(57)【要約】【課題】  中身が詰められた封筒等負荷変動の比較的大きい記録媒体を一つづつ分離して印刷部等次の工程に給送する記録媒体供給装置では給送する間隔を広げると動作は安定するが、作業効率が悪化する。  一方、給送部の加減速制御をフィードバック制御等で高速に行なおうとすると、減速時の速度サーボのサーボ・ゲインを大きくする必要があるが、制御音がやかましくなり、作業環境は悪化する。【解決手段】  減速から停止迄に要する時間のバラツキが例え大きくても、停止してから次の繰り出し迄の待ち時間を増減して記録媒体の供給間隔をそろえるようにした。【選択図】    図７
2009102093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積載した記録媒体を１枚づつ分離する分離手段と、
分離された前記記録媒体を次の工程の搬送開始位置迄順次給送する給送手段と、
前記給送手段の給送方向下流側に前記記録媒体の先端、又は後端を検知する第１のセンサと、
前記分離手段と前記給送手段との間に前記記録媒体の先端、又は後端を検知する第２のセンサと、
前記第１のセンサで前記記録媒体の先端を検知してから前記記録媒体を一時停止させる一時停止手段と、
前記一時停止手段が一時停止を指示してから前記記録媒体が停止する迄の時間を計測する計測手段と、
予め決められた所定時間から前記計測手段による計測値を減算する減算手段と、
前記減算手段による減算結果を基にして、一時停止していた前記記録媒体の給送を再開すると共に、
前記第２のセンサで前記記録媒体の後端を検知した後、新たな前記記録媒体を前記分離手段により分離するように制御する制御手段を更に有することを特徴とする記録媒体供給装置。
【請求項２】
前記減算手段による減算結果が負の場合、
前記記録媒体の停止〜再開する迄の時間は前記減算結果が零の場合に比較し、小さいことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体供給装置。
【請求項３】
前記一時停止手段は前記記録媒体が先頭であることを検知した場合、当該記録媒体の一時停止はしないことを特徴とする請求項１に記載の記録媒体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数積載された記録媒体を連続的に供給する記録媒体供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の記録媒体を一定の間隔で順次給送する従来の記録媒体記録媒体供給装置は、記録媒体間隔の給送間隔を検知し、給送間隔が基準値より短いと判断した場合、記録媒体を一旦停止し、基準値に達した時点で給送を再開することで給送間隔が一定になるようコントロールしていたが、記録媒体の種類によっては一旦停止する迄の時間や、停止位置にばらつきが出る。とりわけ、封筒等の中身の有無、幅や長さの違い、或いは重量の違い等、負荷変動の大きな記録媒体となると、給送間隔がばらつくばかりでなく、加減速時の騒音もやかましくなる。
上記の問題を解決する為に、一旦停止を指示してから実際に記録媒体が停止するまでのオーバ・ラン量（距離）のばらつきを検出し、次の用紙のスタートタイミングを補正することで給送間隔を一定にしようとする技術がある。
【０００３】
（例えば特許文献1）
【特許文献１】特開2003-292174
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、記録媒体停止後の給送再開時において、給送開始時から記録媒体が定常速度に到達するまでの間に先行する記録媒体によって広がる距離（以降、加速遅延距離と称す）が生じ、上記従来技術はこの距離の影響を考慮していない。そのため、この加速遅延距離の影響で記録媒体間隔がばらつく問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では上記の課題を解決することを目的として次の各手段を実施した。
【０００６】
即ち、本発明請求項１による記録媒体供給装置は、
積載した記録媒体を１枚づつ分離する分離手段と、
分離された前記記録媒体を次の工程の搬送開始位置迄順次給送する給送手段と、
前記給送手段の給送方向下流側に前記記録媒体の先端、又は後端を検知する第１のセンサと、
前記分離手段と前記給送手段との間に前記記録媒体の先端、又は後端を検知する第２のセンサと、
前記第１のセンサで前記記録媒体の先端を検知してから前記記録媒体を一時停止させる一時停止手段と、
