(57)【要約】【課題】光学的な手法によらずにシートの向きを判定可能な技術を提供する。【解決手段】システム（１）は、モータ（６１）と、ローラ（１３）と、搬送路（２８）と、処理デバイス（１０）と、コントローラ（５０）とを備える。ローラは、モータにより回転駆動される。搬送路は、案内面（１６Ａ）を備える。案内面は、ローラの回転により搬送されるシート（Ｑ）を特定位置（ＮＰ）に案内する。処理デバイスは、特定位置より搬送方向の下流でシートに対する所定処理を実行する。コントローラは、モータの回転状態に関する観測値が目標値に近づくようにモータに入力する操作量を算出してモータを制御し、操作量に基づきシートの向きを判定し（Ｓ２８０，Ｓ３００，Ｓ３１０，Ｓ３３０）、その判定結果に基づき処理デバイスを制御する。【選択図】図９
2018171774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータにより回転駆動されて、シートを搬送するように構成されるローラと、
前記ローラの回転により搬送される前記シートを特定位置に案内する案内面を備える搬送路と、
前記特定位置より搬送方向の下流で前記シートに対する所定処理を実行するように構成される処理デバイスと、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記モータの回転状態に関する観測値が目標値に近づくように前記モータに対する操作量を算出して、前記モータを制御し、
第一面及び前記第一面より摩擦係数が小さい第二面を有するシートに関し、前記操作量に基づき、前記ローラまたは前記案内面に対する前記第一面または前記第二面の向きであるシートの向きを判定し、
前記判定した結果に基づき、前記処理デバイスを制御する
ように構成される処理システム。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記操作量に基づき前記モータに作用する反力の推定値である反力推定値を算出し、
前記反力推定値に基づき、前記シートの向きを判定する
ように構成される請求項１記載の処理システム。
【請求項３】
前記案内面は、前記搬送方向に直交する軸周りに湾曲しており、
前記コントローラは、前記反力推定値の変化に基づき、前記シートの向きを判定する請求項２記載の処理システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記反力推定値の変化が基準より大きいとき、前記シートの向きを、前記第二面が前記案内面と接触する向きであると判定する請求項３記載の処理システム。
【請求項５】
前記特定位置には、前記シートの通過を一時的に妨げるための機械構造が設けられ、
前記コントローラは、前記ローラの回転により搬送される前記シートが前記特定位置に到達するタイミングを基準とする所定期間において、前記反力推定値が閾値を超えたかによって、前記シートの向きを判定する請求項２記載の処理システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記ローラの回転により搬送される前記シートが前記特定位置に到達するタイミングを基準とする所定期間において、前記反力推定値が閾値を超えたとき、前記シートの向きを、前記第一面が前記ローラと接触する向きであると判定し、前記所定期間において、前記反力推定値が前記閾値を超えなかったとき、前記シートの向きを、前記第二面が前記ローラと接触する向きであると判定する請求項５記載の処理システム。
【請求項７】
前記ローラは、前記シートの前記案内面に接触する面とは反対側の面と接触した状態で、回転により前記シートを前記搬送路に沿って搬送するように配置され、
前記特定位置には、前記シートの通過を一時的に妨げるための機械構造が設けられ、
前記コントローラは、
前記ローラの回転により搬送される前記シートが前記特定位置に未到達の第一の期間において、前記反力推定値の変化が基準より大きいとき、前記シートの向きを、前記第二面が前記案内面と接触し前記第一面が前記ローラと接触する向きであると判定し、
前記第一の期間における前記反力推定値の変化が基準以下である場合には、前記ローラの回転により搬送される前記シートが前記特定位置に到達するタイミングを基準とする第二の期間において、前記反力推定値が閾値を超えたとき、前記シートの向きを、前記第二面が前記案内面と接触し前記第一面が前記ローラと接触する向きであると判定し、
前記第二の期間の終了時点までに前記反力推定値が前記閾値を超えなかったときには、前記シートの向きを、前記第一面が前記案内面と接触し前記第二面が前記ローラと接触する向きであると判定し、
前記シートの向きを判定したことを条件に、前記機械構造を制御することにより前記特定位置より下流への前記シートの通過を許可する
ように構成される請求項２〜請求項４のいずれか一項記載の処理システム。
【請求項８】
前記機械構造は、正回転によって前記特定位置より下流に前記シートを搬送し、停止又は逆回転によって前記特定位置より下流への前記シートの通過を妨げるように構成された下流ローラであり、
前記コントローラは、前記下流ローラを制御することによって、前記特定位置より下流への前記シートの通過を一時的に妨げ、前記シートの向きが判定された後、前記特定位置より下流への前記シートの通過を許可するように構成される請求項７記載の処理システム。
【請求項９】
前記コントローラは、前記第一面として光沢面を有し、前記第二面として非光沢面を有するシートの向きを判定するように構成される請求項１〜請求項８のいずれか一項記載の処理システム。
【請求項１０】
前記処理デバイスにより実行される前記所定処理は、前記シートに対して画像を形成する画像形成処理であり、
前記コントローラは、判定された前記シートの向きに基づき、前記処理デバイスを制御して、前記シートに対する画像形成処理を前記処理デバイスに実行させるように構成される請求項１〜請求項９のいずれか一項記載の処理システム。
【請求項１１】
前記処理デバイスは、前記シートの向きを反転可能な反転デバイスを備え、
前記コントローラは、
前記画像形成処理において画像を形成するシートの面である処理対象面の指定を受け付け、
判定した前記シートの向きが、前記処理対象面とは反対側の面に画像が形成される向きである場合には、前記シートの向きを前記処理対象面に画像が形成される向きに反転させるように前記反転デバイスを制御する請求項１０記載の処理システム。
【請求項１２】
前記特定位置より下流には、光学センサが設けられており、
前記コントローラは、
判定した前記シートの向きに基づき、前記シートの前記第一面および前記第二面の一方である特定面において描かれた特殊図形を、前記特定面が前記光学センサを向くとき、前記光学センサに読み取らせ、
前記光学センサによる読取結果に基づき、前記シートの前記搬送方向に対する向きを判定し、
前記判定した前記シートの前記搬送方向に対する向きに応じて、前記シートに画像が形成されるように、前記処理デバイスを制御する請求項１０又は請求項１１記載の処理システム。
【請求項１３】
モータと、前記モータにより回転駆動されて、シートを搬送するように構成されるローラと、前記ローラの回転により搬送される前記シートを特定位置に案内する案内面を備え
る搬送路と、前記特定位置より搬送方向の下流で前記シートに対する所定処理を実行するように構成される処理デバイスと、を備える処理システムの制御方法であって、
