(57)【要約】【課題】負荷変動の大きい搬送経路に沿ってトレイからシートを搬送する際に、適切に当該シートを搬送経路下流に搬送可能な技術を提供する。【解決手段】プリンタ装置は、給紙ローラ６２をＰＦモータ８１により回転駆動する。ＰＦモータ８１は、ＰＦモータ制御部３５にて制御される。ＰＦモータ制御部３５は、給紙トレイ６１からの用紙搬送初期において、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御を実行する。これによって、給紙ローラ６２が正回転し、この回転によって用紙Ｑが給紙トレイ６１から一枚に分離されて用紙搬送路下流に搬送されるような用紙Ｑの搬送制御を実現する（Ｓ２１０）。一方、所謂レジストセンサとして機能するセンサ８９により用紙Ｑの通過が検知された後には、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替えて、ＰＦモータ８１の回転位置が終了位置に到達するまで、開ループ制御を継続する（Ｓ２４０，Ｓ２５０）。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート搬送装置であって、
ローラを備え、搬送対象のシートを、前記ローラの回転によってトレイから取り出し、前記トレイに続く搬送経路下流に搬送する搬送機構と、
前記ローラを回転駆動するモータと、
前記モータを制御し、これによって前記ローラの回転による前記シートの搬送を制御する制御手段と、
前記モータの制御による制御出力を計測し、前記制御出力の計測値を前記制御手段に入力する計測入力手段と、
を備え、
前記搬送経路は、前記シートを反転させるための湾曲領域を有しており、
前記制御手段は、前記トレイからのシート搬送初期には、前記制御出力の計測値を用いた閉ループ制御系による前記モータの制御を実行し、前記シートが前記トレイから取り出された後には、予め定められた事象が生じたことを条件に、前記モータの制御を、前記閉ループ制御系から開ループ制御系による制御へと切り替えること
を特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記事象として前記制御出力の計測値に基準以上の変化が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記閉ループ制御系による制御として、その制御開始から、各時点での前記制御出力の目標値と前記制御出力の計測値とに基づき、前記目標値と前記計測値との偏差を抑えるように前記モータを制御する処理を実行するものであり、前記計測値の基準以上の変化として、前記偏差に基準以上の変化が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項２記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記偏差の基準以上の変化として、前記偏差が閾値以上となる変化が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項３記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記偏差の基準以上の変化として、前記制御出力の計測値が前記制御出力の目標値よりも基準量以上大きくなる前記偏差の変化が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項３記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記偏差に基準以上の変化が生じ、且つ、前記閉ループ制御系による前記モータへの入力電流が所定値以上となったことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか一項記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記計測値の基準以上の変化として、前記制御出力の計測値についての時間微分が閾値以上となる前記計測値の変化が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項２記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記事象として前記シートが前記搬送経路内の予め定められた切替位置に到達する事象が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記切替位置は、前記シートから前記ローラに作用する負荷変動のパターンに基づいて定められる位置であること
を特徴とする請求項８記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記切替位置として前記湾曲領域の上流側端部より下流に設定された特定の位置に前記シートが到達する事象が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項８記載のシート搬送装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記切替位置として前記湾曲領域の下流側端部に設定された特定の位置に前記シートが到達する事象が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項８又は請求項１０記載のシート搬送装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、前記制御出力の計測値から特定される前記シートの搬送位置に基づき、前記シートが前記切替位置に到達する事象が生じたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれか一項記載のシート搬送装置。
【請求項１３】
前記搬送経路の特定地点を前記シートが通過すると検知信号を出力するセンサ
を備え、
前記制御手段は、前記センサから出力される検知信号に基づいて、前記シートが前記特定地点に対応する前記切替位置に到達したことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項８〜請求項１２のいずれか一項記載のシート搬送装置。
【請求項１４】
前記搬送機構は、前記ローラの回転により搬送対象の前記シートに力を作用させることによって、このシートを、前記トレイが収容するシート群から分離し、前記搬送経路下流に搬送する機構であること
を特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項１５】
前記搬送機構は、前記ローラと、一端部に前記ローラを回転可能に保持し他端部に回動軸を有するアームと、を備え、前記ローラの回転により前記ローラから前記シートに対し前記搬送経路下流への力が作用する際に、前記アームが前記回動軸を中心として前記シートを押す方向へ回動するような反作用が生じ、前記ローラから前記トレイ上の前記シート群に対しての加圧が生じる機構であること
を特徴とする請求項１４記載のシート搬送装置。
【請求項１６】
前記計測入力手段は、前記ローラ又は前記モータの回転量を計測する手段であること
を特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項記載のシート搬送装置。
【請求項１７】
前記搬送機構は、前記ローラとして、
回転により前記トレイから搬送対象の前記シートを取り出す供給ローラと、
前記供給ローラよりも前記搬送経路の下流に位置し、前記トレイから搬送されてくる前記シートを、回転により更なる下流に搬送する搬送ローラと、
を備え、前記制御手段によって制御される前記モータからの動力を受けて、
前記搬送ローラを、前記シートが下流に搬送される正回転方向とは逆方向に回転させた状態、又は、前記搬送ローラを停止させた状態で、前記供給ローラを、前記シートが下流に搬送される正回転方向に回転させる第一の動作と、
前記第一の動作後に、前記搬送ローラを正回転させる第二の動作と、
を実行するものであり、
前記制御手段は、前記シートが前記トレイから取り出されてから前記シートが前記搬送ローラに到達して前記第一の動作が終了するまでの期間において、前記事象が発生したことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項１記載のシート搬送装置。
【請求項１８】
前記搬送経路には、前記搬送ローラよりも上流に前記湾曲領域が設けられており、
前記湾曲領域の下流側端部には、シートの先頭が通過すると検知信号を出力するセンサが設けられており、
前記制御手段は、前記センサから前記検知信号が出力されたことを条件に、前記モータの制御を前記開ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項１７記載のシート搬送装置。
【請求項１９】
前記制御手段は、前記第一の動作によって前記シートの先頭が前記搬送ローラに到達するまでに必要な搬送量よりも所定量多く前記シートが搬送されるように、前記モータを制御し、前記第一の動作終了後には、前記開ループ制御系及び前記閉ループ制御系の内、前記第一の動作終了時と同じ制御系による前記モータの制御を開始することにより、前記搬送機構に前記第二の動作を実行させて、前記シートの前記搬送ローラの下流への搬送を実現すること
を特徴とする請求項１７又は請求項１８記載のシート搬送装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、前記シートが前記搬送ローラに到達した後、前記モータへの入力電流の積分値が予め上限値に到達するまで、前記第一の動作が継続されるように前記モータを制御し、前記積分値が前記上限値に到達すると、前記搬送機構に前記第二の動作を実行させるための制御として、前記開ループ制御系及び前記閉ループ制御系の内、前記第一の動作終了時と同じ制御系による前記モータの制御を開始することにより、前記シートの前記搬送ローラの下流への搬送を実現すること
を特徴とする請求項１７又は請求項１８記載のシート搬送装置。
【請求項２１】
前記制御手段は、前記開ループ制御系による前記第一の動作の終了後には、前記搬送機構に前記第二の動作を実行させるための前記開ループ制御系による前記モータの制御を開始し、その後、所定の閉ループ制御開始条件が満足されると、前記モータの制御を、前記開ループ制御系による制御から前記閉ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項１７〜請求項２０のいずれか一項記載のシート搬送装置。
【請求項２２】
前記制御手段は、前記第一の動作終了後の前記開ループ制御系による前記モータの制御を開始した後の前記シートの搬送過程では、この搬送過程における前記シートの残り搬送量が所定搬送量に到達すると、前記閉ループ制御開始条件が満足されたとして、前記モータの制御を、前記閉ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項２１記載のシート搬送装置。
【請求項２３】
前記制御手段は、前記第一の動作終了後の前記開ループ制御系による前記モータの制御を開始した後の前記シートの搬送過程では、この搬送過程の開始から前記シートが所定量搬送されると、又は、前記搬送過程の開始から所定時間が経過すると、前記閉ループ制御開始条件が満足されたとして、前記モータの制御を、前記閉ループ制御系による制御に切り替えること
を特徴とする請求項２１記載のシート搬送装置。
【請求項２４】
前記開ループ制御系による制御は、前記モータへの入力電流を固定値に保持する制御であること
を特徴とする請求項１〜請求項２３のいずれか一項記載のシート搬送装置。
【請求項２５】
前記制御手段は、前記第一の動作終了前後で前記開ループ制御系による前記モータの制御を行う際には、前記第一の動作終了前後で前記固定値を切り替えて、前記第一の動作終了後の前記シートの搬送時に用いる固定値を、前記第一の動作終了前の固定値より低く設定すること
を特徴とする請求項２４記載のシート搬送装置。
【請求項２６】
前記制御手段は、前記第一の動作終了前後で、前記モータの回転方向を切り替えることにより、前記第一の動作が終了するまでは、前記搬送ローラが前記正回転方向に対して逆回転し、前記第一の動作の終了後には、前記搬送ローラが正回転するように、前記モータを制御するものであり、
前記開ループ制御系による前記モータの制御は、前記第一の動作が終了する前には、前記モータへの入力電流をゼロまで徐々に下げ、前記第一の動作終了後には、前記入力電流を徐々に上げる過程を含むものであること
を特徴とする請求項１７〜請求項２３のいずれか一項記載のシート搬送装置。
【請求項２７】
請求項１〜請求項２６のいずれか一項記載のシート搬送装置と、
前記シート搬送装置により搬送される前記シートに対して画像を形成する画像形成装置と、
を備えることを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート搬送装置及び画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成システムとしては、給紙トレイが収容する用紙を給紙ローラの回転により搬送経路下流の搬送ローラに向けて送出するものが知られている。これらのローラは、モータにより駆動される。この種の画像形成システムによれば、給紙トレイから送出された用紙が、搬送ローラの回転により更に下流の画像形成領域に搬送される。そして、画像形成システムは、この画像形成領域を通過する用紙に対し、画像形成を実行する。
【０００３】
