JP5206228B2 - 印刷装置 - Google Patents
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Description
媒体が巻回されているロール体を回転させるための駆動力を与える第1モータと、
前記媒体の供給方向に沿って前記ロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ローラであって前記媒体を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第2モータと、
前記第1モータと前記第2モータとを共に駆動させて前記媒体を搬送させるときにおいて、前記ロール体と前記搬送駆動ローラとの間の前記媒体に生ずる張力を所定以下とするように前記第1モータの制御を行う制御部と、
を備える印刷装置である。
前記媒体の供給方向に沿って前記ロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ローラであって前記媒体を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第2モータと、
前記第1モータと前記第2モータとを共に駆動させて前記媒体を搬送させるときにおいて、前記ロール体と前記搬送駆動ローラとの間の前記媒体に生ずる張力を所定以下とするように前記第1モータの制御を行う制御部と、
を備える印刷装置。
このようにすることで、制御部により第1モータと第2モータは共に駆動され、媒体の搬送動作が実現される。また、制御部は、ロール体と搬送駆動ローラとの間の媒体に与えられる張力が所定以下となるように、第1モータを制御する。そして、媒体に大きな張力が作用するのを防止でき、媒体が破断するなどの不具合を防止することができる。また、媒体に張力が付与される状態で搬送されることにより、媒体にスキューが生ずるのを防止することができる。
このようにすることで、ロール体で媒体を巻き取る動作を実現することができ、この巻き取り動作によって、媒体に生ずるスキューを良好に解消することができるようになる。
このようにすることで、積分要素から出力される制御値は、所定の張力を与える速度変動閾値を超えない状態で、PID制御における最終出力値が求められる。そして、媒体に大きな張力が作用するのを防止することができ、媒体が破断するのを防止することができる。
このようにすることで、各制御値を合計した合計値は、所定の張力を与える速度変動閾値を超えない状態となる。そして、媒体に大きな張力が作用するのを防止して、媒体が破断するのを防止することができる。
このようにすることで、第1モータを駆動させる時点において、媒体に弛みが生ずるのを良好に防止することができる。
このようにすることで、媒体には第1モータと第2モータとの間の送り量の差を起因とする張力が付与される。そのため、媒体の巻き取りにおいて、媒体に生ずるスキューを良好に解消することができる。
このようにすることで、モータの個体差を取り除くようにして、所望の回転速度を実現するような制御値を求めることができるようになる。
このようにすることで、第1の制御値及び第2の制御値が異常値であるときを除外して、一次式を求めることができるようになる。
このようにすることで、第1所定範囲と第2所定範囲を求めて、異常な第1の制御値及び第2の制御値を除外することができるようになる。
このようにすることで、第1の制御値及び第2の制御値が異常値であるときを除外して、一次式を求めることができるようになる。
前記媒体の供給方向に沿って前記ロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ローラであって前記媒体を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第2モータと、
前記第1モータと前記第2モータとを共に駆動させて前記媒体を搬送させるときにおいて、前記ロール体と前記搬送駆動ローラとの間に生ずる張力を所定以下とするように前記第1モータの制御を行う制御部と、
前記媒体に対して流体を噴射する流体噴射ヘッドと、
を備える印刷装置。
このようにすることで、ロール体から媒体が引き出されるタイプの印刷装置において、媒体に大きな張力が作用するのを防止することができ、媒体が破断するなどの不具合を防止することができる。また、媒体に張力が付与される状態で搬送されることにより、媒体にスキューが生ずるのを防止することができる。
前記ロール体と前記搬送駆動ローラとの間に生ずる張力を所定以下とするように前記第1モータの制御を行うことと、
を含む印刷方法。