前記モータの回転状態に関する観測値が目標値に近づくように前記モータに対する操作量を算出して、前記モータを制御することと、
第一面及び前記第一面より摩擦係数が小さい第二面を有するシートに関し、前記操作量に基づき、前記ローラまたは前記案内面に対する前記第一面または前記第二面の向きであるシートの向きを判定することと、
前記判定した結果に基づき、前記処理デバイスを制御することと
を含む制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、処理システム、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
はがき等の特定種のシートに関しては、シートが正しい向きでセットされていないことに起因して、ユーザが期待する正しい印刷を行うことができない場合がある。従来技術としては、光学センサを用いてシートの予め印刷された部分を読み取ることで、シートの向きを判定し、その判定結果に基づき、シートを反転させずに印刷を行うか、シートを反転した後に印刷を行うかを決定する印刷装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７９６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の印刷装置では、シートに対する画像形成開始前に、ヘッドを搭載したキャリッジを搬送して、キャリッジに取り付けられた光学センサでシートを読み取らなければ、シートの向きを判定することができない。更に、上記予め印刷された部分の配置によっては、シートの向きの判定を精度よく適切に行うことができない。
【０００５】
そこで、本開示の一側面によれば、光学的な手法によらずにシートの向きを判定可能な新規技術を提供できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一側面に係る処理システムは、モータと、ローラと、搬送路と、処理デバイスと、コントローラと、を備える。ローラは、モータにより回転駆動されて、シートを搬送するように構成される。搬送路は、ローラの回転により搬送されるシートを特定位置に案内する案内面を備える。処理デバイスは、特定位置より搬送方向の下流でシートに対する所定処理を実行するように構成される。
【０００７】
コントローラは、モータの回転状態に関する観測値が目標値に近づくようにモータに対する操作量を算出して、モータを制御するように構成される。更に、コントローラは、上記操作量に基づきシートの向きを判定し、判定結果に基づき、処理デバイスを制御するように構成される。
【０００８】
コントローラは、特に、第一面及び第一面より摩擦係数が小さい第二面を有するシートに関して、上記操作量に基づき、ローラまたは案内面に対する第一面または第二面の向きを、シートの向きとして判定するように構成される。
【０００９】
この処理システムによれば、光学センサによらずに、処理デバイスにシートが到達する前に、操作量に基づき、シートの向き、特には、面の向きを判定することができる。このように、本開示の一側面によれば、光学的な手法によらずにシートの向きを判定することができるので、優れた処理システムを提供することができる。
【００１０】
本開示の一側面によれば、コントローラは、操作量に基づきモータに作用する反力の推定値である反力推定値を算出し、反力推定値に基づき、シートの向きを判定するように構
成されてもよい。シートの第一面と第二面との間の摩擦係数が異なることに起因して、搬送路に沿ってシートが移動する際にモータに作用する反力は、シートの向きに応じて変化する。従って、反力推定値に基づけば、適切にシートの向きを判定することができる。
【００１１】
案内面が搬送方向に直交する軸周りに湾曲しているケースにおいて、コントローラは、反力推定値の変化に基づき、シートの向きを判定してもよい。具体的に、コントローラは、反力推定値の変化が基準より大きいときに、シートの向きを、第二面が案内面と接触する向きであると判定し得る。
【００１２】
案内面が湾曲しているケースでは、シート搬送に際して、シートに撓みを解消しようとする力が働くため、反力の変化が生じる。そして、この反力の変化は、シートと案内面との摩擦による影響を受ける。従って、上記反力の変化に基づけば、精度よくシートの向きを判定することができる。
【００１３】
特定位置にシートの通過を一時的に妨げるための機械構造が設けられている場合、コントローラは、ローラの回転により搬送されるシートが特定位置に到達するタイミングを基準とする所定期間において、反力推定値が閾値を超えたかによって、シートの向きを判定してもよい。
【００１４】
コントローラは、ローラの回転により搬送されるシートが特定位置に到達するタイミングを基準とする所定期間において、反力推定値が閾値を超えたとき、シートの向きを、第一面がローラと接触する向きであると判定してもよい。コントローラは、所定期間において、反力推定値が閾値を超えなかったとき、シートの向きを、第二面がローラと接触する向きであると判定してもよい。
【００１５】
シートの通過が妨げられている状態では、シートからローラに働く反力が上昇し、従って、モータに作用する反力も上昇する。しかしながら、ローラとシートとの間の摩擦力が弱い場合には、一定以上の反力が作用するとき、シートに対してローラが空転する。即ち、ローラとシートとの間に働く反力の大きさは、シートの摩擦係数の影響を受ける。従って、上記手法によれば、適切にシートの向きを判定することができる。
【００１６】
本開示の一側面によれば、ローラは、シートの案内面に接触する面とは反対側の面と接触した状態で、回転によりシートを搬送路に沿って搬送するように配置されてもよい。このようにローラが配置され、特定位置には上記機械構造が設けられている場合、コントローラは、次のように動作してもよい。
【００１７】
即ち、コントローラは、ローラの回転により搬送されるシートが特定位置に未到達の第一の期間において、反力推定値の変化が基準より大きいとき、シートの向きを、第二面が案内面と接触し第一面がローラと接触する向きであると判定してもよい。第一の期間における反力推定値の変化が基準以下である場合、コントローラは、ローラの回転により搬送されるシートが特定位置に到達するタイミングを基準とする第二の期間において、反力推定値が閾値を超えたとき、シートの向きを、第二面が案内面と接触し第一面がローラと接触する向きであると判定してもよい。第二の期間の終了時点までに反力推定値が閾値を超えなかったとき、コントローラは、シートの向きを、第一面が案内面と接触し第二面がローラと接触する向きであると判定してもよい。コントローラは、シートの向きを判定したことを条件に、機械構造を制御することにより特定位置より下流へのシートの通過を許可するように構成されてもよい。
【００１８】
機械構造は、正回転によって特定位置より下流にシートを搬送し、停止又は逆回転によって特定位置より下流へのシートの通過を妨げるように構成された下流ローラであっても
よい。この場合、コントローラは、下流ローラを制御することによって、特定位置より下流へのシートの通過を一時的に妨げ、シートの向きが判定された後、特定位置より下流へのシートの通過を許可するように構成されてもよい。
【００１９】
コントローラは、第一面として光沢面を有し、第二面として非光沢面を有するシートの向きを判定するように構成されてもよい。シートの光沢面は、非光沢面より摩擦係数が高いのが通常である。従って、このようなシートの向きの判定に、本開示は、有意義に機能する。