また、用紙の搬送経路が湾曲した画像形成システムが知られている（特許文献１参照）。搬送経路の湾曲化は、画像形成システムの小型化等を目的として行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、画像形成システムを小型化するために、用紙の搬送経路における湾曲領域の曲率を上げると、用紙搬送に際してモータに作用する負荷の変動が大きくなる。負荷変動が大きくなる原因の一つとしては、曲率が大きくなると、用紙が曲げられた状態から回復しようとする際に生じる復元力も大きくなることが挙げられる。この負荷変動は、特に搬送対象の用紙が厚い場合に、生じやすい。
【０００６】
一方、負荷の変化が発生しても用紙を精度良く搬送するための技術として、ローラを駆動するモータに対して、閉ループ制御を行う手法が知られている。閉ループ制御によれば、ローラの回転位置や速度等を観測することにより、負荷の大小に応じたモータに対する入力電流の調整を行うことができる。
【０００７】
しかしながら、閉ループ制御によれば、負荷変動が大きくなると、モータへの入力電流の変動も大きくなる。従って、負荷の急激な減少が生じると、モータへの入力電流が下がり過ぎて、モータの出力が、用紙搬送方向反対側に作用する力である反力（例えば動摩擦力）を下回る可能性がある。この場合には、搬送中の用紙が停止してしまう。
【０００８】
このように搬送中において用紙が停止してしまうと、反力に含まれる摩擦力が動摩擦力から静止摩擦力に変化し、これによって用紙を搬送するのに必要な力が大きくなる。そして、出力の低い小型モータを用いて用紙の搬送制御を行うケースでは、反力以上の力を発することができず、停止した状態の用紙を再搬送することができない可能性がある。
【０００９】
一方、この問題を回避するために、出力の高いモータを搭載する手法を採用すると、モータが大型化する。従って、この手法では、画像形成システムを効率的に小型化することが難しい。
【００１０】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、湾曲領域を有するような負荷変動の大きい搬送経路に沿ってトレイからシートを搬送する際に、小型モータを用いたとしても適切に当該シートを搬送経路下流に搬送可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のシート搬送装置は、搬送機構と、モータと、制御手段と、計測入力手段とを備える。搬送機構は、ローラを備え、搬送対象のシートを、ローラの回転によってトレイから取り出す。そして、このシートを、ローラの回転により、トレイに続く搬送経路下流に搬送する。モータは、この搬送機構が備えるローラを回転駆動する。
【００１２】
制御手段は、モータを制御し、これによってローラの回転によるシートの搬送を制御する。計測入力手段は、このモータの制御による制御出力を計測し、制御出力の計測値を制御手段に入力する。計測入力手段は、例えば、制御出力を表す物理量として、ローラ又はモータの回転量を計測する構成にすることができる。
【００１３】
上記制御手段は、トレイからのシート搬送初期には、制御出力の計測値を用いた閉ループ制御系によるモータの制御を実行する。一方、シートがトレイから取り出された後には、予め定められた事象が生じたことを条件に、モータの制御を、閉ループ制御系から開ループ制御系による制御へと切り替える。
【００１４】
本発明のシート搬送装置が、トレイからのシート搬送初期に閉ループ制御を行うのは、トレイからのシートの取り出しを精度良く行うためである。トレイからのシート搬送初期に開ループ制御を行うと、次のような問題が生じる。
【００１５】
例えば、トレイが複数枚のシートを収容している場合では、シートの重送が生じやすいといった問題が生じる。本発明によれば、このような問題の発生を抑えるために、トレイからのシート搬送初期に閉ループ制御を行う。
【００１６】
一方、負荷変動の大きい搬送経路で閉ループ制御を継続すると、負荷変動に起因して制御入力（例えばモータへの入力電流）が下がり過ぎたときに、搬送中のシートが停止してしまう可能性がある。そして、停止によってシートに働く摩擦力が動摩擦力から静止摩擦力に変化する等の反力上昇が原因で、シートの再搬送を行うことができなくなる可能性がある。
【００１７】
そこで、本発明では、予め定められた事象が生じたことを条件に、開ループ制御を行うことで、負荷変動の影響が制御入力に及ばないようにし、搬送中のシートが停止しないようにする。このようなモータ制御によれば、開ループ制御時に、負荷変動によってモータへの入力電流が下がることを原因としてシートが停止してしまうのを抑えることができる。
【００１８】
従って、本発明によれば、負荷変動の大きい搬送経路に沿ってトレイからシートを搬送する際に、出力の低い小型モータを用いて適切に当該シートを搬送経路下流に搬送することができる。
【００１９】
尚、本発明は、搬送経路が湾曲領域を有することで、負荷変動が生じやすいシート搬送装置に適用されると、上述した効果を一層発揮する。特に効果を発揮するシート搬送装置としては、シートを反転させるための湾曲領域を有するものを一例に挙げることができる。
【００２０】
また、搬送機構としては、ローラの回転により搬送対象のシートに力を作用させて、このシートを、トレイが収容するシート群から分離し、搬送経路下流に搬送する搬送機構を一例に挙げることができる。
【００２１】
このような搬送機構としては、ローラと、ローラを回転可能に保持するアームと、を備えるものが知られている。アームは、一端部にローラを回転可能に保持し、他端部に回動軸を有する。この搬送機構によれば、ローラの回転によりローラからシートに対し搬送経路下流への力が作用する際、アームが回動軸を中心としてシートを押す方向へ回動するような反作用が生じる。そして、この反作用により、アームに保持されるローラがシートを押す方向へ回動しようとするためローラからトレイ上のシート群に対しての加圧が生じる。
【００２２】
この搬送機構によれば、トレイからのシート取り出し時に、モータへの入力電流が負荷に対応する適値よりも必要以上に大きいと、上記反作用によりシート群に作用する圧力が高くなる。そして、このような高い圧力がシートの重送等を生じさせる原因となる。従って、この搬送機構を用いたシート搬送に際して、本発明を採用すると、重送等を抑えて、適切にシートを搬送することができる。
【００２３】
この他、上記制御手段は、制御出力の計測値に基準以上の変化が生じたことを条件に、モータの制御を、開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。負荷変動は、制御出力に影響を与える。従って、このように制御手段を構成すれば、負荷変動によって搬送中のシートが停止しないように、適切に制御系を閉ループ制御系から開ループ制御系に切り替えることができる。
【００２４】
具体的に、上記制御手段は、閉ループ制御系による制御として、その制御開始から、各時点での制御出力の目標値と制御出力の計測値とに基づき、目標値と計測値との偏差を抑えるようにモータを制御する処理を実行する構成にされてもよい。
【００２５】
更に言えば、制御手段は、上記計測値の基準以上の変化として、偏差に基準以上の変化が生じたことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００２６】
例えば、偏差の基準以上の変化として、偏差が閾値以上となる変化が生じたことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える。偏差に基づく制御系の切替によれば、適切なタイミングで制御系を切り替えることができる。
【００２７】
この他、制御手段は、上記偏差の基準以上の変化として、制御出力の計測値が制御出力の目標値よりも基準量以上大きくなる偏差の変化が生じたことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００２８】
制御出力の計測値が制御出力の目標値から大きく上方に乖離している環境では、その後も閉ループ制御を継続した場合、偏差を抑えるためにモータへの入力電流の急激な減少が生じる可能性がある。そして、このような入力電流の変動は、搬送中のシートが停止する可能性を高くする。従って、上述した条件で制御系の切替を行えば、搬送中のシートが停止する可能性を一層低くすることができる。
【００２９】
また、制御手段は、上記偏差に基準以上の変化が生じ、且つ、閉ループ制御系によるモータへの入力電流が所定値以上となったことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００３０】
例えば、制御手段は、制御出力の計測値が制御出力の目標値から大きく下方に乖離している状態で、閉ループ制御系によるモータへの入力電流が所定値以上となったことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にすることができる。ここで言う所定値としては、モータに入力可能な電流の上限値又はその近傍を一例に挙げることができる。
【００３１】
上記偏差に基準以上の変化が生じ、且つ、閉ループ制御系によるモータへの入力電流が所定値以上となるような状況としては、シート搬送装置が有するモータの能力では、負荷の上昇等に対して十分対応できていない状況が考えられる。
【００３２】
このような状況では、大きな負荷変動が生じた場合に（例えば負荷の急激な減少が生じた場合に）、制御が不安定になる。従って、制御手段が上述した条件で制御系の切替を行えば、搬送中のシートが停止する可能性を低くすることができる。
【００３３】
この他、負荷変動により搬送中のシートが停止する予兆は、制御出力の計測値の急激な変化にも現れる。従って、制御手段は、上記計測値の基準以上の変化として、制御出力の計測値についての時間微分が閾値以上となる計測値の変化が生じたことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００３４】
また、搬送経路において大きな負荷変動が生じる箇所は、搬送経路周辺の構造によって概ね定まる。従って、制御手段は、シートが搬送経路内の予め定められた切替位置に到達したことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。切替位置は、上記構造等によって定まるシートからローラに作用する負荷変動のパターンに基づいて設計者が定めることができる。
【００３５】
具体的に、搬送経路がシートを反転させるための湾曲領域を有する環境では、切替位置を、湾曲領域の上流側端部より下流に設定すればよい。また、このような環境では、シートが湾曲領域を抜けるときに生じる急激な負荷減少で、閉ループ制御では、モータへの入力電流が過度に下がってしまう可能性がある。従って、切替位置は、湾曲領域の下流側端部に設定されると好ましい。
【００３６】
また、制御手段は、制御出力の計測値からシートの搬送位置を特定し、当該特定されたシートの搬送位置に基づき、シートが切替位置に到達したことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００３７】
但し、ローラやモータの回転量の計測値からシートの搬送位置を特定する場合には、ローラに対するシートのスリップ等が生じたケースにおいて、その計測値から精度良くシートの搬送位置を特定することが難しい。
【００３８】
従って、シート搬送装置には、搬送経路の特定地点をシートが通過すると検知信号を出力するセンサを設けられてもよい。そして、制御手段は、センサから出力される検知信号に基づいて、シートが特定地点に対応する切替位置に到達したことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にすることができる。この構成によれば、シートの搬送位置に基づいた適切な制御系の切替を行うことができる。
【００３９】
また、上述の搬送機構としては、上記ローラとして、供給ローラと、搬送ローラと、を備えたものを一例に挙げることができる。供給ローラは、回転によりトレイから搬送対象のシートを取り出す。搬送ローラは、供給ローラよりも搬送経路の下流に位置して、トレイから搬送されてくるシートを、回転により更なる下流に搬送する。この搬送機構において、搬送経路の湾曲領域は、例えば、搬送ローラよりも上流に設けられる。
【００４０】
このような構成の搬送機構に対し、上記制御手段は、当該搬送機構がモータからの動力を受けて、次の第一の動作及び第二の動作を実行するように、モータを制御する構成にされてもよい。
【００４１】
第一の動作は、搬送ローラを、シートが下流に搬送される正回転方向とは逆方向に回転させた状態、又は、搬送ローラを停止させた状態で、供給ローラを、シートが下流に搬送される正回転方向に回転させる動作である。また、第二の動作は、第一の動作後に、搬送ローラを正回転させる動作である。
【００４２】
付言すれば、制御手段は、シートがトレイから取り出されてからシートが搬送ローラに到達して第一の動作が終了するまでの期間において、上記事象が発生したことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００４３】
上記第一の動作によれば、トレイから取り出されたシートは、搬送ローラによるシート取込位置に突き当てられて、シートの位置合わせが行われる。この位置合わせは、一般的にレジスト（レジストレーション）と呼ばれる。例えばプリンタ装置における位置合わせは、シートを画像形成位置に正確に搬送するために行われる。
【００４４】
しかしながら、搬送中にシートが停止してしまう等して、位置合わせが正確に行われない場合には、その後の処理に悪影響を与える。一方、このような問題を抑えるために、シート搬送初期から開ループ制御系によるモータの制御を行うと、上述したようにシートの重送等が生じ易くなる。
