JP3867614B2 - Paper feeder - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置において、画像の記録媒体である用紙を搬送する搬送装置に用紙を供給するのに用いられる給紙装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プリンタやファクシミリ装置等の画像形成装置において、画像形成部に用紙を供給するために、トレイやカセット等に積載された用紙を、1枚ずつ分離給送する給紙装置を備えたものが知られている。
【0003】
この種の給送装置は、用紙に接し、摩擦力により用紙を送るためのローラと、このローラを回転駆動するためのモータ等の駆動源とを備え、外部からの作動指令に従い所定の状態にローラの回転量を制御することにより、用紙の給紙動作を行うようにされている。
【0004】
この給紙装置では、従来、ローラを回転駆動するための駆動源として、ステップモータが用いられてきた。しかしステップモータは、パルス信号による駆動であり、動作が階段的になるため、動作時の騒音発生は避けられなかった。
昨今、画像形成装置において静粛性の要求が高まってきたことにより、駆動源として、リニアな動作のため動作音が比較的静かなDCモータの採用が検討されている。画像形成装置でのDCモータの採用に際して、モータ駆動の制御精度を高くできる状態推定器を用いたフィードバック制御が採用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
給紙装置において、用紙がローラに詰まったジャム状態となってしまう等のエラー状態となることがある。このとき、モータに対する負荷が大きくなってしまうと、従来はステップモータが脱調するだけで、機器を損傷するようなことは無かった。
【0006】
しかし、DCモータを採用した場合、DCモータは、負荷が増加するとこれに比例して電流が増えるため、DCモータ及び駆動回路での発熱が大きくなり、この状態が続くと焼損という事態を招く可能性がある。特にDCモータが完全に止まってしまうストール状態では、DCモータが流すことのできる最大電流が流れ危険なため、この状態となることは避けなければならない。
【0007】
これを防ぐために、用紙の給紙動作中におけるジャム、用紙無し、ピックミス等の各種エラー状態を検知し、DCモータの動作状態を変えることができるようにする必要がある。
これに対し、このエラー状態の検出には、用紙の有無検出、用紙の位置検出、モータ電流検出等各種センサによる監視をして判定する方法が考えられるが、コストアップを避けなければならない昨今の状況より、極力部品の追加を無くし、さらには信頼性を向上することが望まれている。
【0008】
本発明は、こうした問題点に対し鑑みなされたものであり、DCモータを駆動源とする給紙装置において、新たなセンサを追加することなく、給紙時のエラーを検出できるようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項1記載の給紙装置は、DCモータを用いて、紙と接するローラを回転させて紙を送る紙送り手段と、DCモータもしくはローラの回転量を検出する検出手段と、を備える給紙装置であって、検出手段により検出された回転量とDCモータに入力される制御量とに基づいて、紙送り手段の動作状態を表す状態量(回転量を除く)を推定する推定手段と、紙送り手段による紙送り動作中に、推定手段で推定した状態量と、あらかじめ設定した判定条件との比較により、紙送り手段のエラー状態を検出するエラー検出手段とを備え、エラー検出手段は、紙送り手段による紙送り動作開始後の第1期間では、給紙すべき紙がない紙無しエラーを判定し、第1期間経過後の第2期間では、ローラの空転による給紙ミスエラーを判定し、第2期間経過後、紙送り手段による紙送り動作が終了するまでの第3期間では、紙詰まり状態となるジャムエラーを判定する。
【0010】
即ち、本発明における給紙装置は、給紙動作中に機能不良となるエラー状態となると、給紙装置の動作に何らかの異常動作が発生するので、この挙動を推定手段で推定した動作状態から、検出しようとするものである。
【0011】
ここで、推定手段は、いわゆる現代制御理論で状態推定器と呼ばれるものであり、制御対象である紙送り手段への制御入力u(ここでは駆動源を制御する制御量)と、制御出力y(ここでは検出手段による検出結果)とに基づいて、制御対象(紙送り手段)の内部状態を表す状態量xを推定するものである。
【0012】
具体的には、紙送り手段の動作状態を下記の状態方程式で表し、
d・x(t)/dt=A・x(t)+B・u(t)
y(t)=C・x(t)時間tにおける出力y(t)と入力u(t)から、推定状態量xの推定変化量d・x(t)/dtを求め、積分することにより、状態量x(t)を推定する。
【0013】
従って、推定手段にて得られる状態量x(t)は、制御対象である紙送り手段の実際の挙動を表すものとなる。
この結果、本発明の給紙装置によれば、従来に対し新たな部品を追加することなく、推定手段による推定結果を基に、エラー検出が可能となる。また、部品の追加が無いため、コストアップの抑制、および製品の信頼性向上につながっている。
【0014】
ところで、給紙装置が機能不良となるエラー状態では、DCモータへの負荷の状態が変わっているため、DCモータに流れる電流値が正常動作時の値と違った状態となる。
例えば、図11(a)は、給紙装置が正常動作しているときのローラの回転量の変化を表し、図11(b)は、同じく正常動作時のDCモータに流れる電流の変化を表し、図12(a)は、給紙動作中に紙がローラに詰まってローラの回転が停止しているジャムエラー状態のときのローラの回転量の変化を表し、図12(b)は、同じくジャムエラー状態のときにDCモータに流れる電流の変化を表している。
【0015】
そして、これら各図から明らかなように、給紙装置の正常動作時にDCモータに流れる電流は、給紙開始直後には一旦正方向に増大してその後負側に変化し、最終的には「0」付近の極めて小さい電流値に収束するが、ジャムエラー状態では、ジャムエラーの発生に伴いローラの回転が停止してしまうので、DCモータに流れる電流は、正常時の電流値に対して極めて大きくなってしまう。
【0016】
従って、こうした給紙装置の正常動作時とエラー発生時とで異なる電流の関係を利用すれば、給紙装置のエラー状態を正確に判定できる。
よって、エラー検出手段にて紙送り動作中に生じたエラーを検出するには、例えば、定手段を、DCモータに流れる電流である推定電流を推定するように構成し、エラー検出手段では、その推定電流を用いて、エラー状態を検出するようにすればよい。
【0017】
つまり、このようにすれば、給紙装置は、推定手段で推定したDCモータに流れる電流(推定電流)により、給紙装置のエラー状態を検出できるようになる。
ところで、給紙装置で発生すると考えられるエラーとしては、紙送り元に紙が無いため、給紙を行うことができない紙無しエラーや、給紙の初期に、紙のローラに対する接触面積が少ないため、十分な摩擦力を得られず、ローラが用紙上を空転してしまう給紙ミスエラー、或いは、給紙動作中に、ローラ等に紙が詰まるジャム状態となってしまい、紙が正常に送られなくなるジャムエラー等がある。
【0018】
そして、紙無しエラー状態では、紙が無いためローラが、用紙トレイやカセット等の底面に押しつけられ、回転できないほどの状態になるため、DCモータに流れる電流が正常時よりも大きくなり、しかも、この状態は、給紙装置による紙送り動作開始直後から発生する。
【0019】
また、ジャムエラー状態では、紙が詰まってローラの回転が停止するので、DCモータに流れる電流は、正常時や紙無しエラーの場合よりも大きくなり、しかも、このジャムエラーは、給紙装置の紙送り動作開始後、実際に紙が送り出されてから発生する。
【0020】
これに対して、給紙ミスエラー状態では、ローラが紙の上を滑りながら空転するため、DCモータに流れる電流値は、正常時よりも小さくなる。そして、この給紙ミスエラーは、給紙装置による紙送り動作開始後、ローラが紙の上を滑り始めることによって発生するため、その発生タイミングは、紙無しエラーよりは遅く、ジャムエラーよりは早くなる。
【0021】
従って、エラー検出手段の動作により単に給紙装置のエラー状態を検出するのではなく、エラー発生時のエラーの内容(換言すれば、エラー状態の種別)をも特定できるようにするには、請求項に記載のように、エラー検出手段を、紙送り手段による紙送り動作開始後の第1期間では、給紙すべき紙がない紙無しエラーを判定し、第1期間経過後の第2期間では、ローラの空転による給紙ミスエラーを判定し、第2期間経過後、紙送り手段による紙送り動作が終了するまでの第3期間では、紙詰まり状態となるジャムエラーを判定するように構成すればよい。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
次に、請求項記載の給紙装置においては、エラー検出手段が、エラーを検出した際に、制御手段により、検出の結果に応じた駆動状態となるよう、紙送り手段を制御する。
この結果、給紙装置においてエラーが検出された時の、エラーに対する処置の一つとして、給紙装置の駆動状態を、エラー状態に応じた駆動状態に変更できる。例えば、DCモータに大電流が流れ続けるようなエラーの場合は、電流が流れないように、また、エラー状態から復帰可能な場合は、復帰のための動作を実施する等の処置がある。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態(実施例)を図面と共に説明する。[実施例]
図1は本発明が適用された実施例の給紙装置の構成を表す説明図である。
【0030】
本実施例の給紙装置は、例えば、インクジェットプリンタにおいて、用紙載置板2に載置された用紙4を一枚ずつ取り出して、画像形成部へ用紙4を供給する搬送ローラ6へ供給するためのものであり、給紙ローラ10と、これを回転駆動するDCモータ(以下、給紙モータという)20とを備える。
【0031】
