制御モードと呼ぶ。これらの制御モードは、後述するように、記録媒体に関する諸情報の検出が行われる期間、すなわち、記録媒体がローラニップ部に噛み込まれる前後の所定期間には第2の制御モードが、それ以外の期間には第1の制御モードが選択される。
Here, with reference to FIG. 6, the detail of the drive command production |
第1の制御モードでは、位置指令生成部40から出力される位置指令と検出位置との差分が算出され、これに対して位置制御演算部46で比例(P)制御演算が実行されて回転速度指令(回転速度の目標値)が生成される。さらに回転速度指令と検出回転速度との差分が算出され、これに対して速度制御演算部47で比例積分(PI)制御演算が実行されて駆動指令が生成される。
第2の制御モードでは、FF指令生成部48が、前述したFB制御系で生成される駆動指令を参照しており、位置指令生成部40からの制御切り替え信号に従い、第2の制御モードへ切り替わる直前にFB制御系で生成された駆動指令を保持して出力する。
In the first control mode, a difference between the position command output from the position
In the second control mode, the
次に、図7に示すフローチャートを参照して、本実施形態の搬送モータ3の駆動制御方法について説明する。
搬送モータ3の駆動制御が開始されると、まず第1の制御モードが選択される(ステップS1)。そして、駆動指令の更新タイミングになると(ステップS2)、位置指令生成部40で算出された新たな位置指令が記録媒体の諸情報の検出を開始する位置かどうかが判断される(ステップS3)。検出の開始位置および終了位置は、主搬送ローラ1とピンチローラ2との間のニップ部前後の所定区間の開始地点および終了地点であり、理想的な位置に機構部品の製造ばらつきや給送・搬送動作のばらつきを考慮して予め決定されている。また、駆動指令の更新は、例えば1msごとに行われ、タイマ割込み等によってそのタイミングが管理されている。
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 7, the drive control method of the
When drive control of the
ステップS3で検出の開始位置であると判断されると、第1の制御モードから第2の制御モードへの切り替えが行われる。具体的には、まずFF指令生成部48が、直前に第1の制御モードで生成された駆動指令を保持して出力する(ステップS4)。そして出力選択部49で第2の制御モードが選択されて駆動指令の切り替えが行われ(ステップS5)、回転速度保持部50では回転速度の記憶が開始される(ステップS6)。次いで、位置指令が新たな値に更新される(ステップS11)。その後、前述したように駆動指令生成部7が選択されたモードに応じて新たな駆動指令を生成して出力する(ステップS12)。駆動指令が出力されると、モータドライバ6が駆動指令に応じた電力を搬送モータ3に供給し、搬送モータ3が回転駆動される。
ステップS12で駆動指令が生成・出力された後、更新した位置指令が予め決定された停止位置かどうかが判断される。ここでは、まだ停止位置に達していないため、停止位置ではないと判断され、ステップS2に戻り、次回の駆動指令の更新タイミングまで待機する。そして、再びステップS2〜S3が実行されるが、前回のステップS3において検出の開始位置であると判断されているため、今回のステップS3では検出の開始位置でないと判断される。
If it is determined in step S3 that the current position is the detection start position, switching from the first control mode to the second control mode is performed. Specifically, first, the FF
After the drive command is generated and output in step S12, it is determined whether or not the updated position command is a predetermined stop position. Here, since it has not yet reached the stop position, it is determined that the stop position is not reached, and the process returns to step S2 and waits until the next drive command update timing. Then, Steps S2 to S3 are executed again, but since it is determined that the detection start position is set in the previous Step S3, it is determined that the detection start position is not set in Step S3.
ステップS3で検出の開始位置ではないと判断されると、続いて、新たな位置指令が検出の終了位置かどうかが判断される(ステップS7)。検出の終了位置でないと判断されると、第2の制御モードが継続され、ステップS11〜13が実行された後、ステップS2に戻り、次回の駆動指令の更新タイミングまで待機する。そして、位置指令が検出の終了位置になるまで、ステップS2〜S3,S7,S11〜13が繰り返し行われ、第2の制御モードが継続される。
その後、ステップS7で検出の終了位置であると判断されると、第2の制御モードから第1の制御モードへの切り替えが行われる。まず位置指令生成部40が、第2の制御モードによる駆動制御の期間中に生じた回転位置の変位量に基づいて、新たな位置指令に補正を加える(ステップS8)。具体的には、搬送モータ3が等速で回転したと想定したときの移動位置と、実際の移動位置との差分を算出し、その差分を位置指令に加算する。これは、第2の制御モードから第1の制御モードへの切り替えの際に急激な速度変動が発生することを抑制するための処理である。そして、回転速度保持部50での回転速度の記憶を終了し(ステップS9)、出力選択部49で第2の制御モードが選択されて駆動指令の切り替えが行われる(ステップS10)。
If it is determined in step S3 that it is not the detection start position, it is then determined whether or not the new position command is the detection end position (step S7). If it is determined that the detection end position is not reached, the second control mode is continued. After steps S11 to S13 are executed, the process returns to step S2 and waits until the next drive command update timing. Then, steps S2 to S3, S7, and S11 to 13 are repeatedly performed until the position command reaches the detection end position, and the second control mode is continued.
