JP6892631B2 - 媒体処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、スキャナーやプリンター等の、媒体の処理を行う媒体処理装置に関する。
スキャナーやプリンター等の装置では、モーターと、当該モーターによって駆動する駆動対象との間に、動力伝達状態の切り換えを行う遊星歯車機構が設けられることがある。特許文献1には、遊星ギアを用いてADF(Auto Document Feeder)の駆動状態を切り換える構成の一例が開示されている。
特開2012−090007号公報
例えば、スキャナーの読み取り部に原稿を送る構成において原稿送りローラーの駆動に際し遊星ギアの噛み合いの切り替えを伴う場合、遊星ギアが相手側のギアに噛み合うときに、双方の歯の先端が当たってしまい速やかに噛み合いに移行しない場合があり、この場合はモーターの駆動量に対して原稿の進む距離が目論見より短くなってしまう。その結果、原稿が読み取り部に到達していないにも拘わらず読み取りを開始してしまい、所望する読み取り結果が得られないといった不具合が発生する虞もある。
そこで本発明はこの様な状況に鑑み成されたものであり、その目的は、遊星歯車機構によってモーターの動力伝達状態を切り換える動力切り換え手段を備えた媒体処理装置において、より適切な処理結果を得ることにある。
上記課題を解決する為の、本発明の第1の態様に係る媒体処理装置は、媒体の処理を行う処理部と、媒体を前記処理部に送る送りローラーと、前記送りローラーの駆動源であるモーターと、前記モーターの動力を前記送りローラーに伝達する歯車の一つである動力伝達歯車と、前記モーターにより駆動される主歯車、及び前記主歯車に噛合するとともに前記主歯車の周囲を遊星運動する副歯車を備えて成り、前記主歯車の回転方向切り替えに伴い、前記副歯車が前記動力伝達歯車に噛合する噛合状態と、前記副歯車が前記動力伝達歯車から離間する離間状態と、を切り換え可能に構成された動力切り換え手段と、前記モーターの負荷を検出する負荷検出手段と、前記モーター及び前記処理部を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記副歯車の前記離間状態から前記噛合状態への切り換わりの際に前記負荷検出手段が検出する前記モーターの負荷に応じて前記モーター及び前記処理部の少なくともいずれかを制御することを特徴とする。
本態様によれば、前記制御手段が、前記副歯車の前記動力伝達歯車への噛合状態を前記モーターの負荷に応じて判断し、それに基づき前記モーター及び前記処理部の少なくともいずれかを制御するので、前記副歯車の前記離間状態から前記噛合状態への切り換わりの際に歯車同士の噛み合い(前記副歯車と前記動力伝達歯車との噛み合い)が円滑に行われない場合でも、歯車同士の噛み合いを検知してそれに基づいた制御を行うことでより適切な処理結果を得ることができる。
本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記モーターの負荷のしきい値を有し、前記制御手段は、前記モーターの負荷が前記しきい値を越えたことに基づき、前記副歯車が前記噛合状態に切り換わった際に行う制御に移ることを特徴とする。
本態様によれば、前記モーターの負荷のしきい値を有し、前記制御手段は、前記モーターの負荷が前記しきい値を越えたことに基づき、前記副歯車が前記噛合状態に切り換わった際に行う制御に移るので、前記モーターの負荷をより適切に評価することでより適切な処理結果が得られる。
本発明の第3の態様は、第2の態様において、前記制御手段は、所定のタイミングで前記負荷検出手段が検出した前記モーターの負荷を前記しきい値とすることを特徴とする。
本態様によれば、前記制御手段は、所定のタイミングで前記負荷検出手段が検出した前記モーターの負荷を前記しきい値とする、つまり、前記しきい値は固定値ではなく更新される値であるので、装置の使用年数や、温度、湿度等の使用環境等による誤差を極力排除して、より適切な処理結果が得られる。
本発明の第4の態様は、第3の態様において、前記所定のタイミングは、少なくとも前記送りローラーが媒体を搬送していないタイミングであることを特徴とする。
本態様によれば、前記所定のタイミングは、少なくとも前記送りローラーが媒体を搬送していないタイミングであるので、より適切な前記しきい値を得ることができる。
本発明の第5の態様は、第3のまたは第4の態様において、前記制御手段は、前記しきい値の取得を、ジョブの実行毎に行うことを特徴とする。
本態様によれば、前記しきい値の取得を、ジョブの実行毎に行うので、前記処理部による媒体の処理に近いタイミングで前記しきい値を取得することで、より適切な前記しきい値を得ることができ、ひいてはより適切な処理結果を得ることができる。
本発明の第6の態様は、前記制御手段は、前記副歯車が前記離間状態にあるときに前記噛合状態への切り換えの為に前記モーターの駆動を開始してから所定の期間、前記モーターの負荷が前記しきい値を超えるか否かを問わないマスキング期間を設定することを特徴とする。
前記副歯車が前記離間状態から前記噛合状態に切り換わるまでの間は、前記主歯車を回転させる為に必要なトルクが非常に小さく、その際前記モーターの負荷の振れ幅が大きくなる場合がある。この様な期間において前記しきい値を厳格に適用すると、前記副歯車が前記噛合状態に切り換わっていないにも拘わらず切り換わったと誤検知する虞がある。
そこで本態様によれば、前記制御手段は、前記副歯車が前記離間状態にあるときに前記噛合状態への切り換えの為に前記モーターの駆動を開始してから所定の期間、前記モーターの負荷が前記しきい値を超えるか否かを問わないマスキング期間を設定するので、上述のような誤検知を抑制することができる。
本発明の第7の態様は、第2から第6の態様のいずれかにおいて、前記送りローラーは、前記処理部の上流側に設けられ、前記副歯車が前記離間状態から前記噛合状態に切り換わった際に行う制御は、少なくとも前記送りローラーを駆動して、前記処理部が処理を開始する際の前記処理部に対する媒体の先端位置を決める位置決め制御を含むことを特徴とする。