給紙ローラ10は、支持部材8を介して、プリンタ内に回転可能に位置決め固定されており、そのローラ面には、用紙載置板2の用紙排出側先端部分が、スプリング等からなる付勢部材2aにより押しつけられている。また、この給紙ローラ10への用紙載置板2の当接位置に対して、給紙ローラ10の回転方向下流側には、給紙ローラ10の回転によって用紙載置板2から送り出された用紙4の内、給紙ローラ10のローラ面に接する最上部の用紙1枚だけを分離して、搬送ローラ6側へ供給するための分離部材9が設けられている。
【0032】
従って、用紙載置板2に載置された用紙4は、給紙ローラ10の回転によって、一枚ずつ、搬送ローラ6に供給され、搬送ローラ6からプリンタ内部の図示しない画像形成部へと搬送されることになる。
次に、支持部材8には、給紙ローラ10と共に回転する回転スリット板12a及びプーリ14も支持されている。一方、給紙モータ20の回転軸20aには、直接若しくはギヤを介して駆動プーリ16が組み付けられている。そして、この駆動プーリ16と、給紙ローラ10側のプーリ14とは、動力伝達用のベルト17を介して連結されている。
【0033】
また、回転スリット板12aは、円周に沿って所定間隔毎にスリットを形成したものであり、その周囲には、回転スリット板12aの回転に伴い移動するスリットを検出して、パルス信号を発生するフォトインタラプタ12bが配置されている。つまり、本実施例の給紙装置には、給紙ローラ10、延いては、給紙モータ20の回転状態を検出するための回転センサとして、回転スリット板12aとフォトインタラプタ12bとからなるロータリエンコーダ(以下、単にエンコーダという)12が設けられている。
【0034】
また、給紙ローラ10から搬送ローラ6に至る給紙経路において、搬送ローラ6の手前側には、用紙4が搬送ローラ6まで搬送されたことを検出するためのレジセンサ18が設けられている。このレジセンサ18は、自身の回転動作によりオン・オフ状態が切り替わるスイッチであり、搬送ローラ6の手前に用紙4がないフリーの状態では、縦位置となって用紙4の給紙経路上に突出して、オフ状態となり、その突出位置まで用紙4が搬送されてくると、その用紙4の先端に当たって所定角度回転し、オン状態となる。
【0035】
次に、図2は、給紙モータ20を駆動するモータ制御系の構成を表すブロック図である。
図2に示すように、給紙モータ20の制御系は、プリンタ全体の動作を制御するCPU30、給紙モータ20を駆動するモータ駆動回路40、モータ駆動回路40に入力する駆動信号を生成する信号生成回路100、及び、プリンタの各種動作状態(給紙装置のエラー状態を含む)を表示する表示装置50等から構成されている。
【0036】
信号生成回路100は、いわゆるASIC(Application Specific Integrated Circuit )であり、給紙モータ20の制御に用いる各種パラメータを格納するレジスタ群110、エンコーダ12から入力されるパルス信号(エンコーダ信号)に基づき用紙4の給紙状態をチェックする給紙状態チェック部120、給紙モータ20を制御するための制御信号を生成する制御信号生成部130、制御信号生成部130により生成された制御信号をモータ駆動回路40の駆動信号(例えばPWM信号)に変換する駆動信号生成部140、信号生成回路100の動作用のクロック信号を生成して信号生成回路100全体に供給するクロック生成部150、及び、本発明にかかわる主要部であるエラー検出部160等から構成されている。尚、クロック生成部150は、少なくともエンコーダ12から入力されるエンコーダ信号の最短周期より短い周期のクロック信号を生成するものである。
【0037】
これらのうち、レジスタ群110は、信号生成回路100を起動するための起動設定レジスタ111、給紙ローラ10の回転量(換言すれば給紙ローラ10による用紙4の送り量)に相当するエンコーダ信号の数を示す目標量r(換言すれば目標紙送り量)を設定するための目標設定レジスタ113、制御信号生成部130が制御信号を生成する際に利用する後述の積分ゲイン「−F1」を設定するための第1ゲイン設定レジスタ115、及び、同じく後述の状態フィードバックゲイン「−F2」を設定するための第2ゲイン設定レジスタ116等からなる。
【0038】
尚、各レジスタのうちの起動設定レジスタ111は、信号生成回路100を起動するための指令が書き込まれるレジスタであって、この起動設定レジスタ111への書き込みが行われることによって、信号生成回路100全体が起動する。
また、給紙状態チェック部120は、エンコーダ12からエンコーダ信号が入力されたことを検出するエンコーダエッジ検出部121、エンコーダエッジ検出部121により検出されたエンコーダ信号の数をカウントするカウンタ122、レジセンサ18からの信号を検出するレジセンサ検出部124、及び、CPU30に対して当該信号生成回路100による給紙モータ20の駆動を停止させるための停止割込信号をCPU30へ出力する割込処理部123等からなる。
【0039】
尚、この割込処理部123は、レジセンサ18の用紙検知出力がONとなったとき、もしくは、カウンタ122によるカウント値(換言すれば給紙ローラ10の回転量)が目標設定レジスタ113にセットされている目標量以上となった際に、CPU30に対して停止割込信号を出力する。また、割込処理部123は、エラー検出部160にて当該給紙装置のエラー状態が検出されて、エラー検出部160から作動停止指令が入力された際にも、CPU30に対して停止割込信号を出力する。
【0040】
一方、制御信号生成部130は、給紙モータ20を制御するための制御量u(本実施例では、給紙モータ20の駆動電圧Vo)を演算する演算処理部131、及び、クロック生成部150により生成されたクロック信号に基づいて時間を計測する計時用のタイマ132等から構成されている。
【0041】
ここで、演算処理部131は、図3に示すように、カウンタ122によるカウント値(給紙ローラ10の回転量)yと目標設定レジスタ113に設定された目標量rとを比較し、これらの偏差を算出する第1加算器ADD1と、第1加算器ADD1にて算出された偏差を離散積分する積分器INTと、積分器INTの算出値に第1ゲイン設定レジスタ115に設定された積分ゲイン「−F1」を乗じる第1ゲイン積算器MUL1とを備え、上記偏差に応じて給紙モータ20を駆動制御するための第1制御信号を生成する。
【0042】
また、演算処理部131は、制御信号生成部130から駆動信号生成部140に出力されるモータ制御のための制御信号(制御量u)とカウンタ122のカウント値yとに基づいて、給紙モータ20,給紙ローラ10等からなる図1に示した給紙機構の状態を示す状態量xを推定する状態推定器(所謂オブザーバ)OBSと、状態推定器OBSにて推定された状態量xに第2ゲイン設定レジスタ116に設定された状態フィードバックゲイン「−F2」を乗じる第2ゲイン積算器MUL2とを備え、給紙機構の内部状態に応じて給紙モータ20を駆動制御するための第2制御信号を生成する。
【0043】
そして、演算処理部131は、上記各ゲイン積算器MUL1,MUL2にて算出された第1制御信号と第2制御信号とを第2加算器ADD2で加算することにより、給紙モータ20の制御量uを求め、この制御量uを駆動信号生成部140に出力することにより、駆動信号生成部140からモータ駆動回路40へと、給紙モータ20を制御量uで制御するための駆動信号を出力させる。
【0044】
ここで、状態推定器OBSは、給紙モータ20によって用紙4を供給する給紙機構を動的線形システムとしてモデル化し、給紙モータ20への入力電圧を操作量として紙送り量を制御する位置サーボ系として考えた場合に、その状態フィードバック制御を実現するための計算を行うものである。そして、その際にどのような状態変数を選択するのかは、状態フィードバック制御の解説書等にもあるように、一意ではないので、制御系に合わせて適宜選択する必要がある。
【0045】
そこで、本実施例では、給紙モータ20により駆動される給紙ローラ10の回転軸の回転角度θを制御出力yとして検出可能なエンコーダ56が存在することから、制御対象である給紙機構の動的な挙動が特徴づけられるパラメータである給紙モータ20の電流値i、給紙ローラ10の回転角度θ、給紙ローラ10の回転角速度ωを状態変数として選択し、制御入力として、給紙モータ20の制御量uである駆動電圧Voを選択することにより、エンコーダ56により検出された回転角度θ(制御出力y)と、給紙モータ20の駆動電圧Vo(制御入力u)とを用いて、状態量x(つまり、給紙モータ20の電流値i、給紙ローラ10の回転角度θ、給紙ローラ10の回転角速度ω)を算出するようにしている。
【0046】
つまり、本実施例では、給紙機構の挙動を表す動的モデルとして、例えば、次式の如き状態方程式と出力方程式とで記述される動的モデルを構築し、この状態方程式及び出力方程式を基に、状態量xとして、給紙モータ20の電流値i、給紙ローラ10の回転角度θ、及び、給紙ローラ10の回転角速度ωを推定する状態推定器OBSを実現している。
【0047】
【数1】

Figure 0003867614
【0048】
尚、上記状態方程式及び出力方程式において、Ra,Laは、夫々、給紙モータ20の電機子回路の抵抗,インダクタンスであり、Ji,Diは、夫々、給紙モータ20の負荷となる給紙機構(詳しくはベルト17や給紙ローラ10等)の慣性モーメント,粘性抵抗であり、Ktはトルク定数であり、Keは起電力定数である。
【0049】
そして、上記のように記述される動的モデル及びこの動的モデルを基に状態推定器OBSを構築する具体的手法については、従来より知られている(例えば、(株)コロナ社発行、古田勝久著、「基礎システム理論」参照)ので、ここではこれ以上の説明は省略する。
【0050】
次に、図4は、用紙4を給紙する際にCPU30が行う給紙処理を表すフローチャートである。
図4に示すように、この給紙処理では、CPU30は、まずレジスタ群110の各レジスタに上述した各種パラメータをセットする(S110)。つまり、CPU30は、タイミング設定レジスタ112に演算時間toをセットし、目標設定レジスタ113に目標量rをセットし、第1ゲイン設定レジスタ115に積分ゲインF1をセットし、第2ゲイン設定レジスタ116に状態フィードバックゲインF2をセットする。
【0051】
尚、このとき、CPU30は、目標量r毎にあらかじめ決められた値の積分ゲインF1および状態フィードバックゲインF2を各レジスタ115、116にセットする。ここでは、目標量rの値が大きいほど、絶対値の大きな積分ゲインF1及び状態フィードバックゲインF2が各レジスタ115、116にセットされる。