【００２０】
本開示の一側面によれば、処理デバイスにより実行される所定処理は、シートに対して画像を形成する画像形成処理であってもよい。この場合、コントローラは、判定されたシートの向きに基づき、処理デバイスを制御して、シートに対する画像形成処理を処理デバイスに実行させるように構成されてもよい。
【００２１】
処理デバイスは、シートの向きを反転可能な反転デバイスを備えていてもよい。この場合、コントローラは、画像形成処理において画像を形成するシートの面である処理対象面の指定を受け付け、判定したシートの向きが、処理対象面とは反対側の面に画像が形成される向きである場合には、シートの向きを処理対象面に画像が形成される向きに反転させるように反転デバイスを制御する構成にされてもよい。この構成によれば、処理対象面の指定と、シートの向きとの間に矛盾があるときに、シートの向きを指定と整合するように切り替えることができ、シートに対する画像形成を適切に実行することができる。
【００２２】
特定位置より下流には、光学センサが設けられていてもよい。この場合、コントローラは、判定したシートの向きに基づき、シートの第一面および第二面の一方である特定面において描かれた特殊図形を、特定面が光学センサを向くとき、光学センサに読み取らせるように動作してもよい。更に、コントローラは、光学センサによる読取結果に基づき、シートの搬送方向における向きを判定し、判定したシートの搬送方向における向きに応じて、シートに画像が形成されるように、処理デバイスを制御するように動作してもよい。この動作によれば、特殊図形の配置に合わせて、シートに対する画像形成を適切に実行可能である。
【００２３】
本開示の一側面によれば、上述の処理システムによって実行される方法が提供されてもよい。本開示の一側面によれば、モータと、モータにより回転駆動されて、シートを搬送するように構成されるローラと、ローラの回転により搬送されるシートを特定位置に案内する案内面を備える搬送路と、特定位置より搬送方向の下流でシートに対する所定処理を実行するように構成される処理デバイスと、を備える処理システムの制御方法が提供されてもよい。
【００２４】
制御方法は、モータの回転状態に関する観測値が目標値に近づくようにモータに対する操作量を算出して、モータを制御することと、第一面及び第一面より摩擦係数が小さい第二面を有するシートに関し、操作量に基づき、ローラまたは案内面に対する第一面または第二面の向きであるシートの向きを判定することと、判定した結果に基づき、処理デバイスを制御することと、を含んでいてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】画像形成システムの機械的構成を表す図である。
【図２】画像形成システムの電気的構成を表すブロック図である。
【図３】コントローラ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４】郵便番号枠の読取に関する説明図である。
【図５】搬送過程における用紙と案内面との接触態様の変化を示す図である。
【図６】操作量及び反力推定値の変化を示すグラフである。
【図７】給紙制御系の構成を表すブロック図である。
【図８】外乱オブザーバの構成を表すブロック図である。
【図９】コントローラが実行する給紙処理の詳細を表すフローチャートである。
【図１０】第一変形例の印刷制御処理を表すフローチャートである。
【図１１】第二変形例の印刷制御処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態の画像形成システム１は、インクジェットプリンタとして構成される。即ち、画像形成システム１は、インクジェットヘッド１０から用紙Ｑにインク液滴を吐出することにより用紙Ｑに画像を形成する。この画像形成システム１は、給紙機構２０と、用紙搬送機構３０とを備える。
【００２７】
給紙機構２０は、用紙Ｑを用紙搬送機構３０に供給するように構成される。具体的に、給紙機構２０は、給紙トレイ２１と、アーム２２と、給紙ローラ２３と、傾斜壁２４と、外側ガイド部材２６と、内側ガイド部材２７と、を備える。給紙トレイ２１には、矩形状の用紙が積層配置される。用紙の例には、Ａ４用紙、及び、はがきが含まれる。給紙機構２０は、給紙ローラ２３の回転により給紙トレイ２１における最上層の用紙Ｑを、搬送経路２８の下流に搬送する。
【００２８】
アーム２２は、軸２２Ｃを中心に回動可能に構成され、軸２２Ｃとは反対側の端部に給紙ローラ２３を回転可能に支持する。このアーム２２は、自重又はバネによる付勢力によって、給紙ローラ２３を給紙トレイ２１における最上層の用紙Ｑに押圧する。給紙ローラ２３の回転により、給紙ローラ２３に当接する用紙Ｑは、傾斜壁２４を通って搬送経路２８の下流に搬送される。
【００２９】
傾斜壁２４は、給紙トレイ２１に隣接して配置される。この傾斜壁２４は、搬送される用紙Ｑを外側ガイド部材２６に案内する。傾斜壁２４には、図示しない周知の分離部材が設けられており、給紙トレイ２１における最上層の用紙Ｑは、この分離部材により下層の用紙から分離されて下流に搬送される。
【００３０】
外側ガイド部材２６は、内側に案内面２６Ａを有し、上流から搬送されてくる用紙Ｑを、用紙搬送機構３０のニップ部ＮＰに案内する。内側ガイド部材２７は、外側ガイド部材２６の案内面２６Ａに沿って、外側ガイド部材２６より内側に、外側ガイド部材２６に対向して設けられており、外側ガイド部材２６との間に搬送経路２８を形成する。
【００３１】
図１に示すように、案内面２６Ａは、用紙Ｑの搬送方向に直交する、紙面法線方向に沿う軸周りに湾曲したＵ字形状にされている。給紙ローラ２３の回転力を受けて搬送される用紙Ｑは、Ｕ字形状の外側ガイド部材２６により移動を規制されながら、案内面２６Ａに沿うように移動する。図１に示される矢印付きの一点鎖線は、用紙Ｑの軌跡の例である。
【００３２】
用紙搬送機構３０は、ニップ部ＮＰに搬送された用紙Ｑを、インクジェットヘッド１０の下方に搬送する。この用紙搬送機構３０は、搬送ローラ３１と、ピンチローラ３２と、排紙ローラ３３と、拍車ローラ３４と、プラテン３５と、反転デバイス３６（図２参照）と、を備える。ピンチローラ３２は、搬送ローラ３１に対向配置され、拍車ローラ３４は、排紙ローラ３３に対向配置される。排紙ローラ３３は、搬送ローラ３１によって搬送されてきた用紙Ｑを更に下流に搬送する。プラテン３５は、搬送ローラ３１と排紙ローラ３３との間に配置され、搬送ローラ３１から排紙ローラ３３へと移動する用紙Ｑを下方から支持する。
【００３３】
用紙搬送機構３０が備えるニップ部ＮＰは、搬送ローラ３１とピンチローラ３２との間で用紙Ｑが挟持される部分に対応する。給紙機構２０から搬送されてきた用紙Ｑは、搬送ローラ３１とピンチローラ３２との間に挟持され、搬送ローラ３１の回転により下流に搬送される。排紙ローラ３３に到達した用紙Ｑは、排紙ローラ３３と拍車ローラ３４との間に配置されて、排紙ローラ３３の回転により更に下流に搬送される。排紙ローラ３３より下流に搬送された用紙Ｑは、図示しない排紙トレイに排出される。あるいは、用紙Ｑは、反転デバイス３６を通じて、表裏が反転した状態で再度、ニップ部ＮＰに供給される。
【００３４】
反転デバイス３６は、周知のスイッチバック機構を備える。反転デバイス３６は、図１において実線矢印で示されるように排紙ローラ３３から搬送されてきた用紙Ｑを、後退させるように動作する。これにより、用紙Ｑは、プラテン３５の下方に位置する反転ガイド部材３７により形成される搬送経路、及び、内側ガイド部材２７の開口部を通じてニップ部ＮＰまで後退されられる。
