JPH10139190A - 給紙制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】用紙の搬送速度を高め、用紙の搬送ミスが生じ
た場合でも印刷速度を低下させることのない給紙制御方
法及び装置を提供することを目的とする。 【解決手段】スタッカーに収納された用紙をステッピン
グモータにより駆動されるピックローラによって搬送し
て供給するための給紙制御方法であって、用紙を給紙す
る際の最初のモータ制御において、ステッピングモータ
を、最大自起動周波数よりも低い起動周波数ｆｓ１で起
動してスルーアップ制御を行い、最大自起動周波数より
も高く最大応答周波数よりも低い駆動周波数ｆｔで定速
駆動制御を行い、用紙の搬送ミスとなったときに、ステ
ッピングモータを一旦停止させ、起動周波数ｆｓ１より
も低い起動周波数ｆｓ２で起動してスルーアップ制御を
行い、最初の駆動周波数ｆｔと同じ駆動周波数ｆｔで定
速駆動制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ装置のス
タッカーに収納された用紙をステッピングモータにより
駆動されるピックローラによって搬送して供給するため
の給紙制御方法及び装置に関する。

【０００２】近年において、プリンタ装置には多種多様
な用紙が用いられ、それらの用紙に高速で印刷すること
が要求されている。印刷速度の高速化を図るために、用
紙の給紙制御装置においても高速化を図り且つ給紙ミス
をしないことが要求されている。

【０００３】

【従来の技術】従来より、プリンタ装置のスタッカーに
収納された用紙を送りだすためのピックローラの駆動
に、ステッピングモータが用いられている。ステッピン
グモータは、最大自起動周波数ｆｃよりも低い周波数で
起動してスルーアップ制御を行った後、最大応答周波数
ｆｍよりも低い駆動周波数で定速駆動制御を行うのが一
般的である。駆動周波数を大きくするとステッピングモ
ータの回転速度が高くなり、それだけ用紙の搬送速度が
速くなり、それだけ印刷の高速化を図ることができる。

【０００４】しかし、ステッピングモータの駆動トルク
は駆動周波数が高い程低い。また、用紙の搬送に必要な
負荷力又は駆動力は、用紙の種類や湿度などの条件によ
って変化する。したがって、搬送速度が速すぎると、用
紙の負荷力がピックローラによる搬送力よりも大きくな
り、用紙を正常に搬送することができない場合が生じ
る。

【０００５】そのため、従来においては、搬送ミスが生
じたときに駆動周波数を下げて再起動することが行われ
ている（特開昭６１−７７９９１号公報）。すなわち、
図６に示すように、用紙を給紙する際の最初のモータ制
御において、低い起動周波数ｆｓでステッピングモータ
を起動してスルーアップ制御を行い、駆動周波数ｆｔ１
で定速駆動制御を行う。そして、もしこの間に用紙が正
常に搬送されなかったときには、同じ起動周波数ｆｓで
再度起動した後、初回の駆動周波数ｆｔ１よりも低い駆
動周波数ｆｔ２で定速駆動制御を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の給紙制
御方法によると、２回目の駆動周波数ｆｔ２を低くする
ことによって、ステッピングモータのトルクが大きくな
り且つ用紙の搬送速度が遅くなるので、用紙の搬送ミス
を防止することが可能となる。

【０００７】しかし、従来の給紙制御方法では、駆動周
波数をｆｔ１からｆｔ２に低下させているので、それだ
け用紙の搬送速度が低下してしまい、これがプリンタ装
置の印刷速度を低下させる結果となっていた。

【０００８】また、起動周波数ｆｓを低く設定している
ので、駆動周波数ｆｔ１に達するまでの間の平均搬送速
度が低くなり、搬送ミスのない正常時においても用紙の
搬送速度を上げることができず、結果としてプリンタ装
置の印刷速度を低下させることとなっていた。

【０００９】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、用紙の搬送速度を高め、用紙の搬送ミスが生じた
場合でも印刷速度を低下させることのない給紙制御方法
及び装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、スタッカーに収納された用紙をステッピングモー
タにより駆動されるピックローラによって搬送して供給
するための給紙制御方法であって、用紙を給紙する際の
最初のモータ制御において、前記ステッピングモータ
を、最大自起動周波数よりも低い起動周波数ｆｓ１で起
動してスルーアップ制御を行い、最大自起動周波数より
も高く最大応答周波数よりも低い駆動周波数ｆｔで定速
駆動制御を行い、用紙の搬送ミスとなったときに、前記
ステッピングモータを一旦停止させ、前記起動周波数ｆ
ｓ１よりも低い起動周波数ｆｓ２で起動してスルーアッ
プ制御を行い、前記駆動周波数ｆｔと同じ駆動周波数ｆ
ｔで定速駆動制御を行う。