本態様によれば、前記送りローラーは、前記処理部の上流側に設けられ、前記副歯車が前記離間状態から前記噛合状態に切り換わった際に行う制御は、少なくとも前記送りローラーを駆動して、前記処理部が処理を開始する際の前記処理部に対する媒体の先端位置を決める位置決め制御を含むので、前記処理部が処理を開始する際の媒体の先端位置がより正確となり、ひいてはより良好な処理結果を得ることができる。
本発明の第8の態様は、第7の態様において、前記位置決め制御の際の前記送りローラーの駆動量として第1の駆動量及び第2の駆動量を少なくとも有し、前記制御手段は、前記位置決め制御の実行中に前記モーターの負荷が前記しきい値を予め定めた条件に基づき越えたと判断した場合には、前記第2の駆動量を適用し、前記位置決め制御の実行中に前記モーターの負荷が前記しきい値を予め定めた条件に基づき越えないと判断した場合には、前記第1の駆動量を適用することを特徴とする。
本態様によれば、予め定めた条件に基づいて前記モーターの負荷が前記しきい値を越えない場合であっても、ジョブをエラー発生として中止せずに、前記第1の駆動量を適用して処理を継続するので、適切な処理結果が得られることが期待できる。
本発明の第9の態様は、第1から第8の態様のいずれかにおいて、前記動力切り換え手段は、前記主歯車と噛合するとともに前記主歯車の周囲を遊星運動する第1歯車、前記副歯車、のこれら歯車を回転可能に支持するとともに、前記主歯車と同軸で回動可能な歯車支持部材と、前記動力伝達歯車と噛合するとともに、前記歯車支持部材の揺動に伴って前記第1歯車が噛合する第2歯車と、を備え、前記モーターの回転方向の切り替わりに応じて前記歯車支持部材の回動方向が切り替わることにより、前記副歯車が前記動力伝達歯車に噛合する第1動力伝達状態と、前記第1歯車が前記第2歯車と噛合して当該第2歯車を介して前記動力伝達歯車に動力を伝達する第2動力伝達状態と、を取りうることを特徴とする。
本態様によれば、前記モーターの回転方向の切り替わりに応じて前記歯車支持部材の回動方向が切り替わることにより、前記副歯車が前記動力伝達歯車に噛合する第1動力伝達状態と、前記第1歯車が前記第2歯車と噛合して当該第2歯車を介して前記動力伝達歯車に動力を伝達する第2動力伝達状態と、を取りうる構成において、上述した第1から第8の態様のいずれかの作用効果が得られる。
本発明の第10の態様は、第1から第9の態様のいずれかにおいて、前記処理部が、媒体の面を読み取る読み取り手段であることを特徴とする。
本態様によれば、前記処理部が、媒体の面を読み取る読み取り手段である構成において、上述した第1から第9の態様のいずれかの作用効果が得られる。
本発明に係るプリンターの外観斜視図。 本発明に係る媒体処理装置における媒体の搬送経路を示す側断面図。 本発明に係る媒体処理装置における動力伝達手段を示す正面図。 動力伝達手段における主歯車、副歯車、歯車支持部材及び動力切換手段を示す斜視図。 動力切り換え手段において動力伝達歯車と副歯車とが離間状態にあることを示す図。 動力切り換え手段において動力伝達歯車と副歯車とが噛合状態にあることを示す図。 媒体処理装置におけるブロック図。 媒体処理装置における媒体搬送制御のフローチャート。 頭出し動作におけるフローチャート。 媒体処理装置における媒体搬送時のタイミングチャート。 駆動モーターの駆動電流値(デューティ値)の変化の一例を示すグラフ。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。
図1は本発明に係るプリンターの外観斜視図であり、図2は本発明に係る媒体処理装置における媒体の搬送経路を示す側断面図であり、図3は本発明に係る媒体処理装置における動力伝達手段を示す正面図であり、図4は動力伝達手段における主歯車、副歯車、歯車支持部材及び動力切換手段を示す斜視図であり、図5は動力切り換え手段において動力伝達歯車と副歯車とが離間状態にあることを示す図であり、図6は動力切り換え手段において動力伝達歯車と副歯車とが噛合状態にあることを示す図である。
図7は媒体処理装置におけるブロック図であり、図8は媒体処理装置における媒体搬送制御のフローチャートであり、図9は頭出し動作におけるフローチャートであり、図10は媒体処理装置における媒体搬送時のタイミングチャートであり、図11は駆動モーターの駆動電流値(デューティ値)の変化の一例を示すグラフである。尚、図11の下のグラフは、図11の上のグラフの丸で囲った領域を拡大したものである。
また、各図において示すX−Y−Z座標系はX方向が媒体の幅方向、すなわち装置奥行き方向を示し、Y方向が装置内の搬送経路における媒体の搬送方向、すなわち装置幅方向を示し、Z方向が装置高さ方向を示している。
図1において、プリンター10は、記録装置の一例として、インクジェットプリンターとして構成されている。プリンター10は、記録装置本体12と、媒体処理装置(スキャナー)14とを備える複合機として構成されている。
最初に、図1ないし図7において媒体処理装置14の構成について説明した後、図8ないし図11において本発明の媒体読取動作における制御について説明する。図1において媒体処理装置14は、記録装置本体12の上部に配置されている。媒体処理装置14は、一例として画像を読み取るスキャナー本体16と、ADF(オートドキュメントフィーダー)18とを備えている。ADF18は、媒体をセットする媒体支持トレイ18aと、媒体排出トレイ18bとを備えている。
図2において媒体処理装置14における媒体の搬送経路について説明する。尚、図2において符号P1が付された破線は、ADF18において媒体支持トレイ18aから給送方向下流側に送り出された媒体の経路を示しており、符号P2が付された二点鎖線は、ADF18において媒体の両面を読み取るための両面経路における媒体の経路を示している。
図2において、媒体支持トレイ18aの給送方向下流側には、ピックアップローラー20、給送ローラー22、「送りローラー」としての搬送ローラー24、処理部26、排出ローラー28の順で配置されている。搬送ローラー24と対向する位置には、従動ローラー25が搬送ローラー24に対して従動回転可能に配置されている。処理部26は、媒体の面を読み取るための読み取り手段として構成され、読取部26aと、画像読取ユニット26bとを備えている。尚、図2において、符号20−1が付された二点鎖線は、給送状態におけるピックアップローラーの状態を示している。