【００３５】
反転ガイド部材３７には、スイッチバック用のローラ３８，３９が設けられており、用紙Ｑは、これらのローラ３８，３９の回転により後退させられる。開口部まで搬送された用紙Ｑは、外側ガイド部材２６の案内面２６Ａに沿って、回転を伴いながら、ニップ部ＮＰまで移動する。これにより、用紙Ｑの表裏は反転する。
【００３６】
インクジェットヘッド１０は、キャリッジ４１に搭載された状態で、プラテン３５上に対向配置される。キャリッジ４１は、キャリッジ搬送機構４０内で、用紙Ｑの搬送方向とは直交する主走査方向（図１紙面法線方向）に往復動可能に設けられる。即ち、インクジェットヘッド１０は、キャリッジ４１と共に主走査方向に往復動する。インクジェットヘッド１０は、この往復動の過程において、インク液滴を下方に吐出することによって、プラテン３５上を通過する用紙Ｑに画像を形成する。
【００３７】
続いて、画像形成システム１の電気的構成を、図２を用いて説明する。画像形成システム１は、画像形成システム１内の各部を制御するためのコントローラ５０を備える。コントローラ５０は、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５３及びＲＡＭ５５を備える。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に格納されたプログラムに従う処理を実行する。ＲＡＭ５５は、ＣＰＵ５１による処理実行時に作業用メモリとして使用される。コントローラ５０は、更に、画像形成システム１内の各部を制御するための図示しない専用回路を備えることができる。
【００３８】
画像形成システム１は、給紙機構２０の駆動及び制御のために、ＡＳＦモータ６１と、ＡＳＦ駆動回路６３と、ロータリエンコーダ６５と、信号処理回路６７と、レジストセンサ６９と、を更に備える。
【００３９】
ＡＳＦモータ６１は、給紙ローラ２３を回転駆動する直流モータである。ＡＳＦ駆動回路６３は、コントローラ５０から入力される操作量（電流指令値）Ｕに応じた駆動電流をＡＳＦモータ６１に印加することによって、ＡＳＦモータ６１を駆動する。ロータリエンコーダ６５は、給紙ローラ２３の回転軸又はＡＳＦモータ６１の回転軸に設置されて、給紙ローラ２３又はＡＳＦモータ６１の回転に応じたパルス信号を出力する。
【００４０】
信号処理回路６７は、ロータリエンコーダ６５からの出力信号に基づき、給紙ローラ２３又はＡＳＦモータ６１の回転量Ｘ及び回転速度Ｖを計測する。給紙ローラ２３の回転量Ｘ及び回転速度Ｖと、ＡＳＦモータ６１の回転量Ｘ及び回転速度Ｖとの間には、比例関係があるため、いずれが計測されてもよい。以下における回転量Ｘは、給紙開始時点からの回転量を表すものとする。回転量Ｘ及び速度Ｖは、夫々、用紙Ｑの位置及び速度を間接的に表す。信号処理回路６７によって計測された回転量Ｘ及び回転速度Ｖの情報は、コント
ローラ５０に入力される。以下では説明を簡単にするため、信号処理回路６７がＡＳＦモータ６１の回転量Ｘ及び回転速度Ｖを計測するものとして話を進める。
【００４１】
レジストセンサ６９は、用紙Ｑの先端がニップ部ＮＰより所定距離Ｌだけ手前の地点を通過したことを検出する。レジストセンサ６９による検出信号は、コントローラ５０に入力される。
【００４２】
画像形成システム１は、用紙搬送機構３０の駆動及び制御のために、ＰＦモータ７１と、ＰＦ駆動回路７３と、ロータリエンコーダ７５と、信号処理回路７７と、を更に備える。ＰＦモータ７１は、搬送ローラ３１を回転駆動する直流モータである。
【００４３】
搬送ローラ３１及び排紙ローラ３３は、互いに図示しないベルト機構を介して接続されており、排紙ローラ３３は、搬送ローラ３１に対し同期回転する。反転デバイス３６もまた、図示しない動力伝達機構を通じてＰＦモータ７１からの動力を受けて動作する。反転デバイス３６は、ＰＦモータ７１と連結及び遮断可能に配置される。連結及び遮断は、キャリッジ４１を利用した動力伝達機構の操作により公知の手法で行われる。
【００４４】
ＰＦ駆動回路７３は、コントローラ５０からの指令に従ってＰＦモータ７１を駆動する。ロータリエンコーダ７５は、搬送ローラ３１若しくはＰＦモータ７１の回転軸、又は、ＰＦモータ７１からの動力伝達系に配置されて、搬送ローラ３１又はＰＦモータ７１の回転に応じたパルス信号を出力する。
【００４５】
信号処理回路７７は、ロータリエンコーダ７５からの出力信号に基づき、搬送ローラ３１又はＰＦモータ７１の回転量及び回転速度を計測し、その情報をコントローラ５０に入力する。
【００４６】
画像形成システム１は更に、コントローラ５０からの指令に従ってインクジェットヘッド１０を駆動するヘッド駆動回路８０を備える。この他、画像形成システム１は、キャリッジ搬送機構４０の駆動及び制御のために、ＣＲモータ９１と、ＣＲ駆動回路９３と、リニアエンコーダ９５と、信号処理回路９７と、を更に備える。
【００４７】
ＣＲモータ９１は、キャリッジ搬送機構４０を駆動する直流モータであり、ＣＲ駆動回路９３によって駆動される。キャリッジ４１は、ＣＲモータ９１からの動力を受けて主走査方向に往復動する。
【００４８】
ＣＲ駆動回路９３は、コントローラ５０からの指令に従ってＣＲモータ９１を駆動する。リニアエンコーダ９５は、図示しないエンコーダスケールと、光学センサと、を備える。エンコーダスケールは、キャリッジ４１の搬送経路に沿って配置され、光学センサは、キャリッジ４１に搭載される。リニアエンコーダ９５は、光学センサによりエンコーダスケールを読み取ることにより、キャリッジ４１の移動に応じたパルス信号を出力する。
【００４９】
信号処理回路９７は、リニアエンコーダ９５からの出力信号に基づき、キャリッジ４１の位置及び速度を計測し、その情報をコントローラ５０に入力する。
キャリッジ４１には、メディアセンサ９９が搭載されている。メディアセンサ９９は、プラテン３５に対向して設けられ、プラテン３５を通過する用紙Ｑから、用紙Ｑに関する情報を光学的に読取可能に構成される。メディアセンサ９９は、用紙Ｑの端縁を検出する目的の他、後述するように用紙Ｑに予め印刷された特殊図形を読み取る目的で使用される。特殊図形は、例えば、用紙Ｑがはがきである場合の郵便番号枠である。メディアセンサ９９による検出信号は、コントローラ５０に入力される。
【００５０】
続いて、コントローラ５０が実行する処理を説明する。コントローラ５０は、外部から印刷対象の画像データを含む印刷指令が入力されると、給紙処理、頭出し処理、印刷処理、及び、排紙処理を含む印刷制御処理を実行する。
【００５１】
給紙処理において、コントローラ５０は、ＡＳＦモータ６１を制御し、これにより給紙ローラ２３を回転させて、給紙トレイ２１に載置された用紙Ｑを、搬送ローラ３１とピンチローラ３２との間のニップ部ＮＰまで供給する。この際、コントローラ５０は、搬送ローラ３１を停止した状態に維持するように、又は、搬送ローラ３１を逆回転させるように、ＰＦモータ７１を制御する。これにより、ニップ部ＮＰより下流への用紙Ｑの移動は、一時的に妨げられ、用紙Ｑの斜行が補正される。
【００５２】
頭出し処理において、コントローラ５０は、ＰＦモータ７１の制御により用紙Ｑを印刷開始位置まで搬送する。この際、用紙Ｑは、搬送ローラ３１の正回転により、ニップ部ＮＰから下流に搬送され、インクジェットヘッド１０の下方に配置される。
【００５３】