Thereafter, when it is determined in step S7 that the detection end position is reached, switching from the second control mode to the first control mode is performed. First, the position
そして、ステップS11〜13が実行された後、更新した位置指令が停止位置になるまでステップS2〜S3,S7,S11〜13が繰り返し行われ、第1の制御モードが継続される。そして、ステップS13で停止位置であると判断された時点で、検出位置が停止位置と一致するのを待って、モータドライバ6の出力をOFFするなどの停止処理が実行され(ステップS14)、搬送モータ3の駆動制御が終了する。
なお、搬送モータ3の駆動制御が開始され、ステップS1で第1の制御モードが選択された後、新たな位置指令が検出の開始位置に達するまでの間は、ステップS2〜S3,S7,S11〜13が繰り返し行われ、第1の制御モードが継続される。
And after step S11-13 is performed, step S2-S3, S7, S11-13 are repeatedly performed until the updated position command turns into a stop position, and 1st control mode is continued. Then, when it is determined in step S13 that it is the stop position, a stop process such as turning off the output of the
In addition, after the drive control of the
このように、本実施形態では、記録媒体がローラニップ部に噛み込まれる前後の、記録媒体の諸情報の検出が行われる期間には第2の制御モードで搬送モータ3は駆動制御され、それ以外の期間には第1の制御モードで搬送モータ3は駆動制御される。
なお、上述した制御系の構成・動作は1つの例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。上述した例では、第1の制御モードは、位置および回転速度をフィードバックするモードであるが、位置のみ、回転速度のみをフィードバックするモードであってもよい。また、各制御演算部46,47についても、P制御またはPI制御に限定するものではなく、微分(D)制御演算を追加して実行してもよく、その他の制御演算を実行するものであってもよい。また、第2の制御モードへの切り替え時のFF指令生成部48での駆動指令の決定について、第1の制御モードで生成された直前の駆動指令を保持するとしたが、切り替え前の所定期間での平均値を用いるようにしてもよい。
As described above, in the present embodiment, the
Note that the configuration / operation of the control system described above is merely an example, and the present invention is not limited to this. In the example described above, the first control mode is a mode that feeds back the position and the rotational speed, but may be a mode that feeds back only the position and the rotational speed. Further, the
図8に、上述した本実施形態の駆動制御(制御モードの切り替え)が行われた場合と行われない場合の主搬送ローラ1の回転速度変動の様子を示す。図8中の実線が、本実施形態の駆動制御が行われた場合を示し、破線が、制御モードの切り替えを行わずに、常に第1の制御モードに相当するFB制御が行われた場合を示している。実線と破線とを比較すれば明らかなように、本実施形態の駆動制御が行われた場合に、より大きな回転速度変動が生じている。これは、FB制御が行われると、FB制御によって回転速度変動が抑制されるためである。なお、記録媒体がローラニップ部に完全に噛み込まれた後では、噛み込み前と概ね同じ負荷トルクとなるため、本実施形態のように駆動指令が一定に保持されていても噛み込み前と概ね同じ回転速度に復帰する。
このように、本実施形態の駆動制御が行われることで、検出対象である回転速度の変動振幅が大きくなり、高S/N比が得られることで高精度な検出が可能となる。
FIG. 8 shows how the rotational speed of the
As described above, by performing the drive control of the present embodiment, the fluctuation amplitude of the rotational speed that is the detection target is increased, and a high S / N ratio is obtained, thereby enabling highly accurate detection.
次に、上述のようにして回転速度保持部50に記憶された回転速度に基づいて、搬送される記録媒体に関する諸情報(シート情報)を検出する方法について説明する。
Next, a method for detecting various information (sheet information) relating to the conveyed recording medium based on the rotation speed stored in the rotation
(記録媒体の斜行状態情報の検出)
記録媒体の斜行状態情報の検出は、記録媒体の厚さ情報および幅情報が予め判明している状態で行われる。厚さ情報および幅情報としては、プリンタドライバ等に予め設定された情報を用いてもよく、あるいは後述する方法で検出した情報を用いてもよい。
(Detection of skew status information of recording media)
The detection of the skew state information of the recording medium is performed in a state where the thickness information and width information of the recording medium are known in advance. As thickness information and width information, information preset in a printer driver or the like may be used, or information detected by a method described later may be used.