媒体支持トレイ18aにセットされた媒体は、ピックアップローラー20、給送ローラー22、搬送ローラー24により順次下流側に送られて処理部26に到達する。媒体は、読取部26aを通過する際、画像読取ユニット26bにおいて媒体の面を読み取られる。その後、処理部26で読み取られた媒体は、排出ローラー28により媒体排出トレイ18bに排出される。尚、媒体の第1面を読み取った後、第2面を読み取るためには、媒体の後端を排出ローラー28まで送った後、排出ローラー28を逆回転させて、媒体の後端を先端側として、両面経路30に送り出す。両面経路30に送り込まれた媒体は、搬送ローラー24と従動ローラー25とにニップされて、再度処理部26に送り込まれ、媒体の第2面(第1面と反対の側)が読み取られる。その後、媒体は排出ローラー28により媒体排出トレイ18bに排出される。
図3には、動力伝達手段32が示されている。動力伝達手段32は、「モーター」としての駆動モーター34の駆動軸に取り付けられた駆動歯車36から、複数の歯車を介して、ピックアップローラー20、給送ローラー22、搬送ローラー24及び排出ローラー28に動力を伝達するように構成されている。
動力伝達手段32には、動力切り換え手段38(図4ないし図6)が設けられている。図3ないし図6において動力切り換え手段38は、被駆動歯車40と、主歯車42と、副歯車44と、歯車支持部材46と、第1歯車48と、第2歯車50と、動力伝達歯車52とを備えている。被駆動歯車40と主歯車42とは一体に構成され、同軸かつ同じ方向に回転するように構成されている。
歯車支持部材46は、主歯車42及び被駆動歯車40と同軸で回動可能に設けられるとともに、主歯車42及び被駆動歯車40に対しては相対的に回動可能に構成されている。被駆動歯車40と歯車支持部材46との間には、不図示の摩擦部材が設けられており、被駆動歯車40の回転トルクが摩擦部材を介して歯車支持部材46に伝達される様に構成されている。
歯車支持部材46には、被ロック部46aが設けられている。さらに、歯車支持部材46には、副歯車44及び第1歯車48が回転可能に支持されている。ここで、副歯車44及び第1歯車48は、それぞれ主歯車42と噛合し、主歯車42の周囲を遊星運動する遊星歯車として構成されている。第2歯車50は、一例としてADF18のフレーム18cに回転可能に支持され、動力伝達歯車52と噛合している。
図5において駆動モーター34をCCW方向(図5における反時計回り方向)に回転させると、被駆動歯車40(図5において二点鎖線)及び主歯車42は時計回り方向に回転し、遊星歯車である副歯車44及び第1歯車48は反時計周り方向に回転し、歯車支持部材46は、主歯車42と同じ回転方向である時計回り方向に回転する。したがって、第1歯車48が第2歯車50から離間しようとする。しかしながら、歯車支持部材46の被ロック部46aが後述するロック手段54によりロックされているので、歯車支持部材46の回動が規制される。その結果、駆動モーター34の回転方向に拘わらず、第1歯車48が第2歯車50と噛合する状態が維持される。これにより、駆動モーター34の動力が第1歯車48及び第2歯車50を介して動力伝達歯車52に伝達される。尚、このように第1歯車48が第2歯車50を介して動力伝達歯車52に動力を伝達する状態を動力切り換え手段38における第2動力伝達状態とする。
図5において矢印で示す各歯車の回転方向は、第2動力伝達状態において駆動モーター34がCCW方向に回転する際の各歯車の回転方向である。
このように駆動モーター34がCCW方向(図5における反時計回り方向)に回転すると、動力伝達歯車52は図5の反時計周り方向に回転する。動力伝達歯車52は搬送ローラー24の軸端に設けられているので、駆動モーター34がCCW方向に回転すると、搬送ローラー24は、動力伝達歯車52により媒体を上流側に戻す方向に回転させられる。
逆に駆動モーター34がCW方向(図5における時計回り方向)に回転すると、動力伝達歯車52は図5の時計周り方向に回転する。その結果、搬送ローラー24は、動力伝達歯車52により媒体を下流側に搬送する方向に回転させられる。
一方、図5において被ロック部46aが後述するロック手段54のロック状態が解除された状態で、駆動モーター34をCCW方向(図5における反時計回り方向)に回転させると、第1歯車48が第2歯車50から離間して歯車支持部材46が時計回り方向に回動し、その結果図6の状態となる。これにより、副歯車44が動力伝達歯車52と噛合する。その結果、駆動モーター34の動力が副歯車44を介して動力伝達歯車52に伝達される。尚、このように副歯車44が動力伝達歯車52に動力を伝達する状態を動力切り換え手段38における第1動力伝達状態とする。
図6において矢印で示す各歯車の回転方向は、第1動力伝達状態において駆動モーター34がCCW方向に回転する際の各歯車の回転方向である。
動力伝達手段32には、動力切り換え手段38の第1動力伝達状態と第2動力伝達状態との切り換えを規制するロック手段54(図4ないし図6)が設けられている。図4においてロック手段54は、レバー部54aと、ロック部54bと、レバー部54aとロック部54bとを接続する接続部54cとを備えている。図2に示すようにレバー部54aは、媒体の搬送経路において搬送ローラー24と処理部26との間に位置し、搬送経路に突出するように配置されている。図2において実線で描かれたレバー部54aは搬送経路を遮る姿勢を取っている。媒体がレバー部54aの位置まで搬送されると、レバー部54aは媒体に搬送方向下流側に押圧されて破線で示したレバー部54a−1の位置まで回動させられる。
図5においてロック部54bは、歯車支持部材46の被ロック部46aと係合している。この状態では、ロック部54bが歯車支持部材46の回動を規制(ロック)するので、動力切り換え手段38の第2動力伝達状態が維持される。尚、ロック部54bの歯車支持部材46のロック状態は、レバー部54aが媒体の搬送経路において媒体と接触しない状態のときである。