印刷処理において、コントローラ５０は、ＰＦモータ７１及びＣＲモータ９１を制御すると共に、インクジェットヘッド１０の駆動を制御し、上記印刷対象の画像データに基づく画像を用紙Ｑに形成する。具体的には、周知のインクジェットプリンタと同様に、用紙Ｑを所定量搬送する紙送り動作、及び、インクジェットヘッド１０を駆動しながら主走査方向に搬送する画像形成動作、の繰り返しによって、画像データに基づく画像を用紙Ｑに形成する。
【００５４】
コントローラ５０は、用紙Ｑへの印刷が全て完了すると、ＰＦモータ７１を制御して、用紙Ｑを、図示しない排紙トレイに排出する。
また、コントローラ５０は、印刷指令として、通信面が光沢紙面であり、宛名面が普通紙面であるはがき、所謂インクジェットはがきを、供給用紙に指定する印刷指令が入力された場合には、図３に示す印刷制御処理を実行する。ここでは、予め特殊図形が印刷されたはがきが供給されることを前提としている。特殊図形は、郵便番号枠である。従って、図３に示す印刷制御処理の説明において言及する用紙Ｑは、宛名面に郵便番号枠を有する、通信面が光沢紙面であるはがきと理解されたい。
【００５５】
図３に示す印刷制御処理を開始すると、コントローラ５０は、まず給紙処理を開始する（Ｓ１１０）。ここでは、給紙過程においてＡＳＦモータ６１に作用する反力に基づき、用紙Ｑの向きが判定される。ここで言う用紙Ｑの向きは、用紙Ｑの表裏の向きである。向きの判定手法の詳細は、後に詳述する。
【００５６】
給紙処理が完了すると、コントローラ５０は、次に、上記用紙Ｑの向きの判定結果に基づき、用紙Ｑの宛名面が上を向いているか否かを判断する（Ｓ１２０）。即ち、宛名面がインクジェットヘッド１０及びメディアセンサ９９側を向いているか否かを判断する。Ｓ１２０において用紙Ｑの宛名面が上を向いていないと判断すると（Ｓ１２０でＮｏ）、コントローラ５０は、用紙Ｑの向きを、反転デバイス３６を通じて反転させるための処理を実行する（Ｓ１２５）。これにより、用紙Ｑは、向きが反転された状態で、ニップ部ＮＰに到達する。
【００５７】
コントローラ５０は、用紙Ｑの宛名面が上向きであると判断するか（Ｓ１２０でＹｅｓ）、用紙Ｑの向きを反転させると（Ｓ１２５）、Ｓ１３０に移行する。Ｓ１３０において、コントローラ５０は、ＰＦモータ７１を制御し、搬送ローラ３１の回転によって、用紙Ｑがメディアセンサ９９に対して所定の位置関係になる位置まで、用紙Ｑをニップ部ＮＰから下流に搬送する。
【００５８】
その後、コントローラ５０は、ＣＲモータ９１を制御し、キャリッジ４１を搬送することにより、メディアセンサ９９を主走査方向に搬送し、メディアセンサ９９に郵便番号枠が存在すると推定される用紙Ｑの部位を光学的に読み取らせる（Ｓ１４０）。更に、コントローラ５０は、メディアセンサ９９からの入力信号に基づき、用紙Ｑにおける郵便番号枠の向きを判定する（Ｓ１４０）。
【００５９】
郵便番号枠の向きは、用紙Ｑの中心を基準とした、用紙Ｑの搬送方向に対する郵便番号枠の位置に対応する。郵便番号枠は、用紙Ｑの先端に近接するように、宛名面において偏って配置される。用紙Ｑの中心に対し郵便番号枠が搬送方向下流にある場合、郵便番号枠は、前向きであり、用紙Ｑの中心に対して郵便番号枠が搬送方向上流にある場合、郵便番号枠は、後向きである。
【００６０】
用紙Ｑが前向きである場合、図４下段に示すように、メディアセンサ９９は、上記キャリッジ４１の搬送により、用紙Ｑを読み取りながら、郵便番号枠を横断するように移動する。メディアセンサ９９は、検出信号として読取位置の輝度を表す検出信号をコントローラ５０に入力することから、この場合には、郵便番号を通過する度に検出信号が表す輝度が上下する。即ち、コントローラ５０には、メディアセンサ９９からの検出信号として、所定パルス数を有するパルス信号が入力される。
【００６１】
これに対し、用紙Ｑが後向きである場合、コントローラ５０に入力される検出信号は、所定パルス数のパルス信号ではない別形態の信号である。
従って、コントローラ５０は、メディアセンサ９９から入力される検出信号が所定パルス数を有するパルス信号であるか否かによって、郵便番号枠の向きが前向き及び後向きのいずれであるかを判定することができる。
【００６２】
コントローラ５０は、郵便番号枠が前向きであると判定すると（Ｓ１５０でＹｅｓ）、Ｓ１５５をスキップして、Ｓ１６０に移行する。一方、コントローラ５０は、郵便番号枠が後向きであると判断すると（Ｓ１５０でＮｏ）、Ｓ１５５に移行し、印刷対象の画像データに対して１８０度回転処理を施した後、Ｓ１６０に移行する。
【００６３】
印刷指令と共に入力される画像データには、宛名面に対する印刷対象の画像を表す画像データと、通信面に対する印刷対象の画像を表す画像データと、が含まれる。Ｓ１５５では、これらの両画像データに対して、１８０度回転処理を施すことができる。
【００６４】
Ｓ１６０において、コントローラ５０は、用紙Ｑを印刷開始位置まで後退させるように、ＰＦモータ７１を制御する。その後、コントローラ５０は、印刷指令と共に受信した画像データ、又は、Ｓ１５５で１８０度回転処理した画像データに基づく印刷処理の実行により、印刷対象の画像が、郵便番号枠の向きに対応した向きで用紙Ｑの宛名面に印刷されるように、ＰＦモータ７１、ＣＲモータ９１、及び、インクジェットヘッド１０を制御する（Ｓ１７０）。
【００６５】
宛名面に対する画像印刷が完了すると、用紙Ｑは、反転デバイス３６を制御して、Ｓ１２５での処理と同様に、用紙Ｑの向きを反転させる（Ｓ１８０）。その後、コントローラ５０は、頭出し処理及び印刷処理を実行して、印刷対象の画像が用紙Ｑの通信面に印刷されるように、ＰＦモータ７１、ＣＲモータ９１、及び、インクジェットヘッド１０を制御する（Ｓ１９０）。通信面に対する画像印刷が完了すると、コントローラ５０は、排紙処理を行って、用紙Ｑを排紙トレイに排出した後（Ｓ２００）、印刷制御処理を終了する。
【００６６】
続いて、用紙Ｑの向きの判定手法を詳述する。ＡＳＦモータ６１に作用する反力には、用紙Ｑから給紙ローラ２３を通じて伝達される反力が含まれる。この反力は、用紙Ｑが案
内面２６Ａと接触することで生じる。案内面２６Ａから用紙Ｑに作用する摩擦力が、反力としてＡＳＦモータ６１に伝達する。本実施形態によれば用紙Ｑが案内面２６Ａに動きを規制されて、まず、案内面２６Ａと用紙Ｑの先端とが接触しながら、用紙Ｑが給送される。これにより、徐々に反力が上昇する。さらに用紙Ｑが給送されると、用紙Ｑの案内面２６Ａと対向する面が案内面２６Ａに密着するように湾曲する。このときの摩擦力は、用紙Ｑと案内面２６Ａとの接触面が光沢紙面及び普通紙面のいずれであるかによって異なる。良く知られるように光沢紙面は、樹脂コート層を有するため、普通紙面と比較して摩擦係数が大きい。ここでいう普通紙面は非光沢紙面である。
【００６７】
即ち、用紙Ｑは、光沢紙面が案内面２６Ａと接触している場合、普通紙面が案内面２６Ａと接触している場合と比較して、滑りにくい状態にある。逆に言えば、普通紙面が案内面２６Ａと接触している場合は、用紙Ｑは案内面２６Ａに対して滑りやすい状態にある。用紙Ｑが案内面２６Ａを滑っている状況下では、用紙Ｑから給紙ローラ２３を通じてＡＳＦモータ６１に作用する反力が小さくなる。
【００６８】