【0052】
次に、CPU30は、信号生成回路100を起動させる(S120)。この処理においては、レジスタ群110を構成する起動設定レジスタ111への書き込みが行われ、これによって、信号生成回路100全体が起動する。
このように信号生成回路100が起動されると、制御信号生成部130が制御信号を生成し始め、同時にエラー検出部160も処理を開始する。そして、制御信号生成部130にて生成された制御信号(制御量u)は、駆動信号生成部140にて駆動信号に変換されて、モータ駆動回路40に入力され、モータ駆動回路40が、その駆動信号に従い給紙モータ20を駆動する。この結果、給紙ローラ10が回転して、用紙載置板2に載置された用紙4が、搬送ローラ6へと搬送されることになる。
【0053】
こうして信号生成回路100を起動すると、CPU30は、給紙状態チェック部120の割込処理部123から停止割込信号が入力されたか否かを判断することにより停止割込信号が入力されるのを待ち(S130)、停止割込信号が入力されると、信号生成回路100の作動を停止させ(S140)、当該給紙処理を終了する。
【0054】
次に、図5は、信号生成回路100の作動中(つまり用紙4の給紙時)にエラー検出部160が実行するエラー検出処理を表すフローチャートである。尚、エラー検出部160を含む信号生成回路100は、いわゆるASICからなり、ハードウェアとして動作するものであるが、ここでは理解を容易にするため、ハードウェアの動作をフローチャートに置き換えて説明する。
【0055】
図5に示すように、エラー検出部160は、起動直後には、紙無しエラー判定処理(S210〜S230)を実行する。
この紙無しエラー判定処理は、演算処理部131の状態推定器OBSから、状態推定器OBSにて推定された給紙モータ20の電流値(推定電流)iを取得し(S210)、その取得した推定電流iの値と紙無しエラー判定用の第1判定値iaとを比較し(S220)、推定電流iが第1判定値ia以下であれば(S220:NO)、当該紙無しエラー判定処理を開始してから所定の判定時間t1が経過したか否かを判断し(S230)、判定時間t1が経過していなければ(S230:NO)、再度S210に移行する、といった手順で実行される。
【0056】
そして、この紙無しエラー判定処理にて、推定電流iが第1判定値iaよりも大きくなったと判断されると(S220:YES)、用紙載置板2に用紙4がセットされておらず、給紙モータ20に通常時よりも大きな負荷が加わっている状態(つまり紙無しエラー状態)であるとして、給紙モータ20の動作を停止するために、割込処理部123に対し作動停止指令を出力し(S240)、表示装置50に、紙無しエラーに対するエラーメッセージ、例えば、「用紙を補給してください。」、を表示させ(S250)、当該処理を終了する。
【0057】
次に、上記紙無しエラー判定処理にて、判定時間t1が経過したと判断されると(S230:YES)、今度は、給紙ミスエラー判定処理(S260〜S280)を実行する。
この給紙ミスエラー判定処理は、演算処理部131の状態推定器OBSから推定電流iを取得し(S260)、その取得した推定電流iの値と給紙ミスエラー判定用の第2判定値ibとを比較し(S270)、推定電流iが第2判定値ib以上であれば(S270:NO)、当該給紙ミスエラー判定処理を開始してから所定の判定時間t2が経過したか否かを判断し(S280)、判定時間t2が経過していなければ(S280:NO)、再度S260に移行する、といった手順で実行される。
【0058】
そして、この給紙ミスエラー判定処理にて、推定電流iが第2判定値ibよりも小さくなったと判断されると(S270:YES)、給紙ローラ10が空転して給紙モータ20に加わる負荷が通常時よりも小さくなっている状態(つまり給紙ミスエラー状態)であるとして、給紙モータ20の動作を停止するために、割込処理部123に対し作動停止指令を出力し(S290)、表示装置50に、給紙ミスエラーに対するエラーメッセージ、例えば、「用紙を再セットしてください。」、を表示させ(S250)、当該処理を終了する。
【0059】
次に、上記給紙ミスエラー判定処理にて、判定時間t2が経過したと判断されると(S280:YES)、今度は、ジャムエラー判定処理(S310〜S330)を実行する。
このジャムエラー判定処理は、演算処理部131の状態推定器OBSから推定電流iを取得し(S310)、その取得した推定電流iの値とジャムエラー判定用の第3判定値icとを比較し(S320)、推定電流iが第3判定値ic以下であれば(S320:NO)、レジセンサ18の用紙検知出力がONとなるか、カウンタ122によるカウント値が目標設定レジスタ113にセットされている目標量以上となって、用紙送りが完了したか否かを判断し(S330)、用紙送りが完了していなければ(S330:NO)、再度S310に移行する、といった手順で実行される。
【0060】
そして、このジャムエラー判定処理にて、推定電流iが第3判定値icよりも大きくなったと判断されると(S320:YES)、給紙ローラ10に用紙4が詰まり、給紙モータ20に通常時よりも大きな負荷が加わっている状態(つまりジャムミスエラー状態)であるとして、給紙モータ20の動作を停止するために、割込処理部123に対し作動停止指令を出力し(S340)、表示装置50に、ジャムエラーに対するエラーメッセージ、例えば、「紙詰まりを取り除いてください。」、を表示させ(S350)、当該処理を終了する。
【0061】
以上説明したように、本実施例の給紙装置においては、CPU30により信号生成回路100が起動されて、紙送り動作を開始すると、エラー検出部160が、その紙送り動作の経過時間と状態推定器OBSにより推定された給紙モータ20の電流値(推定電流)iとに基づき、紙無しエラー、給紙ミスエラー、及び、ジャムエラーを順に判定し、これら各エラーの何れかが発生していることを検出すると、割込処理部123からCPU30へ停止割込信号を出力させて、給紙モータ20の駆動を停止させると共に、表示装置50に、エラー状態であることを報知するためのエラーメッセージを表示させる。
【0062】
このため、本実施例の給紙装置によれば、上記各エラーを検出するための専用のセンサを設けることなく、上記各エラーを夫々高精度に検出することが可能となり、給紙装置(延いてはプリンタ)のコストアップを招くことなく、装置の信頼性を向上することができる。また、エラー検出時には、検出したエラーに対応するエラーメッセージを表示装置50に表示するので、使用者は、給紙装置がエラー状態であることを認識して、正常状態に速やかに復帰させることができる。
【0063】
尚、本実施例においては、給紙モータ20,給紙ローラ10等からなる図1に示した給紙機構が、本発明の紙送り手段に相当し、給紙ローラ10の回転状態を検出するエンコーダ12が、本発明の検出手段に相当する。また、制御量uを演算する演算処理部131は、本発明の制御手段に相当し、この演算処理部131に組み込まれた状態推定器OBSは、本発明の推定手段に相当する。また、エラー検出部160は、本発明のエラー検出手段に相当し、このエラー検出部160にて実行されるS250、S300,S350の処理でエラーメッセージを表示するのに使用される表示装置50は、本発明のエラー報知手段に相当する。
【0064】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、S250、S300、S350におけるエラーメッセージの表示は、CPU30のソフトウェア処理によって実行するようにする等、種々の態様を採ることができる。[変形例1]
また、上記実施例では、エラー検出部160にて実行される給紙ミスエラー判定処理において、推定電流iが判定値ibよりも小さくなった場合に、そのまま給紙ミスエラーが発生したと判断して、作動停止指令を出力するものとして説明したが、給紙ミスエラーは、一時的に発生しても、給紙ローラ10の回転を継続させることによって、正常状態に復旧できることがある。
【0065】
そこで、図5に示したS260〜S300の手順で実現される給紙ミスエラー判定処理を、図6に示す手順で実行するように変更することで、給紙ミスエラー発生時に正常状態に自動復旧させることもできる。
即ち、図6に示す給紙ミスエラー判定処理では、S270にて、推定電流iが第2判定値ibよりも小さくなったと判断されると、当該処理の開始時にリセット(値「0」)される給紙ミスエラー判定フラグFがリセット状態であるか否かを判断する(S282)。そして、このフラグFがリセット状態であれば、給紙ミスエラー判定処理の継続時間を計時する図示しないタイマT2の計時動作を一時的に停止し(S284)、給紙ミスエラー状態の経過時間を計時する図示しないタイマT3の計時動作を開始若しくは再開させ(S286)、フラグFを値「1」にセットした後(S288)、S289に移行し、逆に、フラグFがリセット状態であれば、S289にそのまま移行する。
【0066】
そして、S289では、タイマT3による計時時間(給紙ミスエラー状態の経過時間)が予め設定された判定時間t3に達したか否かを判断し、判定時間t3に達していなければ、S260に移行し、逆に、判定時間t3に達していれば、S290、S300の処理を実行して、当該処理を終了する。
【0067】
また、S270にて、推定電流iが第2判定値ib以上であると判断された場合には、給紙ミスエラー判定フラグFがセットされているか否かを判断する(S272)。そして、このフラグFがセットされていなければ、そのままS280に移行し、逆に、フラグFがセットされていれば、タイマT3による給紙ミスエラー状態の経過時間の計時動作を一時的に停止し(S274)、タイマT2による給紙ミスエラー判定処理の継続時間の計時動作を開始若しくは再開させ(S276)、フラグFをリセットした後(S278)、S280に移行する。
【0068】
このように、図6に示す給紙ミスエラー判定処理では、推定電流iが第2判定値ibよりも小さくなって、給紙ミスエラーを判定すると、タイマT3を用いて、給紙ミスエラー状態の経過時間を計時し、その経過時間が判定時間t3に達する迄は、給紙ミスエラー判定処理を継続し、その経過時間が判定時間t3に達した場合に、給紙ミスエラーからの自動復旧は困難であると判断して、S290、S300の処理を実行する。