図9に、厚さおよび幅が同一な記録媒体が斜行していない場合と1%斜行している場合の、ローラニップ部に噛み込まれる前後での負荷トルク変動および回転速度変動の様子を示す。図9(a)に、負荷トルク変動の様子を示し、図9(b)に、回転速度変動の様子を示している。図9(a)および図9(b)のいずれの場合も、図中の実線が斜行していない場合を示し、点線が1%斜行している場合を示している。
図9(a)からわかるように、記録媒体が斜行している場合(図中点線参照)には、斜行していない場合(図中実線参照)に比べてピーク値が小さく、時間的に長い期間、負荷トルク変動が発生している。これは、前述した噛込搬送力が、記録媒体の幅方向について時間的にずれて生じるためである。このような負荷トルク変動が発生すると、これに対応して、図9(b)に示すように回転速度変動が発生する。ニップ部に噛み込まれる前の回転速度に対して、斜行していない場合には最大Δω1だけ、斜行している場合には最大Δω2だけ回転速度が低下している。この回転速度の変動量と記録媒体の斜行量とは相関があることがわかっているため、回転速度の変動量から斜行量を推定することができる。
具体的には、記録媒体の厚さおよび幅ごとに、上述した相関関係をルックアップテーブルとして予め記憶しておく。そして、検出開始時、すなわち第2の制御モードに切り替わった直後の回転速度と、検出期間中の回転速度の最小値との差分を算出し、算出した差分に応じて上記ルックアップテーブルを参照し、記録媒体の斜行量を求めることができる。あるいは、上述の相関関係を近似した計算式を用いて斜行量を求めることもできる。
FIG. 9 shows the state of load torque fluctuation and rotational speed fluctuation before and after being caught in the roller nip portion when a recording medium having the same thickness and width is not skewed and skewed by 1%. Show. FIG. 9A shows the state of load torque fluctuation, and FIG. 9B shows the state of rotational speed fluctuation. In both cases of FIG. 9A and FIG. 9B, the solid line in the figure indicates a case where the diagonal line is not skewed, and the dotted line indicates a case where the dotted line is diagonally skewed.
As can be seen from FIG. 9A, when the recording medium is skewed (see the dotted line in the figure), the peak value is smaller than in the case where the recording medium is not skewed (see the solid line in the figure). The load torque fluctuation has occurred for a long period of time. This is because the above-described biting and conveying force is generated with a time shift in the width direction of the recording medium. When such a load torque fluctuation occurs, a rotational speed fluctuation occurs as shown in FIG. 9B. With respect to the rotational speed before being caught in the nip portion, the rotational speed is decreased by a maximum Δω1 when the skew is not performed and by a maximum Δω2 when the skew is performed. Since it is known that there is a correlation between the fluctuation amount of the rotational speed and the skew amount of the recording medium, the skew amount can be estimated from the fluctuation amount of the rotational speed.
Specifically, the above-described correlation is stored in advance as a lookup table for each thickness and width of the recording medium. Then, the difference between the rotation speed at the start of detection, that is, immediately after switching to the second control mode, and the minimum value of the rotation speed during the detection period is calculated, and the lookup table is referred to according to the calculated difference. The skew amount of the recording medium can be obtained. Alternatively, the skew amount can be obtained using a calculation formula approximating the above-described correlation.
インクジェットプリンタでは、こうして検出された記録媒体の斜行状態情報を以下のように活用することができる。例えば、検出された斜行量と予め設定された斜行量判定閾値とを比較し、検出された斜行量が判定閾値以下である場合、記録部での記録動作を開始する前に、斜行を矯正するためのレジストレーション動作の実行を省略することができる。こうすることで、画像記録にかかる時間を短縮することができる。また、検出された斜行量に応じて、レジストレーション動作の方法やパラメータを変更するようにしてもよい。さらには、検出された斜行量と予め設定された斜行異常判定閾値とを比較し、検出された斜行量が判定閾値以上である場合、記録動作を中止してエラー通知を行うようにしてもよい。その際には、積載された記録媒体の整列状態の確認を促すメッセージなどを表示することが好ましい。あるいは、検出された斜行量に対応して画像データを回転させることで、記録媒体に対する記録画像の歪みを補正することもできる。 In the ink jet printer, the skew state information of the recording medium thus detected can be used as follows. For example, when the detected skew amount is compared with a preset skew amount determination threshold value and the detected skew amount is equal to or less than the determination threshold value, the skew amount is determined before starting the recording operation in the recording unit. Execution of the registration operation for correcting the line can be omitted. By doing so, the time required for image recording can be shortened. Further, the registration operation method and parameters may be changed according to the detected skew amount. Further, the detected skew amount is compared with a preset skew abnormality determination threshold value, and if the detected skew amount is equal to or larger than the determination threshold value, the recording operation is stopped and an error is notified. May be. In that case, it is preferable to display a message or the like prompting confirmation of the alignment state of the stacked recording media. Alternatively, the distortion of the recorded image with respect to the recording medium can be corrected by rotating the image data in accordance with the detected skew amount.
(記録媒体の厚さ情報の検出)
記録媒体の厚さ情報の検出は、記録媒体の幅情報が予め判明している状態で行われる。幅情報としては、プリンタドライバ等に予め設定された情報を用いればよい。
(Detection of recording medium thickness information)
The thickness information of the recording medium is detected in a state where the width information of the recording medium is known in advance. As the width information, information preset in the printer driver or the like may be used.