用紙Ｑが案内面２６Ａを搬送方向下流に移動して、図５に示す上段から中段に示すように、用紙Ｑの普通紙面側が案内面２６Ａと接触している状況では、大きく摩擦力が低下し、用紙Ｑが滑りやすい。従って、用紙Ｑの先端が案内面２６Ａと接触している状況よりも、反力は一旦減少する。これに対して、用紙Ｑの光沢紙面が案内面２６Ａと接触している状況では、摩擦力が大きいため、大きな滑りは発生しない。従って、用紙Ｑの先端が案内面２６Ａと接触している状況から反力の低下は発生せず、徐々に増加していく。
【００６９】
なお、用紙Ｑの普通紙面が案内面２６Ａと対向・接触する状態での給紙では、図５中段に示すように、案内面２６Ａを形成する外側ガイド部材２６の先端と普通紙面が接触する状況となる。逆に、用紙Ｑの光沢紙面が案内面２６Ａと対向・接触する状態での給紙では、案内面２６Ａを形成する外側ガイド部材２６の先端と普通紙面が接触する状況となる。この状態においても、案内面２６Ａと普通紙面とが接触するほうが、案内面２６Ａと光沢紙面とが接触するよりも、反力は低下する。
【００７０】
本実施形態では、このような用紙Ｑの向きと滑りによる反力の変動との相関に基づいて、用紙Ｑの向きを判定する。図６に示すグラフにおいて、回転量Ｘ＝Ｘ１は、用紙Ｑの先端がレジストセンサ６９を通過する用紙搬送量に対応し、回転量Ｘ＝Ｘ２は、用紙Ｑの先端がレジストセンサ６９を通過後、所定時間Ｔ１が経過する時点での用紙搬送量に対応し、回転量Ｘ＝Ｘ３は、用紙Ｑの先端がレジストセンサ６９を通過後、所定時間Ｔ２が経過する時点での用紙搬送量に対応する。
【００７１】
図６に示す上段グラフは、回転量Ｘの横軸を有し、ＡＳＦモータ６１に対する操作量Ｕを縦軸に有するグラフである。操作量Ｕは、ＡＳＦモータ６１に入力する駆動電流に対応する値であると理解されてよく、ＡＳＦモータ６１から発生するトルクに対応する値であると理解されてよい。図６に示す下段グラフは、回転量Ｘの横軸を有し、ＡＳＦモータ６１に作用する反力の推定値Ｒを縦軸に有するグラフである。反力の推定値Ｒは、後述する外乱オブザーバ１６０により算出される。
【００７２】
上段及び下段グラフの夫々において、実線で示される３本の曲線は、合計３回の各給紙実験により得られた、はがきの普通紙面が案内面２６Ａと接触する向きではがきを給紙したときの操作量Ｕ及び反力推定値Ｒの軌跡を表す。上段グラフにおいて実線で示される３本の曲線の夫々は、各給紙実験により得られた操作量Ｕの軌跡を表す。下段グラフにおいて実線で示される３本の曲線の夫々は、上述した各給紙実験により得られた反力推定値Ｒの軌跡を表す。
【００７３】
上段及び下段グラフの夫々において、一点鎖線で示される３本の曲線は、合計３回の各給紙実験により得られた、はがきの光沢紙面が案内面２６Ａと接触する向きで用紙Ｑを給紙したときの操作量Ｕ及び反力推定値Ｒの軌跡を表す。
【００７４】
回転量Ｘ＝Ｘ１からＸ２の区間での反力推定値Ｒの軌跡から理解できるように、光沢紙面が案内面２６Ａと接触している場合には、矢印付きの太い一点鎖線で示すように、反力推定値Ｒは、およそ単調に上昇する。これに対し、普通紙面が案内面２６Ａと接触している場合には、矢印付きの太い実線で示すように、反力推定値Ｒが波打つように変動する。
【００７５】
本実施形態では、このような反力推定値Ｒの変化の違いを利用した用紙Ｑの向きの判定に加えて、給紙ローラ２３と用紙Ｑとの接触面における摩擦力の違いによる反力推定値Ｒの上昇の違いを利用して、更に高精度に用紙Ｑの向きを判定する。
【００７６】
本実施形態では、給紙処理においてニップ部ＮＰより下流への用紙Ｑの進行を妨げる。図５中段に示すように案内面２６Ａを抜けた用紙Ｑの先端は、更に下流に移動すると、ニップＮＰに当接し、それ以上の進行を阻止される。このとき、図５下段に示すように、用紙Ｑの先端が、ニップ部ＮＰにより動きを規制されている状態で、用紙Ｑの先端より後ろ側が、給紙ローラ２３の回転によって送り出されるため、用紙Ｑは大きく湾曲する。そして、用紙Ｑから給紙ローラ２３に作用する反力が大きく上昇する。このよう反力の上昇は、給紙ローラ２３と用紙Ｑとの間において滑りが発生するまで続き、滑りが発生すると、ＡＳＦモータ６１に作用する反力は低下する。
【００７７】
図６において示される回転量Ｘ＝Ｘ２からＸ３の区間での反力推定値Ｒの軌跡から理解できるように、光沢紙面が案内面２６Ａと接触している場合、即ち、普通紙面が給紙ローラ２３と接触している場合には、用紙Ｑと給紙ローラ２３との間で滑りが発生するため、反力推定値Ｒは、用紙Ｑがニップ部ＮＰに到達した後の斜行補正時においてもあまり上昇しない。これに対し、普通紙面が案内面２６Ａと接触している場合、即ち、光沢紙面が給紙ローラ２３と接触している場合には、用紙Ｑと給紙ローラ２３との間で滑りが発生しないため、実線で示すように、反力推定値Ｒが大きく上昇する。本実施形態では、このように用紙Ｑがニップ部ＮＰに到達した後の反力推定値Ｒが閾値ＴＨを超えたか否かによって、用紙Ｑの向きを追加的に判定する。
【００７８】
続いて、コントローラ５０が実行する給紙制御によって実現される給紙制御系１００を図７及び図８に示すブロック図を用いて説明する。給紙制御系１００は、回転量Ｘと目標値Ｘｒとの偏差Ｅ＝Ｘｒ−Ｘに基づき、ＡＳＦモータ６１に対する操作量Ｕを算出し、操作量Ｕに対応する駆動電流をＡＳＦモータ６１に入力することにより、回転量Ｘが目標値Ｘｒに近づくようにＡＳＦモータ６１を制御するように構成される。具体的に、給紙制御系１００は、位置指令器１１０と、減算器１２０と、制御器１３０と、加算器１４０と、補償器１５０と、外乱オブザーバ１６０と、を備える。
【００７９】
位置指令器１１０は、減算器１２０に目標値Ｘｒを入力する。目標値Ｘｒは、用紙ＱがニップＮＰに到達するＡＳＦモータ６１の回転量より一定量大きい値に設定される。減算器１２０は、目標値Ｘｒと、信号処理回路６７から入力される回転量Ｘとの偏差Ｅ＝Ｘｒ−Ｘを制御器１３０に入力する。制御器１３０は、偏差Ｅに対応する操作量Ｕ０を加算器１４０に入力する。
【００８０】
一例によれば、制御器１３０は、比例微分制御器として構成される。この場合、制御器１３０は、偏差Ｅの比例器への入力により得られる操作量Ｕｐと、偏差Ｅの微分器への入力により得られる操作量Ｕｄとの和（Ｕｐ＋Ｕｄ）を、操作量Ｕ０として、加算器１４０に入力する。
【００８１】
加算器１４０は、制御器１３０からの操作量Ｕ０に補償器１５０から入力される補償量Ｕｃを加算し、当該加算後の操作量Ｕを、ＡＳＦ駆動回路６３に入力する。この操作量Ｕは、電流指令値に対応する。ＡＳＦ駆動回路６３は、入力された操作量Ｕに応じた駆動電流をＡＳＦモータ６１に印加するように、ＡＳＦモータ６１を駆動する。例えば、ＡＳＦ駆動回路６３は、操作量Ｕに応じたＰＷＭ制御を、ＡＳＦモータ６１に対して行うことができる。
【００８２】
外乱オブザーバ１６０は、このように加算器１４０からＡＳＦ駆動回路６３に入力される操作量Ｕと、信号処理回路６７から入力される回転速度Ｖとに基づき、ＡＳＦモータ６１に作用する反力を推定する。
【００８３】
外乱オブザーバ１６０は、図８に示すように、逆モデル演算器１６１と、減算器１６３，１６５と、ローパスフィルタ１６７と、摩擦演算器１６９と、を備える。
逆モデル演算器１６１は、制御対象の伝達関数モデルの逆モデルを用いて、観測された回転速度Ｖを、外乱がないと仮定した場合の操作量Ｕ１に変換する。減算器１６３は、ＡＳＦ駆動回路６３に入力された操作量Ｕを、逆モデル演算器１６１からの操作量Ｕ１で減算して、外乱推定値τ＝Ｕ−Ｕ１を算出する。ＡＳＦモータ６１に印加される電流とトルクとの間には、比例関係が成立する。このため、外乱推定値τは、伝達関数モデルでは考慮されていない力の成分に対応する。外乱推定値τには、用紙ＱからＡＳＦモータ６１に作用する力の成分の他、ＡＳＦモータ６１及び給紙ローラ２３の回転軸で発生する摩擦力成分も含まれる。