【0069】
従って、この給紙ミスエラー判定処理によれば、推定電流iから給紙ミスエラーを判定しても、給紙ローラ10を継続して駆動することにより、給紙ミスエラーから正常状態へと自動復旧させることが可能となり、給紙装置の信頼性及び使い勝手を向上できる。[変形例2]
また次に、上記実施例では、上記各エラーの判定を、状態推定器OBSにて推定された推定電流iを用いて行うものとして説明したが、図7に示すように、モータ駆動回路40内に電流検出手段としての電流検出器41が組み込まれている場合には、エラー検出部160において、図8に示すエラー検出処理を実行するようにしても、上記各エラーを検出することができる。
【0070】
即ち、図8に示すエラー検出処理では、まず、演算処理部131の状態推定器OBSから推定電流iを取得すると共に、電流検出器41から給紙モータ20に実際に流れている電流(検出電流)isを取得する(S410)。
そして、その取得した検出電流isと推定電流iとの偏差の絶対値を電流偏差△iとして算出し(S420)、その算出した電流偏差△iと、予め設定されたエラー判定用の判定基準値△ioとを比較する(S430)。
【0071】
そして、電流偏差△iが判定基準値△ioよりも大きい場合には(S430:YES)、上述した紙無しエラー、給紙ミスエラー、ジャムエラー、といった何らかのエラーが発生しているものと判断して、給紙モータ20の動作を停止するために、割込処理部123に対し作動停止指令を出力し(S450)、表示装置50にエラーメッセージを表示させ(S460)、当該処理を終了する。
【0072】
また、電流偏差△iが判定基準値△io以下である場合には(S430:NO)、エラーは発生していないものと判断して、S440に移行し、用紙送りが完了したか否かを判断する。そして、用紙送りが完了していなければ(S440:NO)、再度S410に移行し、逆に、用紙送りが完了していれば(S440:YES)、当該処理を終了する。
【0073】
このように、給紙モータ20に流れる電流を検出する電流検出器41が備えられている場合には、その電流検出器41にて検出された電流値(検出電流)isと状態推定器OBSにて推定された推定電流iとの偏差△iを求め、その電流偏差△iと判定基準値△ioとを比較することによっても、エラー状態を検出できる。[変形例3]
一方、上記実施例及び変形例1,2では、状態推定器OBSにて推定された推定電流iを用いてエラー状態を検出するものとして説明したが、エラー状態の検出には、必ずしも推定電流iを用いる必要はなく、状態推定器OBSにて推定された給紙ローラ10の回転角度(推定角度)θ若しくは角速度(推定角速度)ωを用いるようにしてもよい。
【0074】
そして、状態推定器OBSにて推定された推定角度θを用いる場合には、エラー検出処理を図9に示す手順で実行し、状態推定器OBSにて推定された推定角速度ωを用いる場合には、エラー検出処理を図10に示す手順で実行するようにすればよい。尚、図9、図10に示すエラー検出処理は、基本的には、図8に示したエラー検出処理と同様であり、エラー判定に用いるパラメータが異なるだけである。
【0075】
即ち、図9に示すエラー検出処理では、演算処理部131の状態推定器OBSから推定角度θを取得すると共に、エンコーダ12からの検出信号に基づき得られる給紙ローラ10の実際の回転角度(検出角度)θsを取得する(S410′)。そして、その取得した検出角度θsと推定角度θとの偏差の絶対値を角度偏差△θとして算出し(S420′)、その算出した角度偏差△θと、予め設定されたエラー判定用の判定基準値△θoとを比較する(S430′)。
【0076】
そして、角度偏差△θが判定基準値△θoよりも大きい場合には(S430′:YES)、上述した紙無しエラー、給紙ミスエラー、ジャムエラー、といった何らかのエラーが発生しているものと判断して、S450、S460の処理を実行した後、当該処理を終了する。
【0077】
また逆に、角度偏差△θが判定基準値△θo以下である場合には(S430′:NO)、エラーは発生していないものと判断して、S440に移行し、用紙送りが完了したか否かを判断する。そして、用紙送りが完了していなければ(S440:NO)、再度S410に移行し、用紙送りが完了していれば(S440:YES)、当該処理を終了する。
【0078】
また次に、図10に示すエラー検出処理では、演算処理部131の状態推定器OBSから推定角速度ωを取得すると共に、エンコーダ12からの検出信号に基づき得られる給紙ローラ10の実際の回転角速度(検出角速度)ωsを取得する(S410″)。そして、その取得した検出角速度ωsと推定角速度ωとの偏差の絶対値を角速度偏差△ωとして算出し(S420″)、その算出した角速度偏差△ωと、予め設定されたエラー判定用の判定基準値△ωoとを比較する(S430″)。
【0079】
そして、角速度偏差△ωが判定基準値△ωoよりも大きい場合には(S430″:YES)、上述した紙無しエラー、給紙ミスエラー、ジャムエラー、といった何らかのエラーが発生しているものと判断して、S450、S460の処理を実行した後、当該処理を終了する。
【0080】
また逆に、角速度偏差△ωが判定基準値△ωo以下である場合には(S430″:NO)、エラーは発生していないものと判断して、S440に移行し、用紙送りが完了したか否かを判断する。そして、用紙送りが完了していなければ(S440:NO)、再度S410に移行し、用紙送りが完了していれば(S440:YES)、当該処理を終了する。
【0081】
このように、給紙装置には、給紙ローラ10(延いては給紙モータ20)の回転状態を検出するエンコーダ12が備えられ、そのエンコーダ12の出力から給紙ローラ10の実際の回転角度θ及び回転角速度ωを得ることができるので、その検出値(検出角度θs、検出角速度ωs)と状態推定器OBSにて推定された推定値(推定角度θ、推定角速度ω)との偏差を求め、その偏差と判定基準値とを比較することによっても、エラー状態を検出できる。
【0082】
そして、このように、給紙ローラ10(若しくは給紙モータ20)の回転角度θ若しくは回転角速度ωの推定値と実測値との偏差からエラー状態を検出する際には、状態推定器OBSにて、給紙モータ20に流れる電流を推定しないシステムにも適用できることから、例えば、演算処理部131においてモータ電流を制御量uとして演算する電流制御型の給紙装置にも適用できることになる。
【0083】
つまり、演算処理部131においてモータ電流を制御量uとして演算する電流制御型の給紙装置では、状態推定器OBSにてモータ電流が推定されないので、上記実施例或いは変形例1,2のように、状態推定器OBSにより得られる推定電流を用いてエラー検出を行うことはできないが、当該変形例3のように、エラー検出に給紙ローラ10(若しくは給紙モータ20)の回転角度θ若しくは回転角速度ωの推定値を用いる場合には、状態推定器OBSにてモータ電流を推定する必要がないので、電流制御型の給紙装置にもそのまま適用できるようになるのである。
【0084】
尚、以上の説明では、検出手段として、給紙ローラ10の回転量を検出するエンコーダ12を用いるものとして説明したが、検出手段としては、給紙モータ20の回転量を検出するエンコーダを用いるようにしてもよく、或いは、ポテンショメータ等の他のセンサを用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の給紙装置の概略構成を表す説明図である。
【図2】 実施例の給紙装置を駆動するモータ制御系の構成を表すブロック図である。
【図3】 実施例の演算処理部の制御系統を表すブロック図である。
【図4】 実施例のCPUにて実行される給紙処理を表すフローチャートである。
【図5】 実施例のエラー検出部で実行されるエラー検出処理を表すフローチャートである。
【図6】 エラー検出部で実行される給紙ミスエラー判定処理の変形例を表すフローチャートである。
【図7】 実施例の給紙装置を駆動するモータ制御系の変形例を表すブロック図である。
【図8】 推定電流と検出電流とを用いてエラー検出を行うエラー検出処理を表すフローチャートである。
【図9】 推定角度と検出角度とを用いてエラー検出を行うエラー検出処理を表すフローチャートである。
【図10】 推定角速度と検出角速度とを用いてエラー検出を行うエラー検出処理を表すフローチャートである。
【図11】 正常状態での給紙装置の挙動を表す説明図である。
【図12】 エラー状態での給紙装置の挙動を表す説明図である。
【符号の説明】
2…用紙載置板、4…用紙、6…搬送ローラ、8…支持部材、9…分離部材、10…給紙ローラ、12…エンコーダ、18…レジセンサ、20…給紙モータ、20a…回転軸、
40…モータ駆動回路、41…電流検出器、50…表示装置、56…エンコーダ、100…信号生成回路、110…レジスタ群、120…給紙状態チェック部、130…制御信号生成部、131…演算処理部、ADD1…第1加算器、ADD2…第2加算器、INT…積分器、MUL1…第1ゲイン積算器、MUL2…第2ゲイン積算器、OBS…状態推定器、140…駆動信号生成部、150…クロック生成部、160…エラー検出部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a paper feeding device used for supplying paper to a transport device that transports paper as an image recording medium in an image forming apparatus such as a printer or a facsimile machine.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as a printer or a facsimile apparatus includes a sheet feeding device that separates and feeds sheets stacked on a tray or a cassette one by one in order to supply sheets to an image forming unit. Are known.