図10(a)および図10(b)に、幅が同一で厚さが異なる記録媒体の、ローラニップ部に噛み込まれる前後での負荷トルク変動および回転速度変動の様子を示す。図10(a)に、負荷トルク変動の様子を示し、図10(b)に、回転速度変動の様子を示している。図10(a)および図10(b)のいずれの場合も、図中の実線が記録媒体の厚さ300μmの場合を示し、破線が記録媒体の厚さ100μmの場合を示している。なお、図10(b)中の実線および破線は、記録媒体が斜行していない場合を示しているが、点線は、実線で示したものと厚さおよび幅が同一の記録媒体が1%斜行している場合の回転速度の変動を示している。
図10(a)からわかるように、厚さが小さい場合(図中破線参照)には、厚さが大きい場合(図中実線参照)に比べてピーク値が小さく、時間的に短い期間、負荷トルク変動が発生している。これは、前述した噛込搬送力が小さく、完全に噛み込まれるまでの時間が短いためである。このような負荷トルク変動が発生すると、これに対応して、図10(b)に示すように回転速度変動が発生する。負荷トルク変動が小さくなることで、回転速度の変動量も小さくなる。しかしながら、前述したように、記録媒体の斜行によっても回転速度の変動量は小さくなるため、回転速度の変動量だけではそれがどちらによるものかの判別は困難である。すなわち、図10(b)中の破線および点線で示すように、回転速度の変動量の大きさだけで記録媒体の厚さを検出することは困難である。
FIG. 10A and FIG. 10B show the state of load torque fluctuation and rotational speed fluctuation before and after being bitten by the roller nip portion of recording media having the same width and different thicknesses. FIG. 10 (a) shows the state of load torque fluctuation, and FIG. 10 (b) shows the state of rotational speed fluctuation. In both cases of FIG. 10A and FIG. 10B, the solid line in the figure indicates the case where the thickness of the recording medium is 300 μm, and the broken line indicates the case where the thickness of the recording medium is 100 μm. Note that the solid line and the broken line in FIG. 10B indicate the case where the recording medium is not skewed, but the dotted line is 1% of the recording medium having the same thickness and width as those indicated by the solid line. The fluctuation of the rotational speed in the case of skew is shown.
As can be seen from FIG. 10 (a), when the thickness is small (see the broken line in the figure), the peak value is smaller than when the thickness is large (see the solid line in the figure), and the load is reduced over time. Torque fluctuation has occurred. This is because the biting and conveying force described above is small and the time until the bite is completely bitten is short. When such a load torque fluctuation occurs, a rotational speed fluctuation occurs as shown in FIG. 10B. By reducing the load torque fluctuation, the fluctuation amount of the rotational speed is also reduced. However, as described above, the amount of fluctuation in the rotational speed is reduced even when the recording medium is skewed, so it is difficult to determine which is due to the amount of fluctuation in the rotational speed alone. That is, as indicated by the broken line and the dotted line in FIG. 10B, it is difficult to detect the thickness of the recording medium only by the magnitude of the rotational speed variation.
そこで、記録媒体の厚さを検出するために、検出期間中の少なくとも一部の期間における回転速度の積分値が用いられる。図10(c)に、検出開始時の回転速度と各時間での回転速度との差分(絶対値)を順次加算して累積させた結果を示す。図10(c)に示すように、厚さが300μmの場合(図中実線および点線参照)の積分値はΔd1、厚さが100μmの場合(図中破線参照)の積分値はΔd2となり、厚さが小さい場合に回転速度変動量の積分値は小さくなる。この積分値と記録媒体の厚さとは相関があることがわかっているため、この積分値から記録媒体の厚さが推定することができる。すなわち、前述した斜行状態情報の検出と同様に、記録媒体の幅ごとの、上述の相関関係を記憶したルックアップテーブルあるいは相関関係を近似した計算式を用いることで、記録媒体の厚さを求めることができる。 Therefore, in order to detect the thickness of the recording medium, an integral value of the rotational speed in at least a part of the detection period is used. FIG. 10C shows the result of sequentially adding and accumulating the difference (absolute value) between the rotation speed at the start of detection and the rotation speed at each time. As shown in FIG. 10C, the integral value when the thickness is 300 μm (see the solid line and dotted line in the figure) is Δd1, and the integral value when the thickness is 100 μm (see the broken line in the figure) is Δd2. Is smaller, the integral value of the rotational speed fluctuation amount becomes smaller. Since it is known that there is a correlation between the integral value and the thickness of the recording medium, the thickness of the recording medium can be estimated from the integral value. That is, similarly to the detection of the skew state information described above, the thickness of the recording medium can be reduced by using a lookup table storing the above-mentioned correlation for each recording medium width or a calculation formula approximating the correlation. Can be sought.
インクジェットプリンタでは、こうして検出された記録媒体の厚さ情報を以下のように活用することができる。例えば、検出された厚さに応じて、レジストレーション動作の方法やパラメータを変更することができる。こうすることで、記録媒体の厚さに対応した最適な斜行の矯正を行うことができる。また、検出された厚さに応じて、インクの打ち込み量などの記録動作の条件を変更するようにしてもよい。あるいは、検出された厚さとユーザにより設定された厚さ情報とを比較し、両者が一致しない場合に記録動作を中止してエラー通知を行うようにすれば、設定ミスによる無駄な記録動作を抑制することができる。 In the ink jet printer, the thickness information of the recording medium thus detected can be used as follows. For example, the method and parameters of the registration operation can be changed according to the detected thickness. By doing so, it is possible to perform the optimum skew correction corresponding to the thickness of the recording medium. Further, depending on the detected thickness, the conditions of the recording operation such as the amount of ink shot may be changed. Alternatively, if the detected thickness is compared with the thickness information set by the user, and if the two do not match, the recording operation is stopped and an error notification is issued, thereby suppressing unnecessary recording operations due to setting mistakes. can do.
