JPH09328236A - 給紙装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の給紙装置は、給紙速度の高速化にステッ
ピングモータの回転数を上げても、上手く用紙を分離で
きず、用紙ジャムになりやすい。シリアル通信に一定時
間割り込み制御できない安価なＣＰＵを用いると、ステ
ッピングモータを駆動するパルス信号の生成とシリアル
通信が並列してパルス信号の立ち上がりが遅れ、モータ
が正常回転しなくなり、異常音やきしみ等が発生する。 【解決手段】 本発明は、複数の用紙２が収納されたカ
セット３から個別に用紙２を分離して取り出すローラ４
を回転させるステッピングモータを有する給紙ユニット
７を複数連接して、プリンタ等５に用紙を供給し、ステ
ッピングモータの停止から定常速度回転までの加速を、
駆動のためのパルス信号のパルス数で規定した速度で段
階的に徐々に行い、最小速度の段階でローラ４により、
カセット３から用紙２を１枚毎に分離する給紙装置及び
その制御方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写装置やプリン
タに搭載され、多段に積載された複数のユニットからな
り給紙を行う給紙装置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々のサイズの用紙毎に複数のカ
セット内に収納し、それらのカセットから複写機やプリ
ンタ等に指定された用紙を給紙する給紙装置がある。こ
の給紙装置１は、図５に示すように、複写機やプリンタ
等に装着される装置であり、用紙２を収納するカセット
３の他に、図示しないステッピングモータによって駆動
して用紙を送り出すための給紙ローラ４やプリンタ等の
装置本体５内に用紙３を搬送するための搬送ローラ６ａ
等が設けられた１つの給紙ユニット７が複数で多段に積
載して構成している。

【０００３】そして、これらの給紙ユニット７から選択
して駆動させるために、装置本体５側には、マイクロコ
ンピュータ（ＣＰＵ）８が設けられ、各給紙ユニット７
には、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）９が搭載されて
いる。これらの両者間を例えば、シリアルインタフェー
スバス１０で接続して、このバスを介して、少なくとも
給紙ユニットの１つを選択する制御信号や給紙ローラ等
のステッピングモータを回転駆動させるための駆動パル
ス信号や各センサ信号が通信されている。

【０００４】また、複写機やプリンタ等では、高速処理
即ち、高速印刷が望まれており、これに伴い、給紙装置
の給紙速度の高速化が要望されている。従って、前述し
た通信においても、時間割り込みが可能なＣＰＵを採用
したシリアル通信が用いられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし前述した高速印
刷を実現するための給紙速度の高速化は、通常、給紙カ
セット７から１枚づつ用紙２を分離して送り出している
ため、単に用紙２を送り出す速度を速めるためにステッ
ピングモータの回転数を上げたとしても、上手く分離で
きず、用紙ジャムになりやすい。また、例えば、給紙ロ
ーラ４を移動させて、抑えるつける圧力を換えたり、ク
ラッチ（図示せず）等を改良したとしても、それらを駆
動するための部位や制御信号の通信が必要となり、装置
自体の複雑化を招きかねない上、コストの上昇にもなっ
てしまう。

【０００６】また、シリアル通信を行うために、一定時
間割り込み制御が可能なＣＰＵを採用しているが、この
時間割り込み制御においては、図６（ａ）に示すように
一定時間割り込み制御ができる高価なＣＰＵを用いてい
る場合が多い。つまり、単に時間割り込み制御を利用す
る場合に、一定時間割り込み制御ができない安価なＣＰ
Ｕを用いて割り込み制御を実施した場合には、図６
（ｂ）に示すように、ステッピングモータを回転させる
ための駆動パルス信号と、シリアル通信が並列して行わ
れるため、駆動パルスの立ち上がり時にシリアル通信の
割り込みが行われると、その通信時間分だけ、駆動パル
ス信号の立ち上がりが遅れることとなり、モータが正常
回転しなくなり、異常音やきしみ等が発生し、使用者に
故障等と思わせたり、不快感を与えかねない。また、高
速給送させるためにも、駆動パルスずれによるステッピ
ングモータの回転異常は好ましいものではない。