【００１１】請求項２の発明に係る装置は、ステッピン
グモータを、最大自起動周波数よりも低い起動周波数ｆ
ｓで起動するモータ起動手段と、起動した前記ステッピ
ングモータを、起動周波数ｆｓから駆動周波数ｆｔまで
スルーアップ制御を行うスルーアップ制御手段と、スル
ーアップした前記ステッピングモータを、前記駆動周波
数ｆｔで定速駆動制御を行う定速駆動手段と、前記用紙
が前記スタッカーから送り出されたことを検出する給紙
センサと、前記ステッピングモータが起動してから所定
時間内に前記給紙センサが用紙を検出しないときに搬送
ミスであると判断する搬送ミス判定手段と、搬送ミスと
なったときに、前記ステッピングモータを一旦停止さ
せ、前記起動周波数ｆｓを低く設定して再起動する再起
動手段と、を有して構成される。

【００１２】本発明においては、１枚の用紙を給紙する
際に、１回のモータ制御で搬送ミスが生じた場合には何
回かのリトライ（再起動）を行う。リトライ時において
は、ステッピングモータの起動周波数を順次低くしてい
く。しかし、スルーアップ後の定速駆動制御において
は、最初もリトライ時も同一の駆動周波数ｆｔとする。

【００１３】用紙には、紙又は合成樹脂からなるフィル
ム又はシートなどが含まれる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る給紙部１１を
内蔵したプリンタ装置１の要部の斜視図である。

【００１５】図１において、プリンタ装置１は、給紙部
１１、印刷部１２、図示しない排紙部、及びこれらを制
御する制御部１３からなる。給紙部１１は、用紙ＰＰを
収納するスタッカー２１、ピックローラ２２、ステッピ
ングモータ２３、伝達機構２４、給紙センサ２５などか
らなる。印刷部１２は、レジストローラ３１、感光体ド
ラム３２、図示しない帯電器、現像器などからなる。

【００１６】ピックローラ２２は、合成樹脂又は合成ゴ
ムなどからなり、スタッカー２１に収納されている用紙
ＰＰの上面に押圧された状態で回転することによって、
用紙ＰＰを１枚ずつスタッカー２１から送り出す。用紙
ＰＰが送りだされると、それが給紙センサ２５により検
出される。給紙センサ２５は、用紙ＰＰを検出すること
によって検出信号Ｓ１を出力する。検出信号Ｓ１は用紙
ＰＰが正常に送り出されたか否か、つまり搬送ミスが生
じていないかどうかを確認するために用いられる。

【００１７】ステッピングモータ２３は、制御部１３の
制御によって駆動される。ステッピングモータ２３の回
転駆動力は、ギヤ又はベルトなどの伝達機構２４を介し
てピックローラ２２に伝達される。

【００１８】用紙ＰＰが給紙部１１によって正常に送り
出されると、用紙ＰＰの先端は１対のレジストローラ３
１の間に当接して停止する。その後、レジストローラ３
１が回転を始めると、用紙ＰＰが感光体ドラム３２に搬
送され、そこで所定の文字又は画像が印字される。

【００１９】図２は制御部１３の構成を示すブロック図
である。図２において、制御部１３は、ＣＰＵ（中央処
理装置）４１、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）
４２、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）４３、Ｉ／
Ｏポート４４、パルス発生器４５、これらを互いに接続
するバスＢＳ、パルス分配器４６、及びモータ駆動器４
７などからなる。

【００２０】ＲＡＭ４２には、ステッピングモータ２３
を制御するための起動周波数ｆｓ１，ｆｓ２，ｆｓ３の
各値、リトライの回数Ｎ、タイマーＴＭの計時時間、用
紙ジャムの規定時間、その他、制御に必要な種々のデー
タが格納されている。ＲＡＭ４２は、制御のための演算
処理に当たっての作業領域としても用いられる。

【００２１】ＲＯＭ４３には、ステッピングモータ２３
のモータ制御に必要なプログラム及びデータを始めとし
て、給紙部１１及び印刷部１２の制御に必要なプログラ
ム及びデータが格納されている。Ｉ／Ｏポート４４は、
給紙センサ２５から出力される検出信号Ｓ１の入力、そ
の他の種々のセンサやデバイスの入出力のためのインタ
フェースである。