前記一時停止手段が一時停止を指示してから前記記録媒体が停止する迄の時間を計測する計測手段と、
予め決められた所定時間から前記計測手段による計測値を減算する減算手段と、
前記減算手段による減算結果を基にして、一時停止していた前記記録媒体の給送を再開すると共に、
前記第２のセンサで前記記録媒体の後端を検知した後、新たな前記記録媒体を前記分離手段により分離するように制御する制御手段を更に有することを特徴とする。
【０００７】
又、本発明請求項２による記録媒体供給装置は、
請求項１に記載の記録媒体供給装置であって、
前記減算手段による減算結果が負の場合、
前記記録媒体の停止〜再開する迄の時間は前記減算結果が零の場合より小さいことを特徴とする。
【０００８】
更に、本発明請求項３による記録媒体供給装置は、
請求項１に記載の記録媒体供給装置であって、前記一時停止手段は前記記録媒体が先頭であることを検知した場合、当該記録媒体の一時停止はしないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
負荷変動の大きい封筒等の記録媒体を比較的高速に且つ安定した給送間隔で給送し、且つ騒音の小さい記録媒体供給装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づき説明する。
【００１１】
図１は、本発明が実施される記録媒体供給装置１０１を含む記録装置１００全体の構成を示す断面図である。
【００１２】
記録装置１００は、積載される記録媒体１０４を１枚づつ分離、給送する記録媒体供給装置１０１と、記録部１２０から構成され、これらは外部ケーブル（不図示）により接続されている。
【００１３】
ホストコンピュータ（不図示）とインタフェースケーブル（不図示）で接続される記録部１２０は、ホストコンピュータから記録開始命令を受けると、記録媒体供給装置１０１に記録媒体給送命令を発行する。記録媒体供給装置１０１は記録媒体給送命令を受信すると、記録媒体１０４を一定間隔で記録部１２０へ給送する。
【００１４】
記録媒体１０４は例えば種々のサイズの封筒で、中身は予め挿入された後封止されており、重量も一つ一つまちまちである。
【００１５】
記録部１２０へ給送された記録媒体１０４は、記録部１２０の搬送ローラ１０９によりさらに図左側方向に搬送され、記録ヘッド１１１から画像データに基いたインクが記録媒体１０４に吐出され、画像記録される。
【００１６】
画像記録された記録媒体１０４は更に搬送され、排紙トレイ１１２へ排紙される。
【００１７】
図２を用いて前述の記録媒体供給装置１０１の詳細について説明する。
【００１８】
記録媒体供給装置１０１は、記録媒体１０４を積載する積載トレイ１０３と、記録媒体を１枚づつ分離する分離ローラ１０５と、記録媒体を矢印給送方向へ給送する給送ローラ１０６と、記録媒体１０４の先端（又は後端）の検出を行う先端検知センサ１０７、１０８を備えている。
【００１９】
図３Ａを用いてより詳細な記録媒体供給装置の構成について説明する。
【００２０】
分離ローラ１０５は通常不図示のアクチュエータにより上部に引き上げられているが、給送時には本図の位置に下がり、先ず先頭の記録媒体１０４Ａを分離する為、不図示の分離モータにて２枚目の記録媒体１０４Ｂを積載トレイ１０３側に押し戻す方向に回転する。
給送ローラ１０６は給送モータ２０１を駆動源として、プーリ２０２、タイミングベルト、プーリ２０３、給送される記録媒体に連れ、従動的に回転する。プーリ２０２の回転軸にはロータリエンコーダ２０４が結合され、出力はサーボモータである給送モータ２０１の速度サーボと位置サーボのフィードバック制御に用いる。尚ロータリエンコーダ２０４は記録媒体１０４の挙動に沿った出力を得るために給送ローラ１０６の回転軸に結合することもある。
【００２１】
記録媒体１０４は例えば封筒であり、図では誇張しているが厚みを含み断面形状はまちまちで、給送モータ２０１にかかる負荷もばらつきは大きい。
【００２２】
続いて図３Ｂでは先頭の記録媒体１０４Ａは減速することなく前方に進み、前述の記録部１２０の搬送ローラ１０９に受け渡される。
【００２３】
一方、２枚目の記録媒体１０４Ｂの先端が先端検知センサ１０７で検知されると、給送モータ２０１は減速〜停止制御に入る。
【００２４】
図３Ｃは給送モータ２０１が停止し終わった状態である。
【００２５】
