JP5332680B2

JP5332680B2 - 印刷装置および印刷方法

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Publication number: JP5332680B2
Application number: JP2009029094A
Authority: JP
Inventors: 泰雄須永; 智義掛川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-02-10
Also published as: JP2010184397A

Description

本発明は、給紙トレーを着脱可能に備える印刷装置および印刷方法に関する。

ＤＶＤやＣＤのレーベル面に印刷を行うプリンタにおいて、ＤＶＤやＣＤを載置するディスクトレーの搬送異常を搬送用モーターの電流に基づいて判定する技術が提案されている（特許文献１、参照。）。ディスクトレーが障害物等に干渉して搬送できない場合、搬送用ローラーとディスクトレーとの間にスリップを生じ、該スリップを生じさせるための過剰な電流が搬送用モーターに流れることとなる。この過剰な電流を閾値判定によって検出することにより、間接的にディスクトレーの搬送異常を検知することができる。

特開２００５−７４９０５号公報

特許文献１において、搬送用ローラーとディスクトレーとの間にスリップを生じるときの過剰な電流の大きさは、搬送用ローラーとディスクトレーとの間の摩擦抵抗の大きさに応じたものと考えることができる。従って、多種多様な印刷用紙の搬送異常を検知する場合には、搬送用ローラーと印刷用紙との間の摩擦抵抗の大きさも多様となり、特許文献１のような閾値判定が困難となるという問題があった。すなわち、搬送用ローラーと印刷用紙との間の摩擦抵抗の大きさによっては、搬送異常の誤判定が生じるという問題があった。

本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、種々の印刷媒体の搬送異常を精度よく判定することを目的とする。

前記問題を解決するために、本発明は、印刷媒体を収容するとともに、本体部に対して着脱可能な給紙トレーから搬送経路に印刷媒体を供給する取出部を具備する。搬送ローラーは、前記搬送経路に供給された前記印刷媒体に接しつつ搬送モーターの駆動により回転駆動することによって、前記印刷媒体を搬送する。制御部は、前記搬送ローラーの回転量に基づいて該搬送モーターに駆動電源を供給する。これにより、前記搬送ローラーが駆動電源に応じた負荷を生じさせる。判定部は、前記印刷媒体を前記搬送する期間において前記搬送モーターの負荷を示す監視値を計測する。そして、この監視値が前記印刷媒体の種類に応じた閾値よりも大きいとき、異常であると判定する。なお、前記監視値は負荷の状態を示すものであればよく、前記搬送モーターに印加される前記駆動電源の状態を示す電圧や電流であってもよいし、前記駆動電源をＰＷＭ制御する場合のＰＷＭパルスのデューティー比であってもよい。

前記制御部は、前記搬送ローラーの回転量が目標通りとなるように前記搬送モーターに駆動電源を供給するため、前記印刷媒体が異常な状況に陥った場合には、前記搬送モーターの負荷が異常な値となる。特に、前記印刷媒体が前記本体部と前記給紙トレーとの間に挟まって搬送ができない状況となった場合には、前記搬送ローラーと前記印刷媒体との間で摩擦抵抗に抗してスリップが生じ、該スリップを生じさせるだけの過剰な負荷が出力されることとなる。かかる状況において、前記搬送モーターの負荷が示す前記監視値が所定の閾値よりも大きい場合には、異常であると判定する。これにより、異常な印刷が行われることが防止できる。ところで、前記スリップを生じさせる負荷の大きさは、前記印刷媒体と前記搬送ローラーとの間の摩擦抵抗によって異なる。本発明では、前記閾値を前記印刷媒体の種類に応じて設定するため、各印刷媒体の種類の摩擦抵抗に適した判定を行うことができ、正常であるのに異常であると誤判定されたり、異常であるのに正常であると誤判定されることが防止できる。

一般的に、前記搬送経路は、前記搬送ローラーよりも前記印刷媒体の搬送方向後方側において該印刷媒体の搬送方向が湾曲する湾曲部を有する。前記印刷媒体を湾曲させて搬送することにより前記搬送経路をコンパクトに形成し、前記印刷装置を小型化することができるからである。このような搬送経路において前記印刷媒体が前記本体部と前記給紙トレーとの間に挟まると、前記印刷媒体が一直線に張るような張力が作用する。すると、前記印刷媒体の湾曲の内側に存在するローラーに対して前記印刷媒体が接近しようとする押圧力が作用し、該湾曲の外側に存在するローラーに対しては前記印刷媒体が離反しようとする。そのため、前記印刷媒体に対して湾曲の内側から接しつつ前記搬送モーターの駆動により回転駆動する中間ローラーを具備させた場合には、該中間ローラーに押圧力が作用し、該中間ローラーが回転駆動することができなくなり、該中間ローラーと同様に前記搬送モーターによって回転駆動される前記搬送ローラーは、回転駆動することができなくなる。従って、該回転量に基づいて前記制御部が異常を判定することができる。

一方、前記印刷媒体に対して湾曲の外側から接しつつ前記搬送モーターの駆動により回転駆動する中間ローラーを具備させた場合には、該中間ローラーに押圧力が作用することなく、該中間ローラーは自由に回転駆動することができることとなる。そのため、少なくとも前記搬送ローラーと前記印刷媒体との摩擦抵抗に抗した負荷を前記搬送モーターが出力していれば、前記搬送ローラーの回転量は正常に制御されることとなる。従って、このような構成においては、前記搬送モーターの負荷を示す前記監視値が、前記搬送ローラーと前記印刷媒体との摩擦抵抗に抗した負荷を生じさせるようなものとなっているかどうかを判定し、異常を検知する必要がある。