【００２２】パルス発生器４５は、ＣＰＵ４１からの指
令によって所定の周波数のパルスを発生する。パルス分
配器４６は、パルス発生器４５からのパルスに基づい
て、ステッピングモータ２３の制御に必要な各相の励磁
パルスを発生する。モータ駆動器４７は、各相の励磁パ
ルスに応じてスイッチング動作し、ステッピングモータ
２３に駆動電力を供給する。これらパルス発生器４５、
パルス分配器４６、モータ駆動器４７のそれ自体は公知
のものである。

【００２３】ＣＰＵ４１には、ソフト的にタイマーＴＭ
が設けられている。タイマーＴＭは、ステッピングモー
タ２３の起動によって計時を開始し、所定の時間を計時
したときにタイムアップする。但し、その間に検出信号
Ｓ１が出力された場合にはリセットされる。その他、Ｃ
ＰＵ４１は、後述するフローチャートの処理を実行する
など、制御部１３の全体を制御する。給紙部１１及び制
御部１３の一部によって、本発明における給紙制御装置
が構成されている。

【００２４】次に、給紙制御装置の動作について説明す
る。図３は制御部１３によるモータ制御の様子を示すタ
イミング図、図４はステッピングモータ２３のトルク特
性図である。

【００２５】図４において、横軸は励磁パルス周波数、
縦軸は負荷トルクである。ステッピングモータ２３は、
最大自起動周波数ｆｃよりも低い領域である自起動周波
数領域内において起動される。最大自起動周波数ｆｃで
はトルクが零であるので、最大自起動周波数ｆｃよりも
低い周波数で起動される。

【００２６】通常時において、ピックローラ２２を回転
させて用紙ＰＰを搬送するのに必要な負荷トルクが通常
トルクＴｃである。通常トルクＴｃが得られる起動周波
数が通常周波数ｆｓｃである。ステッピングモータ２３
は、通常トルクＴｃよりも大きい起動トルクＴｓが得ら
れる起動周波数ｆｓ１，２，３…で起動される。つま
り、起動周波数ｆｓ１，２，３…は通常周波数ｆｓｃよ
りも低い。

【００２７】１枚の用紙ＰＰを給紙する際に、ステッピ
ングモータ２３の最初のモータ制御においては、起動周
波数がｆｓ１に設定される。起動周波数ｆｓ１は、通常
トルクＴｃに対して余裕を見たトルクを発生することの
できる周波数である。最初のモータ制御によって搬送ミ
スが生じた場合に、再起動を行う。再起動時のモータ制
御においては、最初の起動周波数ｆｓ１よりも低い起動
周波数ｆｓ２に設定される。再起動によっても搬送ミス
が生じた場合には、起動周波数ｆｓ２よりも低い起動周
波数ｆｓ３に設定してさらに再起動を行う。つまり、１
枚の用紙ＰＰについての搬送ミスが生じる毎に、起動ト
ルクＴｓをＴｓ１、Ｔｓ２、Ｔｓ３というように順次大
きく設定する。

【００２８】図３において、時刻ｔ０において、起動周
波数ｆｓ１によりステッピングモータ２３を起動する。
時刻ｔ１までの間において、スルーアップ制御を行う。
スルーアップ制御において、周波数を直線的に上昇させ
る方法、又は起動をより円滑にするためにＳ字状のカー
ブを描いて上昇させる方法が用いられる。

【００２９】時刻ｔ１において駆動周波数ｆｔに達す
る。駆動周波数ｆｔは最大応答周波数ｆｍよりも若干低
い周波数である。その後、駆動周波数ｆｔにて定速駆動
制御を行う。給紙が正常に行われたならば、時刻ｔ２に
おいて給紙センサ２５が検出信号Ｓ１を出力するはずで
あるが、ここでは搬送ミスのために検出信号Ｓ１が出力
されない。検出信号Ｓ１が出力されない状態で、時刻ｔ
３においてタイマーＴＭがタイムアップし、ステッピン
グモータ２３のスルーダウン制御を行う。時刻ｔ４にお
いて起動周波数ｆｓ１まで下降して停止する。