次いで、図2において搬送経路に沿ってレバー部54aが設けられた位置まで媒体が搬送されると、レバー部54aが媒体と接触して押圧され、破線で示すレバー部54a−1の位置まで回動させられる。これにより、ロック部54bもレバー部54aと同じ方向に回動する(図6)。その結果、ロック部54bと被ロック部46aとの係合状態(ロック状態)が解消され、歯車支持部材46は図6における時計回り方向に回動可能となる。これにより、動力切り換え手段38において、第2動力伝達状態(図5)から第1動力伝達状態(図6)に切り換わることが可能となる。
続いて、図7を参照しつつプリンター10の制御系統について説明する。「制御手段」としての制御部56は、駆動モーター34を介してピックアップローラー20、給送ローラー22、搬送ローラー24及び排出ローラー28の回転を制御している。さらに、制御部56は、「負荷検出手段」としてのモーター負荷検出手段58を介して駆動モーター34に掛かる負荷を検出している。ここで、モーター負荷検出手段58により検出される負荷とは、駆動モーター34の電流値、電圧値等の、駆動モーター34の駆動負荷に応じて変動する値であり、本実施例では、一例として電流値及び電圧値から算出されるデューティ値(PWM制御におけるデューティ値)が用いられる。
さらに、制御部56は、動力伝達手段32に設けられたソレノイド62を制御し、また、エンコーダーセンサー60及び媒体検出センサー64からの検出信号を受ける。制御部56はエンコーダーセンサー60の検出情報(パルス信号)に基づいて、駆動モーター34の回転量、回転方向等を把握し、必要な制御を行う。ソレノイド62は、ピックアップローラー20を媒体と接して媒体を給送させる給送姿勢と、媒体から離間する非給送姿勢とを切り換える為の手段である。制御部56はソレノイド62をオン状態とオフ状態とを切り換えることで、ピックアップローラー20の給送姿勢と非給送姿勢とを切り換えている。図2において媒体検出センサー64は、媒体の搬送経路において搬送ローラー24の上流側に配置されている。媒体検出センサー64が媒体と接触すると、信号状態が変化し、制御部56が媒体の通過を把握できる。
続いて図10及び図11を参照しつつ、読取開始位置に原稿を頭出しする動作における課題について説明する。
尚、図10における媒体先端位置(A)ないし(D)とは、図2において同符号の示す位置を意味している。具体的には媒体先端位置(A)は媒体が媒体支持トレイ18aにセットされ給送可能状態にある際の媒体先端位置であり、媒体先端位置(B)は媒体の先端が搬送ローラー24に達した際の媒体先端位置であり、媒体先端位置(C)は媒体の先端がロック手段54のレバー部54aを回動させた際の媒体先端位置であり、媒体先端位置(D)は処理部26が媒体の読み取りを開始する際の媒体先端位置である。
以下では先ず、図10を参照しつつ媒体の給紙から読み取り開始までの全体的な流れについて説明する。
制御部56は、駆動モーター34のCCW方向への駆動開始とともにソレノイド62(図7)をONし、ピックアップローラー20(図2)を給送姿勢に切り換えて媒体の給送を開始する(図10のタイミングt1)。
このときの動力切り換え手段38の状態は図5に示す第2動力伝達状態であり、搬送ローラー24は駆動モーター34のCCW回転によって媒体を上流側に戻す逆回転をしている。
媒体の給送が進むと、やがて媒体先端が搬送ローラー24(図2)の手前の媒体検出センサー64(図2)によって検出される(図10のタイミングt2)。そして媒体先端は搬送ローラー24に到達するが、このとき搬送ローラー24は媒体を上流側に戻す逆回転をしているので、媒体先端が搬送ローラー24に突き当たり、これによってスキューが除去される。
所定期間(図10に示す「スキュー取り」区間)スキュー取り動作を行った後、制御部56は駆動モーター34を停止し(図10のタイミングt3)、回転方向をCW方向に切り換えて再度駆動モーター34の駆動を開始する(図10のタイミングt4)。
この駆動モーター34のCW方向への回転方向切り替えによって搬送ローラー24は媒体を下流側に送る正転方向に回転方向を変えるので、媒体先端が搬送ローラー24と従動ローラー25(図2)との間にニップされ、下流側へすすむ。
媒体先端が搬送ローラー24と従動ローラー25とのニップ位置(図2の位置(B))から下流側にすすむと、媒体先端は図2の位置(C)、即ちレバー部54aの位置に到達し、レバー部54aを押し上げる(図2の符号54a−1)。
これにより、図5に示した歯車支持部材46のロック手段54によるロック状態が解除される(図10のタイミングt4〜t5の間)。
そして制御部56は駆動モーター34を一旦停止した後、再度CCW方向への駆動を開始する(図10のタイミングt6)。尚、図10のタイミングt3、t4、t5、t6の各モーター制御は、媒体検出センサー64が媒体先端を検出したタイミング(図10タイミングt2)からの駆動モーター34の駆動量(予め定められた駆動量)を基準にして実行される。
ここで、図10のタイミングt6で駆動モーター34のCCW方向への駆動を開始しても、搬送ローラー24は直ちに回転を開始しない。即ち、図5から図6への変化に示す様に、歯車支持部材46が図5の時計回り方向に回動して副歯車44が動力伝達歯車52に噛み合うまでの間、即ち動力切り換え手段38が第2動力伝達状態(図5)から第1動力伝達状態(図6)に切り替わるまでの間は、動力伝達歯車52には動力が伝達されないからである。以下、この期間を「遊星切り換え期間」と称する。遊星切り換え期間は、図10のタイミングt6からt7までの期間である。
尚、この遊星切り換え期間では動力伝達歯車52には動力が伝達されないので、媒体の搬送は図10のタイミングt6からt7までの期間に示す様に停止した状態となる。
次に、制御部56が、駆動モーター34のCCW方向への駆動開始(図10のタイミングt6)から所定ステップだけ駆動モーター34を回転させた時点で媒体先端が読み取り開始位置(図2の位置(D))に到達したと判断し、読取部26(図2)による読み取り動作を開始する(図10のタイミングt8)場合には、以下の問題が生じる。