【００４５】
従って、シートがトレイから取り出されてからシートが搬送ローラに到達して第一の動作が終了するまでの期間において、状況に応じて制御系を切り替えるように制御手段を構成すれば、トレイからのシート搬送時に生じる問題及び位置合わせに関する問題の両者の発生を適切に抑えることができる。
【００４６】
また、このシート搬送装置は、湾曲領域の下流側端部に、シートの先頭が通過すると検知信号を出力するセンサを備えた構成にされてもよい。この他、制御手段は、センサから検知信号が出力されたことを条件に、モータの制御を開ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００４７】
この他、制御手段は、第一の動作によってシートの先頭が搬送ローラに到達するまでに必要な搬送量よりも所定量多くシートが搬送されるように、モータを制御する構成にされてもよい。更に、この制御手段は、第一の動作終了後、開ループ制御系及び閉ループ制御系の内、第一の動作終了時と同じ制御系によるモータの制御を開始することにより、搬送機構に第二の動作を実行させて、シートの搬送ローラの下流への搬送を実現する構成にされてもよい。
【００４８】
別例として、制御手段は、シートが搬送ローラに到達した後、モータへの入力電流の積分値が予め上限値に到達するまで、第一の動作が継続されるようにモータを制御し、積分値が上限値に到達すると、搬送機構に第二の動作を実行させるための制御として、開ループ制御系及び閉ループ制御系の内、第一の動作終了時と同じ制御系によるモータの制御を開始することにより、シートの搬送ローラの下流への搬送を実現する構成にされてもよい。これらの制御によれば、シートの位置合わせを十分に行うことができる。
【００４９】
この他、制御手段は、開ループ制御系による第一の動作終了後には、搬送機構に第二の動作を実行させるための開ループ制御系によるモータの制御を開始し、その後、所定の閉ループ制御開始条件が満足されると、モータの制御を、閉ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００５０】
この制御によれば、搬送ローラの回転によるシート搬送開始後、閉ループ制御によって、所望の位置に正確に搬送対象のシートを停止させることができる。
具体的に、制御手段は、第一の動作終了後の開ループ制御系によるモータの制御を開始した後のシートの搬送過程において、次のように制御系を切り替える構成にされてもよい。
【００５１】
第一例として、制御手段は、上記搬送過程におけるシートの残り搬送量が所定搬送量に到達すると、閉ループ制御開始条件が満足されたとして、モータの制御を、閉ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００５２】
第二例として、制御手段は、搬送過程の開始からシートが所定量搬送されると、又は、搬送過程の開始から所定時間が経過すると、閉ループ制御開始条件が満足されたとして、モータの制御を、閉ループ制御系による制御に切り替える構成にされてもよい。
【００５３】
この他、制御手段は、開ループ制御系による制御として、モータへの入力電流を固定値に保持する制御を行う構成にされてもよい。更に言えば、制御手段は、第一の動作終了前後で開ループ制御系によるモータの制御を行う際には、第一の動作終了前後で固定値を切り替える構成にされてもよい。具体的に、制御手段は、第一の動作終了後のシートの搬送時に用いる固定値を、第一の動作終了前の固定値より低く設定する構成にされてもよい。
【００５４】
また、第一の動作が終了するまでは搬送ローラを正回転方向に対して逆回転させ、第一の動作の終了後には搬送ローラを正回転させるために、制御手段が、第一の動作終了前後で、モータの回転方向を切り替える場合、開ループ制御系による制御は、次のような内容とすることができる。
【００５５】
即ち、開ループ制御系によるモータの制御は、第一の動作が終了する前には、モータへの入力電流をゼロまで徐々に下げ、第一の動作終了後には、入力電流を徐々に上げる過程を含むものとすることができる。この制御によれば、回転方向の切替時に大きな衝撃やその衝撃音が生じるのを抑えることができる。
【００５６】
また、上述した本発明のシート搬送装置は、画像形成システムの構成要素として採用することができる。即ち、画像形成システムは、本発明のシート搬送装置と、画像形成装置と、を備えた構成とすることができる。画像形成装置は、本発明のシート搬送装置により搬送されるシートに対して画像を形成するといった具合である。本発明のシート搬送装置を採用すれば、負荷変動による搬送異常が生じにくい小型で高性能な画像形成システムを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】プリンタ装置１の構成を表すブロック図である。
【図２】キャリッジ搬送機構４０及び用紙搬送機構６０の構成を表す図である。
【図３】ＰＦモータ８１からの動力伝達系に関する説明図である。
【図４】ＣＰＵ１１が実行する印刷制御処理を表すフローチャートである。
【図５】ＰＦモータ制御部３５が実行する給紙制御処理を表すフローチャートである。
【図６】給紙制御処理における目標位置軌跡や電流指令値等を示すグラフ群である。
【図７】ＰＦモータ制御部３５が実行する頭出し制御処理を表すフローチャートである。
【図８】頭出し制御処理における目標位置軌跡や電流指令値等を示すグラフ群である。
【図９】変形例におけるＰＦモータ制御部３５の構成を表す機能ブロック図である。
【図１０】第二実施例における給紙制御処理を表すフローチャートである。
【図１１】第三実施例における給紙制御処理を表すフローチャートである。
【図１２】第四実施例における給紙制御処理を表すフローチャートである。
【図１３】第四実施例における頭出し制御処理を表すフローチャートである。
【図１４】第五実施例における給紙制御処理を表すフローチャートである。
【図１５】頭出し制御処理前後の開ループ制御における電流指令値Ｕの変化を示すグラフ群である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
［第一実施例］
本実施例のプリンタ装置１は、用紙Ｑを搬送し、この用紙Ｑにインク液滴を吐出して画像を形成する所謂インクジェットプリンタである。このプリンタ装置１は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、ＥＥＰＲＯＭ１５と、ユーザインタフェース１７と、接続インタフェース１９と、ヘッド制御部２０と、モータ制御部３０と、を備える。
【００５９】
このプリンタ装置１は、更に、用紙Ｑに画像を形成するための構成として、記録ヘッド２１と、駆動回路２３と、を備える。また、記録ヘッド２１を主走査方向に搬送するための構成として、キャリッジ搬送機構４０と、ＣＲモータ５１と、駆動回路５３と、リニアエンコーダ５５と、計測回路５７とを備える。プリンタ装置１は、リニアエンコーダ５５及び計測回路５７によって、記録ヘッド２１を搭載するキャリッジ４１の変位を観測することが可能である。
【００６０】
この他、プリンタ装置１は、用紙Ｑを主走査方向とは直交する副走査方向に搬送するための構成として、用紙搬送機構６０と、ＰＦモータ８１と、駆動回路８３と、ロータリエンコーダ８５と、計測回路８７と、センサ８９とを備える。プリンタ装置１は、ロータリエンコーダ８５及び計測回路８７、並びに、センサ８９によって、用紙Ｑの搬送状態を観測することが可能である。
【００６１】
詳述すると、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２が記憶するプログラムに従う処理を実行することにより、プリンタ装置１を統括制御して、各種機能を実現する。ＲＯＭ１２は、各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１による処理実行時に、作業用メモリとして使用される。ＥＥＰＲＯＭ１５は、電気的にデータ書換可能な不揮発性メモリとして、設定情報等を記憶する。
【００６２】
ユーザインタフェース１７は、プリンタ装置１を利用するユーザに向けて各種情報を表示するためのディスプレイ、及び、ユーザからプリンタ装置１への各種操作情報を受け付けるための操作デバイスを備える。
【００６３】
接続インタフェース１９は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）３とプリンタ装置１とを接続するためのインタフェース（例えばＵＳＢインタフェース）であり、ＰＣ３からの印刷命令や印刷対象データを受信可能に構成される。
【００６４】
ＣＰＵ１１は、接続インタフェース１９を通じてＰＣ３から印刷命令及び印刷対象データを受信すると、印刷制御処理（図４参照。詳細後述）を実行し、ヘッド制御部２０及びモータ制御部３０に指令入力する。これによって、ヘッド制御部２０に、記録ヘッド２１からのインク液滴の吐出制御を実行させ、モータ制御部３０に、ＣＲモータ５１及びＰＦモータ８１の制御によるキャリッジ４１及び用紙Ｑの搬送制御を実行させる。これらの制御によって、用紙Ｑには、上記印刷対象データに基づく画像が形成される。
【００６５】
記録ヘッド２１は、インク液滴を吐出するためのノズルが複数配列された周知のインクジェットヘッドである。この記録ヘッド２１は、駆動回路２３により駆動されて、ノズル面に対向する用紙Ｑにインク液滴を吐出する。
【００６６】
ヘッド制御部２０は、ＣＰＵ１１からの指令に基づき、用紙Ｑに印刷対象データに基づく画像が形成されるように、駆動回路２３に対して制御信号を入力するものである。ヘッド制御部２０は、上記制御信号の入力によって、インク液滴の吐出制御を実現する。
【００６７】
一方、キャリッジ搬送機構４０は、ＣＲモータ５１に駆動されて、記録ヘッド２１を搭載するキャリッジ４１を主走査方向（図２紙面法線方向）に搬送するものである。このキャリッジ搬送機構４０は、周知のキャリッジ搬送機構と同様、主走査方向に延びるガイドレール４５，４７にキャリッジ４１が支持された構成にされる。
【００６８】
キャリッジ４１は、図２に示すように、主走査方向に延びる溝４１Ａ，４１Ｂを下面部に備え、溝４１Ａ，４１Ｂにガイドレール４５，４７が挿入されるようにして、ガイドレール４５，４７上に設置される。このガイドレール４５，４７により、キャリッジ４１は主走査方向に制限されて移動する。キャリッジ４１は、このように移動を制限された状態で、ＣＲモータ５１からの動力を受けることにより、主走査方向（図２紙面法線方向）に往復運動する。キャリッジ４１は、例えば、ＣＲモータ５１からの動力を、周知のベルト機構を介して受けて、主走査方向に往復運動する。
【００６９】
また、キャリッジ４１は、上面部に、主走査方向に延びる溝４１Ｃを備える。溝４１Ｃには、エンコーダスケール５５Ａを読取可能な光学センサ（図示せず）が固定配置される。上述したリニアエンコーダ５５（図１参照）は、この溝４１Ｃに挿入されるエンコーダスケール５５Ａと光学センサとを備えた構成にされる。
【００７０】
エンコーダスケール５５Ａは、キャリッジ４１とは独立して設けられる。従って、キャリッジ４１が主走査方向に移動すると、キャリッジ４１と共に移動する光学センサとエンコーダスケール５５Ａとの相対位置が変化する。リニアエンコーダ５５は、この光学センサでエンコーダスケール５５Ａの目盛りを読み取ることにより、エンコーダ信号としてキャリッジ４１の主走査方向の変位に応じたパルス信号を出力する。
【００７１】
計測回路５７（図１参照）は、このリニアエンコーダ５５から出力されるエンコーダ信号に基づき、主走査方向におけるキャリッジ４１の位置及び速度を計測する。そして、これら位置及び速度の計測値を、モータ制御部３０に入力する。
【００７２】
モータ制御部３０は、ＣＲモータ制御部３１及びＰＦモータ制御部３５を備える。計測回路５７からのキャリッジ４１の位置及び速度の計測値は、このＣＲモータ制御部３１に入力される。キャリッジ４１の搬送制御は、ＣＲモータ制御部３１により実現される。
【００７３】
詳述すると、ＣＲモータ制御部３１は、計測回路５７により計測されたキャリッジ４１の位置及び速度に基づいたＣＲモータ５１に対する閉ループ制御（フィードバック制御）により、キャリッジ４１の主走査方向への搬送制御を行う。
【００７４】
ＣＲモータ制御部３１は、ＣＰＵ１１からの指令に従って動作し、計測回路５７による計測値と、その目標値との偏差に対応した電流指令値を算出する。そして、電流指令値に対応するＰＷＭ信号を、駆動回路５３に入力し、直流モータであるＣＲモータ５１を制御する。駆動回路５３は、ＣＲモータ制御部３１から入力されるＰＷＭ信号に従って、ＰＷＭ信号のデューティー比に対応する電流をＣＲモータ５１に入力し、ＣＲモータ５１を駆動する。以上の流れによって、ＣＲモータ制御部３１は、キャリッジ４１の搬送制御を実現する。
【００７５】
一方、ＰＦモータ制御部３５は、ＣＰＵ１１からの指令に従って、駆動回路８３に対する入力信号としてのＰＷＭ信号を生成し、直流モータであるＰＦモータ８１を制御する。駆動回路８３は、ＰＦモータ制御部３５から入力されるＰＷＭ信号に従って、ＰＷＭ信号のデューティー比に対応する電流をＰＦモータ８１に入力し、ＰＦモータ８１を駆動する。以上の流れによって、ＰＦモータ制御部３５は、用紙搬送機構６０を介した用紙Ｑの搬送制御を実現する（詳細後述）。
【００７６】