【００３０】時刻ｔ５においてステッピングモータ２３
の再起動を行う。再起動時においては、最初の起動周波
数ｆｓ１よりも低い起動周波数ｆｓ２により起動する。
時刻ｔ６までの間において、スルーアップ制御を行う。
時刻ｔ６において最初と同じ駆動周波数ｆｔに達する。
その後、最初と同じ駆動周波数ｆｔにて定速駆動制御を
行う。今回は給紙が正常に行われたので、時刻ｔ６にお
いて給紙センサ２５が検出信号Ｓ１を出力する。検出信
号Ｓ１は、用紙ＰＰが通過することによって、時刻ｔ７
においてオフする。タイマーＴＭは、検出信号Ｓ１によ
ってリセットされ、タイムアップしない。時刻ｔ８にお
いて給紙が完了したので、スルーダウン制御を行う。時
刻ｔ９において起動周波数ｆｓ２まで下降して停止す
る。給紙の完了は、例えば、時刻ｔ６又はｔ７から所定
の時間を経過したとき、又は用紙ＰＰがレジストローラ
３１に設けられたセンサにより検出されたときとする。

【００３１】時刻ｔ又は時間の数値例を挙げると、時刻
ｔ０から時刻ｔ１までは３０〜５０ｍｓ、時刻ｔ０から
時刻ｔ３までは１５０〜２００ｍｓ、時刻ｔ２から時刻
ｔ３までは１０〜２０ｍｓ、時刻ｔ４から時刻ｔ５まで
は１０〜２０ｍｓ、時刻ｔ６から時刻ｔ８までは２００
〜５００ｍｓである。

【００３２】図５は給紙制御の処理又は動作を示すフロ
ーチャートである。図５において、まず、モータ制御の
回数を示す変数ｎを１に設定する（＃１１）。変数ｎの
値に応じた起動周波数ｆｓｎをＲＡＭ４２から取得する
（＃１２）。起動周波数ｆｓｎでステッピングモータ２
３を起動する（＃１３）。スルーアップ制御を行う（＃
１４）。駆動周波数ｆｔで定速駆動制御を行う（＃１
５）。タイマーＴＭがタイムアップすると（＃１６でイ
エス）、搬送ミスと判断し、ステッピングモータ２３を
停止する（＃１７）。

【００３３】変数ｎが設定値Ｎ（例えば「３」）に達し
ていなければ（＃１８でノー）、変数ｎに１を加え（＃
２０）、ステップ＃１２に戻って再起動を行う。変数ｎ
が設定値Ｎに達していれば（＃１８でイエス）、給紙不
能（給紙ミス）であるとして警報を出す（＃１９）。

【００３４】ステップ＃１６でタイムアップしていない
場合には、給紙完了となるまで定速駆動制御を行う（＃
２１でノー、＃１５）。給紙完了となると、ステッピン
グモータ２３を停止する（＃２２）。

【００３５】上述の給紙制御装置によると、最初のモー
タ制御においては比較的高い周波数である起動周波数ｆ
ｓ１によってステッピングモータ２３の起動を行うの
で、短時間で駆動周波数ｆｔに達する。したがって、駆
動周波数ｆｔに達するまでの平均搬送速度が速くなるこ
とも相まって、搬送ミスのない正常時における用紙の搬
送速度を上げることができる。駆動周波数ｆｔは高く設
定されているので、高速で定速駆動制御が行われる。こ
れによって、プリンタ装置１の印刷速度の向上が図られ
る。

【００３６】搬送ミスが生じた場合には、最初の起動周
波数ｆｓ１よりも低い起動周波数ｆｓ２により起動され
るので、ピックローラ２２の回転速度が遅くなり、用紙
ＰＰとピックローラ２２との間の空転が防止される。ま
た、ピックローラ２２のトルクが大きくなるので、用紙
ＰＰの摩擦力に打ち勝って送りだすことが可能となる。
これによって、ピックローラ２２の摩耗や硬化などによ
るピック力の低下、又は用紙ＰＰと用紙ＰＰとの間の摩
擦力の変動などの要因による搬送ミスが低減され、用紙
ＰＰをより一層確実に給紙することができる。

【００３７】しかも、スルーアップ制御の後の定速駆動
制御においては、最初もその後も駆動周波数ｆｔが同一
であるので、用紙ＰＰを高速で搬送することができ、プ
リンタ装置１の印刷速度の向上が図られる。しかも、駆
動周波数ｆｔが一定であるので、制御が容易である。

【００３８】そして、最初の起動周波数ｆｓ１は、通常
負荷に対するマージンを少なく見積もって設定すること
ができるので、搬送ミスをできるだけ少なくし且つ搬送
速度を速くすることができる。給紙不能とする直前の起
動周波数ｆｓ３は、ステッピングモータ２３のトルクが
最大に近くなるように設定しておけばよい。

【００３９】上述のフローチャートにおいて、ステップ
＃１２及び１３の処理を行う部分が本発明のモータ起動
手段に、ステップ＃１４がスルーアップ制御手段に、ス
テップ＃１５が定速駆動手段に、ステップ＃１６が搬送
ミス判定手段に、ステップ＃１８及び２０が再起動手段
に、それぞれ対応する。