具体的には、遊星切り換え期間が設計上想定される期間より例えば長くなってしまうと、読み取り結果の先頭に余白が生じてしまう問題が生じる。
この様な遊星切り換え期間の狂いは、遊星切り換え期間の終わりを規定する動作である、副歯車44(図6)と動力伝達歯車52(図6)との噛み合い動作が適切に行われないことによって発生する。
より詳しくは、歯車支持部材46の回動によって副歯車44が動力伝達歯車52に噛み合う際に両歯車の歯先同士が当たってスリップし、速やかな噛み合いが行われないことによって発生する。
そこで本実施形態に係る制御部56は、駆動モーター34のCCW方向への駆動開始(図10のタイミングt6)から読み取り動作の開始(図10のタイミングt8)までの頭出し期間を形成する駆動モーター34の駆動量を、場合に応じて切り換えるようにしている。
大略的には、歯車支持部材46の回動によって副歯車44が動力伝達歯車52に噛み合った際、駆動モーター34の駆動負荷は上昇する。駆動力を伝達していない状態から伝達する状態(しかも、媒体を搬送する状態)に切り換わるからである。
従って制御部56はこの性質を利用し、駆動モーター34の駆動負荷上昇を検出してから所定ステップ駆動モーター34を回転させたタイミングを、読み取り動作の開始タイミング(図10のタイミングt8)に設定する。
駆動モーター34の駆動負荷上昇は、駆動モーター34の駆動負荷が予め求めたしきい値を越えたか否かに基づき判断する。
以下、この内容について図8、図9、図11をも参照しつつ更に説明していく。
図8において、ステップS1として、媒体支持トレイ18aに媒体がセットされ、制御部56に給送信号が入力される。ステップS2として、給送信号を受けた制御部56は、駆動モーター34においてCCW方向への回転駆動を開始させ(図10のタイミングt1)、次いでしきい値検出動作を行う。
駆動モーター34の駆動を開始した直後では、ピックアップローラー20(図2)はまだ媒体に接触しておらず、非給送状態であり、各駆動対象(ピックアップローラー20、搬送ローラー24、排出ローラー28)は媒体を搬送していない空回りの状態である。したがって、駆動モーター34には、各駆動対象によって媒体を搬送している状態と比べて極めて小さい負荷しか掛かっていない。
図11の上図において、時間0は、図10のタイミングt1に対応し、区間Txは、上述の小さい負荷で駆動モーター34が駆動されている期間である。
したがって制御部56は、この状態で駆動モーター34の駆動負荷を取得し、後に用いるしきい値とする。この状態は、遊星切り換え期間における駆動モーター34の駆動負荷に近い状態でもある。
このように制御部56は、モーター負荷検出手段58によって検出される負荷に基づいてしきい値T(図11)を設定する。
尚、このしきい値検出は、複数枚の媒体を連続して給送し読み取る場合の1枚目のみ実行することが好適である。2枚目以降の媒体について給送を開始するタイミングでは、それより前に給送された媒体が搬送経路内に残っており、駆動モーター34には比較的大きい負荷が掛かっている為、しきい値検出を適切に行えない場合があるからである。
次いで、図8において制御部56はステップS3において媒体先端のスキュー取りを行い(図10に示す「スキュー取り」区間)、次いでステップS4において頭出し事前動作を行う。
この頭出し事前動作とは、図10のタイミングt4〜t6の間の動作であり、媒体先端を図2の位置(B)から位置(C)付近(位置(C)から少し先)まで送る動作である。この頭出し事前動作の過程で、動力伝達手段32(図5)に対するロック手段54のロック状態(図5)が解消される。
次いで、制御部56は、ステップS5として頭出し動作を実行する。ステップS5の頭出し動作の内容は、図9に示される。
図9において制御部56は、ステップS71として搬送ローラー24の駆動量(送り量)として第1駆動量をセットする。この第1駆動量の内容については後に説明する。
次いで、制御部56はステップS72として駆動モーター34の回転方向をCW方向からCCW方向に切り換えて駆動を開始させる(図10のタイミングt6)。
このタイミングが遊星切り換え期間の開始タイミングとなり、このタイミングで制御部56は、駆動モーター34の駆動負荷がしきい値Tを超えるか否かの監視を始める。
そして駆動モーター34の駆動負荷の検出値(所定時間間隔での検出値:本実施例では一例として200μsec毎の検出値)が所定回数(本実施形態では、一例として200回)連続で越えた場合には(ステップS73においてYes)、副歯車44が動力伝達歯車52に噛み合ったと判断し、一旦設定した駆動モーター34の第1駆動量(ステップS71)を破棄して、駆動モーター34の駆動量を第2駆動量に設定し(ステップS74)、そして設定された駆動量分、駆動モーター34を駆動する(ステップS75)。
尚、ステップS73において駆動モーター34の駆動負荷の検出値が単にしきい値を超えたか否かを判断するのではなく所定回数連続で超えたか否かを判断するのは、突発的な駆動負荷の上昇の検出に起因する誤検出を防止する為である。
ここで、第1駆動量は、媒体先端を概ね図2の位置(C)から位置(D)まで進める為に必要な駆動モーター34の駆動量であるが、この第1駆動量には遊星切り換え期間における駆動モーター34の駆動量(但し設計上の駆動量)も含まれている。従って上述したように遊星切り換え期間に狂いが生じると、当然に、結果的に媒体が送られる量にも狂いが生じ、例えば第1駆動量だけ駆動モーター34を駆動しても、結果的に媒体先端は図2の位置(C)から位置(D)まで送られない場合もある。
一方、第2駆動量も、媒体先端を概ね図2の位置(C)から位置(D)まで進める為に必要な駆動モーター34の駆動量であるが、この第2駆動量には遊星切り換え期間における駆動モーター34の駆動量は含まれていない。
即ち第2駆動量は第1駆動量より少ない量であり、且つ遊星切り換え期間における駆動モーター34の駆動量は含まれないため、第2駆動量だけ駆動モーター34を駆動すると、ほぼ確実に媒体が見込み量だけ搬送され、即ち媒体先端が位置(C)から位置(D)まで確実に送られる。
尚、図11の下の図に、頭出し動作における第1駆動量と第2駆動量の位置づけを示している。