[0003]
  This type of feeding device includes a roller that contacts the paper and feeds the paper by frictional force, and a drive source such as a motor for rotationally driving the roller, and is brought into a predetermined state in accordance with an external operation command. The sheet feeding operation is performed by controlling the rotation amount of the roller.
[0004]
  Conventionally, in this paper feeding device, a step motor has been used as a drive source for rotationally driving a roller. However, the step motor is driven by a pulse signal, and the operation becomes stepwise. Therefore, generation of noise during operation is inevitable.
  In recent years, the demand for quietness in image forming apparatuses has increased, and therefore, as a drive source, the use of a DC motor whose operation sound is relatively quiet due to a linear operation is being studied. When adopting a DC motor in an image forming apparatus, feedback control using a state estimator capable of increasing the control accuracy of motor drive is employed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  In the paper feeding device, there may be an error state such as a jammed paper jammed in the roller. At this time, if the load on the motor becomes large, the stepping motor will simply step out, and the device will not be damaged.
[0006]
  However, when a DC motor is used, the current increases in proportion to the load of the DC motor, so heat generation in the DC motor and the drive circuit increases, and if this state continues, a situation of burning out may be caused. There is sex. In particular, in a stalled state where the DC motor stops completely, the maximum current that can be passed by the DC motor is dangerous, so this state must be avoided.
[0007]
  In order to prevent this, it is necessary to detect various error states such as a jam, a paper out, and a pick mistake during the paper feeding operation so that the operating state of the DC motor can be changed.
  On the other hand, in order to detect this error state, a method of determining by monitoring with various sensors such as detection of presence / absence of paper, detection of the position of paper, detection of motor current, etc. can be considered. From the situation, it is desired to eliminate the addition of parts as much as possible and further improve the reliability.
[0008]
  The present invention has been made in view of these problems, and it is possible to detect an error during paper feeding without adding a new sensor in a paper feeding device using a DC motor as a driving source. Objective.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The sheet feeding device according to claim 1, which has been made to achieve the above object, uses a DC motor to rotate a roller in contact with the paper to feed the paper and to detect the rotation amount of the DC motor or the roller. And a state quantity (rotation amount) indicating the operating state of the paper feed means based on the rotation amount detected by the detection means and the control amount input to the DC motor. And an error detecting means for detecting an error state of the paper feeding means by comparing a state quantity estimated by the estimating means with a predetermined determination condition during the paper feeding operation by the paper feeding means. WhenThe error detection means determines a paper out error that there is no paper to be fed in the first period after the paper feeding operation is started by the paper feeding means, and in the second period after the first period, A paper feed error error due to idling is determined, and a jam error that is in a paper jam state is determined in a third period after the second period elapses until the paper feed operation by the paper feed unit ends.
[0010]
  That is, if the paper feeding device in the present invention is in an error state that causes a malfunction during the paper feeding operation, some abnormal operation occurs in the operation of the paper feeding device, so this behavior is estimated from the operating state estimated by the estimating means, It is something to be detected.
[0011]
  Here, the estimation means is called a state estimator in the so-called modern control theory, and includes a control input u (here, a control amount for controlling the drive source) to the paper feeding means to be controlled, and a control output y ( Here, the state quantity x representing the internal state of the controlled object (paper feeding means) is estimated based on the detection result by the detection means.
[0012]
  Specifically, the operating state of the paper feeding means is represented by the following state equation:
  d · x (t) / dt = A · x (t) + B · u (t)
  y (t) = C · x (t) From the output y (t) at time t and the input u (t), the estimated change amount d · x (t) / dt of the estimated state quantity x is obtained and integrated. The state quantity x (t) is estimated.
[0013]
  Therefore, the state quantity x (t) obtained by the estimation means represents the actual behavior of the paper feeding means that is the control target.
  As a result, according to the sheet feeding device of the present invention, it is possible to detect an error based on the estimation result by the estimation unit without adding new parts compared to the conventional one. In addition, since there are no additional parts, cost increases are reduced and product reliability is improved.
[0014]
  By the way, in the error state where the paper feeding device malfunctions, the state of the load on the DC motor has changed, so the value of the current flowing through the DC motor is different from the value during normal operation.
  For example, FIG. 11A shows the change in the rotation amount of the roller when the paper feeding device is operating normally, and FIG. 11B shows the change in the current flowing through the DC motor during the normal operation. FIG. 12A shows a change in the rotation amount of the roller in a jam error state in which the paper is jammed during the paper feeding operation and the rotation of the roller is stopped. FIG. It represents a change in the current flowing through the DC motor in the jam error state.
[0015]
  As is apparent from these figures, the current flowing through the DC motor during normal operation of the paper feeding device once increases in the positive direction immediately after the start of paper feeding and then changes to the negative side. Although it converges to a very small current value near “0”, in the jam error state, the rotation of the roller stops with the occurrence of the jam error. Therefore, the current flowing through the DC motor is extremely small compared to the normal current value. It gets bigger.
[0016]
  Therefore, the error state of the paper feeding device can be accurately determined by using the relationship between the currents that are different between the normal operation of the paper feeding device and the time when an error occurs.
  Therefore, in order to detect an error that occurred during the paper feeding operation by the error detection means, for example,GuessThe determining means may be configured to estimate an estimated current that is a current flowing through the DC motor, and the error detecting means may detect an error state using the estimated current.
[0017]
  That is, in this way, the paper feeding device can detect the error state of the paper feeding device based on the current (estimated current) flowing through the DC motor estimated by the estimating means.
  By the way, as errors that may occur in the paper feeding device, there is no paper at the paper feeding source, so there is no paper feeding error, and there is a small contact area with the paper roller at the beginning of paper feeding. If the paper is not fed properly, the roller will run idle on the paper, or the paper will jam during the paper feeding operation. There are jam errors that cannot be done.
[0018]
  And in the paper out error state, since there is no paper, the roller is pressed against the bottom surface of the paper tray, cassette, etc., so that it can not rotate, so the current flowing through the DC motor becomes larger than normal, This state occurs immediately after the paper feeding operation by the paper feeding device is started.
[0019]
  In the jam error state, the paper jams and the rotation of the roller stops. Therefore, the current flowing through the DC motor is larger than that in the normal state or no paper error, and the jam error is caused by the paper feeding device. This occurs after the paper is actually fed out after the paper feeding operation is started.
[0020]
  On the other hand, in the paper feed error state, since the roller slips while sliding on the paper, the value of the current flowing through the DC motor becomes smaller than normal. The paper feed error is generated when the roller starts to slide on the paper after the paper feeding operation by the paper feeding device is started. Therefore, the occurrence timing is later than the paper out error and earlier than the jam error. Become.
[0021]
  Therefore, in order to be able to specify the content of an error (in other words, the type of error state) instead of simply detecting the error state of the paper feeding device by the operation of the error detection means, Term1In the first period after the start of the paper feeding operation by the paper feeding means, the error detecting means determines that there is no paper to be fed and in the second period after the first period has elapsed. The paper misfeed error due to the idling of the roller is determined, and a jam error that causes a paper jam is determined in the third period after the second period elapses until the paper feeding operation by the paper feeding unit is completed. That's fine.
[0022]
[0023]
[0024]
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
  Next, the claim2In the paper feeding device described, when the error detection means detects an error, the control means controls the paper feed means so that the drive state is in accordance with the detection result.
  As a result, when one error is detected in the paper feeding device, the driving state of the paper feeding device can be changed to a driving state corresponding to the error state as one of the measures against the error. For example, in the case of an error in which a large current continues to flow through the DC motor, there are measures such as preventing the current from flowing, and if the error can be recovered from, an operation for returning is performed.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments (examples) of the present invention will be described below with reference to the drawings. [Example]
  FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of a sheet feeding device according to an embodiment to which the present invention is applied.
[0030]
  For example, in the ink jet printer, the paper feeding device according to the present exemplary embodiment takes out the paper 4 placed on the paper placement plate 2 one by one and supplies the paper 4 to the conveyance roller 6 that supplies the paper 4 to the image forming unit. A sheet feeding roller 10 and a DC motor (hereinafter referred to as a sheet feeding motor) 20 that rotationally drives the sheet feeding roller 10.
[0031]
  The paper feed roller 10 is rotatably positioned and fixed in the printer via the support member 8, and the paper discharge side tip portion of the paper placement plate 2 is biased by a spring or the like on the roller surface. It is pressed by the member 2a. Further, the sheet feeding plate 10 is fed from the sheet loading plate 2 by the rotation of the sheet feeding roller 10 on the downstream side in the rotation direction of the sheet feeding roller 10 with respect to the contact position of the sheet loading plate 2 with the sheet feeding roller 10. A separating member 9 is provided for separating only the uppermost sheet in contact with the roller surface of the sheet feeding roller 10 among the sheets 4 and supplying the sheet 4 to the conveying roller 6 side.
[0032]
  Accordingly, the paper 4 placed on the paper placement plate 2 is supplied to the transport roller 6 one by one by the rotation of the paper feed roller 10 and transported from the transport roller 6 to an image forming unit (not shown) inside the printer. Will be.
  Next, the support member 8 also supports a rotary slit plate 12 a and a pulley 14 that rotate together with the paper feed roller 10. On the other hand, the drive pulley 16 is assembled to the rotating shaft 20a of the paper feed motor 20 directly or via a gear. The drive pulley 16 and the pulley 14 on the paper feed roller 10 side are connected via a power transmission belt 17.