(記録媒体の幅情報の検出)
記録媒体の幅情報の検出は、記録媒体の厚さ情報が予め判明している状態で行われる。記録媒体の幅が異なる場合の回転速度の変動は、記録媒体の厚さが異なる場合と類似した振る舞いを示すため、幅と厚さの両方が未知であると、回転速度の変動量だけからそれらを判別することは困難である。逆に言えば、記録媒体の厚さ情報が予め判明していれば、前述した厚さ情報の検出と同様の方法、つまり回転速度変動量の積分値を用いることで、記録媒体の幅情報の検出を行うことができる。前述した厚さ情報の検出と同様に、記録媒体の厚さごとの、記録媒体の幅と積分値との相関関係を記憶したルックアップテーブルあるいは相関関係を近似した計算式を用いることで、記録媒体の幅を求めることができる。検出された幅情報の活用方法としては、例えば、幅に応じてレジストレーション動作の方法やパラメータを変更する、検出された記録媒体の幅が記録する画像の幅より小さい場合にエラー通知するなどの方法が挙げられる。
(Detection of recording medium width information)
The width information of the recording medium is detected in a state where the thickness information of the recording medium is known in advance. The fluctuations in the rotation speed when the width of the recording medium is different behaves similar to the case where the thickness of the recording medium is different. Is difficult to determine. In other words, if the thickness information of the recording medium is known in advance, the width information of the recording medium can be determined by using the same method as the thickness information detection described above, that is, by using the integral value of the rotational speed fluctuation amount. Detection can be performed. Similar to the detection of the thickness information described above, by using a lookup table storing the correlation between the width of the recording medium and the integral value for each recording medium thickness or a calculation formula approximating the correlation, The width of the medium can be determined. Examples of methods for utilizing the detected width information include changing the registration operation method and parameters according to the width, and notifying an error when the detected width of the recording medium is smaller than the width of the image to be recorded. A method is mentioned.
(記録媒体の搬送位置情報の検出)
記録媒体の搬送位置情報の検出は、回転速度変動のピークが発生するタイミングを検出することで行われる。
記録媒体の位置制御は、前述したように、主搬送ローラ1の回転に伴って記録媒体が理想的に搬送されると想定し、ローラの回転位置を制御することで行われ、搬送される記録媒体の位置は直接検出されない。しかしながら、実際には機構部品のばらつき等によって、主搬送ローラ1の回転位置と記録媒体の位置の間にずれが生じる可能性がある。そこで、記録媒体がローラニップ部に噛み込まれる際の回転速度変動を用いることで、記録媒体の先端がローラニップ部に実際に到達するタイミングを検出し、搬送される記録媒体の正確な位置を求めることができる。具体的には、まず検出期間中に回転速度が最小になるタイミングでの主搬送ローラ1の回転位置p1を検出する。ここで、主搬送ローラ1の回転に伴って記録媒体が理想的に搬送された場合に、記録媒体の先端がローラニップ部に噛み込まれるときの主搬送ローラ1の回転位置をp0とする。p0は予め算出可能な値である。p0とp1の差分は、前述したずれに相当する。したがって、この差分を検出される主搬送ローラ1の回転位置に加算することで、発生していたずれが補正され、主搬送ローラ1の回転位置と記録媒体の位置とが正確に対応する。こうして補正された主搬送ローラ1の回転位置を用いることで、記録媒体の位置制御をより正確に行うことができる。
(Detection of recording medium transport position information)
The detection of the conveyance position information of the recording medium is performed by detecting the timing at which the peak of the rotational speed fluctuation occurs.
As described above, the position control of the recording medium is performed by controlling the rotational position of the roller on the assumption that the recording medium is ideally conveyed along with the rotation of the main conveying
ここまで、記録媒体に関する諸情報の検出方法について説明したが、上述した諸情報の検出に先立ち、次のような事前処理を行ってもよい。例えば、高周波ノイズを除去するために、検出された回転速度にローパスフィルタをかける等の処理を実施してもよい。あるいは、搬送モータ3のトルクリップルやタイミングベルト30の噛み合い影響などにより、周期的に回転速度変動が生じることが判明している場合には、ノッチフィルタでその周期的変動を除去する処理を実施してもよい。こうした事前処理を行うことで、搬送される記録媒体に関する諸情報の検出精度のさらなる向上が期待できる。
So far, the method for detecting various information about the recording medium has been described. However, prior to the above-described detection of various information, the following pre-processing may be performed. For example, in order to remove high-frequency noise, a process such as applying a low-pass filter to the detected rotation speed may be performed. Alternatively, when it is known that the rotational speed fluctuation periodically occurs due to the torque ripple of the