但し、例えば適切なしきい値が検出できなかった等においては、副歯車44が動力伝達歯車52に噛み合っていても(動力切り換え手段38が第2動力伝達状態(図5)から第1動力伝達状態(図6)に切り替わっていても)、駆動モーター34の駆動負荷がしきい値を超えない場合もある。この様な不具合を回避するために、駆動モーター34の駆動負荷がしきい値を超えず(ステップS73においてNo)、且つ駆動モーター34の駆動開始から所定のステップ数駆動モーター34の駆動が行われた場合には(ステップS76においてYes)、ステップS71で設定した第1駆動量をそのまま維持して、当該第1駆動量によって駆動モーター34を駆動する(ステップS75)。
尚、ステップS76の所定のステップ数とは、動力伝達手段32に設けられたエンコーダーセンサー60において検出された検出値に基づいて設定されるステップ数であり、本実施例では、一例として歯車支持部材46が図5の状態から図6の状態にまで回動し、更に動力伝達歯車52に対して副歯車44が2歯分回転する際の駆動モーター34の回転量に設定されている。
尚、本実施例では、駆動モーター34のCCW方向への駆動を開始した時点(図10のt6)、即ち駆動モーター34の駆動負荷の監視を開始した時点から所定の期間をマスキング期間に設定している(図11の下の図の期間Tm)。制御部56は、マスキング期間Tmにおいて駆動モーター34の駆動負荷の検出値がしきい値Tを超えるか否かの判断を行わない。駆動モーター34の駆動開始直後は、PWM制御において駆動電流値のオーバーシュートが発生する場合があり、この期間を駆動電流値の監視対象とすると誤検知する虞がある為である。
尚、駆動モーター34のCCW方向への駆動を開始した以降(図10のt6以降)では、ソレノイド62はオフ状態となっており、ピックアップローラー20も非給送状態となっている。
図8に戻り、以上の要領で媒体の頭出し動作が完了すると、媒体の読み取り動作を行い(ステップS6)、媒体の排出動作を行う(ステップS7)。
本実施例では、媒体処理装置14において複数の媒体を連続給紙する場合、2枚目以降では、図8のスキュー取り動作(ステップS3)、頭出し事前動作(ステップS4)及び頭出し動作(ステップS5)が省略され(但し通常の頭出し動作は行われる)、処理部26において読取動作が連続して実行される。尚、複数の媒体を連続給紙する場合、2枚目以降において一連の給送動作が終了するまで動力伝達手段32の第1動力伝達状態が維持されるように設定されている。その結果、複数の媒体を給送する際、媒体毎にステップS3からステップS5までの一連の動作を省略することができ、給送ジョブに掛かる時間を短縮できる。
本実施例では、図11の上の図に示すように、しきい値検出動作は、給紙動作の期間の一部を利用して行われているので、しきい値検出動作をそれ単独で行う場合に比してスループットの向上を図ることができる。
さらに、本実施例では、媒体の給送ジョブの実行毎にしきい値検出動作を行う様に設定している。これにより、給送ジョブ毎にしきい値が設定されるので、外部環境(駆動モーターの発熱、装置の経年劣化)等による駆動モーター34における負荷の全体的な変動の影響を受けずに媒体の先端をより正確に処理部26の読取開始位置に位置させることができる。
<<<実施例の変更例>>>
本実施例では、本発明を搬送ローラー24の動力切り換えの構成に適用したが、これに限定されるものではなく、その他のローラーの動力切り換えの構成に適用しても良く、また、記録装置本体12内に設けられた媒体の給送及び搬送に関連するローラーの動力切り換えの構成に適用しても良い。更に、例えば、記録装置本体12内におけるキャリッジ、廃インクを吸引するポンプ等の、ローラー以外の動力切り換えの構成に適用しても良い。
上記説明をまとめると媒体処理装置14は、媒体の処理を行う処理部26と、媒体を送る搬送ローラー24と、搬送ローラー24の駆動源である駆動モーター34と、駆動モーター34の動力を搬送ローラー24に伝達する歯車の一つである動力伝達歯車52と、駆動モーター34により駆動される主歯車42、及び主歯車42に噛合するとともに主歯車42の周囲を遊星運動する副歯車44を備えて成り、主歯車42の回転方向切り替えに伴い、副歯車44が動力伝達歯車52に噛合する噛合状態と、副歯車44が動力伝達歯車52から離間する離間状態と、を切り換え可能に構成された動力切り換え手段38と、駆動モーター34の負荷を検出するモーター負荷検出手段58と、駆動モーター34及び処理部26を制御する制御部56と、を備え、制御部56は、副歯車44の離間状態から噛合状態への切り換わりの際にモーター負荷検出手段58が検出する駆動モーター34の負荷に応じて駆動モーター34及び処理部26を制御する。
上記構成によれば、制御部56が、副歯車44の動力伝達歯車52への噛合状態を駆動モーター34の負荷に応じて判断し、それに基づき駆動モーター34及び処理部26を制御するので、副歯車44の離間状態から噛合状態への切り換わりの際に歯車同士の噛み合い(副歯車44と動力伝達歯車52との噛み合い)が円滑に行われない場合でも、歯車同士の噛み合い、本実施例では、一例として駆動モーターの負荷を検知してそれに基づいた制御を行うことでより適切な処理結果を得ることができる。
尚、上記実施例では駆動モーター34の負荷に応じて駆動モーター34及び処理部26の双方を制御するが、構成に応じて駆動モーター34及び処理部26の少なくともいずれかを制御しても良い。
また本実施形態では、駆動モーター34の負荷のしきい値Tを有し、制御部56は、駆動モーター34の負荷がしきい値Tを越えたことに基づき、副歯車44が噛合状態に切り換わった際に行う制御(本実施形態では頭出し制御)に移る。
この構成によれば、駆動モーター34の負荷、例えば、駆動モーター34の電流値、電圧値、電流値及び電圧値から算出される値(デューティ)に基づくしきい値Tを有し、制御部56は、駆動モーター34の負荷がしきい値Tを越えたことに基づき、副歯車44が噛合状態に切り換わった際に行う制御に移るので、駆動モーター34の負荷をより適切に評価することでより適切な処理結果が得られる。