【０００７】さらに、従来、用紙２の搬送経路上には、
複数のセンサが配置され、例えば、各給紙ユニット７の
用紙の出口には、出口センサ１１が設けられており、用
紙２が搬出されたか否かチェックを行っている。これを
プリンタ等の装置本体５側の搬送路に設けたセンサによ
り、用紙２の給送の判定することもできるが、その出口
センサ１１を削除しても従来の給紙ユニットでは、出口
センサの確認を行いつつ給紙しているため、単に取り外
すと、装置本体が用紙ジャムと判定し動かなくなるた
め、従来の給紙ユニットとの互換性や汎用性が失われる
ことになる。そこで本発明は、モータの回転を安定させ
用紙の給送の高速化及び確実性を安価に実現する給紙装
置の制御方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、複数の用紙を装填する給紙ユニットを複数
連接し、文字及び画像を形成する処理手段に用紙を供給
する給紙装置において、前記給紙ユニットは、複数の用
紙が収納されたカセットから個別に用紙を分離して取り
出すローラを回転させるステッピングモータ駆動手段
と、前記ステッピングモータ駆動手段の停止から定常速
度回転までの加速を、駆動信号のパルス数で規定した速
度で段階的に行い、最小速度の段階で前記ローラによ
り、前記カセットから用紙を１枚毎に分離させるプログ
ラム制御を行う給紙制御手段とを有する給紙装置を提供
する。さらに、前記給紙ユニットは、個々にハードタイ
マを有し、該ハードタイマの計時情報に基づき前記ステ
ッピングモータ駆動手段の回転速度を制御する駆動制御
信号を生成し、駆動制御信号の生成とは別個に前記処理
手段との割り込み通信を行う制御手段を有する。

【０００９】さらに、複数の用紙が収納されたカセット
から個別に用紙を分離して取り出すローラを回転させる
ステッピングモータ駆動手段を有する給紙ユニットを複
数連接し、文字及び画像を形成する処理手段に用紙を供
給する給紙装置の制御方法において、前記ステッピング
モータ駆動手段の停止から定常速度回転までの加速を、
駆動信号のパルス数で規定した速度で段階的に行い、最
小速度の段階で前記ローラにより、前記カセットから用
紙を１枚毎に分離する給紙装置の制御方法を提供する。

【００１０】以上のような給紙装置及びその制御方法
は、ステッピングモータ駆動手段の停止状態から定常速
度回転までの加速を、ステッピングモータ駆動手段を駆
動するためのパルス信号のパルス数で規定した速度で段
階的に徐々に加速して、カセット内の用紙の分離を低速
で行い、前記パルス信号の生成が、給紙ユニットの構成
部位を制御する制御手段が有するハードタイマの計時情
報に基づき、処理手段とのシリアル通信の割り込みとは
別個に行われる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の給紙
装置の制御方法における第１の実施形態について説明す
るためのタイミングチャートを示し、図２には、そのフ
ローチャートを示す。このタイミングチャートは、ソフ
トウエアにより、１枚分の用紙を給送するための給紙ロ
ーラを回転させるステッピングモータの制御方法につい
て示している。

【００１２】この制御方法においては、まず、図５に示
したような給紙ユニット７がプリンタ等（以下、装置本
体と称する）５の文字及び画像を形成する処理装置に装
着された際若しくは、電源が投入された際に、搬送系の
確認を兼ねて搬送ローラ４を１回転させ且つ、その他の
部位をイニシャライズする（ステップＳ１）。

【００１３】まず、装置本体５からの指示で選択された
給紙ユニット７において、装置本体５側から、搬送開始
コマンドが給紙ユニット７のＣＰＵ９に入力される（ス
テップＳ２）。このＣＰＵ９が応答した後、給紙ローラ
４を駆動させるためのステッピングモータ（図示せず）
が段階的に加速するように回転する。例えば、本実施形
態では、装置本体側の処理速度が８ｐｐｍの場合に、ス
テッピングモータを４段階に加速するものを例とする。

【００１４】まず、第１段階(1) の低速回転を２４６パ
ルス分（７５２ｍｓ）行う（ステップＳ３）。その際、
４８パルス目の経過と共にクラッチがＯＮされる（ステ
ップＳ４）。そして残りの１９８パルス分低速回転した
後（ステップＳ５）、次の第２段階(2) の３２パルス分
（８５ｍｓ）の中速回転に加速する（ステップＳ６）。
この第２段階(2) の中速回転の３２パルス経過後に、第
３段階(3) の３２パルス（７２ｍｓ）の中速回転に加速
する（ステップＳ７）と共に、ダミーの出口センサ信号
をＯＮする（ステップＳ８）。このダミーの出口センサ
信号のＯＮは、クラッチがＯＮしてから、６８０ｍｓ
（２３０パルス）の後にＯＮするように設定される。

【００１５】また、本明細書の問題点の項で記載したよ
うに、装置本体側のセンサ信号やステッピングモータに
印加されたパルス数等により用紙の搬送状態を把握でき
るため、出口センサを省略することができる。しかし、
すでにユーザーにより使用されている給紙装置もあり、
その給紙ユニットには出口センサが設けられている場合
がある。従って、出口センサの有無に係わらず、動作さ
せるためにダミーの出口センサ信号を発生させて、給紙
ユニットとの互換性や汎用性を考慮したものである。