このようにすることで、第1モータと第2モータは共に駆動され、媒体の搬送動作が実現される。また、ロール体と搬送駆動ローラとの間の媒体に与えられる張力が所定以下となるように、第1モータが制御される。そして、媒体に大きな張力が作用するのを防止でき、媒体が破断するなどの不具合を防止することができる。また、媒体に張力が付与される状態で搬送されることにより、媒体にスキューが生ずるのを防止することができる。
以下、一実施の形態に係る印刷装置としてのプリンタ10および駆動制御方法について、図1から図11に基づいて説明する。なお、本実施の形態のプリンタ10は、例えばJIS規格のA2以上のサイズを有する、サイズの大きな用紙を印刷するためのプリンタである。また、本実施の形態におけるプリンタは、インクジェット式のプリンタであるが、かかるインクジェット式プリンタは、インクを吐出して印刷可能な装置であれば、いかなる吐出方法を採用した装置でも良い。
図1に示すように、プリンタ10は、一対の脚部11と、当該脚部11に支持される本体部20とを有している。脚部11には、支柱12が設けられていると共に、回転自在なキャスタ13がキャスタ支持部14に取り付けられている。そのため、プリンタ10は、ユーザが自在に移動させることを可能としている。
から引き出される用紙P(ロール紙に対応)を挟持可能となっている。また、PFモータ53は、搬送駆動ローラ51aに対して、ギヤ輪列52を介して駆動力(回転力)を与えるものである。さらに、回転検出部54は、本実施の形態ではロータリエンコーダを用いていて、上述の回転検出部34と同様に、円盤状スケール54aと、ロータリセンサ54bとを具備し、図4に示すようなパルス信号を出力可能としている。
次に、制御部100について、図6、図7等に基づいて説明する。制御部100は、各種の制御を行う部分である。この制御部100は、後述するようなPID制御を実現するための部分である。この制御部100には、上述のロータリセンサ34b,54b、不図示のリニアセンサ、不図示の紙幅検出センサ、不図示のギャップ検出センサ、プリンタ10の電源をオン/オフする電源スイッチ等の各出力信号が入力される。
QP(j)=ΔV(j)×Kp …(式1)
QI(j)=QI(j− 1)+ΔV(j)×Ki …(式2)
QD(j)={ΔV(j)− ΔV(j− 1)}×Kd …(式3)
ここで、jは、時間であり、Kpは比例ゲイン、Kiは積分ゲイン、Kdは微分ゲインである。
Dx=Duty(f)+Duty(ro)=F×r×Duty(max)/(Kt×E)+aVn+b …(式4)
ここで、rはロール体RPの半径、Duty(max)はDuty値の最大値、Ktはロールモータ33のモータ定数、Eはロールモータ33に供給される電源電圧値、係数a,bは、以下の(式6)および(式7)で定義される値である。上述の(式4)は、以下のようにして求められる。
ある速度Vnでロールモータ33を駆動させるのに必要なDuty値を求めるために、メジャメント動作(モータの負荷を知るために、モータを所定の回転速度で回転させたときのモータの出力値を測定)を実行している。このメジャメント動作では、図9に示すように、低速側の速度VLと高速側の速度VHとでロール体RPを回転駆動させる。そして、低速側の速度VLでロールモータ33を駆動させるのに必要なメジャメント値ave TiLと、高速側の速度VHでロールモータ33を駆動させるのに必要なメジャメント値ave TiHを算出する。なお、メジャメント値ave TiLとメジャメント値ave TiHは、それぞれの速度でPID制御を行う場合における、積分要素127から出力される制御値の平均となっている。
Duty(ro)=aVn+b …(式5)
a=(ave TiH− ave TiL)/(VH− VL) …(式6)
b=ave TiH−(ave TiH− ave TiL)×VL/(VH− VL) …(式7)
Io=(F×r+Tro)/Kt …(式8)
Io=(E×Dx/Duty(max)− KeVn)/R …(式9)
Tro=Kt×I1=Kt×(E×Duty(ro)/Duty(max)− Ke×Vn)
…(式10)
(F×r/Kt)+(E×Duty(ro)/Duty(max)− Ke×Vn)/R
=(E×Dx/Duty(max)− Ke×Vn)/R
∴Dx=F×r×Duty(max)/(Kt×E)+Duty(ro) …(式11)
Duty(f)=F×r×Duty(max)/(Kt×E) …(式12)
前述のように、(式6)及び(式7)を用いて、速度VLと速度VHにてロールモータ33を駆動させるのに必要なそれぞれのメジャメント値ave TiLとave TiHが求められた。メジャメント値は、前述のように積分要素127から出力される制御値の平均値である。