また、前記湾曲部における前記印刷媒体に接する能動的なローラーを具備しない場合にも、少なくとも前記搬送ローラーと前記印刷媒体との摩擦抵抗に抗した負荷を前記搬送モーターが出力していれば、前記搬送ローラーの回転量は正常に制御されることとなる。そのため、この場合も前記搬送モーターの負荷を示す前記監視値が、前記搬送ローラーと前記印刷媒体との摩擦抵抗に抗した負荷を生じさせるようなものとなっているかどうかを判定し、異常を検知する必要がある。

上述したように、本発明では、特に前記印刷媒体が前記本体部と前記給紙トレーとの間に挟まって搬送ができない状況となった場合に異常であると判定することができる。しかしながら、前記印刷媒体を搬送する期間のうち、前記印刷媒体の搬送方向後方端部が前記給紙トレーの着脱位置から離脱した後の期間においては、前記印刷媒体が前記本体部と前記給紙トレーとの間に挟まり得ないこととなる。そのため、当該期間においては、前記監視値の計測を停止することにより、処理負荷を軽減させるのが望ましい。

また、前記印刷媒体を給紙搬送する間における計測期間中において前記搬送モーターが出力する負荷を示す参照値と、所定の許容値と、の和によって前記閾値を設定するのが望ましい。前記参照値は、正常に前記印刷媒体を搬送するために必要な前記搬送モーターの負荷に相当し、前記許容値は、前記搬送ローラーと前記印刷媒体との摩擦抵抗に抗する前記搬送モーターの負荷に相当すると考えることができる。そのため、特に、前記許容値は、前記印刷媒体と前記搬送ローラーとの摩擦抵抗を考慮して設定されるべきである。例えば、前記印刷媒体の種類を判定するセンサーの判定結果に基づいて前記許容値を設定するようにしてもよい。

さらに、本発明の技術的思想は、具体的な印刷装置にて具現化されるのみならず、該印刷装置が行う印刷方法においても具現化することもできる。すなわち、上述した印刷装置が備える各手段に対応する工程を有する印刷方法としても本発明を特定することができる。むろん、上述した印刷装置がプログラムを読み込んで上述した各手段を実現する場合には、該各手段に対応する機能を実行させるプログラムや該プログラムを記録した各種記録媒体においても本発明の技術的思想が具現化できることは言うまでもない。なお、本発明の印刷装置は、単一の装置のみならず、複数の装置によって分散して存在可能であることはいうまでもない。

本発明にかかるプリンタの構造を概略的に示す図である。本発明にかかるプリンタの機能構成を概略的に示す図である。駆動電源を説明するグラフである。印刷処理の流れを示す図である。給紙搬送における目標速度とＰＷＭ信号のデューティー比を示す図である。ＰＷＭ信号のデューティー比を示す図である。異常判定の可能性を説明する表である。変形例にかかるプリンタの構造を概略的に示す図である。変形例にかかるプリンタの構造を概略的に示す図である。比較例にかかるプリンタの構造を概略的に示す図である。

Ａ．プリンタの構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかるプリンタ１の構造を概略的に示す図である。同図において、プリンタ１は、側方視略矩形状（直方体状）の本体部１０を有し、該本体部１０の下部に前後方向に細長い凹部１０ａが設けられている。該凹部１０ａは側方視略矩形状（直方体状）に形成されており、該凹部１０ａに対して給紙トレー４０を前後にスライドさせて着脱することが可能となっている。実線は給紙トレー４０を装着した状態を示し、破線は給紙トレー４０を前方に引き抜いた状態を示している。給紙トレー４０は、凹部よりわずかに小さい直方体状の外形を有しており、内部に上方が開放する用紙収容部４０ａを有している。この用紙収容部４０ａに対して印刷媒体としての印刷用紙を重ねて載置することが可能となっている。用紙収容部４０ａに載置された印刷用紙のうち最も上に載置された印刷用紙に対して、ＰＵローラー（ピックアップローラー）１２がその外周を接するように備えられている。ＰＵローラー１２はＰＵモーター（ピックアップモーター）とギア等によって結合されており、ＰＵモーターの駆動によりＰＵローラー１２が紙面に垂直な回転軸を中心として回転駆動する。なお、ＰＵモーターとＰＵローラー１２は、本発明の取出部を構成する。

ＰＵローラー１２は、図１において反時計回り回転し、外周にて接する印刷用紙を後方に送り出す。すると、印刷用紙の後方端部（以下、搬送方向先頭側と表記。）を先頭として印刷用紙が後方に進行し、搬送方向先頭側の端部が用紙収容部４０ａの後方側に設けられた斜面４０ａ１に干渉する。斜面４０ａ１に干渉した印刷用紙の搬送方向先頭側の端部は、該斜面４０ａ１によって上方に誘導される。本体部１０における斜面４０ａ１の上方には、側方視略Ｕ字状に湾曲した湾曲部としての搬送ガイド１３が形成されており、ＰＵローラー１２によって送り出された印刷用紙は、搬送方向先頭側の端部から搬送ガイド１３に誘導される。これにより、印刷用紙は、搬送ガイド１３に沿って湾曲しつつ上方に供給される。搬送ガイド１３の経路の中央部においては、中間ローラー１９が備えられている。この中間ローラー１９は、その外周が搬送ガイド１３の印刷用紙に外側から接しつつ、紙面に垂直な回転軸を中心として回転する。中間ローラー１９は、ＰＦモーター（搬送モーター）と図示しないギア等によって結合されており、ＰＦモーターの駆動により能動的に回転駆動する。紙面において中間ローラー１９が回転駆動する方向は、時計回りである。印刷用紙を挟んで中間ローラー１９に対向するように中間従動ローラー１９ａが設けられている。中間ローラー１９が回転駆動することにより、印刷用紙は、搬送ガイド１３に沿ってさらに上方に搬送され、搬送方向先頭側が前方に向かって略水平に進行する。