【００１６】次に、第３段階(3) の３２パルス分経過し
た後、定常速度回転(4) に加速される（ステップＳ
９）。この定常速度回転(4) は、ステッヒングモータが
８ｐｐｍで回転することをいい、本実施形態では、１２
８３ｍｓの定常速度回転(4) の後には、１枚の用紙がカ
セットから分離して送り出されて、装置本体内に搬送さ
れる、若しくは、多段に積載された給紙ユニットでは次
段の給紙ユニットに搬送される。

【００１７】そして、定常速度回転(4) 開始後、６２６
パルス後、即ち、クラッチがＯＮしてから８８８パルス
（２０４０ｍｓ）後、用紙にすると紙端から１０４．３
ｍｍ紙送りした時点でクラッチをＯＦＦする（ステップ
Ｓ１０）。さらにダミーの出口センサ信号は、クラッチ
のＯＮから３４００ｍｓの後にＯＦＦする（ステップＳ
１１）。

【００１８】次に装置本体５は、用紙２の搬送取り込み
を確認した後、停止コマンドを給紙ユニット７のＣＰＵ
９に送り（ステップＳ１２）、このＣＰＵ９の指示によ
り、ステッピングモータは停止する（ステップＳ１
３）。

【００１９】この様な給紙動作により、ステッピングモ
ータは、段階的に加速し、カセットから用紙を取り出す
ときの分離の確実性を向上しつつ、用紙の給紙速度の高
速化が図れる。従って、給紙速度の高速化に適応してい
る。また、段階的ではなく、リニアにステッピングモー
タの回転を揚げていくことも可能であるが、制御用ソフ
トウエアの容量が増え、メモリ容量や処理時間に大きな
影響を与えることとなる割には、本実施形態で得られる
効果と大きな差がない。

【００２０】また、本実施形態では、装置本体側の処理
速度が８ｐｐｍの場合に、ステッピングモータを４段階
に加速した例として説明したが、勿論これに限定される
ものではなく、本発明では、同様な加速方法で、装置本
体側の処理速度が例えば、１２ｐｐｍについても実施で
きることを確認している。この場合には、パルス数はモ
ータの回転量つまり紙送りの長さに基づいたものである
ため、同じに設定されるがそれに掛かる時間が異なって
いる。即ち、図１に示したタイミングチャートにおい
て、１２ｐｐｍのステッピングモータの回転では、第１
段階(1) の低速回転は、８ｐｐｍの場合と同じである
が、第２段階(2) の中速回転では、３２パルス時で７９
ｍｓ、第３段階(3) の中速回転では、３２パルスで５９
ｍｓ、定常速度回転(4) 時では、６２６パルスで８９８
ｍｓとなる。また、クラッチのＯＮ時間は、紙送り量１
０４．３ｍｍで規定されるため、８８８パルスで１６４
０ｍｓとなる。但し、ダミーのセンサ信号は、時間で規
定されているため、クラッチがＯＮしてから６８０ｍｓ
後にＯＮして、ＯＦＦする時間は、３４００ｍｓで、１
８９７パルスとなる。

【００２１】従って、８ｐｐｍでステッピングモータを
回転させた場合よりも、１２ｐｐｍで回転させた方が、
給紙・搬送シーケンスの時間が短縮される。このように
本実施形態は、機械的な構成により特徴を作り出したも
のではなく、それぞれパルス数や設定時間をソフトウエ
アにより規定して動作させているため、それぞれのプリ
ンタ固有の特性に対応でき、設定を変更することにより
対応できるように、汎用性を有している。

【００２２】次に図３及び図４を参照して、本発明の給
紙装置の制御方法における第２の実施形態について説明
する。この図３は、本実施形態におけるシリアル通信で
行われる駆動制御信号やセンサ信号等の接続構成図を示
し、図４は、時間割り込みを利用したシリアル通信の方
法を説明するためのタイミングを示す図である。本実施
形態では、ＣＰＵ９において、一定時間割り込み制御可
能なＣＰＵは採用せず、その機能を有していない安価な
ＣＰＵを使用するものである。

【００２３】図３に示すプリンタは、プリンタ装置本体
５に２つの給紙ユニット７が積載された給紙装置１を装
着した構成となっている。これらの給紙ユニット７の
内、上段の給紙ユニットには出口センサが装備されてい
るものとし、下段の給紙ユニットには出口センサが未装
備であるものとする。

【００２４】シリアル通信を行うために、プリンタ装置
本体５のＣＰＵ８と各給紙ユニットのＣＰＵ９との間
に、２本の通信ライン（ＩＮ，ＯＵＴ）と、クロック信
号ラインの３本の通信線ラインが必要である。また図示
していないがこれらの他に、電源ラインが設けられてい
る。