また本実施形態では、制御部56は、所定のタイミングでモーター負荷検出手段58が検出した駆動モーター34の負荷をしきい値Tとする。この構成によれば、制御部56は、所定のタイミング、本実施例では、給送信号を受けて駆動モーター34の駆動を開始した直後にモーター負荷検出手段58が検出した駆動モーター34の負荷をしきい値Tとする、つまり、しきい値Tは固定値ではなく、給送ジョブ毎に更新される値であるので、装置の使用年数や、温度、湿度等の使用環境等による誤差を極力排除して、より適切な処理結果が得られる。
また本実施形態では、上記所定のタイミングは、少なくとも搬送ローラー24が媒体を搬送していないタイミングである。この構成によれば、駆動モーター34に作用する負荷を副歯車44の離間状態から噛合状態への切り換わり時の負荷により近い状態で検出することができ、より適切なしきい値Tを得ることができる。
制御部56は、しきい値Tの取得を、ジョブの実行毎に行う。この構成によれば、しきい値Tの取得を、媒体の給送ジョブの実行毎に行うので、処理部26による媒体の処理に近いタイミングでしきい値Tを取得することで、給送ジョブ毎により適切なしきい値Tを得ることができ、ひいてはより適切な処理結果を得ることができる。
また本実施形態では、制御部56は、副歯車44が離間状態にあるときに噛合状態への切り換えの為に駆動モーター34の駆動を開始してから所定の期間、駆動モーター34の負荷がしきい値Tを超えるか否かを問わないマスキング期間Tmを設定する。
副歯車44が離間状態から噛合状態に切り換わるまでの間は、主歯車42を回転させる為に必要なトルクが非常に小さく、その際駆動モーター34の負荷の振れ幅が大きくなる場合がある。この様な期間においてしきい値Tを厳格に適用すると、副歯車44が噛合状態に切り換わっていないにも拘わらず切り換わったと誤検知する虞がある。そこで上記構成によれば、制御部56は、副歯車44が離間状態にあるときに噛合状態への切り換えの為に駆動モーター34の駆動を開始してから所定の期間、駆動モーター34の負荷がしきい値Tを超えるか否かを問わないマスキング期間Tmを設定するので、噛合状態に切り換わっていないにも拘わらず切り換わったとする誤検知を抑制することができる。
搬送ローラー24は、処理部26の上流側に設けられ、副歯車44が離間状態から噛合状態に切り換わった際に行う制御は、少なくとも搬送ローラー24を駆動して、処理部26が処理を開始する際の処理部26に対する媒体の先端位置(D)を決める位置決め制御を含む。
上記構成によれば、搬送ローラー24は、処理部26の上流側に設けられ、副歯車44が離間状態から噛合状態に切り換わった際に行う制御は、少なくとも搬送ローラー24を駆動して、処理部26が媒体の読取処理を開始する際の処理部26に対する媒体の先端位置(D)を決める位置決め制御(頭出し制御)を含むので、処理部26が媒体の読取処理を開始する際の媒体の先端位置がより正確となり、ひいてはより良好な処理結果を得ることができる。
また本実施形態では、頭出し制御の際の搬送ローラー24の駆動量として第1の駆動量及び第2の駆動量を少なくとも有し、制御部56は、頭出し制御の実行中に駆動モーター34の負荷がしきい値Tを予め定めた条件に基づき越えたと判断した場合には、第2の駆動量を適用し、位置決め制御の実行中に駆動モーター34の負荷がしきい値Tを予め定めた条件に基づき越えないと判断した場合には、第1の駆動量を適用する。
上記構成によれば、駆動モーター34の負荷がしきい値Tを越えない場合であっても、ジョブをエラー発生として中止せずに、第1の駆動量を適用して処理部26における媒体の読取処理を継続するので、適切な処理結果が得られることが期待できる。
また本実施形態では、動力切り換え手段38は、主歯車42と噛合するとともに主歯車42の周囲を遊星運動する第1歯車48、副歯車44、のこれら歯車を回転可能に支持するとともに、主歯車42と同軸で回動可能な歯車支持部材46と、動力伝達歯車52と噛合するとともに、歯車支持部材46の揺動に伴って第1歯車48が噛合する第2歯車50と、を備え、駆動モーター34の回転方向の切り替わりに応じて歯車支持部材46の回動方向が切り替わることにより、副歯車44が動力伝達歯車52に噛合する第1動力伝達状態と、第1歯車48が第2歯車50と噛合して第2歯車50を介して動力伝達歯車52に動力を伝達する第2動力伝達状態と、を取りうる。
処理部26は、媒体の面を読み取る読み取り手段である。具体的には、処理部26は、一例として読取部26aと、画像読取ユニット26bとを備える画像読取部(スキャナー)として構成されている。
尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
10…プリンター、12…記録装置本体、14…媒体処理装置、16…スキャナー本体、18…ADF、18a…媒体支持トレイ、18b…媒体排出トレイ、18c…フレーム、20、20−1…ピックアップローラー、22…給送ローラー、24…搬送ローラー、25…従動ローラー、26…処理部、26a…読取部、26b…画像読取ユニット、28…排出ローラー、30…両面経路、32…動力伝達手段、34…駆動モーター、36…駆動歯車、38…動力切り換え手段、40…被駆動歯車、42…主歯車、44…副歯車、46…歯車支持部材、46a…被ロック部、48…第1歯車、50…第2歯車、52…動力伝達歯車、54…ロック手段、54a、54a−1…レバー部、54b…ロック部、54c…接続部、56…制御部、58…モーター負荷検出手段、60…エンコーダーセンサー、62…ソレノイド、64…媒体検出センサー

Claims (10)

  1. 媒体の処理を行う処理部と、
    媒体を前記処理部に送る送りローラーと、
    前記送りローラーの駆動源であるモーターと、
    前記モーターの動力を前記送りローラーに伝達する歯車の一つである動力伝達歯車と、
    前記モーターにより駆動される主歯車、及び前記主歯車に噛合するとともに前記主歯車の周囲を遊星運動する副歯車を備えて成り、前記主歯車の回転方向切り替えに伴い、前記副歯車が前記動力伝達歯車に噛合する噛合状態と、前記副歯車が前記動力伝達歯車から離間する離間状態と、を切り換え可能に構成された動力切り換え手段と、
    前記モーターの負荷を検出する負荷検出手段と、