印刷用紙の搬送方向先頭側が前方に向かって略水平にしばらく進行すると、該印刷用紙の搬送方向先頭側の端部がＰＥセンサー（紙端センサー）２０に到達する。ＰＥセンサー２０は図示しない発光部と受光部を有しており、発光部と受光部の間の光路を印刷用紙が遮るか否かを判定することにより、印刷用紙の紙端を検出する。搬送方向先頭側の端部がＰＥセンサー２０にて検出され、引き続き印刷用紙のＰＦモーターが駆動し、印刷用紙が搬送方向先頭側から前方に搬送される。搬送経路におけるＰＥセンサー２０の前方には、ＰＦローラー（搬送ローラー）１７が備えられており、その外周が印刷用紙に対して下側から接する。ＰＦローラー１７も、ＰＦモーターと図示しないギア等によって結合されており、ＰＦモーターの駆動により能動的に回転駆動する。紙面においてＰＦローラー１７が回転駆動する方向は、反時計回りである。印刷用紙を挟んでＰＦローラー１７に対向するようにＰＦ従動ローラー１７ａが設けられている。

印刷用紙の搬送方向先頭側がＰＦローラー１７に到達すると、印刷用紙はＰＦローラー１７によって搬送される。印刷用紙の搬送方向後方側の端部が中間ローラー１９よりも下方に位置する場合には、ＰＦモーターの駆動によるＰＦローラー１７と中間ローラー１９の双方の回転駆動によって印刷用紙が搬送されることとなる。一方、印刷用紙の搬送方向後方側の端部が中間ローラー１９よりも上方に位置する場合にも、ＰＦモーターの駆動によりＰＦローラー１７と中間ローラー１９が同期して回転駆動するものの、ＰＦローラー１７の回転駆動によって印刷用紙が搬送されることとなる。さらに、印刷用紙の搬送方向先頭側の端部がＰＦローラー１７よりも後方に位置する場合には、ＰＦモーターの駆動によりＰＦローラー１７と中間ローラー１９が同期して回転駆動するものの、中間ローラー１９の回転駆動によって印刷用紙が搬送されることとなる。なお、ＰＦローラー１７と中間ローラー１９による印刷用紙の搬送速度が互いに同じとなるようにローラー径やギア比が設定されている。

ＰＦローラー１７のさらに前方にはプラテン２２が設けられており、該プラテン２２が印刷用紙を下方から支持する。プラテン２２には図示しない吸引機構が備えられており、該吸引機構が印刷用紙を下方に吸引することにより、プラテン２２上において印刷用紙が安定して保持される。プラテン２２に印刷用紙を挟んで上方から対向するようにキャリッジ２１が備えられている。キャリッジ２１は下方に印字ヘッド２１ａを備えており、該印字ヘッド２１ａの下面に配列する多数のノズルからインクを吐出することが可能となっている。キャリッジ２１は、紙面に対して垂直な方向に移動（主走査）することが可能であり、主走査を行いながらインクを吐出することにより、プラテン２２上に保持された印刷用紙におけるノズルに対向する領域（印字位置）に対して、主走査方向に沿ったラスタラインを描画することができる。主走査を行った後に、ＰＦモーターを駆動させ、印刷用紙を搬送することにより、印刷用紙における印字位置をずらす（副走査）ことができる。従って、印刷用紙における異なる位置にラスタラインを描画することができる。すなわち、上述した主走査と副走査を順次繰り返して実行することにより、印刷用紙上に印刷画像を形成することができる。

図２は、プリンタ１の概略構成を示すブロック図である。プリンタ１は、既に説明した以外の構成として、外部Ｉ／Ｆ（外部インターフェイス）３０と、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとからなるマイクロコンピュータ３１と、ＡＳＩＣ３２と、ロータリーエンコーダー３３を備えている。外部Ｉ／Ｆ３０は外部のホストコンピュータ６０との仲介をなし、外部Ｉ／Ｆ３０を介してホストコンピュータ６０から印刷データＰＤを取得する。印刷データＰＤは、ハーフトーン処理等が行われた印刷画像を構成するラスターデータと、プリンタ１を制御するための制御データ等から構成されており、該制御データに印刷用紙の種類を指定する情報が含まれている。なお、印刷用紙の種類は、ホストコンピュータ６０が実行するアプリケーションプログラムやプリンタドライバを使用して、使用者が予め指定している。ＡＳＩＣ３２は、ＰＦ制御部（搬送ローラー制御部）３２ａと、キャリッジ制御部３２ｂと、ＰＵ制御部（ピックアップローラー制御部）３２ｃを備えている。さらにＰＦ制御部３２ａは、搬送速度演算部３２ａ１とＰＩＤ演算部３２ａ２とＰＷＭ変調部３２ａ３を備え、搬送速度に基づくフィードバック制御を行う。

搬送速度演算部３２ａ１は、ロータリーエンコーダー３３から出力されるパルス信号（パルス周期）に基づいて印刷用紙の搬送速度（回転量に比例する値）を算出する。ロータリーエンコーダー３３は、ＰＦローラー１７またはＰＦローラー１７と結合されたいずれかのギアに備えられたエンコード板と該エンコード板を挟んで配置された発光部と受光部とから構成され、該受光部における受光状態に基づいてＰＦローラー１７の回転駆動速度に応じたパルス周期を有するパルス信号を生成する。ＰＩＤ演算部３２ａ２は、目標速度に対する現在の搬送速度の偏差に基づくＰＩＤ演算を行うことにより、ＰＷＭ変調部３２ａ３に出力する制御電圧を決定する。このＰＩＤ演算においては、偏差の比例値と時間積分値と時間微分値を所定のゲインによって結合することにより制御電圧が決定される。ＰＷＭ変調部３２ａ３は、ＰＩＤ演算部３２ａ２から出力された制御電圧をパルス幅変調することによりＰＷＭ信号を生成し、ＰＦモーター１４に出力する。ＰＷＭ信号は、矩形波パルス信号であり、制御電圧の大きさに応じてデューティー比（ＯＮの期間の比率）の大きさが調整される。ＰＦモーター１４は、ＤＣモーターであり、ＰＷＭ信号を駆動電源として駆動する。すなわち、ＰＦモーター１４は、ＰＷＭ信号に応じた負荷を生じさせる。ここで、ＰＷＭ信号のデューティー比が大きければ大きいほど、ＰＦモーター１４に印加される電圧Ｖｍおよび電流Ｉｍの平均的な値は大きくなる。