このＰＦモータ８１からの動力を受けて動作する用紙搬送機構６０は、図２に示すように、主走査方向（図２紙面法線方向）にそれぞれが平行な軸を有するローラ６２，６４，６５，６６，６７を備える。用紙搬送機構６０は、給紙トレイ６１に載置された用紙Ｑを、これらローラ６２，６４，６５，６６，６７の回転により副走査方向に搬送する。そして、この搬送動作により、用紙Ｑを記録ヘッド２１によるインク液滴の吐出位置（画像形成位置）に送り出し、記録ヘッド２１から吐出されるインク液滴により画像形成された用紙Ｑを図示しない排紙トレイに排出する。
【００７７】
詳述すると、用紙搬送機構６０は、給紙トレイ６１と、給紙ローラ６２と、アーム６３と、搬送ローラ６４と、ピンチローラ６５と、排紙ローラ６６と、拍車ローラ６７とを備える。更に、この用紙搬送機構６０は、用紙搬送路を構成する部材として、分離バンク７１と、Ｕターンガイド７３と、支持部材７５と、プラテン７７とを備える。
【００７８】
給紙トレイ６１には、複数枚の用紙Ｑが積層された状態で収容される。アーム６３は、下端部において給紙ローラ６２を回転可能な状態で保持する。このアーム６３は、給紙ローラ６２の保持点から上方に離れた地点（上端部）に回動軸Ｏを有し、この回動軸Ｏを中心に回動可能な構成にされる。
【００７９】
アーム６３は、自重により、給紙トレイ６１底面側へと回動し、給紙ローラ６２を給紙トレイ６１が収容する用紙Ｑの表面に押し当てる。このアーム６３は、自重に加えてバネ（図示せず）の力を利用して、給紙ローラ６２を給紙トレイ６１が収容する用紙Ｑの表面に押し当てる構成にされてもよい。
【００８０】
給紙ローラ６２は、ＰＦモータ８１からの動力を、用紙搬送機構６０が備える動力伝達機構６０Ａ（図３参照）を介して受けて回転する。図３上段及び中段に示すように、用紙搬送機構６０では、給紙ローラ６２が用紙Ｑに押し当たった状態で正回転することによって、用紙Ｑに、給紙ローラ６２から副走査方向への力が作用する。これにより、用紙Ｑが給紙トレイ６１から用紙搬送路に送り出される。本明細書では、用紙Ｑが用紙搬送路下流に搬送される方向に、ローラ６２，６４，６５，６６，６７が回転することを、特に、ローラが「正回転」すると表現する。給紙ローラ６２の正回転方向は、図３上段及び中段において給紙ローラ６２の描写領域周囲に示す太線矢印方向である。
【００８１】
給紙トレイ６１から用紙搬送路に送り出された用紙Ｑは、分離バンク７１により構成される用紙搬送路の上流領域を通過し、図３上段に示すように、Ｕターンガイド７３及び支持部材７５により構成される用紙搬送路の湾曲領域Ｒ１に進入する。
【００８２】
分離バンク７１は、給紙トレイ６１から複数枚の用紙Ｑが重送されないように、これら複数枚の用紙Ｑの内、最上層の用紙Ｑ一枚のみを分離するためのものである。分離バンク７１は、重送を抑えるための爪を備える。尚、分離バンク７１は、重送を抑える機能を果たすために、爪の代わりとしてゴムなどの高摩擦部材を備えてもよい。
【００８３】
また、Ｕターンガイド７３は、支持部材７５と共に、上流から搬送されてきた用紙Ｑを、反転させるようにして、給紙トレイ６１の上方に位置する搬送ローラ６４とピンチローラ６５との間のニップ部ＮＰに搬送するためのものである。即ち、Ｕターンガイド７３によって、給紙トレイ６１上を移動する用紙Ｑの搬送方向は反転する。給紙トレイ６１から搬送されてきた用紙Ｑは、このＵターンガイド７３及び支持部材７５により案内されて、図３中段に示すように、湾曲した状態で搬送ローラ６４とピンチローラ６５との間のニップ部ＮＰに搬送される。
【００８４】
支持部材７５は、Ｕターンガイド７３により移動を規制されて、湾曲しながら搬送されてきた用紙Ｑを下方から支持して、ニップ部ＮＰに導く。本実施例のプリンタ装置１は、図示しない手差しトレイからの用紙Ｑの搬送経路Ｒ２が設けられており、湾曲領域Ｒ１及び上記搬送経路Ｒ２は、この支持部材７５の上方で合流する。支持部材７５は、この手差しトレイを移動する用紙Ｑについても、これを下方から支持してニップ部ＮＰに導く。
【００８５】
また、支持部材７５の上部には、用紙Ｑの先端が下流に通過したことを検知するためのセンサ８９（所謂レジストセンサ）が設けられている。センサ８９は、主走査方向に平行な軸を中心に回動可能な部材８９Ａを備えている。この部材８９Ａは、搬送経路上流から搬送されてくる用紙Ｑからの作用により、回動して押し倒される。
【００８６】
図２には、部材８９Ａが倒されていない状態、及び、倒された状態の夫々を点線で示す。センサ８９は、部材８９Ａが倒されていない状態にあるとき、ハイ信号を出力し、部材８９Ａが倒された状態にあるとき、ロウ信号を出力する（図６最下段参照）。
【００８７】
このセンサ８９からの出力信号（センサ信号）は、図１に示すように、ＰＦモータ制御部３５に入力される。用紙Ｑは、このセンサ８９を押し倒す過程を経て、下流のニップ部ＮＰまで搬送される。
【００８８】
一方、搬送ローラ６４及びピンチローラ６５（図２参照）は、互いに接触するように対向配置される。上記ニップ部ＮＰは、搬送ローラ６４とピンチローラ６５との接点である。
【００８９】
この搬送ローラ６４は、ＰＦモータ８１からの動力を、動力伝達機構６０Ａを介して受けて回転する。ピンチローラ６５は、この搬送ローラ６４の回転に伴って従動回転する。給紙ローラ６２が正回転して用紙Ｑが給紙トレイ６１から用紙搬送路下流に搬送されるとき、搬送ローラ６４は、ＰＦモータ８１の動力を動力伝達機構６０Ａ受けて、図３上段及び中段に示すように、正回転方向とは逆方向に回転（逆回転）する。搬送ローラ６４の逆回転方向は、図３上段及び中段において、搬送ローラ６４の描写領域周囲に示す太線矢印方向である。
【００９０】
搬送ローラ６４の逆回転により、給紙ローラ６２から搬送されてきた用紙Ｑは、図３中段に示すように、ニップ部ＮＰにおいて下流への移動を阻止され、ニップ部ＮＰに突き当てられる。用紙Ｑは、この突き当てにより斜行補正される。
【００９１】
また、用紙Ｑは、この突き当てにより、Ｕターンガイド７３に沿って撓んだ状態で、先端がニップ部ＮＰ近傍に位置合わせされた状態にされる。本実施例では、このようにして、用紙Ｑに対するレジスト動作（レジストレーション）が実現される。
【００９２】
突き当てによるレジスト動作が完了すると、ＰＦモータ制御部３５の制御によってＰＦモータ８１の回転方向が切り替わることにより、搬送ローラ６４は、正回転する。搬送ローラ６４の正回転により、用紙Ｑは、図３下段に示すように、搬送ローラ６４とピンチローラ６５との間のニップ部ＮＰから取り込まれて、搬送ローラ６４とピンチローラ６５との間において挟持された状態で用紙搬送路下流に搬送される。
【００９３】
尚、本明細書では、ＰＦモータ８１の回転方向の内、給紙ローラ６２が正回転する方向（搬送ローラ６４が逆回転する方向）を「正回転」方向と表現し、搬送ローラ６４が正回転する方向を「負回転」方向と表現する。尚、図３において、給紙ローラ６２の正回転する方向と搬送ローラ６４の逆回転する方向とが同一である点、及びローラ６２，６４，６５，６６，６７の回転方向と、ＰＦモータ８１の回転方向との間において、「正回転」方向の定義が異なる点に留意されたい。
【００９４】
動力伝達機構６０Ａは、ＰＦモータ８１が正回転するときには、給紙ローラ６２及び搬送ローラ６４の両者に、ＰＦモータ８１の動力を伝達する。一方、ＰＦモータ８１が負回転するときには、給紙ローラ６２に対して動力を伝達せず、搬送ローラ６４に動力を伝達する。本実施例の動力伝達機構６０Ａは、このようにＰＦモータ８１の回転方向に応じて動力伝達経路を切り替える構成にされる。
【００９５】
また、搬送ローラ６４及びピンチローラ６５が設置された位置よりも用紙搬送路下流には、用紙Ｑを支持するプラテン７７が設けられている。搬送ローラ６４から下流へ搬送される用紙Ｑは、このプラテン７７の支持面に沿って下流に移動する。このプラテン７７に支持される用紙Ｑに、記録ヘッド２１がインク液滴を吐出することにより、用紙Ｑには画像が形成される。
【００９６】
この他、排紙ローラ６６及び拍車ローラ６７は、図２に示すように、プラテン７７の下流において、互いに対向配置されている。排紙ローラ６６は、搬送ローラ６４と図示しないベルトにて連結されている。つまり、搬送ローラ６４が回転することにより、ベルトがその駆動力を排紙ローラ６６に伝達して排紙ローラ６６が回転する。また、拍車ローラ６７は、この排紙ローラ６６に対して従動回転する。
【００９７】
プラテン７７に沿って下流に搬送された用紙Ｑは、排紙ローラ６６と拍車ローラ６７との間に挟持されて、排紙ローラ６６の回転により更に下流に搬送される。その後、用紙Ｑは、排紙トレイ（図示せず）に排出される。
【００９８】
また、用紙搬送機構６０における用紙Ｑの搬送状態を観測するためのロータリエンコーダ８５は、ＰＦモータ８１から搬送ローラ６４までの動力伝達経路又は搬送ローラ６４の同軸上に設置されることで、ＰＦモータ８１又は搬送ローラ６４の回転量を計測可能な構成にされる。
【００９９】
具体的に、ロータリエンコーダ８５は、インクリメンタル型のロータリエンコーダとして構成される。このロータリエンコーダ８５からは、ＰＦモータ８１又は搬送ローラ６４の回転に応じたパルス信号（エンコーダ信号）が出力され、その出力信号は、計測回路８７に入力される。
【０１００】
計測回路８７は、ロータリエンコーダ８５から入力されるエンコーダ信号に基づいて、ＰＦモータ８１の回転量及び回転速度を計測し、回転量及び回転速度についての計測値を、ＰＦモータ制御部３５に入力する。
【０１０１】
尚、本実施例のプリンタ装置１においては、ＰＦモータ８１からの動力が伝達される状態で、ＰＦモータ８１、搬送ローラ６４、及び、給紙ローラ６２の回転量には比例関係が成立する。このため、本実施例では、計測回路８７が、ロータリエンコーダ８５の設置位置に依らず、ＰＦモータ８１の回転量及び回転速度を計測するものとして、話を進める。
【０１０２】
ＰＦモータ制御部３５は、この計測回路８７から得られるＰＦモータ８１の回転量及び回転速度に基づく、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御又は開ループ制御により、給紙ローラ６２、搬送ローラ６４及び排紙ローラ６６による用紙Ｑの搬送制御を実現する。本実施例のプリンタ装置１によれば、ＰＦモータ８１に対する制御が、必要に応じて、閉ループ制御から開ループ制御に切り替えられる。このような特徴を有する制御の手順、及び、この制御を実現するためのプリンタ装置１の構成について、以下では、段階的に説明する。
【０１０３】
［印刷制御処理］
ＰＣ３から印刷命令及び印刷対象データを受信すると、ＣＰＵ１１が実行する印刷制御処理の詳細を、図４を用いて最初に説明する。ＣＰＵ１１は、給紙トレイ６１から送り出された用紙Ｑに画像を形成する場合、図４に示す印刷制御処理を開始する。印刷対象データが用紙複数枚分のデータである場合、ＣＰＵ１１は、用紙一枚毎に、この印刷制御処理を実行する。
【０１０４】
印刷制御処理を開始すると、ＣＰＵ１１は、ＰＦモータ制御部３５に対し、給紙制御処理を実行するように指令入力する（Ｓ１１０）。給紙制御処理は、ＰＦモータ８１を介して給紙ローラ６２及び搬送ローラ６４の回転を制御し、これによって用紙Ｑの一枚を、給紙トレイ６１から取り出してニップ部ＮＰに突き当てるように搬送する処理のことである。この処理により、搬送対象の用紙Ｑは斜行補正され、ニップ部ＮＰに位置合わせされる。
【０１０５】
ＣＰＵ１１は、この指令入力後、給紙制御処理が終了するまで待機する（Ｓ１２０）。そして、給紙制御処理が終了すると（Ｓ１２０でＹｅｓ）、Ｓ１３０に移行する。
Ｓ１３０において、ＣＰＵ１１は、ＰＦモータ制御部３５に、頭出し制御処理を実行するように指令入力する。頭出し制御処理は、ＰＦモータ８１を介して搬送ローラ６４の回転を制御し、これによって用紙Ｑをニップ部ＮＰから用紙搬送路の下流へと搬送して、用紙Ｑの頭出しを実現する処理である。周知のように、頭出しは、用紙Ｑにおける画像形成対象領域の始点を、記録ヘッド２１によるインク液滴吐出位置（画像形成位置）に配置するように、用紙Ｑを搬送する動作のことである。
【０１０６】
用紙Ｑを高い位置精度で頭出しできるか否かは、用紙Ｑに形成される画像の品質に影響を与える。頭出し前に用紙Ｑの位置合わせ（レジスト動作）を行うのは、用紙Ｑを高い位置精度で頭出しできるようにするためである。
【０１０７】
Ｓ１３０では、指令入力に伴う動作として、ＰＦモータ制御部３５に対し、頭出しに必要なＰＦモータ８１の回転量（即ち「頭出し量」）を設定する動作を行う。
ＣＰＵ１１は、Ｓ１３０での処理を終えると、ＰＦモータ制御部３５による頭出し制御処理が終了するまで待機する（Ｓ１４０）。そして、頭出し制御処理が終了すると（Ｓ１４０でＹｅｓ）、１パス分の画像形成処理を実行する（Ｓ１５０）。
【０１０８】
ここで言う１パス分の画像形成処理は、ヘッド制御部２０及びＣＲモータ制御部３１に指令入力して、キャリッジ４１を、現在位置に対応するキャリッジ搬送路の折返し地点から主走査方向下流の折返し地点まで片道分（１パス分）搬送する一方、キャリッジ４１が上方を通過する用紙Ｑの領域（１パス分の領域）に、記録ヘッド２１がインク液滴を吐出して画像を形成する処理のことである。この画像形成処理により、用紙Ｑには、上記１パス分の領域である副走査方向所定幅の領域において主走査方向にライン状の画像（ライン画像）が形成される。
【０１０９】
また、１パス分の画像形成処理が終了すると、ＣＰＵ１１は、Ｓ１６０に移行して、１パス分の用紙搬送処理を実行する。ここで言う１パス分の用紙搬送処理は、ＣＰＵ１１がＰＦモータ制御部３５に指令入力して、上記１パス分の画像形成処理において用紙Ｑに形成されたライン画像の副走査方向の幅（上記所定幅）に対応する距離、用紙Ｑを副走査方向下流に搬送する処理のことである。この指令入力によりＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１を介して搬送ローラ６４の回転を制御し、用紙Ｑが上記距離搬送される量だけ搬送ローラ６４を回転させる。これにより、用紙Ｑは１パス分下流に搬送される。