    前記モーター及び前記処理部を制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記副歯車の前記離間状態から前記噛合状態への切り換わりの際に前記負荷検出手段が検出する前記モーターの負荷に応じて前記モーター及び前記処理部の少なくともいずれかを制御
    前記制御手段は、前記モーターの負荷がしきい値を越えたと判断したタイミングを始点として、前記副歯車が前記噛合状態に切り換わった際に行う制御に移る、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  2. 請求項に記載の媒体処理装置において、前記制御手段は、所定のタイミングで前記負荷検出手段が検出した前記モーターの負荷を前記しきい値とする、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  3. 請求項に記載の媒体処理装置において、前記所定のタイミングは、少なくとも前記送りローラーが媒体を搬送していないタイミングである、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  4. 請求項または請求項に記載の媒体処理装置において、前記制御手段は、前記しきい値の取得を、ジョブの実行毎に行う、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  5. 請求項から請求項のいずれか一項に記載の媒体処理装置において、前記制御手段は、前記副歯車が前記離間状態にあるときに前記噛合状態への切り換えの為に前記モーターの駆動を開始してから所定の期間、前記モーターの負荷が前記しきい値を超えるか否かを問わないマスキング期間を設定する、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  6. 請求項から請求項のいずれか一項に記載の媒体処理装置において、前記送りローラーは、前記処理部の上流側に設けられ、
    前記副歯車が前記離間状態から前記噛合状態に切り換わった際に行う制御は、少なくとも前記送りローラーを駆動して、前記処理部が処理を開始する際の前記処理部に対する媒体の先端位置を決める位置決め制御を含む、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  7. 請求項に記載の媒体処理装置において、前記位置決め制御の際の前記送りローラーの駆動量として第1の駆動量及び第2の駆動量を少なくとも有し、
    前記制御手段は、前記位置決め制御の実行中に前記モーターの負荷が前記しきい値を予め定めた条件に基づき越えたと判断した場合には、前記第2の駆動量を適用し、
    前記位置決め制御の実行中に前記モーターの負荷が前記しきい値を予め定めた条件に基づき越えないと判断した場合には、前記第1の駆動量を適用する、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  8. 請求項1から請求項のいずれか一項に記載の媒体処理装置において、前記動力切り換え手段は、前記主歯車と噛合するとともに前記主歯車の周囲を遊星運動する第1歯車、前記副歯車、のこれら歯車を回転可能に支持するとともに、前記主歯車と同軸で回動可能な歯車支持部材と、
    前記動力伝達歯車と噛合するとともに、前記歯車支持部材の揺動に伴って前記第1歯車が噛合する第2歯車と、を備え、
    前記モーターの回転方向の切り替わりに応じて前記歯車支持部材の回動方向が切り替わることにより、前記副歯車が前記動力伝達歯車に噛合する第1動力伝達状態と、
    前記第1歯車が前記第2歯車と噛合して当該第2歯車を介して前記動力伝達歯車に動力を伝達する第2動力伝達状態と、を取りうる、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  9. 媒体の処理を行う処理部と、
    媒体を前記処理部に送る送りローラーと、
    前記送りローラーの駆動源であるモーターと、
    前記モーターの動力を前記送りローラーに伝達する歯車の一つである動力伝達歯車と、
    前記モーターにより駆動される主歯車、及び前記主歯車に噛合するとともに前記主歯車の周囲を遊星運動する副歯車を備えて成り、前記主歯車の回転方向切り替えに伴い、前記副歯車が前記動力伝達歯車に噛合する噛合状態と、前記副歯車が前記動力伝達歯車から離間する離間状態と、を切り換え可能に構成された動力切り換え手段と、
    前記モーターの負荷を検出する負荷検出手段と、
    前記モーター及び前記処理部を制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記副歯車の前記離間状態から前記噛合状態への切り換わりの際に前記負荷検出手段が検出する前記モーターの負荷に応じて前記モーター及び前記処理部の少なくともいずれかを制御
    前記動力切り換え手段は、前記主歯車と噛合するとともに前記主歯車の周囲を遊星運動する第1歯車、前記副歯車、のこれら歯車を回転可能に支持するとともに、前記主歯車と同軸で回動可能な歯車支持部材と、
    前記動力伝達歯車と噛合するとともに、前記歯車支持部材の揺動に伴って前記第1歯車が噛合する第2歯車と、を備え、
    前記モーターの回転方向の切り替わりに応じて前記歯車支持部材の回動方向が切り替わることにより、前記副歯車が前記動力伝達歯車に噛合する第1動力伝達状態と、
    前記第1歯車が前記第2歯車と噛合して当該第2歯車を介して前記動力伝達歯車に動力を伝達する第2動力伝達状態と、を取りうる、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
  10. 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の媒体処理装置において、前記処理部が、媒体の面を読み取る読み取り手段である、
    ことを特徴とする媒体処理装置。
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