図３は、ＰＷＭ信号とＰＦモーター１４における電圧Ｖｍとの関係の一例を示している。同図では、徐々にデューティー比の大きさが増大するＰＷＭ信号を示している。このＰＷＭ信号がＰＦモーター１４に駆動電源として印加されると、瞬間的には電圧Ｖｍと電流Ｉｍの大きさが振動するものの、デューティー比が大きいほど、平均的にはＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（太線で図示）は大きくなる。同様に、デューティー比が大きいほど、電流Ｉｍも電圧Ｖｍに比例して大きくなる。搬送速度演算部３２ａ１とＰＩＤ演算部３２ａ２は、微小な時間（制御ステップ）ごとに搬送速度に基づく制御電圧の更新を行っている。すなわち、ＰＦモーター１４を駆動させるにあたり、制御ステップごとに目標速度が設定され、該目標速度と現在の搬送速度との偏差に基づくフィードバック制御が繰り返される。一方、キャリッジ制御部３２ｂはキャリッジ２１や印字ヘッド２１ａを駆動制御するための処理を実行し、ＰＵ制御部３２ｃはＰＵローラー１２を駆動制御するための処理を実行する。本実施形態では、ＰＵモーターとＰＵ制御部３２ｃを単独で備えるとしたが、ＰＵモーターとＰＵ制御部３２ｃの機能（すなわち印刷用紙のピックアップ機能）を、ＰＦモーター１４とＰＦ制御部３２ａが兼ねるようにしてもよい。

マイクロコンピュータ３１のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して、搬送指示モジュールＭ１と負荷監視モジュールＭ２と閾値設定モジュールＭ３と判定モジュールＭ４と通知モジュールＭ５を実行する。搬送指示モジュールＭ１は印刷データＰＤ等に基づいて印刷用紙を搬送する目標速度を設定する。負荷監視モジュールＭ２は、ＰＦモーター１４の電圧Ｖｍを取得する。図示しないが、電圧Ｖｍを平滑化（平均）し、Ａ／Ｄ変換する回路がマイクロコンピュータ３１とＰＦモーター１４との間に備えられる。閾値設定モジュールＭ３は、後述するメジャメントの際に負荷監視モジュールＭ２が取得したＰＦモーター１４の電圧Ｖｍを参照値Ｖ１として取得する。さらに、閾値設定モジュールＭ３は、印刷データＰＤに含まれる印刷用紙の種類を指定する情報を取得し、該印刷用紙の種類に対応するデューティー比の許容値Ｖ２を取得する。印刷用紙の種類と許容値Ｖ２との対応関係はＲＯＭに記憶されたテーブルＴ１に記憶されており、該テーブルＴ１には各印刷用紙の種類ごとに異なる許容値Ｖ２が格納されている。

閾値設定モジュールＭ３は、参照値Ｖ１と許容値Ｖ２とを取得すると、これらを合計することにより閾値Ｖｔｈ（＝Ｖ１＋Ｖ２）を算出し、該閾値Ｖｔｈを判定モジュールＭ４に設定する。判定モジュールＭ４は、後述する印字搬送時において負荷監視モジュールＭ２が取得した電圧Ｖｍを監視値Ｖ３として取得するとともに、該監視値Ｖ３が閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する。そして、監視値Ｖ３が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合には、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったと判断する。当該判断がなされた場合には、通知モジュールＭ５が本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まった旨の異常信号をホストコンピュータ６０に送信するとともに、ＰＦ制御部３２ａによるＰＦモーター１４の駆動制御、および、キャリッジ制御部３２ｂによるキャリッジ２１や印字ヘッド２１ａの駆動制御等を停止させる。また、本体部１０に警告用ＬＥＤが備えられる場合には、該警告用ＬＥＤを点灯させる。

Ｂ．印刷処理：
図４は、印刷処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１００においては、マイクロコンピュータ３１がホストコンピュータ６０から印刷データＰＤを取得する。ステップＳ１０５においては、閾値設定モジュールＭ３が印刷データＰＤに含まれる印刷用紙の種類の指定を取得し、該指定に対応する許容値Ｖ２を取得する。上述したとおり許容値Ｖ２と印刷用紙の種類との対応関係はＲＯＭ上のテーブルＴ１に記憶されており、該テーブルＴ１を参照することにより、指定された印刷用紙の種類に対応する許容値Ｖ２を取得する。テーブルＴ１において、許容値Ｖ２は印刷用紙の種類ごとに異なる値に設定されている。一般的な傾向として、ＰＦローラー１７との摩擦抵抗（摩擦係数）が小さい印刷用紙の種類であるほど許容値Ｖ２が大きな値に設定されている。取得した許容値Ｖ２はＲＡＭに記憶しておく。ステップＳ１１０においては、給紙搬送を開始する。本実施形態において、給紙搬送とは、ＰＵローラー１２の回転駆動により印刷用紙を搬送ガイド１３に誘導し、さらに印刷用紙の搬送方向先頭側の端部がＰＥセンサー２０にて検出されるまで印刷用紙を搬送することを指す。給紙搬送を開始し、印刷用紙の搬送方向先頭側の端部が中間ローラー１９に到達すると、ＰＦ制御部３２ａによる前記フィードバック制御も開始されることとなる。ステップＳ１１５においては、前記フィードバック制御を開始してからの制御ステップの数が所定の基準数Ｎｓとなったか否かを判定する。