【０１１０】
ＣＰＵ１１は、このような１パス分の画像形成処理と１パス分の用紙搬送処理を交互に繰り返し実行して、用紙Ｑの画像形成対象領域全体に画像形成を行う（Ｓ１５０，Ｓ１６０，Ｓ１７０）。そして、画像形成対象領域全体に対する画像形成が完了すると（Ｓ１７０でＹｅｓ）、ＰＦモータ制御部３５に対する指令入力によって、ＰＦモータ制御部３５に、用紙Ｑが排紙トレイに排出されるようにＰＦモータ８１を制御させる（Ｓ１８０）。
【０１１１】
そして、用紙Ｑの排出が終了すると（Ｓ１９０でＹｅｓ）、当該印刷制御処理を終了する。本実施例のプリンタ装置１では、このような内容の印刷制御処理を実行する。続いて、ＰＦモータ制御部３５がＣＰＵ１１からの指令（Ｓ１１０）に従って実行する給紙制御処理の詳細を、図５を用いて説明する。
【０１１２】
［給紙制御処理］
給紙制御処理を開始すると、ＰＦモータ制御部３５は、まずＰＦモータ８１に対する閉ループ制御を開始する。ＰＦモータ制御部３５は、この閉ループ制御の開始により、給紙ローラ６２が正回転し、この回転によって用紙Ｑが給紙トレイ６１から一枚に分離されて用紙搬送路下流に搬送されるような用紙Ｑの搬送制御を実現する（Ｓ２１０）。
【０１１３】
具体的に、Ｓ２１０では、ＰＦモータ制御部３５は、計測回路８７から得られるＰＦモータ８１の回転量の計測値である回転位置Ｘと、この回転位置Ｘについての目標値である目標位置Ｘｒとの偏差Ｅ＝Ｘｒ−Ｘを算出する。この回転位置Ｘは、給紙制御処理開始直前のＰＦモータ８１の回転位置を原点（Ｘ＝０）とするものであり、この原点からの回転量に対応する。この回転位置Ｘは、ＰＦモータ８１が正回転方向に回転すると、正方向に増加する値として定義される。
【０１１４】
更に、Ｓ２１０では、ＰＦモータ制御部３５は、偏差Ｅに対応した電流指令値Ｕを算出する。具体的には、偏差Ｅをゼロに抑える方向の電流指令値Ｕを算出する。電流指令値Ｕの算出には、例えば、ＰＩＤ制御器（比例積分微分制御器）が用いられる。ＰＦモータ制御部３５は、この電流指令値Ｕに対応するデューティー比のＰＷＭ信号を、駆動回路８３に入力することにより、電流指令値Ｕに対応する電流をＰＦモータ８１に入力する。これによりＰＦモータ８１を負荷に応じた出力で正回転させる。
【０１１５】
ＰＦモータ制御部３５は、これら手順の繰り返しによって、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御としての位置制御を、給紙トレイ６１から取り出された用紙Ｑの先端がセンサ８９の設置位置を通過するまで、継続的に実行する（Ｓ２１０，Ｓ２２０）。
【０１１６】
即ち、ＰＦモータ制御部３５は、上記閉ループ制御により、ＰＦモータ８１の回転位置Ｘが、目標位置軌跡に追従するように、ＰＦモータ８１を正回転させ、給紙ローラ６２を正回転させる。目標位置軌跡は、各時点（時間Ｔ）での目標位置Ｘｒの軌跡のことである。目標位置軌跡の詳細については、図６を用いて後述する。
【０１１７】
ＰＦモータ制御部３５は、用紙Ｑの先頭がセンサ８９の設置位置を通過することで、センサ８９からの出力信号において立下りエッジを検出すると（Ｓ２２０でＹｅｓ）、給紙制御処理でのモータ制御を終了する回転位置Ｘである終了位置Ｘ１を設定する（Ｓ２３０）。
【０１１８】
用紙Ｑの先端がセンサ８９の設置位置を通過すると、センサ８９からの出力信号（センサ信号）はハイ信号からロウ信号に切り替わる。ここで言う立下りエッジは、この用紙Ｑの通過に伴うハイ信号からロウ信号への立下りエッジのことである。ＰＦモータ制御部３５は、この立下りエッジを検出することにより、用紙Ｑの通過を検出する（Ｓ２２０）。
【０１１９】
また、Ｓ２３０では、ＰＦモータ制御部３５は、計測回路８７から得られる現在の回転位置Ｘに、所定のマージン量δＸを加算した値を、終了位置Ｘ１＝Ｘ＋δＸに設定する。上記立下りエッジが現れる時点での用紙Ｑの位置から、その用紙Ｑの先頭がニップ部ＮＰに到達するまでのＰＦモータ８１の回転量Ｄは、用紙Ｑと給紙ローラ６２との間に滑りがない場合、一定に定まる。用紙Ｑと給紙ローラ６２との滑りを考慮してマージン量δＸは、この回転量Ｄよりも一定量δＤ大きい量に定められる。
【０１２０】
即ち、Ｓ２３０では、給紙制御処理によって、用紙Ｑの先頭がニップ部ＮＰに到達するまでに必要なＰＦモータ８１の回転量（又は回転位置）Ｘ＋Ｄよりも所定量多い量Ｘ＋Ｄ＋δＤ＝Ｘ＋δＸ、ＰＦモータ８１が回転し、用紙Ｑが上記回転量（又は回転位置）Ｘ＋δＸ分に対応する距離分搬送されるように、ＰＦモータ制御部３５は、終了位置Ｘ１を設定する。
【０１２１】
その後、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１に対する制御を、開ループ制御に切り替える。そして、ＰＦモータ制御部３５は、この開ループ制御を、計測回路８７から得られる回転位置Ｘが終了位置Ｘ１を超えるまで繰り返し実行する（Ｓ２４０，Ｓ２５０）。
【０１２２】
具体的に、開ループ制御では、ＰＦモータ制御部３５は、予め定められた一定の電流指令値Ｕ１に対応するデューティー比のＰＷＭ信号を、駆動回路８３に入力することにより、電流指令値Ｕ１に対応する一定電流をＰＦモータ８１に入力する。即ち、開ループ制御では、ＰＦモータ８１への入力電流を固定値に保持するように、ＰＦモータ８１の制御を行う。
【０１２３】
この電流指令値Ｕ１は、ＰＦモータ８１に入力可能な電流の上限値を基準に、設計者によって定められる。例えば、電流指令値Ｕ１は、ＰＦモータ８１に入力可能な電流の上限値又はその近くに設定される。このような電流指令値Ｕ１の設定によって、開ループ制御では、ＰＦモータ８１が上限又は上限近くの出力で給紙ローラ６２を駆動し、用紙Ｑを搬送する。
【０１２４】
そして、計測回路８７から得られる回転位置Ｘが終了位置Ｘ１を超えると（Ｓ２４０でＹｅｓ）、ＰＦモータ制御部３５は、当該給紙制御処理を終了する。尚、給紙制御処理の終了は、ただちにＣＰＵ１１に伝えられる。
【０１２５】
図６には、給紙制御処理において用いられる目標位置軌跡等を示す。図６の１段目（最上段）は、横軸を時間Ｔ、縦軸を目標位置Ｘｒとするグラフである。このグラフには、給紙制御処理における閉ループ制御の実行時（Ｓ２１０，Ｓ２２０）において用いられる目標位置軌跡の概略を実線で示す。
【０１２６】
尚、本実施例においては、ＰＦモータ８１の制御が開ループ制御に切り替えられる時点以降の目標位置軌跡については、不要である。但し、図６の１段目には、従来のように仮に閉ループ制御が継続される場合の目標位置軌跡を参考のために破線で表す。
【０１２７】
後述する第四実施例及び第五実施例では、閉ループ制御から開ループ制御への切替が行われない場合もある。これらの実施例においては、閉ループ制御から開ループ制御への切替が行われない場合、実線に加えて破線で示す目標位置軌跡に従う閉ループ制御が行われる。
【０１２８】
この目標位置軌跡は、給紙トレイ６１から取り出された用紙Ｑの先端がニップ部ＮＰに到達し、この状態から上記レジスト動作のためにＰＦモータ８１が更に所定量δＤ回転し、その後に、ＰＦモータ８１の回転が停止して給紙ローラ６２の回転が停止するような軌跡に設定される。
【０１２９】
また、図６の２段目は、横軸を時間Ｔ、縦軸を目標速度Ｖｒとするグラフである。このグラフにおいては、上記目標位置軌跡の微分である目標速度軌跡の概略を実線で示す。また、目標位置軌跡の破線部分に対応する目標速度軌跡を、このグラフにおいても同じく破線で示す。この図からも理解できるように、目標位置軌跡は、ＰＦモータ８１及び給紙ローラ６２が制御開始時点から徐々に加速回転し、その後定速回転するように設定される。
【０１３０】
この他、図６の３段目は、横軸を時間Ｔ、縦軸を電流指令値Ｕとするグラフである。このグラフには、上記目標位置軌跡に従う閉ループ制御が行われた際に算出される電流指令値Ｕの例を、破線により示す。また、このグラフには、開ループ制御が行われている期間の電流指令値Ｕを実線で表す。
【０１３１】
更に、図６の４段目（最下段）は、センサ８９からの出力信号の時間変化を、横軸を時間Ｔとして表す。また、図６の各グラフにおいては、用紙Ｑの先端がセンサ８９の設置位置を通過して、センサ８９からの出力信号に立下りエッジが現れる時点を、時間Ｔ１で表し、給紙制御処理の開始時点を時間Ｔ０で表し、終了時点を時間Ｔ２で表す。
【０１３２】
図６最下段に示すグラフと図６の他のグラフとを比較すれば理解できるように、本実施例のＰＦモータ制御部３５は、用紙Ｑの先端がセンサ８９の設置位置を通過することによってセンサ８９からの出力信号に立下りエッジが現れてから、ＰＦモータ８１の回転位置が終了位置Ｘ１に到達するまで、給紙制御処理の一部として開ループ制御を実行する。
【０１３３】
この動作により、ＰＦモータ制御部３５は、給紙ローラ６２を正回転させ、搬送ローラ６４を逆回転させた状態で、用紙Ｑをニップ部ＮＰに突き当て、図３中段に示すように、用紙ＱをＵターンガイド７３に沿って撓ませた状態で、用紙Ｑの先端をニップ部ＮＰに精度良く位置合わせする。ここで、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替える理由について説明する。
【０１３４】
本実施例の用紙搬送路は、湾曲領域Ｒ１を備えた構成にされるが、プリンタ装置１を小型にすると、この湾曲領域Ｒ１での曲率が上昇する。そして、曲率が大きくなると、用紙Ｑが曲げられた状態から回復しようとする際に生じる復元力も大きくなる。すると、用紙ＱからＵターンガイド７３に作用する力が大きくなり、つまり用紙Ｑの搬送抵抗が大きくなる。よって、曲率の増大を伴うプリンタ装置１の小型化は、用紙搬送に際してＰＦモータ８１に作用する負荷が増大する。つまり、曲率が大きいプリンタ装置１においては、ＰＦモータ８１が出力する力が、曲率が小さい場合のＰＦモータ８１が出力する力に対して、相対的に大きい力でないと用紙Ｑを搬送できない。
【０１３５】
本実施例によれば、用紙Ｑの先端が湾曲領域Ｒ１を抜けるところで、用紙搬送路が（例えば手差しトレイからの搬送経路Ｒ２との合流によって）開放された空間を有している。このため、湾曲領域Ｒ１の曲率が大きい場合には、用紙Ｑの先端が湾曲領域Ｒ１を抜けたところで、ＰＦモータ８１に作用する負荷が大きく低下する。そして、このような負荷の大幅な減少は、閉ループ制御により演算される電流指令値Ｕの振動を招く。
【０１３６】
即ち、湾曲領域Ｒ１内を用紙Ｑが移動している際にＰＦモータ８１に作用する負荷が大きい場合には、図６の１段目において点線矢印で示すように、ＰＦモータ８１の回転位置Ｘが目標位置Ｘｒとは乖離するような現象が生じうる。このような現象が生じた場合には、電流指令値Ｕも上昇する（図６の３段目点線矢印参照）。
【０１３７】
一方、湾曲領域Ｒ１を用紙Ｑが抜けたところで、急激に負荷が減少したと仮定する。この場合には、ＰＦモータ８１に対しては、これまでの閉ループ制御によって大きな電流が入力されていることから、ＰＦモータ８１においては必要以上の回転が生じる結果となり、計測回路８７から得られる回転位置Ｘが目標位置Ｘｒよりも大きくなってしまうような現象（オーバーシュート）が生じる。
【０１３８】
そして、このような現象が生じると、偏差Ｅを抑える閉ループ制御によって電流指令値Ｕ及びＰＦモータ８１の入力電流が急激に下げられる。そして、ＰＦモータ８１への入力電流が必要以上に低下した状態では、ＰＦモータ８１の出力が、用紙Ｑの搬送方向反対側に作用する反力を下回る結果となり、搬送中の用紙Ｑが停止してしまう。
【０１３９】
このように搬送途中において用紙Ｑが停止してしまうと、反力に含まれる摩擦力が動摩擦力から静止摩擦力に変化し、これによって用紙Ｑを搬送するのに必要な力が大きくなる。そして、ＰＦモータ８１として、出力の低い小型モータを用いて用紙Ｑの搬送制御を行うケースでは、反力以上の力を発することができず、停止した状態の用紙Ｑを再搬送することができなってしまう。
【０１４０】
そこで、本実施例では、このような湾曲領域Ｒ１の出口周辺での急激な負荷変動によって、ＰＦモータ８１への入力電流が著しく低下し、用紙Ｑが停止してしまわないように、センサ８９を用紙Ｑの先端が通過した時点で、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替える。
【０１４１】
このような制御によれば、急激な負荷減少を原因とするＰＦモータ８１への入力電流の減少が原因で、搬送中の用紙Ｑが停止してしまうのを抑えることができる。従って、高い曲率を示す湾曲領域Ｒ１を有するような負荷変動の大きい用紙搬送路に沿って給紙トレイ６１から用紙Ｑを搬送する際に、小型モータを用いて適切に用紙Ｑを下流に搬送することができる。
【０１４２】
ちなみに、給紙トレイ６１からの用紙Ｑの搬送初期において、開ループ制御を実行せずに、閉ループ制御を実行する理由は、次の通りである。即ち、開ループ制御では、ＰＦモータ８１に対する入力電流の調整を負荷に応じて行うことができず、用紙Ｑの重送等が生じやすいためである。
【０１４３】
本実施例によれば、アーム６３が、下端部に給紙ローラ６２を回転可能に保持し、上端部に回動軸Ｏを有する。このような構成によれば、図２点線矢印に示す方向に給紙ローラ６２が回転して、給紙ローラ６２から用紙Ｑに対し用紙搬送路下流への力が作用する際、図２太実線矢印で示すように、用紙Ｑから給紙ローラ６２に反作用の力が働く。すると、この反作用の分力によってアーム６３が回動軸Ｏを中心として下方に回動する。つまり、給紙ローラ６２からは、反作用の力が働いたアーム６３の回動によって、給紙トレイ６１上の用紙群に対しての加圧が生じる。