そして、図３Ｄは給送モータ２０１による給送が再開され、２枚目の記録媒体１０４Ｂの後端が先端検知センサ１０８を通過した状態であり、この時一旦上昇していた分離ローラ１０５が図の位置に下降し、３枚目の記録媒体１０４Ｃ分離〜給送が始まる。
【００２６】
図４は本発明における記録媒体供給装置の電気的なブロック図である。
【００２７】
記録装置１００本体側からインタフェースコントローラ４０１に記録媒体の給送コマンドを受信するとＣＰＵ４０２は不図示の分離モータと給送モータ２０１の駆動制御を開始する。給送モータ２０１の制御系はフィードバックループが形成され、前述のロータリエンコーダ２０４の出力はサーボロジック回路４０８に入力されモータ駆動部４０９を介して速度制御と位置制御が行なわれる。サーボロジック回路の内部にはロータリエンコーダ２０４の出力に基く給送モータ２０１の最新位置を指すアップダウンカウンタや給送モータ２０１の現在速度を演算する為のパルス間隔測定回路などのロジックが形成されている。
【００２８】
ロータリエンコーダの分解能は例えば１５０[ pulse/inch]、つまり記録媒体１０４の給送距離１インチ相当に対して１５０パルス程度で充分であろう。
【００２９】
２つの先端検知センサ１０７、１０８の出力は、入力ポート４０７を介してＣＰＵ４０２で読み出しできるだけでなく、サーボロジック回路４０８にも入力され記録媒体の位置管理と、給送モータ２０１の基準位置信号としても使う。４０３はＣＰＵ４０２の動作プログラムを格納し、ＲＡＭ４０４はＣＰＵ４０２の作業用のメモリである。
【００３０】
本発明の特徴的な部分である記録媒体１０４の給送を担う給送モータ２０１の停止制御に関する詳細を図５Ａ、５Ｂ、それに図６Ａ〜6Ｃを用いて説明する。
【００３１】
本実施例では給送時の目標最高速度は４００[mm／sec]、停止迄の減速区間は４０[mm]、そして減速時は等加速度を目標とする。
【００３２】
すると減速区間で停止位置迄の距離を横軸にした時の、指示速度（目標速度）のプロファイルは図５Ａの如く描かれる。
【００３３】
上記指示速度のプロファイルは、給送モータ２０１の指示速度テーブルとしてＲＯＭ４０３の参照テーブル領域に書き込まれている。尚、使用するロータリエンコーダ２０４の分解能が１５０[pulse／inch]とすれば、減速区間の指示速度テーブルの総数は少なく共４０[mm]分必要となるので、
指示速度テーブルの総数：（４０ｍｍ／２５.４ｍｍ）×１５０ ＝ ２３６
ということになる。（１[inch]=25.4mm）
尚、減速開始してから停止する迄の経過時間を横軸にした場合の目標速度は図５Ｂの通りに表現こともできる。
【００３４】
本実施例では、目標とする停止位置は先端検知センサ２０７から給送方向上４０[mm]下流の点である。
【００３５】
上記減速区間の指示速度（目標速度）に対して、封筒等記録媒体１０４の負荷がまちまちに変化した場合、実際のものの動きはどのような軌跡を辿るかを図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。
【００３６】
封筒の中身を含めた重さに相当する慣性モーメント、及び封筒と給送ローラ、給送路との摩擦共に中程度、つまり狙いの負荷条件にほぼ合致する場合には、図６Ｂのように指示速度にほぼ追従して減速〜停止できる。
【００３７】
しかし、中身を含めて極端に重くなり且つ封筒と給送路との摩擦が比較的小さいような場合には、図６Ａの如く減速が不充分となり、目標停止位置をオーバランするようになる。この現象は減速方向のサーボゲイン（利得）を大きくすれば改善するが、減速時の騒音が大きくなり作業環境が悪化するので、ある範囲のオーバランは見込む方が動作音の点で好ましい。
【００３８】
一方、中身を含めた重さが比較的小さく、且つ封筒と給送路との摩擦が増えるような場合には図６Ｃの様に指示速度に対して概ね下回る軌跡を辿り。減速に要する時間は相対的に早まる。
【００３９】
この現象は減速時に加速方向のサーボゲイン（利得）を大きくすれば改善するが、前述の如く騒音が大きくなることが避けられないので、目標停止位置手前で止めるようにした方が動作音は静かになる。
【００４０】
本発明では封筒等負荷変動の激しい記録媒体１０４を高速に、且つ静かで安定した給送制御を目指したので、減速開始〜停止迄の所要時間のばらつきを利用して、再開迄の待ち時間を合理的に補正するようにした。
【００４１】
具体的な補正のフローを図７で説明する。
【００４２】