図５は、給紙搬送において、搬送指示モジュールＭ１がＰＩＤ演算部３２ａ２に設定する目標速度の例を示している。同図の横軸は時間（制御ステップ）を示し、縦軸は目標速度を示している。給紙搬送における目標速度では、加速期間と定速期間と減速期間が設けられており、制御ステップの数の基準数Ｎｓは定速期間のなかに位置している。すなわち、制御ステップの数が基準数Ｎｓになると、印刷用紙がある程度安定して定速搬送されていると考えることができる。なお、搬送速度が大きくなるほどＰＦモーター１４の負荷が増大する関係を有するため、デューティー比の変動と目標速度は、ほぼ同じように変動すると考えることができる。従って、前記フィードバック制御を開始してからの制御ステップの数が基準数Ｎｓとなるとき、ＰＷＭ信号のデューティー比は基本的に一定かつ最大の値となっていると考えることができる。

前記フィードバック制御を開始してからの制御ステップの数が所定の基準数Ｎｓとなったと判定された場合には、その後、所定のメジャメント期間（定速期間内の数制御ステップの間）、閾値設定モジュールＭ３が電圧Ｖｍを計測（メジャメント）し、その平均を参照値Ｖ１として取得する（ステップＳ１１７）。ステップＳ１２０において、閾値設定モジュールＭ３は、参照値Ｖ１に、予めＲＡＭに記憶しておいた許容値Ｖ２を加算することにより、閾値Ｖｔｈを算出する。閾値ＶｔｈはＲＡＭに記憶される。その後、印刷用紙の搬送方向先頭側の端部がＰＥセンサー２０に到達し、ステップＳ１２５において該ＰＥセンサー２０が印刷用紙の紙端を検出する。これにより給紙搬送が終了する。なお、ステップＳ１２５においてＰＥセンサー２０が印刷用紙の搬送方向先頭側の端部を検出することにより、以降はＰＦローラー１７の回転量に基づいて、印刷用紙の搬送方向先頭側の紙端の位置を特定することができる。また、印刷用紙の大きさが印刷データＰＤによって特定できるため、印刷用紙の搬送方向後方側の紙端の位置も特定することができる。

ステップＳ１３０において、負荷監視モジュールＭ２は、印刷用紙の搬送方向後方側の端部の位置を特定する。最初の段階では、印刷用紙の搬送方向先頭側の端部がＰＥセンサー２０の位置にあるため、搬送経路において、ＰＥセンサー２０の位置から印刷用紙の長さだけ搬送方向後方側の位置に、印刷用紙の搬送方向先頭側の端部が位置することとなる。ステップＳ１３５において、負荷監視モジュールＭ２は、印刷用紙の搬送方向後方側の端部が、給紙トレー４０の上端よりも上にあるか否かを判定する。印刷用紙の搬送方向後方側の端部が給紙トレー４０の上端よりも上方にある場合にはステップＳ１４０に進み、印刷用紙の搬送方向後方側の端部が給紙トレー４０の上端よりも下方にある場合にはステップＳ１４５に進む。ステップＳ１４０，Ｓ１４５においては、搬送指示モジュールＭ１によってＰＩＤ演算部３２ａ２に目標速度が設定され、ＰＦモーター１４に対する前記フィードバック制御が行われる。

これによりＰＦモーター１４が駆動し、ＰＦローラー１７と中間ローラー１９とが回転駆動し、印刷用紙が搬送（印字搬送）される。なお、最初の印字搬送では、印刷用紙における印刷開始位置に印字ヘッド２１ａが対向するように印刷用紙が搬送（頭出し搬送）される。ステップＳ１４０，Ｓ１４５における印字搬送が完了すると、ステップＳ１６０において、キャリッジ制御部３２ｂがキャリッジ２１や印字ヘッド２１ａを駆動制御する。すなわち、印刷用紙に対してインクを吐出してラスタラインを描画する主走査を行う。主走査が完了すると、ステップＳ１６５において印刷が完了したか否かを判定し、完了していない場合には、ステップＳ１３０に戻る。これにより、印刷が完了するまで、印字搬送（副走査）と主走査を繰り返して実行することができる。印刷が完了すると、図示しない排紙ローラーを駆動させて印刷用紙を排出し、印刷処理を排出させる。

ところで、ステップＳ１４０，Ｓ１４５においては同様に目標速度が設定されて印字搬送が行われるが、ステップＳ１４５における印字搬送の期間では、負荷監視モジュールＭ２が、常時、ＰＦモーター１４の電圧Ｖｍを監視値Ｖ３として取得する。そして、ステップＳ１５０において、判定モジュールＭ４は、該監視値Ｖ３がＲＡＭに記憶された閾値Ｖｔｈよりも大きいか否かを判定する。監視値Ｖ３が閾値Ｖｔｈよりも大きい場合には、判定モジュールＭ４は、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まっており、異常であると判定する。そして、ステップＳ１５５において、通知モジュールＭ５が本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まった旨の異常信号をホストコンピュータ６０に送信するとともに、ＰＦ制御部３２ａによるＰＦモーター１４の駆動制御、および、キャリッジ制御部３２ｂによるキャリッジ２１や印字ヘッド２１ａの駆動制御等を停止させ、印刷処理を異常終了させる。

図６は、以上説明した印刷処理におけるＰＦモーター１４の電圧Ｖｍの変動を模式的に示している。まず、図５に示すように給紙搬送の際にＰＦモーター１４の電圧Ｖｍが大きくなり、定速期間中のメジャメント期間においてＰＦモーター１４の電圧Ｖｍが参照値Ｖ１として取得される。この参照値Ｖ１に印刷用紙の種類に応じた許容値Ｖ２を加算した値が、閾値Ｖｔｈとなる。給紙搬送が完了すると、次に印字搬送が順次行われ、各印字搬送の際にＰＦモーター１４の電圧Ｖｍが大きくなる。なお、最初の印字搬送は、頭出し搬送である。初期の印字搬送においては、印刷用紙の搬送方向後方側の端部が給紙トレー４０の上端よりも下方に位置することとなるため、ステップＳ１４５において、常時、ＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）が監視される。そして、監視値Ｖ３が閾値Ｖｔｈよりも大きくなった場合には、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったと判断し、印刷処理を異常終了させる。