【０１４４】
従って、給紙トレイ６１からの用紙Ｑの取り出し時に、ＰＦモータ８１への入力電流が負荷に対応する適値よりも必要以上に大きいと、上記反作用により用紙群に作用する圧力が大きくなる。そして、このような高い圧力が用紙の重送等を生じさせる原因となる。このような理由から、本実施例では、給紙トレイ６１からの用紙Ｑの搬送初期においては、開ループ制御を実行せずに、閉ループ制御を実行しているのである。
【０１４５】
[頭出し制御処理]
続いて、ＰＦモータ制御部３５がＣＰＵ１１からの指令（Ｓ１３０）に従って実行する頭出し制御処理の詳細を、図７を用いて説明する。この頭出し制御処理は、給紙制御処理の後、ＣＰＵ１１からの指令に基づき、ただちに実行される。
【０１４６】
頭出し制御処理を開始すると、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１の回転方向を給紙制御処理時の正回転方向から負回転方向に切り替えて、ＰＦモータ８１に対する開ループ制御を実行する。これによって、搬送ローラ６４を正回転させて、ニップ部ＮＰからの用紙Ｑの取込を実現する（Ｓ３１０）。
【０１４７】
本実施例では、電流指令値Ｕが正値であるとき、ＰＦモータ８１には、ＰＦモータ８１を正回転させる方向の電流が入力され、電流指令値Ｕが負値であるとき、ＰＦモータ８１には、ＰＦモータ８１を負回転させる方向の電流が入力される。本実施例のＰＦモータ８１の回転方向を正回転方向から負回転方向に切り替える動作は、電流指令値Ｕを負値に切り替える動作により実現される。
【０１４８】
この開ループ制御では、給紙制御処理で用いた電流指令値Ｕ１（絶対値）よりも小さい電流指令値Ｕ２（絶対値）を用いる。即ち、Ｓ３１０では、電流指令値Ｕ２に対応するデューティー比のＰＷＭ信号を、駆動回路８３に入力することにより、ＰＦモータ８１への入力電流を電流指令値Ｕ２に対応する固定値に保持するように、ＰＦモータ８１の制御を行う。
【０１４９】
この電流指令値Ｕ２については、設計者が任意で定めることができる。但し、頭出し制御処理において電流指令値Ｕ２（絶対値）を電流指令値Ｕ１（絶対値）よりも小さくするのは、ＰＦモータ８１に入力可能な電流の上限値付近に設定される電流指令値Ｕ１では、出力が高すぎて、これを頭出し制御に用いると、用紙Ｑのニップ部ＮＰからの取込時に搬送ローラ６４が用紙Ｑに対してスリップしてしまう可能性があるためである。設計者は、スリップが生じないように電流指令値Ｕ２を定めるのが好ましい。
【０１５０】
ＰＦモータ制御部３５は、このような電流指令値Ｕ２を用いた開ループ制御を、閉ループ制御開始条件が満足されるまで繰り返し実行する（Ｓ３１０，Ｓ３２０）。そして、閉ループ制御開始条件が満足されると（Ｓ３２０でＹｅｓ）、ＰＦモータ８１に対する制御を、開ループ制御から閉ループ制御に切り替える。
【０１５１】
閉ループ制御開始条件は、頭出し制御処理によって実現されるべきＰＦモータ８１の回転量（頭出し量）Ｚ１よりも、ＰＦモータ８１の減速及び停止に必要な量手前の回転位置に、閉ループ制御開始位置Ｚ０を設定することにより定められる。
【０１５２】
即ち、ＰＦモータ制御部３５は、計測回路８７から得られるＰＦモータ８１の回転位置Ｚが閉ループ制御開始位置Ｚ０を超えるまでは、開ループ制御を実行し、この回転位置Ｚが閉ループ制御開始位置Ｚ０を超えると、閉ループ制御開始条件が満足されたと判断する。
【０１５３】
尚、ここで用いる回転位置Ｚは、頭出し制御処理開始直前のＰＦモータ８１の回転位置を原点（Ｚ＝０）とするものであり、この原点からの回転量に対応する。ＰＦモータ８１の回転方向が給紙制御処理と頭出し制御処理との間では異なるが、回転位置Ｚは、ＰＦモータ８１が負回転方向に回転すると、正方向に増加する値として定義される。
【０１５４】
ＰＦモータ制御部３５は、計測回路８７から得られるＰＦモータ８１の回転位置Ｚが閉ループ制御開始位置Ｚ０を超えることで、閉ループ制御開始条件が満足されたと判断すると（Ｓ３２０でＹｅｓ）、目標位置軌跡に従ってＰＦモータ８１が回転するように、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御を実行し（Ｓ３４０）、高精度に用紙Ｑを頭出しする。
【０１５５】
この頭出し制御処理で用いられる目標位置軌跡は、図８上段に示す通りである。この目標位置軌跡は、閉ループ制御への切替時点を基準とした各時点（時間Ｔ）での回転位置Ｚの目標値である目標位置Ｚｒを表す。切替時点での目標位置Ｚｒは、例えば、閉ループ制御開始位置Ｚ０に設定される。また、頭出し制御終了時点での目標位置Ｚｒは、頭出し量Ｚ１に対応する回転位置Ｚ１に設定される。
【０１５６】
電流指令値Ｕは、開ループ制御において、一定値（電流指令値Ｕ２）に保持されるが、閉ループ制御への切替時点からは、図８下段において破線で示すように負荷に応じた値に調整される。尚、図８下段に示すグラフは、縦軸上方向を、電流指令値Ｕの負方向に設定したものである。図８における各グラフにおいては、頭出し制御処理の開始時点を時間Ｔ２で表し、終了時点を時間Ｔ４で表す。また、閉ループ制御への切替時点を、時間Ｔ３で表す。
【０１５７】
ＰＦモータ制御部３５は、この目標位置軌跡に従う閉ループ制御を、ＰＦモータ８１の回転位置Ｚが位置Ｚ１に到達するまで実行し（Ｓ３３０，Ｓ３４０）、ＰＦモータ８１の回転位置Ｚが位置Ｚ１に到達すると（Ｓ３４０でＹｅｓ）、頭出し制御処理を終了する。
【０１５８】
ここで、ＰＦモータ８１に対する制御を、開ループ制御から閉ループ制御に切り替える理由について説明する。
レジスト動作では、上述のように電流指令値Ｕ１は、ＰＦモータ８１に入力可能な電流の上限値又はその近くに設定される値であるため、用紙Ｑには、給紙ローラ６２から大きな力が作用する。一方で、レジスト動作では搬送ローラ６４は逆回転するため、用紙搬送路のＵターンガイド７３が配置される領域において、用紙Ｑが撓む。つまり、用紙Ｑは、給紙ローラ６２によって大きな力で用紙搬送路下流に押されて撓むので、レジスト動作完了時には、用紙Ｑは大きな復元力を有する。この復元力は、用紙搬送路の曲率を大きくした場合や、用紙Ｑが光沢紙等の厚紙である場合に、より大きくなる。
【０１５９】
用紙Ｑが、大きな復元力を有する状態で、ＰＦモータ制御部３５が搬送ローラ６４を正回転させて頭出し制御処理を開始すると、用紙Ｑが有する復元力が、搬送方向に解放される。ここで、頭出し制御処理の開始を、閉ループ制御で実行すると、ＰＦモータ８１においては必要以上の回転が生じるため、回転位置Ｚが、目標位置Ｚｒよりも大きくなってしまう。そして、このような現象が生じると、偏差Ｅを抑える閉ループ制御によってＰＦモータ８１への入力電流が必要以上に低下してしまう。つまり、搬送中の用紙Ｑが停止してしまう。次に、用紙Ｑが停止すると、回転位置Ｚが目標位置Ｚｒよりも下回るため、偏差Ｅを抑える閉ループ制御によってＰＦモータ８１への入力電流が必要以上に上昇してしまう。つまり、頭出し制御処理を閉ループ制御で実現しようとすると、電流指令値Ｕが振動してしまい、高精度に用紙Ｑを頭出しできない。
【０１６０】
また、用紙Ｑが大きな復元力を有する状態で、レジスト動作を完了すると、以下の現象が発生する場合もある。用紙Ｑは、給紙ローラ６２によって大きな力で押されているため、ニップ部ＮＰに過大に押し込まれる。すると、レジスト動作を完了すると、用紙Ｑの復元力により、ニップ部ＮＰから微少量だけ用紙Ｑの先端が上流に移動する場合がある。このとき、微少量移動する用紙Ｑとの摩擦によって搬送ローラ６４が逆回転してしまう。これは、用紙Ｑが普通紙よりも摩擦抵抗が大きい光沢紙であったり、厚紙であったりする場合に、発生する。
【０１６１】
そして、頭出し制御処理の初期段階において、ＰＦモータ８１の回転位置Ｚが増加しない期間が存在する。すると、頭出し制御処理の開始を閉ループ制御で実行すると、回転位置Ｚが目標位置Ｚｒよりも下回るため、偏差Ｅを抑える閉ループ制御によってＰＦモータ８１への入力電流が必要以上に上昇してしまう。その後、やがて用紙Ｑが急進することで、回転位置Ｚが目標位置Ｚｒよりも大きくなるため、入力電流が必要以上に低下してしまう。つまり、頭出し制御処理を閉ループ制御で実現しようとすると、電流指令値Ｕが振動してしまい、高精度に用紙Ｑを頭出しできない。
【０１６２】
上記のように、頭出し制御処理の開始を閉ループ制御で実行すると、電流指令値Ｕが振動してしまい、高精度に用紙Ｑを頭出しできないのである。そこで、本実施例では、上記のように用紙Ｑの復元力に起因して電流指令値Ｕが振動することによる用紙Ｑの搬送状態を安定化するために、頭出し制御処理の開始はＰＦモータ８１を開ループ制御で実行するのである。このような制御によれば、電流指令値Ｕが振動することなく、つまり閉ループ制御と比較して、用紙Ｑの搬送状態が安定化し、高精度の頭出しを達成できる。
【０１６３】
以上、本実施例のプリンタ装置１について説明したが、本実施例によれば、給紙トレイ６１からの用紙Ｑの搬送初期には、閉ループ制御を実行する。従って、給紙トレイ６１からの用紙Ｑの重送を抑えて、適切に給紙トレイ６１からの用紙Ｑの搬送制御を実現することができる。
【０１６４】
また、本実施例によれば、用紙Ｑの先端が湾曲領域Ｒ１の下流側端部に位置するセンサ８９を通過した時点からは、ＰＦモータ８１に対して開ループ制御を実行する。従って、開ループ制御への切替を行わずに閉ループ制御を継続した場合のように、湾曲領域Ｒ１の下流側端部周辺で急激な負荷減少が生じ、これを原因としてＰＦモータ８１への入力電流が急激に減少することで、搬送中の用紙Ｑが反力に負けて停止してしまうのを抑えることができる。
【０１６５】
即ち、本実施例によれば、湾曲領域Ｒ１の下流側端部周辺で急激な負荷減少が生じても、搬送中の用紙Ｑが停止してしまうのを抑えて、適切に、用紙Ｑのニップ部ＮＰへの位置合わせ（レジスト動作）を行うことができる。
【０１６６】
また、本実施例によれば、頭出し制御処理の開始時には、開ループ制御による用紙Ｑの高速搬送を実現し、頭出し制御処理の後期に、開ループ制御を閉ループ制御に切り替えて、用紙Ｑの正確な頭出しを実現する。従って、本実施例によれば、小型で高性能なプリンタ装置１を製造することができる。
【０１６７】
ところで、以上には、ＰＦモータ８１の回転位置Ｚが閉ループ制御開始位置Ｚ０に到達することで、頭出し制御処理による用紙Ｑの残り搬送量が所定搬送量に到達すると、ＰＦモータ８１の制御を、閉ループ制御に切り替える例について述べた。但し、Ｓ３２０における閉ループ制御開始条件が満足されたか否かの判断は、次の判断により実現されてもよい。
【０１６８】
即ち、ＰＦモータ制御部３５は、頭出し制御処理の開始からＰＦモータ８１が所定量回転すると（用紙Ｑが所定量搬送されると）、閉ループ制御開始条件が満足されたと判断して（Ｓ３２０でＹｅｓ）、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御に切り替える（Ｓ３３０）構成にされてもよい。
【０１６９】
この他、ＰＦモータ制御部３５は、頭出し制御処理の開始から所定時間が経過すると、閉ループ制御開始条件が満足されたと判断して（Ｓ３２０でＹｅｓ）、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御に切り替える（Ｓ３３０）構成にされてもよい。
【０１７０】
ここでの所定量や所定時間は、上述した閉ループ制御開始位置Ｚ０で閉ループ制御が開始される例と同等のタイミング又はそれより早いタイミングで、閉ループ制御が開始されるような量や時間に定めることができる。開ループ制御から閉ループ制御に切り替える際の位置Ｚ０、上記所定量及び所定時間は、上述のように頭出し制御処理の開始後の用紙Ｑの復元力による不安定状態を回避できるように、設計段階で適宜設計者によって定められる。
【０１７１】
また、閉ループ制御−開ループ制御間の切替は、閉ループ制御系及び開ループ制御系による電流指令値Ｕの演算を並列に行う一方、ＰＷＭ信号に変換する対象を、閉ループ制御系及び開ループ制御系によって演算された電流指令値Ｕのうちの一つに選択することによっても、実現できる。
【０１７２】
即ち、ＰＦモータ制御部３５は、図９に示すように、閉ループ制御系及び開ループ制御系によって演算された電流指令値Ｕのうちの一つを選択的に、ＰＷＭ信号生成部３５８に入力する選択部３５１を備えた構成にされてもよい。
【０１７３】
図９に示す例によれば、ＰＦモータ制御部３５は、固定の電流指令値Ｕ１，Ｕ２を選択部３５１に入力する固定値入力部３５２を、開ループ制御系として備える。また、閉ループ制御系として、目標位置入力部３５４と偏差演算部３５５と電流指令値演算部３５６とを備える。この閉ループ制御系によれば、偏差演算部３５５が、目標位置入力部３５４から入力される目標位置Ｘｒと計測回路８７から入力される回転位置Ｘとの偏差Ｅ＝Ｘｒ−Ｘを算出し、これを電流指令値演算部３５６に入力する。
【０１７４】
電流指令値演算部３５６は、偏差演算部３５５から入力された偏差Ｅを所定の伝達関数に入力して偏差Ｅをゼロに抑える方向の電流指令値Ｕを算出し、これを選択部３５１に入力する。選択部３５１は、固定値入力部３５２及び電流指令値演算部３５６の両者から入力される電流指令値Ｕの一方を選択的に、ＰＷＭ信号生成部３５８に入力する。ＰＷＭ信号生成部３５８は、この入力された電流指令値Ｕに対応するデューティー比のＰＷＭ信号を生成して、これを駆動回路８３に入力する。
【０１７５】
このようなプリンタ装置１の構成によっても、上述した実施例と同様の効果を奏することが可能である。
［第二実施例］