[0033]
  The rotating slit plate 12a is formed with slits at predetermined intervals along the circumference, and a pulse signal is generated around the periphery of the rotating slit plate 12a that is detected by the rotation of the rotating slit plate 12a. A photo interrupter 12b is arranged. In other words, the sheet feeding device of this embodiment includes a rotary encoder that includes a rotating slit plate 12a and a photo interrupter 12b as a rotation sensor for detecting the rotation state of the sheet feeding roller 10, and thus the sheet feeding motor 20. (Hereinafter simply referred to as an encoder) 12 is provided.
[0034]
  A registration sensor 18 for detecting that the paper 4 has been conveyed to the conveyance roller 6 is provided on the front side of the conveyance roller 6 in the paper supply path from the paper supply roller 10 to the conveyance roller 6. The registration sensor 18 is a switch that is turned on and off by its own rotating operation. When the paper 4 is not in front of the transport roller 6, the registration sensor 18 is in a vertical position and protrudes onto the paper feed path of the paper 4. When the paper 4 is transported to the protruding position, the paper 4 is brought into contact with the leading end of the paper 4 and rotated by a predetermined angle to be turned on.
[0035]
  Next, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a motor control system that drives the paper feed motor 20.
  As shown in FIG. 2, the control system of the paper feed motor 20 includes a CPU 30 that controls the operation of the entire printer, a motor drive circuit 40 that drives the paper feed motor 20, and a signal that generates a drive signal that is input to the motor drive circuit 40. The generation circuit 100 and a display device 50 that displays various operation states of the printer (including error states of the paper feeding device) are included.
[0036]
  The signal generation circuit 100 is a so-called ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a register group 110 that stores various parameters used to control the paper feed motor 20, and a pulse signal (encoder signal) input from the encoder 12. The sheet feeding state check unit 120 that checks the sheet feeding state, the control signal generation unit 130 that generates a control signal for controlling the sheet feeding motor 20, and the motor drive circuit 40 that receives the control signal generated by the control signal generation unit 130. A drive signal generation unit 140 that converts a drive signal (for example, a PWM signal) to be generated, a clock generation unit 150 that generates a clock signal for operation of the signal generation circuit 100 and supplies the clock signal to the entire signal generation circuit 100, and the present invention Error detection unit 1 is the main part And a 0, and the like. The clock generator 150 generates a clock signal having a cycle shorter than at least the shortest cycle of the encoder signal input from the encoder 12.
[0037]
  Among these, the register group 110 includes an activation setting register 111 for activating the signal generation circuit 100 and an encoder signal corresponding to the rotation amount of the paper feed roller 10 (in other words, the feed amount of the paper 4 by the paper feed roller 10). A target setting register 113 for setting a target amount r (in other words, a target paper feed amount) indicating the number of, and an integral gain “−F1”, which will be described later, used when the control signal generation unit 130 generates a control signal. A first gain setting register 115 for setting, a second gain setting register 116 for setting a state feedback gain “−F2”, which will be described later, and the like.
[0038]
  The start setting register 111 among the registers is a register in which a command for starting the signal generation circuit 100 is written, and when the start setting register 111 is written, the signal generation circuit 100 as a whole is written. Starts.
  The paper feed state check unit 120 includes an encoder edge detection unit 121 that detects that an encoder signal is input from the encoder 12, a counter 122 that counts the number of encoder signals detected by the encoder edge detection unit 121, and a registration sensor 18. From a registration sensor detection unit 124 that detects a signal from the CPU 30 and an interrupt processing unit 123 that outputs a stop interrupt signal to the CPU 30 to stop the CPU 30 from driving the paper feed motor 20 by the signal generation circuit 100. Become.
[0039]
  The interrupt processing unit 123 is set in the target setting register 113 when the sheet detection output of the registration sensor 18 is turned on or the count value by the counter 122 (in other words, the rotation amount of the paper feed roller 10). When the amount exceeds the target amount, a stop interrupt signal is output to the CPU 30. The interrupt processing unit 123 also stops the CPU 30 from interrupting when the error detection unit 160 detects an error state of the sheet feeding device and an operation stop command is input from the error detection unit 160. Output a signal.
[0040]
  On the other hand, the control signal generator 130 calculates a control amount u (in this embodiment, the drive voltage Vo of the paper feed motor 20) for controlling the paper feed motor 20, and a clock generator 150. The timer 132 for measuring time etc. which measures time based on the clock signal produced | generated by this is comprised.
[0041]
  Here, as shown in FIG. 3, the arithmetic processing unit 131 compares the count value (rotation amount of the paper feed roller 10) y by the counter 122 with the target amount r set in the target setting register 113, and compares these values. A first adder ADD1 for calculating a deviation, an integrator INT for discretely integrating the deviation calculated by the first adder ADD1, and an integral gain set in the first gain setting register 115 to a calculated value of the integrator INT A first gain integrator MUL1 that multiplies “−F1”, and generates a first control signal for driving and controlling the paper feed motor 20 according to the deviation.
[0042]
  In addition, the arithmetic processing unit 131 is configured to supply a sheet feeding motor based on a control signal (control amount u) for motor control output from the control signal generation unit 130 to the drive signal generation unit 140 and the count value y of the counter 122. 20, a state estimator (so-called observer) OBS for estimating the state quantity x indicating the state of the paper feed mechanism shown in FIG. 1 and the state quantity x estimated by the state estimator OBS. A second gain integrator MUL2 for multiplying the state feedback gain “−F2” set in the second gain setting register 116, and a second for driving and controlling the paper feed motor 20 according to the internal state of the paper feed mechanism. Generate a control signal.
[0043]
  Then, the arithmetic processing unit 131 adds the first control signal and the second control signal calculated by each of the gain integrators MUL1 and MUL2 by the second adder ADD2, thereby controlling the control amount of the sheet feeding motor 20. u is obtained, and this control amount u is output to the drive signal generation unit 140, whereby a drive signal for controlling the paper feed motor 20 with the control amount u is output from the drive signal generation unit 140 to the motor drive circuit 40. Let
[0044]
  Here, the state estimator OBS models the paper feed mechanism that supplies the paper 4 by the paper feed motor 20 as a dynamic linear system, and controls the paper feed amount using the input voltage to the paper feed motor 20 as the operation amount. When considered as a servo system, calculations are performed to realize the state feedback control. The state variable to be selected at that time is not unique as described in the state feedback control manual and the like, so it is necessary to select it appropriately according to the control system.
[0045]
  Therefore, in the present embodiment, there is an encoder 56 that can detect the rotation angle θ of the rotation shaft of the paper feed roller 10 driven by the paper feed motor 20 as the control output y. The current value i of the paper feed motor 20, the rotation angle θ of the paper feed roller 10, and the rotational angular velocity ω of the paper feed roller 10 which are parameters characterized by dynamic behavior are selected as state variables, and paper feed is performed as a control input. By selecting the drive voltage Vo that is the control amount u of the motor 20, the rotation angle θ (control output y) detected by the encoder 56 and the drive voltage Vo (control input u) of the paper feed motor 20 are used. The state quantity x (that is, the current value i of the paper feed motor 20, the rotation angle θ of the paper feed roller 10, and the rotational angular velocity ω of the paper feed roller 10) is calculated.
[0046]
  That is, in this embodiment, as a dynamic model representing the behavior of the sheet feeding mechanism, for example, a dynamic model described by a state equation and an output equation such as the following equation is constructed, and the state equation and the output equation are used as a basis. In addition, a state estimator OBS that estimates the current value i of the paper feed motor 20, the rotation angle θ of the paper feed roller 10, and the rotation angular velocity ω of the paper feed roller 10 as the state quantity x is realized.
[0047]
[Expression 1]
Figure 0003867614
[0048]
  In the above state equation and output equation, Ra and La are the resistance and inductance of the armature circuit of the paper feed motor 20, respectively, and Ji and Di are the paper feed mechanisms that are the loads of the paper feed motor 20, respectively. (In detail, the moment of inertia and viscous resistance of the belt 17, the paper feed roller 10, etc.), Kt is a torque constant, and Ke is an electromotive force constant.
[0049]
  The dynamic model described above and a specific method for constructing the state estimator OBS based on this dynamic model have been conventionally known (for example, Corona, Inc., Furuta, Inc.). Katsuhisa, see "Basic System Theory"), so further explanation is omitted here.
[0050]
  Next, FIG. 4 is a flowchart showing a paper feed process performed by the CPU 30 when paper 4 is fed.
  As shown in FIG. 4, in this paper feed process, the CPU 30 first sets the various parameters described above in each register of the register group 110 (S110). That is, the CPU 30 sets the computation time to in the timing setting register 112, sets the target amount r in the target setting register 113, sets the integral gain F1 in the first gain setting register 115, and sets the integration gain F1 in the second gain setting register 116. The state feedback gain F2 is set.
[0051]
  At this time, the CPU 30 sets the integral gain F1 and the state feedback gain F2 having predetermined values for each target amount r in the registers 115 and 116, respectively. Here, as the value of the target amount r is larger, the integral gain F1 and the state feedback gain F2 having larger absolute values are set in the registers 115 and 116, respectively.
[0052]
  Next, the CPU 30 activates the signal generation circuit 100 (S120). In this process, writing to the activation setting register 111 that constitutes the register group 110 is performed, whereby the entire signal generation circuit 100 is activated.
  When the signal generation circuit 100 is activated in this way, the control signal generation unit 130 starts to generate a control signal, and at the same time, the error detection unit 160 also starts processing. The control signal (control amount u) generated by the control signal generation unit 130 is converted into a drive signal by the drive signal generation unit 140 and input to the motor drive circuit 40. The motor drive circuit 40 The paper feed motor 20 is driven according to the drive signal. As a result, the paper feed roller 10 rotates and the paper 4 placed on the paper placement plate 2 is transported to the transport roller 6.