本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まることなく正常に印刷用紙が搬送されていれば、給紙搬送中の定速期間において正常に印刷用紙が搬送されているときの参照値Ｖ１と同等の電圧ＶｍがＰＦモーター１４に印加されているはずである。しかしながら、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まった場合には、印刷用紙が搬送できなくなる（動けなくなる）。このとき、ＰＦローラー１７や中間ローラー１９と印刷用紙との間でスリップが起きており、ロータリーエンコーダー３３にて計測されるＰＦローラー１７と中間ローラー１９の回転量は正常であるものの、ＰＦローラー１７や中間ローラー１９と印刷用紙との間の摩擦抵抗に抗してスリップを起こさせるだけの過剰な負荷（出力トルク）をＰＦモーター１４が生じさせていることとなる。

具体的には、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まった場合には、ＰＦローラー１７や中間ローラー１９が目標速度で回転駆動するための負荷を生じさせるＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（参照値Ｖ１相当）に、摩擦抵抗に抗してスリップを起こさせるだけの負荷を生じさせる過剰電圧Ｖ４だけ上積みした電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）によってＰＦモーター１４が駆動されていると考えることができる。許容値Ｖ２は、この過剰電圧Ｖ４よりも小さい値に設定されている。そのため、参照値Ｖ１に許容値Ｖ２を加算した閾値Ｖｔｈよりも電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）が大きくなる場合に本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったと判定することができる。この許容値Ｖ２を小さくし過ぎると、正常に搬送されている際に電圧Ｖｍがばらついた場合でも異常であると判定してしまう可能性があるため、誤判定を防止するために許容値Ｖ２は過剰電圧Ｖ４に近い値にしておくことが望ましい。摩擦抵抗に抗してスリップを生じさせるだけの負荷に相当するＰＦモーター１４の過剰電圧Ｖ４は、ＰＦローラー１７や中間ローラー１９と印刷用紙との間の摩擦抵抗の大きさによって異なるため、各種類の印刷用紙の摩擦抵抗に応じた許容値Ｖ２をテーブルＴ１に規定しておくことにより、誤判定を防止することができる。

なお、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まると、印刷用紙が正常に搬送できなくなるため、正常な印刷が行われないこととなる。そのため、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったと判断される場合には、印刷処理を終了させる。本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まることの原因は、使用者が印刷用紙の継ぎ足し等をしようとして印刷処理の最中に給紙トレー４０を抜き挿しすることである。ただし、終盤の印字搬送においては、印刷用紙の搬送方向後方側の端部が給紙トレー４０の上端よりも上方に位置することとなる。すなわち、もはや給紙トレー４０の着脱位置から印刷用紙の搬送方向後方側の端部が離脱したこととなるため、この段階で給紙トレー４０を挿しても本体部１０との間に印刷用紙が挟まることはない。従って、印刷用紙の搬送方向後方側の端部が給紙トレー４０の上端よりも上方に位置する段階では、ステップＳ１４０において、ＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）の監視を行うことなく印字搬送を行う。すなわち、給紙トレー４０の着脱位置から印刷用紙の搬送方向後方側の端部が離脱した段階で、ＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）の監視を停止する。これにより、ＣＰＵの処理負荷を軽減させることができる。

図７は、給紙トレー４０の本体部１０に対して抜き挿しするタイミングと、異常判定の可能性との関係を示す表である。給紙搬送中に給紙トレー４０を抜いた場合、それ以後において給紙トレー４０が挿されることが考えられ得る。給紙搬送中に給紙トレー４０を抜き、かつ、給紙搬送中に給紙トレー４０を挿した場合、印刷用紙の搬送方向先頭側の端部はＰＥセンサー２０に到達しない。そのため、ステップＳ１２５以降の処理が実行されず、異常な印刷が実行されることはない。給紙搬送を開始指定からＰＥセンサー２０が印刷用紙の端部を検出するまでの期間にタイムアウトを設けておき、タイムアウトとなった場合には用紙なしエラーを発する構成としてもよい。給紙搬送中に給紙トレー４０を抜き、かつ、頭出し搬送中に給紙トレー４０を挿した場合、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことが検出できないと、プラテン２２（印字ヘッド２１ａの対向位置まで印刷用紙が搬送される前の場合）や、印刷用紙の同一位置（印字ヘッド２１ａの対向位置まで印刷用紙が搬送される後の場合）に繰り返して印字が行われることとなる。

これに対して、本実施形態では、頭出し搬送中にもＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）の監視を行うため、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことを検知することができる。また、給紙搬送中に給紙トレー４０を抜き、かつ、印字搬送中（頭出し搬送中以外）に給紙トレー４０を挿した場合にも、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことが検出できないと、印刷用紙の同一位置に繰り返して印字が行われることとなるが、印字搬送中にもＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）の監視を行うため、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことを検知することができる。なお、給紙搬送中におけるメジャメント期間において給紙トレー４０を抜いた場合には、メジャメント期間において印刷用紙に作用する力の状態が複雑となるため、参照値Ｖ１の精度が低下することとなる。そのため、メジャメント期間におけるＰＦモーター１４の電圧Ｖｍのばらつきが大きい場合には、参照値Ｖ１の算出を回避し、過去の参照値Ｖ１を使用するようにしてもよい。なお、参照値Ｖ１のメジャメントは各印刷用紙を給紙搬送するごとに行う必要はなく、例えば、印刷用紙を一定枚数給紙するごとに参照値Ｖ１のメジャメントを行うようにしてもよいし、一定時間ごとに参照値Ｖ１のメジャメントを行うようにしてもよい。