続いて、第二実施例のプリンタ装置１について説明する。但し、第二実施例のプリンタ装置１は、湾曲領域Ｒ１の上流側端部にセンサ９１（図２参照）が設けられていること、及び、給紙制御処理の内容が第一実施例とは異なることを除けば、第一実施例のプリンタ装置１と同一構成である。従って、以下では、第二実施例のプリンタ装置１に関する説明として、第一実施例とは異なる構成を選択的に説明する。
【０１７６】
第一実施例では、所謂レジストセンサとしてのセンサ８９による用紙先端の検知を契機に、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替えた。このような制御の切替を行う理由である急激な負荷変動は、用紙Ｑが湾曲領域Ｒ１に進入し、ＰＦモータ８１に対する負荷が上昇することを契機に生じるものである。
【０１７７】
また、給紙制御処理による用紙搬送過程の初期において閉ループ制御を行うのは、給紙トレイ６１からの用紙Ｑの取り出しを適切に行うためである。用紙Ｑの先端が分離バンク７１を下流に通過して、給紙トレイ６１が収容する他の用紙群から用紙Ｑの分離が完了した後には、閉ループ制御ではなく開ループ制御を行っても問題ない。
【０１７８】
この他、急激な負荷変動は、用紙Ｑのスリップなどを一つの原因とする。例えば給紙ローラ６２に対して用紙Ｑがスリップすると負荷が急激に減少する。一方、湾曲領域Ｒ１における用紙Ｑの移動ベクトルの水平方向成分が反転する地点周辺では、用紙Ｑを撓ませるのに必要な力が急激に上昇し、負荷が上昇する。従って、急激な負荷変動は、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過した時点や、湾曲領域Ｒ１における用紙Ｑの移動ベクトルが垂直上向きとなる地点周辺でも、用紙Ｑの厚みや湾曲領域Ｒ１の曲率によっては、生じ得る。
【０１７９】
そこで、本実施例では、用紙Ｑの先端が通過したことを検知可能なセンサ９１（光学センサ等）を、湾曲領域Ｒ１の上流側端部に別途取り付けて、湾曲領域Ｒ１の上流側端部を用紙Ｑの先端が通過したことを契機に、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替えるようにしている。図２には、このセンサ９１を点線により示す。また、センサ９１による用紙先端の検知位置を、一点鎖線矢印により示す。
【０１８０】
具体的に、本実施例のＰＦモータ制御部３５は、ＣＰＵ１１からの指令（Ｓ１１０）に従って、図５に代えて図１０に示す給紙制御処理を実行する。この給紙制御処理を開始すると、ＰＦモータ制御部３５は、第一実施例のＳ２１０と同様に、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御を実行し、これによって、給紙ローラ６２が正回転し、この回転によって用紙Ｑが給紙トレイ６１から一枚に分離されて用紙搬送路下流に搬送されるような用紙Ｑの搬送制御を実現する（Ｓ４１０）。
【０１８１】
即ち、ＰＦモータ制御部３５は、偏差Ｅに基づく電流指令値Ｕの算出、この電流指令値Ｕに基づくＰＷＭ信号の出力を、用紙Ｑが給紙トレイ６１から取り出されて用紙Ｑの先端が湾曲領域Ｒ１に進入しセンサ９１の設置位置を通過するまで、継続的に実行する（Ｓ４１０，Ｓ４２０）。
【０１８２】
そして、センサ９１の出力信号に基づいて、ＰＦモータ制御部３５は、用紙Ｑの先頭がセンサ９１の設置位置を通過したと判断すると（Ｓ４２０でＹｅｓ）、所定のレジスト終了条件が満足されるまで、ＰＦモータ８１に対する開ループ制御を行う（Ｓ４４０，Ｓ４５０）。
【０１８３】
この開ループ制御では、Ｓ２５０での処理と同様、ＰＦモータ制御部３５は、電流指令値Ｕ１に対応するＰＷＭ信号を出力することで、ＰＦモータ８１への入力電流を固定値に保持するように、ＰＦモータ８１の制御を行う。そして、所定のレジスト終了条件が満足されると（Ｓ４４０でＹｅｓ）、当該給紙制御処理を終了する。
【０１８４】
尚、レジスト終了条件としては、第一実施例と同じものを採用することができる。即ち、ＰＦモータ制御部３５は、用紙Ｑの先端がセンサ８９の設置位置を通過した時点で、この時点での回転位置Ｘに所定のマージン量δＸを加算して、終了位置Ｘ１＝Ｘ＋δＸを設定し、開ループ制御を、計測回路８７から得られる回転位置Ｘが終了位置Ｘ１を超えるまで繰り返し実行する構成にすることができる（Ｓ４４０，Ｓ４５０）。ＰＦモータ制御部３５は、計測回路８７から得られる回転位置Ｘが終了位置Ｘ１を超えると、レジスト終了条件が満足されたと判断して（Ｓ４４０でＹｅｓ）、給紙制御処理を終了すればよい。
【０１８５】
この他、レジスト終了条件としては、次のような条件を設定してもよい。即ち、ＰＦモータ制御部３５は、用紙Ｑが搬送ローラ６４（ニップ部ＮＰ）に到達した後、ＰＦモータ８１への入力電流の積分値が予め上限値に到達するまで、開ループ制御を繰り返し実行し、ＰＦモータ８１への入力電流の積分値が予め上限値に到達すると、レジスト終了条件が満足されたと判断して（Ｓ４４０でＹｅｓ）、給紙制御処理を終了する構成にすることができる。
【０１８６】
上記ＰＦモータ８１への入力電流の積分値は、例えば、計測回路８７から得られる回転位置Ｘに基づき、用紙Ｑがニップ部ＮＰに到達したと推定される時点からの電流指令値Ｕの積分値（累積値）を算出することにより、求めることができる。
【０１８７】
以上、第二実施例のプリンタ装置１について説明したが、本実施例のプリンタ装置１によれば、用紙Ｑが湾曲領域Ｒ１に進入した時点以降において急激な負荷変動が生じても、搬送中の用紙Ｑが停止してしまうのを抑えることができる。即ち、本実施例によれば、用紙搬送路のより広い領域で、搬送中の用紙Ｑが停止してしまうのを抑えることができ、適切に、用紙Ｑのニップ部ＮＰへの位置合わせ（レジスト動作）を行うことができる。
【０１８８】
［第三実施例］
続いて、第三実施例のプリンタ装置１について説明する。但し、第三実施例のプリンタ装置１は、センサ８９，９１からの出力信号に依らずに、ＰＦモータ８１に対する制御を閉ループ制御から開ループ制御に切り替える点を除けば、上述した実施例のプリンタ装置１と同一構成である。従って、以下では、第三実施例のプリンタ装置１に関する説明として、上記実施例とは異なる構成を選択的に説明する。
【０１８９】
第三実施例のＰＦモータ制御部３５は、図５及び図１０に示す給紙制御処理に代えて、図１１に示す給紙制御処理を実行する。この給紙制御処理を開始すると、ＰＦモータ制御部３５は、第一実施例のＳ２１０と同様に、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御を実行し、これによって、給紙ローラ６２が正回転し、この回転によって用紙Ｑが給紙トレイ６１から一枚に分離されて用紙搬送路下流に搬送されるような用紙Ｑの搬送制御を実現する（Ｓ５１０）。
【０１９０】
但し、本実施例のＰＦモータ制御部３５は、偏差Ｅに基づく電流指令値Ｕの算出、この電流指令値Ｕに基づくＰＷＭ信号の出力を含む上記閉ループ制御を、計測回路８７から得られるＰＦモータ８１の回転位置Ｘが、所定の切替位置Ｘ０に到達するまで実行する。
【０１９１】
換言すると、ＰＦモータ制御部３５は、計測回路８７から得られるＰＦモータ８１の回転位置Ｘが上記切替位置Ｘ０を超えると（Ｓ５２０でＹｅｓ）、ＰＦモータ８１に対する制御を閉ループ制御から開ループ制御に切り替えて、この開ループ制御を、所定のレジスト終了条件が満足されるまで繰り返し実行する（Ｓ５４０，Ｓ５５０）。
【０１９２】
切替位置Ｘ０は、用紙Ｑから給紙ローラ６２に作用する負荷変動のパターンを基準に、設計者によって予め定められる。具体的に、切替位置Ｘ０は、給紙ローラ６２の回転によって正常に用紙Ｑが搬送されている場合に、用紙Ｑの先頭が湾曲領域Ｒ１の上流側端部に進入するような位置や、用紙Ｑの先頭が湾曲領域Ｒ１の下流側端部を通過するような位置に定められ得る。
【０１９３】
前者の切替位置Ｘ０が設定された場合には、ＰＦモータ制御部３５は、第二実施例と同様のタイミングで、ＰＦモータ８１の制御を閉ループ制御から開ループ制御に切り替える。一方、後者の切替位置Ｘ０が設定された場合には、ＰＦモータ制御部３５は、第一実施例と同様のタイミングで、ＰＦモータ８１の制御が閉ループ制御から開ループ制御に切り替える。本実施例によれば、このようなＰＦモータ８１の回転量（用紙Ｑの搬送量）を表す計測回路８７の計測値（回転位置Ｘ）に基づいた制御の切替が行われる。
【０１９４】
また、レジスト終了条件としては、第二実施例と同様の条件を採用することができる。レジスト終了条件が満足されると（Ｓ５４０でＹｅｓ）、ＰＦモータ制御部３５は、当該給紙制御処理を終了する。
【０１９５】
以上、第三実施例のプリンタ装置１について説明したが、本実施例のプリンタ装置１によっても、第一実施例及び第二実施例と同様に、急激な負荷変動によって、搬送中の用紙Ｑが停止してしまうのを抑えることができ、ＰＦモータ８１として小型のモータを用いて適切に用紙Ｑに対するレジスト動作を実現できる。
【０１９６】
［第四実施例］
続いて、第四実施例のプリンタ装置１について説明する。但し、第四実施例のプリンタ装置１は、ＰＦモータ制御部３５が実行する給紙制御処理及び頭出し制御処理の内容が、上述の実施例と異なる程度である。従って、以下では、第四実施例のプリンタ装置１に関する説明として、ＰＦモータ制御部３５が実行する給紙制御処理及び頭出し制御処理の内容を、図１２及び図１３を用いて選択的に説明する。
【０１９７】
本実施例のＰＦモータ制御部３５は、図１２に示す給紙制御処理を開始すると、第一実施例のＳ２１０と同様に、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御を開始し、これによって、給紙ローラ６２が正回転し、この回転によって用紙Ｑが給紙トレイ６１から一枚に分離されて用紙搬送路下流に搬送されるような用紙Ｑの搬送制御を実現する（Ｓ６１０）。
【０１９８】
但し、この閉ループ制御の開始後には、計測回路８７から得られるＰＦモータ８１の回転位置Ｘに基づき、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過したか否かを判断する（Ｓ６１５）。そして、分離バンク７１を通過していないと判断した場合には（Ｓ６１５でＮｏ）、Ｓ６１０に移行して、閉ループ制御を継続し、分離バンク７１を通過したと判断すると（Ｓ６１５でＹｅｓ）、Ｓ６２０に移行する。
【０１９９】
Ｓ６２０に移行すると、ＰＦモータ制御部３５は、回転位置Ｘの時間微分値として、計測回路８７から得られる現在の回転位置Ｘと、前回の回転位置Ｘｐとの差分の絶対値｜Ｘ−Ｘｐ｜を算出する（Ｓ６２０）。ここで言う前回の回転位置Ｘｐとは、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過した後に周期的に繰り返し行われるＳ６２０の内、前回のＳ６２０で計測回路８７から得られた回転位置Ｘのことである。各回のＳ６２０においては、次回のＳ６２０において回転位置Ｘについての上記時間微分値を算出するために、計測回路８７から得られた現在の回転位置Ｘが記憶される。
【０２００】
Ｓ６２０での処理後、ＰＦモータ制御部３５は、この時間微分値が予め定められた閾値を超えているか否かを判断する（Ｓ６３０）。そして、ＰＦモータ制御部３５は、時間微分値が閾値以下であると判断すると（Ｓ６３０でＮｏ）、レジスト終了条件が満足されているか否かを判断する（Ｓ６３５）。そして、レジスト終了条件が満足されていないと判断した場合には（Ｓ６３５でＮｏ）、Ｓ６１０に移行する。
【０２０１】
このような手順により、ＰＦモータ制御部３５は、閉ループ制御を、Ｓ６２０，Ｓ６３０，Ｓ６３５の処理を繰り返し行いながら継続する。尚、レジスト終了条件としては、第二実施例と同様の条件を採用することができる。
【０２０２】
一方、ＰＦモータ制御部３５は、上記時間微分値が閾値を超えていると判断すると（Ｓ６３０でＹｅｓ）、Ｓ６４０に移行する。そして、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１に対する制御を閉ループ制御から開ループ制御に切り替えて、Ｓ２５０，Ｓ４５０と同様の開ループ制御を、レジスト終了条件が満足されるまで繰り返し実行する（Ｓ６４０，Ｓ６５０）。このレジスト終了条件としては、Ｓ６３５と同一の条件を採用することができる。
【０２０３】
そして、レジスト終了条件が満足されたと判断すると（Ｓ６３５又はＳ６４０でＹｅｓ）、ＰＦモータ制御部３５は、当該給紙制御処理を終了する。即ち、本実施例によれば、計測回路８７から得られるＰＦモータ８１の回転位置Ｘ（計測値）に大きな変動が生じたか否かを上記時間微分値により数値化する。そして、この変動が閾値を超える場合には、この事象を、搬送中の用紙Ｑが停止する予兆とみなして、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替える。そして、開ループ制御によりレジスト動作を終える。
【０２０４】
実際、回転位置Ｘの変動が大きくなっても閉ループ制御を継続した場合には、この変動が引き金になって、ＰＦモータ８１への電流指令値Ｕに振動が生じ、搬送中の用紙Ｑが停止する可能性がある。
【０２０５】
一方、上記時間微分値が閾値以下であり、搬送中の用紙Ｑが停止する予兆がみられない場合、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１に対する制御として、閉ループ制御を継続して、レジスト動作を終える。尚、閉ループ制御でレジスト動作を終える場合には、図６上段の実線及び破線で示すような目標位置軌跡に従って、用紙Ｑの先頭がニップ部ＮＰに到達するまでに必要な搬送量よりも所定量多く用紙Ｑが搬送されるように、ＰＦモータ８１を制御する。
【０２０６】