以上、本実施形態によれば、記録媒体の先端がローラニップ部を通過する際にFB制御による回転速度の変動抑制効果が発現しないように、搬送モータ3を駆動させることができる。すなわち、記録媒体の先端がローラニップ部を通過する際に搬送モータ3の回転速度の変動抑制効果が発現されないため、このときに負荷トルク変動に起因して主搬送ローラ1に生じる回転速度変動の振幅を大きくすることができる。その結果、搬送される記録媒体に関する諸情報の検出を高精度に行うことが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る搬送装置について説明する。本実施形態は、搬送モータ3の駆動制御部の構成と駆動制御方法のみが第1の実施形態と異なっており、その他の構成および動作に関しては第1の実施形態と同様である。したがって、ここでは、搬送モータ3の駆動制御部の第1の実施形態との相違点を中心に説明し、その他の説明は省略する。
(Second Embodiment)
A transport apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the first embodiment only in the configuration and drive control method of the drive control unit of the
図11を参照して、本実施形態の駆動指令生成部7の詳細について説明する。図11は、その駆動指令生成部7の構成を示すブロック図である。
本実施形態では、第1の実施形態と同様に、記録媒体が主搬送ローラ1とピンチローラ2との間のニップ部に噛み込まれる際に第2の制御モードが実行され、それ以外で第1の制御モードが実行される。しかしながら、本実施形態では、第1および第2の制御モードは、いずれも検出位置および検出回転速度とそれぞれの目標値との偏差に応じて駆動指令を生成するFB制御である。その上で、駆動指令生成部7が、図11に示すように、位置制御演算部56および速度制御演算部57での制御演算においてゲインを変更して2通りの駆動指令を生成できるように構成されている。すなわち、本実施形態では、検出位置および検出回転速度の駆動指令に与える影響が第1の制御モードと第2の制御モードで互いに異なっている。
With reference to FIG. 11, the detail of the drive command production |
In the present embodiment, as in the first embodiment, the second control mode is executed when the recording medium is caught in the nip portion between the
駆動指令生成部7は、位置制御演算部56で比例(P)制御演算が実行され、速度制御演算部で比例積分(PI)制御演算が実行されるように構成されている。第1の制御モードでは、位置制御演算部56でのP制御ゲインをKpp1とし、速度制御演算部57でのPI制御ゲインをKpw1,Kiw1とする。第2の制御モードでは、位置制御演算部56でのP制御ゲインをKpp2とし、速度制御演算部57でのPI制御ゲインをKpw2,Kiw2とする。第2の制御モードで用いられるゲインKpp2,Kpw2,Kiw2は、それぞれ第1の制御モードで用いられるゲインKpp1,Kpw1,Kiw1よりも小さい値であり、ここではそれぞれ1/10の値である。すなわち、第2の制御モードでは、第1の制御モードよりもフィードバックゲインが小さくなっている。
The drive
次に、図12に示すフローチャートを参照して、本実施形態の搬送部による記録媒体の搬送動作について説明する。なお、図7に示す第1の実施形態の搬送動作と同様の処理には同一参照番号を付して、その説明を省略する。
本実施形態では、ステップS3で検出の開始位置であると判断され、第1の制御モードから第2の制御モードへの切り替えが行われる際に、速度制御演算部57の積分器8に保持される値が新たな値に変更される(ステップS24)。積分器8は、検出回転速度と位置制御演算部56で生成される回転速度指令(回転速度の目標値)との偏差を積分するものである。変更される新値は、直前に第1の制御モードで生成された駆動指令と、第2の制御モードで用いられる積分制御ゲインKiw2とに基づいて算出される。具体的には、変更される新値は、この値とゲインKiw2との積が直前に第1の制御モードで生成された駆動指令と等しくなるように算出される。この処理は、第1の制御モードから第2の制御モードへの切り替えの際に急激な速度変動が発生することを抑制するための処理である。ステップS24で積分器8に保持される値が変更された後、ステップS5で第2の制御モードが選択され、各制御ゲインが、第2の制御モードで用いられるゲインKpp2,Kpw2,Kiw2に設定される。
Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 12, the recording medium conveyance operation by the conveyance unit of the present embodiment will be described. In addition, the same reference number is attached | subjected to the process similar to the conveyance operation of 1st Embodiment shown in FIG. 7, and the description is abbreviate | omitted.
In the present embodiment, it is determined that the detection start position is determined in step S3, and is held in the integrator 8 of the speed
また、本実施形態では、ステップS7で検出の終了位置であると判断され、第2の制御モードから第1の制御モードへの切り替えが行われる際に、速度制御演算部57の積分器8に保持される値が新たな値に変更される(ステップS28)。変更される新値は、直前に第2の制御モードで生成された駆動指令と、第1の制御モードで用いられる積分制御ゲインKiw1とに基づいて算出される。具体的には、変更される新値は、この値とゲインKiw1との積が直前に第2の制御モードで生成された駆動指令と等しくなるように算出される。この処理は、第2の制御モードから第1の制御モードへの切り替えの際に急激な速度変動が発生することを抑制するための処理である。ステップS28で積分器8に保持される値が変更され、ステップS9で回転速度保持部50での回転速度の記憶を終了した後、各制御ゲインが、第1の制御モードで用いられるゲインKpp1,Kpw1,Kiw1に設定される。
Further, in the present embodiment, it is determined in step S7 that the detection end position is reached, and when switching from the second control mode to the first control mode is performed, the integrator 8 of the speed
このように、本実施形態においても、記録媒体がローラニップ部に噛み込まれる前後の、記録媒体の諸情報検出が行われる期間には第2の制御モードで搬送モータ3が駆動制御され、それ以外の期間には第1の制御モードで搬送モータ3が駆動制御される。
なお、上述した制御系の構成・動作は1つの例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。各制御演算部56,57は、微分(D)制御演算を追加して実行したり、その他の制御演算を実行したりするような構成でもよい。また、第2の制御モードでは、第1の制御モードに比べて各制御ゲインを全て一律に小さくしているが、一部のゲインのみ小さくしてもよく、あるいはそれぞれのゲイン毎に変化量を変えるようにしてもよい。要は、記録媒体の先端がローラニップ部を通過する際の速度変動が大きく現われるように、全体としてフィードバックゲインを小さくすることが肝要である。
As described above, also in this embodiment, the
Note that the configuration / operation of the control system described above is merely an example, and the present invention is not limited to this. Each of the