次に、頭出し搬送中に給紙トレー４０を抜いた場合、それ以後において給紙トレー４０が挿されることが考えられ得る。頭出し搬送中に給紙トレー４０を抜き、かつ、頭出し搬送中に給紙トレー４０を挿した場合も、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことが検出できないと、プラテン２２や、印刷用紙の同一位置に繰り返して印字が行われることとなる。これに対して、本実施形態では、頭出し搬送中にもＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）の監視を行うため、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことを検知することができる。また、頭出し搬送中に給紙トレー４０を抜き、かつ、印字搬送中（頭出し搬送中以外）に給紙トレー４０を挿した場合にも、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことが検出できないと、印刷用紙の同一位置に繰り返して印字が行われることとなるが、印字搬送中にもＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）の監視を行うため、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことを検知することができる。

さらに、印字搬送中（頭出し搬送中以外）に給紙トレー４０を抜いた場合、印字搬送中（頭出し搬送中以外）において給紙トレー４０が挿されることが考えられ得る。この場合も、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことが検出できないと、印刷用紙の同一位置に繰り返して印字が行われることとなる。これに対して、本実施形態では、印字搬送中（頭出し搬送中以外）にもＰＦモーター１４の電圧Ｖｍ（監視値Ｖ３）の監視を行うため、本体部１０と給紙トレー４０との間に印刷媒体が挟まったことを検知することができる。

Ｃ．変形例：
上述した実施形態ではＰＦモーター１４の電圧Ｖｍを監視するようにしたが、ＰＦモーター１４における電流Ｉｍを計測するようにしてもよい。さらに、ＰＩＤ演算部３２ａ２がＰＷＭ変調部３２ａ３に出力する制御電圧を計測することにより、ＰＦモーター１４の駆動電源を間接的に監視するようにしてもよい。参照値Ｖ１は、給紙搬送中の定速期間におけるＰＦモーター１４の電圧Ｖｍであるが、給紙搬送の定速期間における搬送速度よりも実際の印字搬送中の搬送速度がはるかに大きい場合には、正常な場合でも印字搬送中のＰＦモーター１４の電圧Ｖｍが参照値Ｖ１よりも大きくなりがちとなる。従って、正常な場合でも、ＰＦモーター１４の電圧Ｖｍが閾値Ｖｔｈよりも大きくなり、異常であると誤判定することも考えられる。そのため、参照値Ｖ１を給紙搬送の搬送速度と印字搬送中の搬送速度との比によって補正するようにしてもよい。

図８は、変形例にかかるプリンタ１０１の構造を概略的に示す図である。同図において、プリンタ１０１は能動的に回転駆動する中間ローラーを備えておらず、搬送ガイド１１３にて湾曲する印刷用紙の内側および外側にそれぞれ中間従動ローラー１１９ａ１，１１９ａ２が備えられている。このように能動的に回転駆動する中間ローラーが備えられない場合であっても、印刷用紙が本体部１１０と給紙トレー１４０との間に挟まった場合には、ＰＦモーターの負荷が増大し、ＰＦモーターの電圧Ｖｍと電流Ｉｍが増大する。従って、前実施形態と同様の手法によって、印刷用紙が本体部１１０と給紙トレー１４０との間に挟まったと判定することができる。

さらに、本変形例においては、ＰＥセンサー１２０の付近に紙種センサー１３９が備えられている。本変形例の紙種センサー１３９は、印刷用紙に対して検査光を照射し、該検査光の反射状態を観測することにより、印刷用紙の種類を判定する方式を採用する。本変形例においても、閾値設定モジュールＭ３が参照値Ｖ１に許容値Ｖ２を加算することにより閾値Ｖｔｈを設定するが、紙種センサー１３９が判定した印刷用紙の種類に対応する許容値Ｖ２がテーブルＴ１から取得される。このようにすることにより、適切な閾値Ｖｔｈを設定することができるため、誤判定を防止することができる。

図９は、変形例にかかるプリンタ２０１の構造を概略的に示す図である。同図において、プリンタ２０１は能動的および従動的に回転する中間ローラーおよび中間従動ローラーのいずれも備えていない。このような場合であっても、印刷用紙が本体部２１０と給紙トレー２４０との間に挟まった場合には、ＰＦモーターの負荷が増大し、ＰＦモーターの電圧Ｖｍと電流Ｉｍが増大する。従って、前実施形態と同様の手法によって、印刷用紙が本体部２１０と給紙トレー２４０との間に挟まったと判定することができる。

図１０は、比較例にかかるプリンタ３０１の構造を概略的に示す図である。同図において、プリンタ３０１は能動的に回転駆動する中間ローラー３１９を、搬送ガイド３１３にて湾曲する印刷用紙の内側に備えられている。中間ローラー３１９に対応して、湾曲する印刷用紙の外側に中間従動ローラー３１９ａが備えられている。本比較例でも、中間ローラー３１９とＰＦローラー３１７はともにＰＦモーターに結合されており、ＰＦモーターの駆動により中間ローラー３１９とＰＦローラー３１７が回転駆動する。中間ローラー３１９は、ＰＦローラー３１７よりも径が大きいが、中間ローラー３１９とＰＦローラー３１７による印刷用紙の搬送速度が一致するようにギア比等が設定されている。このような構成において印刷用紙が本体部３１０と給紙トレー３４０との間に挟まった場合には、ＰＦローラー３１７が回転駆動することにより、印刷用紙を引っ張る張力が作用し、中間ローラー３１９が内側に向かって押圧されることとなる。すると、中間ローラー３１９と印刷用紙との間や中間ローラー３１９の回転軸まわりに大きな摩擦抵抗が生じ、ＰＦモーターが駆動不能となる。このような場合には、ＰＦローラー３１７も回転しなくなるため、本発明の手法を用いることなく、ロータリーエンコーダーによる回転量の検出によって異常を判定することができる。