給送開始のコマンドを受信するとＣＰＵ４０２はサーボロジック回路内の指示速度を示す不図示のレジスタに指示速度値、例えば４００[mm／sec]相当のデジタル値を書き込み、給送モータ２０１をスタートする（Ｓ７０１）。
【００４３】
ついで不図示の分離モータを制御し、記録媒体（用紙）１０４をピックアップする（Ｓ７０２）。
【００４４】
その後先端検知センサ１０７で先端を検知したら（Ｓ７０３-Yes）、これは先頭の記録媒体１０４と判断するので（Ｓ７０４-Yes）、もう一つの先端検知センサ１０８で該当記録媒体の後端が検知されるのを待って（Ｓ７０５-Yes）、次の記録媒体を分離しピックアップする（Ｓ７０２）。続いて先端検知センサ１０７で先端が検知されると（Ｓ７０３-Yes）、今度は先頭の記録媒体ではないので（Ｓ７０４-No）、減速時の速度プロファイル図５Ａに沿った制御に入る（Ｓ７０６）。同時に減速開始〜停止迄の時間計測用タイマを零にセットし起動する（Ｓ７０７）。
【００４５】
その後、記録媒体１０４は目標の速度プロファイルに対して図６Ａ〜6Ｃにて説明した如く、様々にばらついて停止状態に入り、やがてロータリエンコーダ２０４の出力が所定の時間（例えば６[ｍsec]）以上変化しなければ停止したと見なし（Ｓ７０８-Yes）、タイマの示す経過時間：ｔを読み出す（Ｓ７０９）。
【００４６】
そして次に所定時間Ｔ、本実施例では図５Ｂに示す通り２００[msec]から上記経過時間：ｔを減算する（Ｓ７１０）。減算結果で得られた値：Δｔは次に給送モータ２０１を再スタートする迄の待ち時間ｔ1（例えば２５０[msec]）に加算される。
【００４７】
停止してから上記加算された待ち時間が更に経過後（Ｓ７１１-Yes）、給送モータ２０１を再スタートする（Ｓ７１２）。当該記録媒体が最後でなければ（Ｓ７１３-Ｎｏ）、先端検知センサ１０８で後端を検知後（Ｓ７０５-Yes）次の記録媒体のピックアップの為、Ｓ７０２に戻る。
【００４８】
以上の一連の動作を繰り返し、最後の記録媒体１０４と判定されたなら（Ｓ７１３-Yes）、当該記録媒体の後端が先端検知センサ１０７を通過したのを確認し（Ｓ７１４-Yes）、給送モータ２０１に停止指示（Ｓ７１５）、ＣＰＵ４０２の処理動作は終了する。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は外形形状や中身の異なる封筒の宛名印刷等を低騒音で且つ高速に行なう記録装置の媒体供給装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による記録媒体供給装置と記録装置本体が結合された断面図である。
【図２】図１における記録媒体供給装置の詳細を示す図である。
【図３Ａ】封筒等を１枚づつ分離、給送する各状態遷移を示す図である。
【図３Ｂ】封筒等を１枚づつ分離、給送する各状態遷移を示す図である。
【図３Ｃ】封筒等を１枚づつ分離、給送する各状態遷移を示す図である。
【図３Ｄ】封筒等を１枚づつ分離、給送する各状態遷移を示す図である。
【図４】本発明による記録媒体供給装置の電気的なブロック図である。
【図５】給送モータの減速時の指示速度の説明図である。
【図６】給送モータの指示速度に対する実際の動きを説明する図である。
【図７】分離、給送に関するＣＰＵ４０２の処理動作フローである。
【符号の説明】
【００５１】
１００  記録装置本体
１０１  記録媒体供給装置
１０４  記録媒体
１０５  分離ローラ
１０６  給送ローラ
１０７  先端検知センサ
１０８  先端検知センサ
１１１  記録ヘッド
１２０  記録部
２０１  給送モータ
２０４  ロータリエンコーダ
４０２  ＣＰＵ
４０３  ＲＯＭ
【図１】
2009102093.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
2009102093.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
2009102093.tif 000007
【図３Ｄ】
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【図４】
2009102093.tif 000009
【図５】
2009102093.tif 000010
【図６】
2009102093.tif 000011
【図７】
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