【００８４】
ローパスフィルタ１６７は、外乱推定値τを、高周波成分を除去するように補正して出力する。補正後の外乱推定値τは、減算器１６５に入力される。
摩擦演算器１６９は、摩擦力成分の推定値Ｆを、回転速度Ｖを用いて算出し、この摩擦力推定値Ｆを減算器１６５に入力する。この摩擦力推定値Ｆには、動摩擦成分、及び、回転速度Ｖに依存した粘性摩擦成分が含まれる。
【００８５】
減算器１６５は、ローパスフィルタ１６７から入力される外乱推定値τから、摩擦演算器１６９からの摩擦力推定値Ｆを減算することにより、主に用紙ＱからＡＳＦモータ６１に作用する反力の推定値Ｒ＝τ−Ｆを算出し、これを補償器１５０に入力する。補償器１５０は、反力推定値Ｒに所定ゲインＫを作用させて、補償量Ｕｃ＝Ｋ・Ｒを算出し、これを加算器１４０に入力する。ここで外乱オブザーバ１６０が出力する反力推定値Ｒが、図６の下段グラフの縦軸における反力推定値Ｒに対応し、用紙Ｑの向きを判定するために用いられる。
【００８６】
具体的に、コントローラ５０は、図３に示すＳ１１０において、図９に示す給紙処理を実行することができる。この給紙処理において、コントローラ５０は、レジストセンサ６９からの入力される検出信号が、用紙Ｑの先端が通過したことを示すオン信号に変化するまで、給紙制御系１００に従う操作量Ｕの演算及びＡＳＦ駆動回路６３への入力を、所定の制御周期で繰り返し実行し、ＡＳＦモータ６１を制御する（Ｓ２１０）。
【００８７】
コントローラ５０は、レジストセンサ６９からの検出信号がオン信号に変化すると（Ｓ２２０でＹｅｓ）、Ｓ２３０以降の処理を、上記所定の制御周期で繰り返し実行する。
Ｓ２３０において、コントローラ５０は、Ｓ２１０での処理と同様に、給紙制御系１００に従う操作量Ｕの演算及びＡＳＦ駆動回路６３への入力を実行する。操作量Ｕの演算動作には、反力推定値Ｒの算出動作が含まれる。続くＳ２４０において、コントローラ５０は、算出された反力推定値Ｒを履歴情報として記憶する。
【００８８】
その後、コントローラ５０は、給紙処理の終了条件が満足されたか否かを判断し（Ｓ２５０）、終了条件が満足されていない場合には（Ｓ２５０でＮｏ）、Ｓ２６０に移行し、終了条件が満足されている場合には（Ｓ２５０でＹｅｓ）、当該給紙処理を終了する。
【００８９】
Ｓ２６０において、コントローラ５０は、用紙Ｑの向きの判定が終了したことを示す判定済フラグがセットされているか否かを判断し、セットされていると判断した場合には（Ｓ２６０でＹｅｓ）、Ｓ２３０に移行し、セットされていないと判断した場合には（Ｓ２６０でＮｏ）、Ｓ２７０に移行する。この判定済フラグは、給紙処理の開始時にリセットされる。
【００９０】
Ｓ２７０において、コントローラ５０は、レジストセンサ６９がオンしてからの経過時間Ｔが、予め定められた第一の時間Ｔ１を超えているか否かを判断する。第一の時間Ｔ１は、用紙Ｑの先端がニップ部ＮＰに到達する直前までの時間に定めることができる。コントローラ５０は、経過時間Ｔが第一の時間Ｔ１以下であると判断すると（Ｓ２７０でＮｏ）、Ｓ２８０に移行し、経過時間Ｔが第一の時間Ｔ１を超えていると判断すると（Ｓ２７０でＹｅｓ）、Ｓ２９０に移行する。
【００９１】
Ｓ２８０において、コントローラ５０は、反力推定値Ｒの減少方向への変化幅Ｗが予め定められた閾値Ｗ０よりも大きいか否かを判断する。
変化幅Ｗは、レジストセンサ６９がオンしてからの反力推定値Ｒの極大値と極小値との差分であってもよいし、反力推定値Ｒの減少方向への変化量の合計であってもよい。例えば、変化幅Ｗは、制御周期の度に算出される反力推定値Ｒに関して、反力指定値Ｒが前回値から減少したときの減少量δＲの積算値として算出することができる。上述したように本実施形態では、案内面２６Ａと接触する用紙Ｑの面が、光沢紙面及び普通紙面のいずれであるかに応じて、用紙Ｑの案内面２６Ａに対する滑りが変化する現象を利用して、用紙Ｑの向きを判定する。この滑りは、減少方向への変化幅Ｗに間接的に表れる。
【００９２】
コントローラ５０は、変化幅Ｗが閾値Ｗ０以下であると判断すると（Ｓ２８０でＮｏ）、Ｓ２３０に移行する。一方、変化幅Ｗが閾値Ｗ０よりも大きいと判断すると（Ｓ２８０でＹｅｓ）、案内面２６Ａと接触する用紙Ｑの面が普通紙面であると判断する（Ｓ３１０）。即ち、用紙Ｑがプラテン３５上に配置されるときに上を向く面が普通紙面（宛名面）であると判断する（Ｓ３１０）。その後、コントローラ５０は、判定済フラグをセットし（Ｓ３２０）、Ｓ２３０に移行する。
【００９３】
Ｓ２９０に移行すると、コントローラ５０は、経過時間Ｔが、第一の時間Ｔ１より長い予め定められた第二の時間Ｔ２を経過したか否かを判断する。第二の時間Ｔ２は、閾値ＴＨとの関係において次のように定められる。図６に示すように閾値ＴＨは、給紙ローラ２３と接触する用紙Ｑの面が普通紙面であるときには到達しない反力推定値Ｒの下限を基準に、余裕量を加算した値に定められる。第二の時間Ｔ２は、給紙ローラ２３と接触する用紙Ｑの面が光沢紙面であるときに、反力推定値Ｒが閾値ＴＨを超えるまでの経過時間Ｔを基準に、余裕量を加算した値に定められる。時間Ｔ２が長い場合には、給紙ローラ２３と接触する用紙Ｑの面が普通紙面であるときに、給紙ローラ２３と用紙Ｑとの間で多くの滑りが発生することになり、ローラ空転によって用紙Ｑにキズが発生したり、用紙Ｑの搬送量が不正確になったりすることから好ましくない。従って、時間Ｔ２は、用紙Ｑの向きの許容される誤判定率の範囲で可能な限り短く設定されるのが好ましい。
【００９４】
経過時間Ｔが第二の時間Ｔ２以下であると判断すると（Ｓ２９０でＮｏ）、コントローラ５０は、反力推定値Ｒが閾値ＴＨを超えているか否かを判断する。反力推定値Ｒが閾値ＴＨを超えていると判断すると、コントローラ５０は、Ｓ３１０に移行して、案内面２６Ａと接触する用紙Ｑの面が普通紙面であると判断する。換言すれば、コントローラ５０は
、給紙ローラ２３と接触する用紙Ｑの面が光沢紙面（通信面）であると判断する。給紙ローラ２３と用紙Ｑの光沢紙面とが接触している場合、給紙ローラ２３と用紙Ｑとの間の摩擦力が大きくなることから、給紙ローラ２３の回転がロックされてしまう。そのため、給紙ローラ２３を回転させようと、操作量が大きくなり、反力も増加する。図１に示す通り、給紙ローラ２３は、案内面２６Ａと接触する用紙Ｑの面とは反対側の面と接触した状態で、回転により用紙Ｑを搬送するように構成される。
【００９５】
コントローラ５０は、経過時間Ｔが第二の時間Ｔ２を超えていると判断すると（Ｓ２９０でＹｅｓ）、案内面２６Ａと接触する用紙Ｑの面が光沢紙面であると判定する（Ｓ３３０）。換言すれば、コントローラ５０は、給紙ローラ２３と接触する用紙Ｑの面が普通紙面であると判定する（Ｓ３３０）。その後、コントローラ５０は、判定済フラグをセットし（Ｓ３４０）、Ｓ２３０に移行する。
【００９６】
コントローラ５０は、このようにして、用紙Ｑの先頭がレジストセンサ６９を通過してから第一の時間Ｔ１が経過するまでの第一の期間においては、反力推定値Ｒの変化幅Ｗに基づき用紙Ｑの向きを判定する。更に、コントローラ５０は、用紙Ｑがニップ部に到達するタイミングを基準とする第一の時間Ｔ１から第二の時間Ｔ２を経過するまでの期間には、反力推定値Ｒと閾値ＴＨとの比較により、用紙Ｑの向きを判定する。
【００９７】