また、ＰＦモータ制御部３５は、このような給紙制御処理の終了後、ＣＰＵ１１からの指令に従って、図１３に示す頭出し制御処理を開始する。この頭出し制御処理において、ＰＦモータ制御部３５は、直前の給紙制御処理を開ループ制御で終了したか否かを判断する（Ｓ７００）。そして、ＰＦモータ制御部３５は、給紙制御処理を開ループ制御で終了したと判断すると、第一実施例におけるＳ３１０〜Ｓ３４０での処理と同様の処理を、Ｓ７１０〜Ｓ７４０において実行する。
【０２０７】
即ち、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１の開ループ制御により、搬送ローラ６４を正回転させて、ニップ部ＮＰからの用紙Ｑの取込を実現する（Ｓ７１０）。そして、ＰＦモータ制御部３５は、閉ループ制御開始条件が満足されると（Ｓ７２０でＹｅｓ）、ＰＦモータ８１に対する制御を、開ループ制御から閉ループ制御に切り替える。そして、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１の回転位置Ｚが頭出し制御処理の終了位置Ｚ１に到達するまで、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御を実行する（Ｓ７３０，Ｓ７４０）。そして、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１の回転位置Ｚが位置Ｚ１に到達すると（Ｓ７４０でＹｅｓ）、頭出し制御処理を終了する。
【０２０８】
一方、ＰＦモータ制御部３５は、給紙制御処理を閉ループ制御で終了したと判断すると、閉ループ制御により、搬送ローラ６４を正回転させて、ニップ部ＮＰからの用紙Ｑの取込を実現する（Ｓ７３０）。そして、ＰＦモータ制御部３５は、この閉ループ制御を、ＰＦモータ８１の回転位置Ｚが位置Ｚ１に到達するまで継続する（Ｓ７３０，Ｓ７４０）。そして、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１の回転位置Ｚが位置Ｚ１に到達すると（Ｓ７４０でＹｅｓ）、当該頭出し制御処理を終了する。
【０２０９】
以上、第四実施例のプリンタ装置１について説明したが、本実施例のプリンタ装置１においても、急激な負荷変動によって、搬送中の用紙Ｑが停止してしまうのを抑えることができる。
【０２１０】
尚、本実施例によれば、Ｓ６１５において用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過したか否かの判断を行ったが、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過する前において、回転位置Ｘの時間微分値が閾値を超えることがないのであれば、Ｓ６１５での判断は行わなくてもよい。
【０２１１】
［第五実施例］
続いて、第五実施例のプリンタ装置１について説明する。但し、第五実施例のプリンタ装置１は、ＰＦモータ制御部３５が実行する給紙制御処理の内容が異なる点を除けば、第四実施例のプリンタ装置１と同一構成である。従って、以下では、第五実施例のプリンタ装置１に関する説明として、第四実施例とは異なる構成を選択的に説明する。
【０２１２】
第五実施例のプリンタ装置１におけるＰＦモータ制御部３５は、図１４に示す給紙制御処理を実行する。この給紙制御処理を開始すると、ＰＦモータ制御部３５は、Ｓ２１０，Ｓ６１０での処理と同様、まず、ＰＦモータ８１に対する閉ループ制御により、給紙ローラ６２を正回転させて、給紙トレイ６１からの用紙Ｑの分離及び分離された用紙Ｑの用紙搬送路下流への搬送制御を実現する（Ｓ８１０）。
【０２１３】
そして、この閉ループ制御の開始後には、ＰＦモータ制御部３５は、当該閉ループ制御により演算される電流指令値Ｕが、ＰＦモータ８１に対して入力可能な電流の上限値を超えているか否かを判断する（Ｓ８２０）。ここで、電流指令値Ｕが上限値を超えていないと判断すると（Ｓ８２０でＮｏ）、ＰＦモータ制御部３５は、Ｓ８３５に移行して、レジスト終了条件が満足されているか否かを判断する。そして、ＰＦモータ制御部３５は、レジスト終了条件が満足されていないと判断すると（Ｓ８３５でＮｏ）、Ｓ８１０に移行して、閉ループ制御を継続する。
【０２１４】
一方、ＰＦモータ制御部３５は、電流指令値Ｕが上限値を超えていると判断した場合には（Ｓ８２０でＹｅｓ）、閉ループ制御で用いられている目標位置Ｘｒと、計測回路８７から得られる回転位置Ｘとの偏差Ｅ＝Ｘｒ−Ｘが閾値を超えているか否かを判断する（Ｓ８３０）。
【０２１５】
そして、ＰＦモータ制御部３５は、偏差Ｅが閾値を超えていないと判断した場合には（Ｓ８３０でＮｏ）、Ｓ８３５に移行して、レジスト終了条件が満足されているか否かを判断する。そして、ＰＦモータ制御部３５は、レジスト終了条件が満足されていないと判断すると（Ｓ８３５でＮｏ）、Ｓ８１０に移行して、閉ループ制御を継続する。
【０２１６】
これに対し、ＰＦモータ制御部３５は、電流指令値Ｕが上限値を超えており、且つ、偏差Ｅが閾値を超えていると判断すると（Ｓ８３０でＹｅｓ）、ＰＦモータ制御部３５は、Ｓ８４０に移行する。そして、Ｓ８４０以降の処理では、ＰＦモータ制御部３５は、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替えて、レジスト終了条件が満足されるまで（Ｓ８４０）、電流指令値Ｕを、固定値Ｕ１とする開ループ制御を継続的に実行する（Ｓ８５０）。
【０２１７】
そして、レジスト終了条件が満足されると（Ｓ８３５又はＳ８４０でＹｅｓ）、ＰＦモータ制御部３５は、当該給紙制御処理を終了する。負荷が大きく、ＰＦモータ８１を最大出力で駆動させても、回転位置Ｘの目標位置Ｘｒからの乖離が生じるような環境においては、その後に起こる負荷の急激な変動により、搬送中の用紙Ｑが停止してしまう可能性がある。また、上記乖離が生じるような環境では、もはや閉ループ制御が意味をなさない。
【０２１８】
このような理由から、本実施例では、電流指令値Ｕが上限値を超えた状態にあり、回転位置Ｘの目標位置Ｘｒからの乖離が一定程度生じた時点で、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替える。そして、開ループ制御によりレジスト動作を終える。
【０２１９】
一方、このような事象が生じない場合には、ＰＦモータ８１に対する制御として、閉ループ制御を継続して、レジスト動作を終える。そして、このレジスト動作の終了後には、ＣＰＵ１１からの指令入力に従って、第四実施例と同様の頭出し制御処理を実行する（図１３参照）。
【０２２０】
以上、第五実施例のプリンタ装置１について説明したが、本実施例のプリンタ装置１についても、急激な負荷変動によって、搬送中の用紙Ｑが停止してしまうのを抑えることができるといった点で、上述した実施例のプリンタ装置１と同様の効果を奏する。
【０２２１】
尚、本実施例によれば、理論上、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過する前においても、ＰＦモータ８１に対する制御が閉ループ制御から開ループ制御に切り替わる可能性がある。従って、第四実施例と同様に、Ｓ８２０以降の処理については、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過することを条件に実行するように、給紙制御処理は、構成されてもよい。
【０２２２】
また、本実施例によれば、電流指令値Ｕが上限値を超え、且つ、偏差Ｅが閾値を超えたことを条件に、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替えるようにしたが、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過し、且つ、偏差Ｅが閾値を超えたことを条件に、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替えるようにしてもよい。即ち、Ｓ８２０での判断を、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過したか否かの判断に置き換えてもよい。
【０２２３】
また、Ｓ８３０での判断は、偏差Ｅの絶対値が閾値を超えたか否かの判断に置き換えてもよい。即ち、ＰＦモータ制御部３５は、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過し、且つ、偏差Ｅの絶対値が閾値を超えたことを条件に、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替える構成にされてもよい。この他、Ｓ８３０での判断は、計測された回転位置Ｘが目標位置Ｘｒよりも閾値以上大きいか否かの判断に置き換えてもよい。即ち、ＰＦモータ制御部３５は、用紙Ｑの先端が分離バンク７１を通過し、且つ、回転位置Ｘが目標位置Ｘｒよりも閾値以上大きくなったことを条件に、ＰＦモータ８１に対する制御を、閉ループ制御から開ループ制御に切り替える構成にされてもよい。
【０２２４】
［他の実施例］
以上に、本発明の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、種々の態様を採ることができる。
【０２２５】
例えば、上記実施例によれば、開ループ制御にて給紙制御処理を終えて、その後開ループ制御にて頭出し制御処理を開始する場合、ＰＦモータ８１が高速回転している状態で急にＰＦモータ８１の回転方向を切り替える結果となる。このような切替によれば、回転方向の切替時に、プリンタ装置１において衝撃や衝撃音が発生する可能性がある。
【０２２６】
従って、このような衝撃音を抑えるために、開ループ制御にて給紙制御処理を終える場合には、図１５に示すように、その終了直前において徐々に電流指令値Ｕ（絶対値）を電流指令値Ｕ１からゼロまで下げ、その後、頭出し制御処理の開始時には徐々に電流指令値Ｕ（絶対値）をゼロから電流指令値Ｕ２まで上げるようにしてもよい。
【０２２７】
また、上記実施例によれば、用紙Ｑの位置合わせのために、給紙制御処理では、搬送ローラ６４を逆回転させた。しかしながら、給紙制御処理では、搬送ローラ６４を停止させた状態で、用紙Ｑのニップ部ＮＰへの突き当てを行うことにより、用紙Ｑの位置合わせを行うようにしてもよい。但し、この場合には、用紙Ｑが突き当てられた際に搬送ローラ６４が回転しないようにするべきである。
【０２２８】
この他、上記実施例によれば、給紙ローラ６２及び搬送ローラ６４を、一つのＰＦモータ８１により駆動したが、プリンタ装置１には、給紙ローラ６２及び搬送ローラ６４の夫々に対して、個別のモータを設けてもよい。即ち、個別のモータで、給紙ローラ６２及び搬送ローラ６４の夫々を駆動するように、プリンタ装置１は構成されてもよい。
【０２２９】
この他、第一から第五実施例としては、本発明をプリンタ装置１に適用した例を説明したが、本発明は、用紙（シート）の搬送を伴う様々な電子機器に適用することができる。また、上記実施例の技術は、負荷変動の大きい搬送経路に沿って給紙トレイ６１から用紙Ｑを搬送する際に、小型モータを用いて適切に用紙Ｑを搬送経路下流に搬送できるようにするものである。従って、この技術は、上記用紙搬送機構６０の構成に依らず、様々な用紙搬送機構を備えるプリンタ装置に適用することができる。
【０２３０】
また、上記実施例としては、ＣＰＵ１１及びＰＦモータ制御部３５によりＰＦモータ８１に対する制御を含む用紙Ｑの搬送制御に係る処理を実行するプリンタ装置１を説明したが、これらの処理は、コンピュータとソフトウェアの組合せによって実現されてもよいし、ソフトウェアを用いずにハードウェア回路によって実現されてもよい。即ち、上述した判断ステップを含む処理の全ては、ハードウェア回路によって実現されてもよい。
【０２３１】
［対応関係］
用語間の対応関係は次の通りである。用紙搬送機構６０は、搬送機構の一例に対応し、ＣＰＵ１１及びＰＦモータ制御部３５は、制御手段の一例に対応し、ロータリエンコーダ８５及び計測回路８７は、計測入力手段の一例に対応する。
【０２３２】
また、給紙制御処理によって用紙搬送機構６０で実現される給紙ローラ６２及び搬送ローラ６４の回転動作は、第一の動作に対応し、頭出し制御処理によって用紙搬送機構６０で実現される給紙ローラ６２及び搬送ローラ６４の回転動作は、第二の動作に対応する。
【符号の説明】
【０２３３】
１…プリンタ装置、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１５…ＥＥＰＲＯＭ、１７…ユーザインタフェース、１９…接続インタフェース、２０…ヘッド制御部、２１…記録ヘッド、２３…駆動回路、３０…モータ制御部、３１…ＣＲモータ制御部、３５…ＰＦモータ制御部、４０…キャリッジ搬送機構、４１…キャリッジ、５１…ＣＲモータ、５３…駆動回路、５５…リニアエンコーダ、５７…計測回路、６０…用紙搬送機構、６０Ａ…動力伝達機構、６１…給紙トレイ、６２…給紙ローラ、６３…アーム、６４…搬送ローラ、６５…ピンチローラ、６６…排紙ローラ、６７…拍車ローラ、７１…分離バンク、７３…Ｕターンガイド、７５…支持部材、７７…プラテン、８１…モータ、８３…駆動回路、８５…ロータリエンコーダ、８７…計測回路、８９…センサ、８９Ａ…部材、９１…センサ、３５１…選択部、３５２…固定値入力部、３５４…目標位置入力部、３５５…偏差演算部、３５６…電流指令値演算部、３５８…ＰＷＭ信号生成部、ＮＰ…ニップ部、Ｏ…回動軸、Ｑ…用紙、Ｒ１…湾曲領域。
【図１】
2014117856.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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