図13に、上述した本実施形態の駆動制御(制御モードの切り替えに伴う制御ゲインの変更)が行われた場合と行われない場合の主搬送ローラ1の回転速度変動の様子を示す。図13中の実線が、本実施形態の制御が行われた場合を示し、破線が、制御ゲインの変更を行わずに、常に制御ゲインの大きい第1の制御モードで駆動制御が行われた場合を示している。また、図13中の点線は、第1の実施形態の駆動制御が行われた場合の回転速度変動の様子を示している。図13からわかるように、実線で示す本実施形態では、点線で示す第1の実施形態に比べると回転速度の変動量がわずかに小さくなっているが、常に制御ゲインが大きい場合(図中破線参照)に比べて、大きな回転速度変動が生じている。
FIG. 13 shows how the rotational speed of the
以上、本実施形態では、記録媒体の先端がローラニップ部を通過する際にFB制御による回転速度の変動抑制効果が低減するように、搬送モータ3を駆動させることができる。すなわち、記録媒体の先端がローラニップ部を通過する際に搬送モータ3の回転速度の変動抑制効果が低減されるため、このときに負荷トルク変動に起因して主搬送ローラ1に生じる回転速度変動の振幅を大きくすることができる。その結果、搬送される記録媒体に関する諸情報の検出を高精度に行うことが可能となる。また、本実施形態の第2の制御モードでは、ゲインが小さいながらもFB制御が行われるため、想定外に大きな負荷トルク変動が生じた場合に主搬送ローラ1が停止してしまうなどの非常状態を回避することができる。あるいは、長周期の負荷トルク変動に対しては、FB制御の働きによってその影響を抑圧し、回転速度を安定させる効果も期待できる。
As described above, in the present embodiment, the
1 主搬送ローラ
2 ピンチローラ
3 搬送モータ
5 エンコーダセンサ
7 駆動指令生成部
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記シートを搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラに対向し前記搬送ローラと共に前記シートを挟持するピンチローラと、
前記搬送ローラに駆動力を与えるモータと、
前記搬送ローラの回転速度および回転位置の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出値に基づいて前記モータを駆動するための駆動指令を生成する生成手段と、を備え、
前記搬送ローラと前記ピンチローラとの間のニップ部を前記シートの端部が通過する所定期間に前記検出手段で検出された前記回転速度に基づいて、前記シートの斜行状態情報、厚さ情報、幅情報、および搬送位置情報の少なくとも1つを含むシート情報を検出する記録装置であって、
前記生成手段は、前記検出値による影響が相対的に大きい前記駆動指令を生成する第1の制御モードと、前記検出値による影響が相対的に小さい前記駆動指令を生成する第2の制御モードとを切り替えて実行し、
前記第2の制御モードは、前記シート情報が検出される前記所定期間に実行されることを特徴とする記録装置。 Recording means for recording an image on a sheet;
A conveying roller for conveying the sheet;
A pinch roller facing the transport roller and sandwiching the sheet together with the transport roller;
A motor for applying a driving force to the conveying roller;
Detecting means for detecting at least one of a rotational speed and a rotational position of the transport roller;
Generating means for generating a drive command for driving the motor based on a detection value by the detection means;
Based on the rotation speed detected by the detection means during a predetermined period in which the end of the sheet passes through the nip portion between the conveying roller and the pinch roller, the skew state information and thickness information of the sheet A recording apparatus for detecting sheet information including at least one of width information and conveyance position information,
The generation means generates a drive command that has a relatively large influence by the detection value, and a second control mode generates the drive instruction that has a relatively small influence by the detection value. Switch to run,
The recording apparatus according to claim 2, wherein the second control mode is executed during the predetermined period in which the sheet information is detected.
前記第1の制御モードは、前記検出値と前記目標値との偏差に基づいて前記駆動指令を生成するフィードバック制御であり、
前記第2の制御モードは、前記検出値を帰還せずに前記駆動指令を生成するフィードフォワード制御であることを特徴とする、請求項1に記載の記録装置。 The generation means includes means for generating a target value of at least one of the rotation speed and the rotation position of the transport roller,
The first control mode is feedback control that generates the drive command based on a deviation between the detected value and the target value;
The recording apparatus according to claim 1, wherein the second control mode is feedforward control that generates the drive command without feeding back the detected value.
前記第1の制御モードおよび前記第2の制御モードは、前記検出値と前記目標値との偏差に基づいて前記駆動指令を生成するフィードバック制御であり、
前記第2の制御モードは、前記第1の制御モードよりもフィードバックゲインが小さいことを特徴とする、請求項1に記載の記録装置。 The generation means includes means for generating a target value of at least one of the rotation speed and the rotation position of the transport roller,
The first control mode and the second control mode are feedback control that generates the drive command based on a deviation between the detected value and the target value,
The recording apparatus according to claim 1, wherein the second control mode has a feedback gain smaller than that of the first control mode.