１…プリンタ、１０…本体部、１０ａ…本体部、１２…ＰＵローラー、１３…搬送ガイド、１４…ＰＦモーター、１７…ＰＦローラー、１７ａ…ＰＦ従動ローラー、１９…中間ローラー、１９ａ…中間従動ローラー、２０…ＰＥセンサー、２２…プラテン、３０…外部Ｉ／Ｆ、３１…マイクロコンピュータ、３２…ＡＳＩＣ、３２ａ…ＰＦ制御部、３２ａ１…搬送速度演算部、３２ａ２…ＰＩＤ演算部、３２ａ３…ＰＷＭ変調部、３２ｂ…キャリッジ制御部、３２ｃ…ＰＵ制御部、３３…ロータリーエンコーダー、４０…給紙トレー、４０ａ…用紙収容部、４０ａ１…斜面、６０…ホストコンピュータ、Ｍ１…搬送指示モジュール、Ｍ２…負荷監視モジュール、Ｍ３…閾値設定モジュール、Ｍ４…判定モジュール、Ｍ５…通知モジュール。

Claims

印刷媒体を収容するとともに、本体部に対して着脱可能な給紙トレーを備える印刷装置であって、
前記トレーから搬送経路に印刷媒体を供給する取出部と、
前記搬送経路に供給された前記印刷媒体に接しつつ搬送モーターの駆動により回転駆動することによって、前記印刷媒体を搬送する搬送ローラーと、
前記搬送ローラーの回転量に基づいて該搬送モーターに駆動電源を供給する制御部と、
前記印刷媒体を前記搬送する期間において前記搬送モーターの負荷を示す監視値を計測し、該監視値が前記印刷媒体の種類に応じた閾値よりも大きいとき異常であると判定する判定部と、を具備し、
さらに、前記搬送経路は、前記搬送ローラーよりも前記印刷媒体の搬送方向後方側において該印刷媒体の搬送方向が湾曲する湾曲部を有するとともに、該湾曲部における前記印刷媒体に対して湾曲の外側から接しつつ前記搬送モーターの駆動により回転駆動する中間ローラーを具備することを特徴とする印刷装置。
印刷媒体を収容するとともに、本体部に対して着脱可能な給紙トレーを備える印刷装置であって、
前記トレーから搬送経路に印刷媒体を供給する取出部と、
前記搬送経路に供給された前記印刷媒体に接しつつ搬送モーターの駆動により回転駆動することによって、前記印刷媒体を搬送する搬送ローラーと、
前記搬送ローラーの回転量に基づいて該搬送モーターに駆動電源を供給する制御部と、
前記印刷媒体を前記搬送する期間において前記搬送モーターの負荷を示す監視値を計測し、該監視値が前記印刷媒体の種類に応じた閾値よりも大きいとき異常であると判定する判定部と、を具備し、
前記判定部は、前記印刷媒体を前記搬送する期間のうち、前記印刷媒体の搬送方向後方端部が前記給紙トレーの着脱位置から離脱した後の期間においては、前記監視値の計測を停止することを特徴とする印刷装置。
前記搬送経路は、前記搬送ローラーよりも前記印刷媒体の搬送方向後方側において該印刷媒体の搬送方向が湾曲する湾曲部を有するとともに、
前記湾曲部における前記印刷媒体に接する能動的なローラーを具備しないことを特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
前記閾値は、前記印刷媒体を給紙搬送する間における計測期間中における前記搬送モーターの負荷が示す参照値と、所定の許容値と、の和であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の印刷装置。
前記許容値は、前記印刷媒体の種類を判定するセンサーの判定結果に基づいて設定されることを特徴とする請求項４に記載の印刷装置。
印刷媒体を収容するとともに、本体部に対して着脱可能な給紙トレーを備える印刷装置にて行う印刷方法であって、
前記印刷装置は、
前記トレーから搬送経路に印刷媒体を供給する取出部と、
前記搬送経路に供給された前記印刷媒体に接しつつ搬送モーターの駆動により回転駆動することによって、前記印刷媒体を搬送する搬送ローラーと、
前記搬送ローラーの回転量に基づいて該搬送モーターに駆動電源を供給する制御部と、を具備し、さらに前記搬送経路は、前記搬送ローラーよりも前記印刷媒体の搬送方向後方側において該印刷媒体の搬送方向が湾曲する湾曲部を有するとともに、該湾曲部における前記印刷媒体に対して湾曲の外側から接しつつ前記搬送モーターの駆動により回転駆動する中間ローラーを具備し、
前記印刷媒体を前記搬送する期間において前記搬送モーターの負荷を示す監視値を計測し、該監視値が前記印刷媒体の種類に応じた閾値よりも大きいとき異常であると判定することを特徴とする印刷方法。
印刷媒体を収容するとともに、本体部に対して着脱可能な給紙トレーを備える印刷装置にて行う印刷方法であって、
前記印刷装置は、
前記トレーから搬送経路に印刷媒体を供給する取出部と、
前記搬送経路に供給された前記印刷媒体に接しつつ搬送モーターの駆動により回転駆動することによって、前記印刷媒体を搬送する搬送ローラーと、
前記搬送ローラーの回転量に基づいて該搬送モーターに駆動電源を供給する制御部と、を具備し、
前記印刷媒体を前記搬送する期間において前記搬送モーターの負荷を示す監視値を計測し、該監視値が前記印刷媒体の種類に応じた閾値よりも大きいとき異常であると判定し、かつ、前記印刷媒体を前記搬送する期間のうち前記印刷媒体の搬送方向後方端部が前記給紙トレーの着脱位置から離脱した後の期間においては、前記監視値の計測を停止する、ことを特徴とする印刷方法。