【００４０】上述の実施形態において、各時刻ｔの値、
時刻ｔと時刻ｔとの間隔、設定値Ｎの値などは、適宜変
更することができる。印刷部１２の構成は種々のものと
することができる。スタッカー２１は用紙ＰＰを収納す
るものであり、その形状、寸法を問わない。給紙センサ
２５として、機械式、光電式、磁気式などの種々の方式
のセンサを用いることができる。その他、プリンタ装置
１の各部又は全体の構成、形状、配置、動作の内容又は
順序などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することが
できる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１及び２の発明によると、用紙の
搬送速度を高め、用紙の搬送ミスが生じた場合でも印刷
速度を低下させることのない給紙制御方法及び装置を提
供することができる。

【００４２】特に、最初のモータ制御においては比較的
高い起動周波数ｆｓ１によってステッピングモータの起
動を行うので、駆動周波数ｆｔに達するまでに時間が短
縮され且つ平均搬送速度が速くなり、正常時における用
紙の搬送速度を上げることができる。

【００４３】搬送ミスが生じた場合には、最初の起動周
波数ｆｓ１よりも低い起動周波数ｆｓ２により起動され
るので、用紙とピックローラとの間の空転が防止され、
またピックローラのトルクが大きくなるので用紙の摩擦
力に打ち勝って送り出すことが可能となる。これによっ
て、ピックローラのピック力の低下又は用紙間の摩擦力
の変動などの要因による搬送ミスが低減され、用紙をよ
り一層確実に給紙することができる。

【００４４】しかも、定速駆動制御においては最初もそ
の後も駆動周波数ｆｔが同一であるので、用紙を高速で
搬送することができ、印刷速度の向上が図られる。しか
も、駆動周波数ｆｔが一定であるので制御が容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る給紙部を内蔵したプリンタ装置の
要部の斜視図である。

【図２】制御部の構成を示すブロック図である。

【図３】制御部によるモータ制御の様子を示すタイミン
グ図である。

【図４】ステッピングモータのトルク特性図である。

【図５】給紙制御の動作を示すフローチャートである。

【図６】従来の給紙制御を示すタイミング図である。

【符号の説明】

１１ 給紙部（給紙制御装置） １３ 制御部（給紙制御装置） ２１ スタッカー ２２ ピックローラ ２３ ステッピングモータ ２５ 給紙センサ ４１ ＣＰＵ（モータ起動手段、スルーアップ制御手
段、定速駆動手段、搬送ミス判定手段、再起動手段） ＰＰ 用紙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スタッカーに収納された用紙をステッピン
   グモータにより駆動されるピックローラによって搬送し
   て供給するための給紙制御方法であって、 用紙を給紙する際の最初のモータ制御において、前記ス
   テッピングモータを、最大自起動周波数よりも低い起動
   周波数ｆｓ１で起動してスルーアップ制御を行い、最大
   自起動周波数よりも高く最大応答周波数よりも低い駆動
   周波数ｆｔで定速駆動制御を行い、 用紙の搬送ミスとなったときに、前記ステッピングモー
   タを一旦停止させ、前記起動周波数ｆｓ１よりも低い起
   動周波数ｆｓ２で起動してスルーアップ制御を行い、前
   記駆動周波数ｆｔと同じ駆動周波数ｆｔで定速駆動制御
   を行う、 ことを特徴とする給紙制御方法。
2. 【請求項２】スタッカーに収納された用紙をステッピン
   グモータにより駆動されるピックローラによって搬送し
   て供給するための給紙制御装置であって、 前記ステッピングモータを、最大自起動周波数よりも低
   い起動周波数ｆｓで起動するモータ起動手段と、 起動した前記ステッピングモータを、起動周波数ｆｓか
   ら駆動周波数ｆｔまでスルーアップ制御を行うスルーア
   ップ制御手段と、 スルーアップした前記ステッピングモータを、前記駆動
   周波数ｆｔで定速駆動制御を行う定速駆動手段と、 前記用紙が前記スタッカーから送り出されたことを検出
   する給紙センサと、 前記ステッピングモータが起動してから所定時間内に前
   記給紙センサが用紙を検出しないときに搬送ミスである
   と判断する搬送ミス判定手段と、 搬送ミスとなったときに、前記ステッピングモータを一
   旦停止させ、前記起動周波数ｆｓを低く設定して再起動
   する再起動手段と、 を有してなることを特徴とする給紙制御装置。