前記生成手段は、前記第1の制御モードから前記第2の制御モードへ切り替える際に、切り替える直前に前記第1の制御モードで生成された前記駆動指令に基づいて、前記積分器に保持される値を変更することを特徴とする、請求項5に記載の記録装置。 The generating means includes an integrator that integrates a deviation between the rotational speed detected by the detecting means and the target value of the rotational speed,
The generator is held by the integrator based on the drive command generated in the first control mode immediately before switching when switching from the first control mode to the second control mode. The recording apparatus according to claim 5, wherein the value is changed.
前記生成手段は、前記第2の制御モードから前記第1の制御モードへ切り替える際に、切り替える直前に前記第2の制御モードで生成された前記駆動指令に基づいて、前記積分器に保持される値を変更することを特徴とする、請求項5または6に記載の記録装置。 The generating means includes an integrator that integrates a deviation between the rotational speed detected by the detecting means and the target value of the rotational speed,
The generator is held in the integrator when switching from the second control mode to the first control mode based on the drive command generated in the second control mode immediately before switching. 7. The recording apparatus according to claim 5, wherein the value is changed.
前記搬送ローラに対向し前記搬送ローラと共に前記シートを挟持するピンチローラと、
前記搬送ローラに駆動力を与えるモータと、
前記搬送ローラの回転速度および回転位置の少なくとも一方を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出値に基づいて前記モータを駆動するための駆動指令を生成する生成手段と、を備え、
前記搬送ローラと前記ピンチローラとの間のニップ部を前記シートの端部が通過する所定期間に前記検出手段で検出された前記回転速度に基づいて、前記シートの斜行状態情報、厚さ情報、幅情報、および搬送位置情報の少なくとも1つを含むシート情報を検出する搬送装置であって、
前記生成手段は、前記検出値による影響が相対的に大きい前記駆動指令を生成する第1の制御モードと、前記検出値による影響が相対的に小さい前記駆動指令を生成する第2の制御モードとを切り替えて実行し、
前記第2の制御モードは、前記シート情報が検出される前記所定期間に実行されることを特徴とする搬送装置。 A transport roller for transporting the sheet;
A pinch roller facing the transport roller and sandwiching the sheet together with the transport roller;
A motor for applying a driving force to the conveying roller;
Detecting means for detecting at least one of a rotational speed and a rotational position of the transport roller;
Generating means for generating a drive command for driving the motor based on a detection value by the detection means;
Based on the rotation speed detected by the detection means during a predetermined period in which the end of the sheet passes through the nip portion between the conveying roller and the pinch roller, the skew state information and thickness information of the sheet A sheet conveying apparatus that detects sheet information including at least one of width information and conveyance position information,
The generation means generates a drive command that has a relatively large influence by the detection value, and a second control mode generates the drive instruction that has a relatively small influence by the detection value. Switch to run,
The transport apparatus according to claim 2, wherein the second control mode is executed in the predetermined period in which the sheet information is detected.
前記第1の制御モードは、前記検出値と前記目標値との偏差に基づいて前記駆動指令を生成するフィードバック制御であり、
前記第2の制御モードは、前記検出値を帰還せずに前記駆動指令を生成するフィードフォワード制御であることを特徴とする、請求項12に記載の搬送装置。 The generation means includes means for generating a target value of at least one of the rotation speed and the rotation position of the transport roller,
The first control mode is feedback control that generates the drive command based on a deviation between the detected value and the target value;
The transport apparatus according to claim 12, wherein the second control mode is feedforward control that generates the drive command without feeding back the detected value.
前記第1の制御モードおよび前記第2の制御モードは、前記検出値と前記目標値との偏差に基づいて前記駆動指令を生成するフィードバック制御であり、
前記第2の制御モードは、前記第1の制御モードよりもフィードバックゲインが小さいことを特徴とする、請求項12に記載の搬送装置。 The generation means includes means for generating a target value of at least one of the rotation speed and the rotation position of the transport roller,
The first control mode and the second control mode are feedback control that generates the drive command based on a deviation between the detected value and the target value,
The transport apparatus according to claim 12, wherein the second control mode has a feedback gain smaller than that of the first control mode.
前記生成手段は、前記第1の制御モードから前記第2の制御モードへ切り替える際に、切り替える直前に前記第1の制御モードで生成された前記駆動指令に基づいて、前記積分器に保持される値を変更することを特徴とする、請求項16に記載の搬送装置。 The generating means includes an integrator that integrates a deviation between the rotational speed detected by the detecting means and the target value of the rotational speed,
The generator is held by the integrator based on the drive command generated in the first control mode immediately before switching when switching from the first control mode to the second control mode. The transport device according to claim 16, wherein the value is changed.
前記生成手段は、前記第2の制御モードから前記第1の制御モードへ切り替える際に、切り替える直前に前記第2の制御モードで生成された前記駆動指令に基づいて、前記積分器に保持される値を変更することを特徴とする、請求項16または17に記載の搬送装置。 The generating means includes an integrator that integrates a deviation between the rotational speed detected by the detecting means and the target value of the rotational speed,
The generator is held in the integrator when switching from the second control mode to the first control mode based on the drive command generated in the second control mode immediately before switching. The transport device according to claim 16 or 17, wherein a value is changed.
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