[0053]
  When the signal generation circuit 100 is activated in this way, the CPU 30 determines whether or not the stop interrupt signal has been input from the interrupt processing unit 123 of the paper feed state check unit 120. Waiting (S130), when a stop interrupt signal is input, the operation of the signal generation circuit 100 is stopped (S140), and the paper feed process is terminated.
[0054]
  Next, FIG. 5 is a flowchart showing an error detection process executed by the error detection unit 160 while the signal generation circuit 100 is operating (that is, when the paper 4 is being fed). The signal generation circuit 100 including the error detection unit 160 includes a so-called ASIC and operates as hardware. However, for the sake of easy understanding, the hardware operation will be described with a flowchart.
[0055]
  As shown in FIG. 5, the error detection unit 160 executes a paper-out error determination process (S210 to S230) immediately after activation.
  In this paper absence error determination process, the current value (estimated current) i of the paper feed motor 20 estimated by the state estimator OBS is acquired from the state estimator OBS of the arithmetic processing unit 131 (S210). The value of the estimated current i is compared with the first determination value ia for determining an out-of-paper error (S220). If the estimated current i is equal to or less than the first determination value ia (S220: NO), the out-of-paper error determination process. It is determined whether or not a predetermined determination time t1 has elapsed since the start of the process (S230). If the determination time t1 has not elapsed (S230: NO), the process proceeds to S210 again. .
[0056]
  If it is determined that the estimated current i has become larger than the first determination value ia in this paper absence error determination process (S220: YES), the paper 4 is not set on the paper placement plate 2, and In order to stop the operation of the paper feed motor 20 on the assumption that a larger load is applied to the paper feed motor 20 than usual (that is, no paper error state), an operation stop command is issued to the interrupt processing unit 123. Output (S240), an error message for the paper out error, for example, “please replenish paper” is displayed on the display device 50 (S250), and the process ends.
[0057]
  Next, if it is determined that the determination time t1 has elapsed in the paper out error determination process (S230: YES), a paper feed error error determination process (S260 to S280) is executed next time.
  In this paper feed error determination process, the estimated current i is acquired from the state estimator OBS of the arithmetic processing unit 131 (S260), the value of the acquired estimated current i and the second determination value ib for paper feed error error determination. (S270), and if the estimated current i is greater than or equal to the second determination value ib (S270: NO), whether or not a predetermined determination time t2 has elapsed since the paper feed error error determination process was started (S280), and if the determination time t2 has not elapsed (S280: NO), the process proceeds to S260 again.
[0058]
  If it is determined in this paper feed error error determination process that the estimated current i is smaller than the second determination value ib (S270: YES), the paper feed roller 10 is idled and applied to the paper feed motor 20. Assuming that the load is smaller than normal (that is, a paper feed error state), an operation stop command is output to the interrupt processing unit 123 to stop the operation of the paper feed motor 20 (S290). ), An error message for a paper feed error, for example, “Reload paper” is displayed on the display device 50 (S250), and the process is terminated.
[0059]
  Next, when it is determined that the determination time t2 has elapsed in the paper feed error error determination process (S280: YES), a jam error determination process (S310 to S330) is executed next time.
  In the jam error determination process, an estimated current i is acquired from the state estimator OBS of the arithmetic processing unit 131 (S310), and the acquired estimated current i value is compared with a third determination value ic for determining a jam error. (S320) If the estimated current i is equal to or smaller than the third determination value ic (S320: NO), the sheet detection output of the registration sensor 18 is turned on, or the count value by the counter 122 is set in the target setting register 113. A determination is made as to whether or not the sheet feed has been completed (S330). If the sheet feed has not been completed (S330: NO), the process proceeds to S310 again.
[0060]
  If it is determined in this jam error determination process that the estimated current i is larger than the third determination value ic (S320: YES), the sheet 4 is jammed in the sheet feed roller 10, and the sheet feed motor 20 is In order to stop the operation of the paper feed motor 20 assuming that a larger load than that is applied (that is, a jam miss error state), an operation stop command is output to the interrupt processing unit 123 (S340), An error message for a jam error, for example, “Please remove the paper jam”, is displayed on the display device 50 (S350), and the process ends.
[0061]
  As described above, in the paper feeding device of this embodiment, when the signal generation circuit 100 is activated by the CPU 30 and the paper feeding operation is started, the error detection unit 160 estimates the elapsed time and state of the paper feeding operation. Based on the current value (estimated current) i of the paper feed motor 20 estimated by the device OBS, a paper out error, a paper feed error error, and a jam error are determined in order, and any of these errors occurs. Is detected, the interrupt processing unit 123 outputs a stop interrupt signal to the CPU 30 to stop the driving of the paper feed motor 20 and to notify the display device 50 that the error state has occurred. Display a message.
[0062]
  For this reason, according to the paper feeding device of the present embodiment, each error can be detected with high accuracy without providing a dedicated sensor for detecting each error. In other words, the reliability of the apparatus can be improved without increasing the cost of the printer. Further, when an error is detected, an error message corresponding to the detected error is displayed on the display device 50, so that the user can recognize that the paper feeding device is in an error state and promptly return it to a normal state. it can.
[0063]
  In this embodiment, the paper feed mechanism shown in FIG. 1 comprising the paper feed motor 20 and the paper feed roller 10 corresponds to the paper feed means of the present invention and detects the rotational state of the paper feed roller 10. The encoder 12 corresponds to the detection means of the present invention. The arithmetic processing unit 131 that calculates the control amount u corresponds to the control unit of the present invention, and the state estimator OBS incorporated in the arithmetic processing unit 131 corresponds to the estimation unit of the present invention. The error detection unit 160 corresponds to the error detection unit of the present invention, and the display device 50 used for displaying an error message in the processing of S250, S300, and S350 executed by the error detection unit 160 is as follows. This corresponds to the error notification means of the present invention.
[0064]
  Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the display of error messages in S250, S300, and S350 is executed by software processing of the CPU 30. For example, various modes can be adopted. [Modification 1]
  Further, in the above embodiment, in the paper feed error error determination process executed by the error detector 160, when the estimated current i becomes smaller than the determination value ib, it is determined that a paper feed error has occurred as it is. In the above description, the operation stop command is output. However, even if a paper feed error occurs temporarily, the normal state may be recovered by continuing the rotation of the paper feed roller 10.
[0065]
  Therefore, the paper feed error error determination process realized by the procedure of S260 to S300 shown in FIG. 5 is changed to be executed according to the procedure shown in FIG. 6, so that the normal state is automatically restored when a paper feed error occurs. It can also be made.
  That is, in the paper feed error determination process shown in FIG. 6, if it is determined in S270 that the estimated current i has become smaller than the second determination value ib, it is reset (value “0”) at the start of the process. It is determined whether the paper feed error error determination flag F is in a reset state (S282). If this flag F is in the reset state, the timing operation of a timer T2 (not shown) that counts the duration of the paper feed error determination process is temporarily stopped (S284), and the elapsed time of the paper feed error error state is set. The timer T3 (not shown) for timing is started or restarted (S286), the flag F is set to the value “1” (S288), the process proceeds to S289, and conversely if the flag F is in the reset state, The process proceeds to S289 as it is.
[0066]
  In S289, it is determined whether the time measured by the timer T3 (elapsed time in the paper feed error state) has reached a preset determination time t3. If the determination time t3 has not been reached, the process proceeds to S260. On the contrary, if the determination time t3 has been reached, the processing of S290 and S300 is executed and the processing is terminated.
[0067]
  If it is determined in S270 that the estimated current i is greater than or equal to the second determination value ib, it is determined whether or not a paper feed error error determination flag F is set (S272). If the flag F is not set, the process proceeds to S280 as it is. If the flag F is set, the timer T3 temporarily stops counting the elapsed time of the paper feed error error state. (S274) The timer T2 starts or restarts the time keeping operation of the paper feed error error determination process (S276), resets the flag F (S278), and then proceeds to S280.
[0068]
  In this way, in the paper feed error determination process shown in FIG. 6, when the estimated current i becomes smaller than the second determination value ib and a paper feed error is determined, the timer T3 is used to make a paper feed error error state. The paper feed error error determination process is continued until the elapsed time reaches the determination time t3. When the elapsed time reaches the determination time t3, automatic recovery from the paper feed error is performed. Is determined to be difficult, and the processes of S290 and S300 are executed.
[0069]
  Therefore, according to this paper feed error determination process, even if a paper feed error is determined from the estimated current i, the paper feed roller 10 is continuously driven to automatically return from the paper feed error to the normal state. This makes it possible to restore and improve the reliability and usability of the sheet feeding device. [Modification 2]
  In the above embodiment, each error is determined using the estimated current i estimated by the state estimator OBS. However, as shown in FIG. When the current detector 41 as the current detecting means is incorporated in the error detecting section 160, each error can be detected even if the error detecting section 160 executes the error detecting process shown in FIG.
[0070]
  That is, in the error detection process shown in FIG. 8, first, the estimated current i is acquired from the state estimator OBS of the arithmetic processing unit 131, and the current actually flowing from the current detector 41 to the paper feed motor 20 (detected current). ) Is is acquired (S410).
  Then, the absolute value of the deviation between the acquired detected current is and the estimated current i is calculated as a current deviation Δi (S420), and the calculated current deviation Δi and a predetermined determination criterion value for error determination Δio is compared (S430).