コントローラ５０は、上述した用紙Ｑの向きの判定を含む給紙処理を実行し、給紙終了条件が満足されると、当該給紙処理を終了して、Ｓ１２０（図３参照）以降の処理を実行する。
【００９８】
以上に説明した本実施形態の画像形成システム１によれば、コントローラ５０は、光沢紙面及び光沢紙面より摩擦係数が小さい普通紙面を有する用紙Ｑに関して、ＡＳＦモータ６１に対する操作量Ｕに基づき、用紙Ｑの向きを判定する。
【００９９】
具体的には、コントローラ５０が、ＡＳＦモータ６１に対する操作量Ｕと、観測された制御出力であるＡＳＦモータ６１の回転速度Ｖと、に基づき、反力推定値Ｒを算出する。コントローラ５０は、この反力推定値Ｒに基づき、給紙ローラ２３及び案内面２６Ａに対する光沢紙面及び普通紙面の向きを判定する。
【０１００】
従って、本実施形態の画像形成システム１によれば、メディアセンサ９９を用いることなく、用紙Ｑがニップ部ＮＰを通過する前に、操作量Ｕに基づき、用紙Ｑの向きを判定することができる。本実施形態によれば、メディアセンサ９９を用いて用紙Ｑの向きを判定する従来技術よりも、迅速に用紙Ｑの向きを判定することができ、その後の処理を迅速的に行うことができる。
【０１０１】
付言すると、従来技術のように、用紙Ｑに予め印刷された特殊図形（郵便番号枠）を拠り所にして、用紙Ｑの表裏の向きを判定する手法では、メディアセンサ９９に対する特殊図形の配置が適切でない場合に、正しく用紙Ｑの表裏を判定することができない。また、キャリッジ４１を搬送してメディアセンサ９９を走査する動作なしに、用紙Ｑの向きを判定することができない。
【０１０２】
これに対し、本実施形態によれば、キャリッジ４１を搬送することなく、用紙Ｑの向きを判定することができ、更には、郵便番号枠の向きが正しい向きでない場合には、郵便番号枠の配置に合わせて、画像を１８０度回転処理して印刷することができる。従って、本実施形態によれば、ユーザにとって利便性の高い画像形成システム１を提供することが可能である。
【０１０３】
また、本開示は、上記実施形態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。例えば、用紙Ｑの向きを判定する手法は、はがきに限らず、表裏の一方が光沢紙面であり他方が普通紙面である用紙にも適用することができる。
【０１０４】
この場合、コントローラ５０は、印刷指令が入力されると、図１０に示す第一変形例の印刷制御処理を実行することができる。この例によれば、コントローラ５０は、図９に示す給紙処理を実行し（Ｓ４１０）、その後、用紙のインクジェットヘッド１０と対向する面が、指定された印刷対象面であるか否かを判断する（Ｓ４２０）。印刷対象面の指定は、印刷指令と共に行なわれる。
【０１０５】
用紙Ｑのインクジェットヘッド１０と対向する面が印刷対象面でないと判断した場合（Ｓ４２０でＮｏ）、コントローラ５０は、反転デバイス３６を制御して、用紙の表裏を反転させるための処理を、Ｓ１２５での処理と同様に実行する（Ｓ４３０）。コントローラ５０は、この反転が終了した場合、又は、用紙のインクジェットヘッド１０と対向する面が印刷対象面であると判断した場合（Ｓ４２０でＹｅｓ）、Ｓ４４０に移行して、頭出し処理を実行する。コントローラ５０は更に、印刷指令と共に受信した印刷対象の画像データに基づく画像を印刷対象面に形成するための印刷処理（Ｓ４５０）を実行し、その後、排紙処理（Ｓ４６０）を実行して、画像印刷を施した用紙を排出する。この例によれば、ユーザが向きを誤って給紙トレイ２１に用紙を配置した場合にも、ユーザが所望するように用紙に画像形成を行うことができる。
【０１０６】
この他、コントローラ５０は、両面印刷指令が入力された場合に、図１１に示す第二変形例の印刷制御処理を実行するように構成されてもよい。この例によれば、コントローラ５０は、図９に示す給紙処理（Ｓ５１０）及び頭出し処理（Ｓ５２０）を実行する。その後、コントローラ５０は、判定された用紙の向きに応じて、インクジェットヘッド１０に対向する用紙の面に対して指定された画像を形成するように、印刷処理を実行する（Ｓ５３０）。例えば、インクジェットヘッド１０に対向する用紙Ｑの面が、おもて面である場合には、おもて面用に指定された画像が用紙に形成されるように印刷処理を実行し、インクジェットヘッド１０に対向する用紙Ｑの面が、うら面である場合には、うら面用に指定された画像が用紙に形成されるように印刷処理を実行する（Ｓ５３０）。
【０１０７】
その後、コントローラ５０は、用紙の表裏を反転させるための処理を、反転デバイス３６を制御して実行する（Ｓ５４０）。更に、頭出し処理を実行し（Ｓ５５０）、表裏が反転した用紙のインクジェットヘッド１０に対向する面に対して指定された画像を形成するように印刷処理を実行する（Ｓ５６０）。その後、排紙処理（Ｓ５７０）を実行して、用紙の両面にユーザから指定された画像を印刷した用紙を排出する。この例によれば、給紙トレイ２１にセットされる用紙の表裏の向きによらず、適切に、両面を区別して、それぞれの面に対応した画像を形成することができる。従って、利便性の高い画像形成システム１をユーザに提供可能である。
【０１０８】
この処理システムによれば、処理デバイスにおける光学センサの有無によらずに、処理デバイスにシートが到達する前に、操作量に基づき、シートの向き、特には、面の向きを判定することができる。このように、本開示の一側面によれば、光学的な手法によらずにシートの向きを判定することができるので、優れた処理システムを提供することができる。
【０１０９】
上述した本開示に係る技術は、シートに対して画像形成以外の加工を行なう加工システムに適用されてもよい。また、用紙の向きの判定は、反力推定値Ｕによらず、操作量Ｕの変化に基づいて、及び／又は、操作量Ｕと閾値との比較に基づいて行なわれてもよい。図６の上段グラフと下段グラフとを比較すれば、操作量Ｕに基づき、反力推定値Ｕと同様の
手法で、用紙の向きを判定可能であることが理解できる。本開示に係る技術は、反転デバイス３６を備えないシステムに適用されてもよい。この場合には、用紙の向きの判定結果に応じて、用紙に対する処理の実行を保留し、用紙の向きが適切ではない旨の報知を行うようにシステムは構成され得る。
【０１１０】
この他、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【０１１１】
１…画像形成システム、１０…インクジェットヘッド、２０…給紙機構、２１…給紙トレイ、２３…給紙ローラ、２６…外側ガイド部材、２６Ａ…案内面、２８…搬送経路、３０…用紙搬送機構、３１…搬送ローラ、３２…ピンチローラ、３６…反転デバイス、４０…キャリッジ搬送機構、４１…キャリッジ、５０…コントローラ、５１…ＣＰＵ、５３…ＲＯＭ、６１…ＡＳＦモータ、６３…ＡＳＦ駆動回路、６５…ロータリエンコーダ、６７…信号処理回路、６９…レジストセンサ、７１…ＰＦモータ、７３…ＰＦ駆動回路、７５…ロータリエンコーダ、７７…信号処理回路、８０…ヘッド駆動回路、９９…メディアセンサ、１００…給紙制御系、１１０…位置指令器、１２０…減算器、１３０…制御器、１４０…加算器、１５０…補償器、１６０…外乱オブザーバ、ＮＰ…ニップ部。
【図１】
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【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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