【００２５】また、各給紙ユニットのＣＰＵ９と各構成
部位との信号ラインは、ステッヒングモータを駆動制御
するモータ駆動ラインと、クラッチを動作するためのク
ラッチ制御ラインと、要旨の有無を検出するＰＥセンサ
ライン、出口センサからのEXIT センサラインと、用紙
のサイズを判定するためのサイズセンサラインと、給紙
ユニットがどの段に装着されているか判定するための上
段／下段判別センサラインが設けられている。

【００２６】給紙ユニット７に搭載されるＣＰＵ９に内
蔵するハードウエアタイマを動作させる。そのハードウ
エアタイマをステッピングモータを駆動させるモータ駆
動パルスのパルス幅に対して極短時間の周期で一定期間
毎に読み込み、設定値と比較し、ステッピングモータの
励磁コイルに印加される駆動パルスの励磁相の変更を行
う。このハードウエアタイマの読み込みにより、ステッ
ピングモータの駆動を制御している状態で、シリアル通
信の信号が割り込んだ場合、図示するようにシリアル通
信の処理中であっても、ハードウエアタイマの時間を読
み込んでいるため、駆動パルスの励磁相の変更が行われ
る。

【００２７】従って、本実施形態は一定時間割り込み制
御の機能を有さない安価なＣＰＵを用いて、ハードウエ
アタイマの時間を基準とし、ステッピングモータを割り
込み信号で制御していないため、ステッピングモータの
駆動制御を行いつつ、シリアル通信を行うことができ、
高価な多機能なＣＰＵと同等な制御を行うことが可能に
なる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、モ
ータの回転を安定させ用紙の給送の高速化及び確実性を
安価に実現する給紙装置の制御方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給紙装置の制御方法における第１の実
施形態について説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図２】第１の実施形態について説明するためのフロー
チャートである。

【図３】第２の実施形態としてのシリアル通信で行われ
る駆動制御信号やセンサ信号等の接続構成図を示す図で
ある。

【図４】第２の実施形態における時間割り込みを利用し
たシリアル通信の方法を説明するためのタイミングを示
す図である。

【図５】従来の複写機やプリンタ等に装着された給紙装
置の概略的な構成を示す図である。

【図６】図６（ａ）は、一定時間割り込み制御の一例を
示し、図６（ｂ）は時間割り込み制御の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…給紙装置 ２…用紙 ３…カセット ４…搬送ローラ ５…プリンタ等（装置本体） ６ａ，６ｂ…搬送ローラ ７…給紙ユニット ８，９…ＣＰＵ １０…シリアルインタフェースバス １１…出口センサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の用紙を装填する給紙ユニットを複
   数連接し、文字及び画像を形成する処理手段に用紙を供
   給する給紙装置において、 前記給紙ユニットは、複数の用紙が収納されたカセット
   から個別に用紙を分離して取り出すローラを回転させる
   ステッピングモータ駆動手段と、 前記ステッピングモータ駆動手段の停止から定常速度回
   転までの加速を、駆動信号のパルス数で規定した速度で
   段階的に行い、最小速度の段階で前記ローラにより、前
   記カセットから用紙を１枚毎に分離させるプログラム制
   御を行う給紙制御手段と、を具備することを特徴とする
   給紙装置。
2. 【請求項２】 前記給紙ユニットは、個々にハードタイ
   マを有し、給紙ユニット内の構成部位の駆動制御を行い
   つつ、前記処理手段と通信可能な制御手段を有し、 前記制御手段は、前記ハードタイマの計時情報に基づき
   前記ステッピングモータ駆動手段の回転速度を制御する
   駆動制御信号を生成し、駆動制御信号の生成とは別個に
   前記処理手段との割り込み通信を行うことを特徴とする
   請求項１記載の給紙装置。
3. 【請求項３】 複数の用紙が収納されたカセットから個
   別に用紙を分離して取り出すローラを回転させるステッ
   ピングモータ駆動手段を有する給紙ユニットを複数連接
   し、文字及び画像を形成する処理手段に用紙を供給する
   給紙装置の制御方法において、 前記ステッピングモータ駆動手段の停止から定常速度回
   転までの加速を、駆動信号のパルス数で規定した速度で
   段階的に行い、最小速度の段階で前記ローラにより、前
   記カセットから用紙を１枚毎に分離することを特徴とす
   る給紙装置の制御方法。
4. 【請求項４】 前記給紙装置の制御方法において、 前記給紙ユニットが個々に有するハードタイマが発する
   計時情報に基づき、前記ステッピングモータ駆動手段の
   回転速度を制御する駆動制御信号を生成し、駆動制御信
   号の生成とは別個に前記処理手段との割り込み通信を行
   うことを特徴とする請求項１記載の給紙装置の制御方
   法。