[0071]
  If the current deviation Δi is larger than the determination reference value Δio (S430: YES), it is determined that some kind of error such as the above-mentioned no paper error, paper feed error, jam error has occurred. In order to stop the operation of the paper feed motor 20, an operation stop command is output to the interrupt processing unit 123 (S450), an error message is displayed on the display device 50 (S460), and the process ends.
[0072]
  If the current deviation Δi is equal to or smaller than the determination reference value Δio (S430: NO), it is determined that no error has occurred, the process proceeds to S440, and it is determined whether the paper feed is completed. To do. If the sheet feeding is not completed (S440: NO), the process proceeds to S410 again. Conversely, if the sheet feeding is completed (S440: YES), the process is terminated.
[0073]
  As described above, when the current detector 41 for detecting the current flowing through the paper feed motor 20 is provided, the current value (detected current) is detected by the current detector 41 and the state estimator OBS. The error state can also be detected by obtaining the deviation Δi from the estimated current i estimated in this way and comparing the current deviation Δi with the determination reference value Δio. [Modification 3]
  On the other hand, in the above-described embodiment and the first and second modifications, the error state is detected using the estimated current i estimated by the state estimator OBS. However, the error current is not necessarily detected by the estimated current i. The rotation angle (estimated angle) θ or the angular velocity (estimated angular velocity) ω of the paper feed roller 10 estimated by the state estimator OBS may be used.
[0074]
  When the estimated angle θ estimated by the state estimator OBS is used, error detection processing is executed according to the procedure shown in FIG. 9, and when the estimated angular velocity ω estimated by the state estimator OBS is used. The error detection process may be executed according to the procedure shown in FIG. Note that the error detection processing shown in FIGS. 9 and 10 is basically the same as the error detection processing shown in FIG. 8, and only the parameters used for error determination are different.
[0075]
  That is, in the error detection process shown in FIG. 9, the estimated angle θ is acquired from the state estimator OBS of the arithmetic processing unit 131 and the actual rotation angle (detection) of the paper feed roller 10 obtained based on the detection signal from the encoder 12 is detected. An angle) θs is acquired (S410 ′). Then, the absolute value of the deviation between the obtained detected angle θs and the estimated angle θ is calculated as an angle deviation Δθ (S420 ′), and the calculated angle deviation Δθ and a predetermined criterion for error determination are set. The value Δθo is compared (S430 ′).
[0076]
  When the angle deviation Δθ is larger than the determination reference value Δθo (S430 ′: YES), it is determined that some kind of error such as the above-described no-paper error, paper feed error, jam error has occurred. Then, after executing the processing of S450 and S460, the processing ends.
[0077]
  On the other hand, if the angle deviation Δθ is equal to or smaller than the determination reference value Δθo (S430 ′: NO), it is determined that no error has occurred, the process proceeds to S440, and whether or not the paper feed is completed. Determine whether. If the sheet feeding is not completed (S440: NO), the process proceeds to S410 again. If the sheet feeding is completed (S440: YES), the process is terminated.
[0078]
  Next, in the error detection process shown in FIG. 10, the estimated angular velocity ω is acquired from the state estimator OBS of the arithmetic processing unit 131 and the actual rotational angular velocity of the paper feed roller 10 obtained based on the detection signal from the encoder 12. (Detected angular velocity) ωs is acquired (S410 ″), and the absolute value of the deviation between the acquired detected angular velocity ωs and the estimated angular velocity ω is calculated as an angular velocity deviation Δω (S420 ″), and the calculated angular velocity deviation Δ ω is compared with a predetermined determination criterion value Δωo for error determination (S430 ″).
[0079]
  If the angular velocity deviation Δω is larger than the determination reference value Δωo (S430 ″: YES), it is determined that some kind of error such as the above-described no-paper error, paper feed error, or jam error has occurred. Then, after executing the processing of S450 and S460, the processing ends.
[0080]
  On the other hand, if the angular velocity deviation Δω is equal to or smaller than the determination reference value Δωo (S430 ″: NO), it is determined that no error has occurred, the process proceeds to S440, and whether or not the paper feed is completed. If the paper feed is not completed (S440: NO), the process proceeds to S410 again, and if the paper feed is completed (S440: YES), the process is terminated.
[0081]
  As described above, the sheet feeding device includes the encoder 12 that detects the rotation state of the sheet feeding roller 10 (and hence the sheet feeding motor 20), and the actual rotation angle of the sheet feeding roller 10 from the output of the encoder 12 is provided. Since θ and the rotational angular velocity ω can be obtained, the deviation between the detected value (detected angle θs, detected angular velocity ωs) and the estimated value (estimated angle θ, estimated angular velocity ω) estimated by the state estimator OBS is obtained. The error state can also be detected by comparing the deviation with the criterion value.
[0082]
  As described above, when the error state is detected from the deviation between the estimated value of the rotation angle θ or the rotation angular velocity ω of the paper feed roller 10 (or the paper feed motor 20) and the actual measurement value, the state estimator OBS Since the present invention can be applied to a system that does not estimate the current flowing through the paper feeding motor 20, it can be applied to, for example, a current control type paper feeding device that calculates the motor current as the control amount u in the arithmetic processing unit 131.
[0083]
  That is, in the current control type paper feeding device that calculates the motor current as the control amount u in the arithmetic processing unit 131, the motor current is not estimated by the state estimator OBS. Although error detection cannot be performed using the estimated current obtained by the state estimator OBS, the rotation angle θ or rotation of the paper feed roller 10 (or paper feed motor 20) is used for error detection as in the third modification. When the estimated value of the angular velocity ω is used, it is not necessary to estimate the motor current by the state estimator OBS, so that it can be directly applied to the current control type paper feeding device.
[0084]
  In the above description, the encoder 12 that detects the rotation amount of the paper feed roller 10 is used as the detection unit. However, an encoder that detects the rotation amount of the paper feed motor 20 is used as the detection unit. Alternatively, other sensors such as a potentiometer may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a sheet feeding device according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a motor control system that drives the sheet feeding device according to the exemplary embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a control system of an arithmetic processing unit according to the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a paper feed process executed by the CPU of the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an error detection process executed by an error detection unit according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a modified example of a paper feed error error determination process executed by an error detection unit.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a modified example of a motor control system that drives the sheet feeding device according to the embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing an error detection process for performing error detection using an estimated current and a detected current.
FIG. 9 is a flowchart showing an error detection process for performing error detection using an estimated angle and a detected angle.
FIG. 10 is a flowchart showing an error detection process for performing error detection using an estimated angular velocity and a detected angular velocity.
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating the behavior of the sheet feeding device in a normal state.
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating the behavior of the sheet feeding device in an error state.
[Explanation of symbols]
  DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Paper mounting plate, 4 ... Paper, 6 ... Conveyance roller, 8 ... Supporting member, 9 ... Separation member, 10 ... Paper feed roller, 12 ... Encoder, 18 ... Registration sensor, 20 ... Paper feed motor, 20a ... Rotating shaft ,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Motor drive circuit, 41 ... Current detector, 50 ... Display apparatus, 56 ... Encoder, 100 ... Signal generation circuit, 110 ... Register group, 120 ... Paper feed state check part, 130 ... Control signal generation part, 131 ... Calculation Processing unit, ADD1 ... first adder, ADD2 ... second adder, INT ... integrator, MUL1 ... first gain integrator, MUL2 ... second gain integrator, OBS ... state estimator, 140 ... drive signal generator , 150... Clock generation unit, 160... Error detection unit.

Claims (2)

DCモータを用いて、紙と接するローラを回転させて紙を送る紙送り手段と、
前記DCモータもしくは前記ローラの回転量を検出する検出手段と、
を備える給紙装置であって、
前記検出手段により検出された回転量と前記DCモータに入力される制御量とに基づいて、前記紙送り手段の動作状態を表す状態量(回転量を除く)を推定する推定手段と、
前記紙送り手段による紙送り動作中に、前記推定手段で推定した前記状態量と、あらかじめ設定した判定条件との比較により、前記紙送り手段のエラー状態を検出するエラー検出手段とを備え、
前記エラー検出手段は、前記紙送り手段による紙送り動作開始後の第1期間では、給紙すべき紙がない紙無しエラーを判定し、前記第1期間経過後の第2期間では、前記ローラの空転による給紙ミスエラーを判定し、前記第2期間経過後、前記紙送り手段による紙送り動作が終了するまでの第3期間では、紙詰まり状態となるジャムエラーを判定することを特徴とする給紙装置。
A paper feeding means for feeding paper by rotating a roller in contact with the paper using a DC motor;
Detecting means for detecting the amount of rotation of the DC motor or the roller;
A paper feeding device comprising:
Estimation means for estimating a state quantity (excluding the rotation quantity) representing the operating state of the paper feeding means based on the rotation amount detected by the detection means and the control amount input to the DC motor;
An error detecting means for detecting an error state of the paper feeding means by comparing the state quantity estimated by the estimating means and a preset determination condition during the paper feeding operation by the paper feeding means ;
The error detection means determines a paper-out error that there is no paper to be fed in a first period after the paper feeding operation is started by the paper feeding means, and in the second period after the first period, the roller the determined misfeeds error by idling, the rear second period of time, in the third period until the paper feeding operation by the paper feeding means is completed, characterized that you determine jam error as a paper jam state A paper feeder.
前記エラー検出手段は、エラー状態を検出した際に、該検出の結果に応じた駆動状態となるよう、前記紙送り手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項1記載の給紙装置。 Said error detection means, upon detecting an error condition, such as a driving state according to the result of said detection, supply of claim 1, wherein Rukoto a control means for controlling the paper feeding means Paper device.
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