Amin<ave TiH<Amax
Bmin<ave TiL<Bmax
SAmin<ave TiH−ave TiL<SAmax
尚、SAmin及びSAmaxの値は、
SAmin=Amin+Bmin
SAmax=Amax+Bmax
として求めることがきる。
以上のような構成を有するプリンタ10における、ロールモータ33とPFモータのシンクロ駆動制御(スキュー取り)の方法について、図10の処理フローに基づきながら以下に説明する。
Lroll=(Dpf×π×Lpf/Cpf)/(Droll×π)×Croll …(式13)
上述のような構成のプリンタ10によると、用紙Pに付与されるテンションは、テンションF以下となるように、制御される。それにより、用紙Pに大きなテンションが作用するのを防止することが可能となり、用紙Pが破断する等の不具合を防止することが可能となる。特に、図11に示すように、用紙Pにスキューが生じる場合、用紙Pの一端側から他端側に向かうにつれて、徐々に用紙Pの弛み量が増大している。このため、用紙Pのうち、弛みが生じていない一端側のみに、極部的にテンションが作用した場合に、当該用紙Pが破断する、という事態が良好に防止可能となる。
以上、一実施の形態について述べたが、本実施形態は、種々変形可能である。以下、それについて述べる。上述の実施の形態においては、モータ制御装置は、プリンタ10に設けられている場合について説明している。しかしながら、モータ制御装置は、プリンタ10に設ける場合には限られず、ロール体(ロール紙)を用いるファックス等に適用するようにしても良い。また、上述の実施の形態において、用紙Pをロール紙としているが、用紙P以外に、フィルム状の部材、樹脂製のシート、アルミ箔等を用いるようにしても良い。
33…ロールモータ(第1モータに対応、34,54…回転検出部、
34b,54b…リニアセンサ、40…キャリッジ駆動機構、
44…印刷ヘッド(流体噴射ヘッドに対応)、50…用紙搬送機構、
51…搬送ローラ対、53…PFモータ(第2モータに対応)、
100…制御部、
110…主制御部、120…ロールモータ制御部、121…出力補正部、
130…PFモータ制御部、140a,140b…PID演算部、
149…積分補正部、151…最終出力補正部、RP…ロール体、
P…用紙(ロール紙に対応)
Claims (8)
- 媒体が巻回されているロール体を回転させるための駆動力を与える第1モータと、
前記媒体の供給方向に沿って前記ロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ローラであって前記媒体を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第2モータと、
前記第1モータの制御を行う第1モータ制御部と
前記第2モータの制御を行う第2モータ制御部とを有する制御部を備え、
前記制御部は、
前記第1モータと前記第2モータとを共に駆動させて前記媒体を前記ロール体に巻き取らせる場合において、前記ロール体と前記搬送駆動ローラとの間の前記媒体に生ずる張力が所定の張力以下とするように前記第1モータの制御を行いながら、前記供給方向とは反対方向に前記媒体が搬送されるように前記第1モータ及び前記第2モータを制御し、
前記媒体の搬送速度に応じて変動する速度変動閾値であって前記所定の張力を与える速度変動閾値と、前記第1モータ制御部のPID演算部における積分要素から出力される制御値と、を比較し、前記制御値が前記速度変動閾値を超える場合には前記制御値を前記速度変動閾値に変更する補正を行うことを特徴とする印刷装置。 - 媒体が巻回されているロール体を回転させるための駆動力を与える第1モータと、
前記媒体の供給方向に沿って前記ロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ローラであって前記媒体を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第2モータと、
前記第1モータの制御を行う第1モータ制御部と
前記第2モータの制御を行う第2モータ制御部とを有する制御部を備え、
前記制御部は、
前記第1モータと前記第2モータとを共に駆動させて前記媒体を前記ロール体に巻き取らせる場合において、前記ロール体と前記搬送駆動ローラとの間の前記媒体に生ずる張力が所定の張力以下とするように前記第1モータの制御を行いながら、前記供給方向とは反対方向に前記媒体を搬送されるように前記第1モータ及び前記第2モータを制御し、
前記媒体の搬送速度に応じて変動する速度変動閾値であって前記所定の張力を与える速度変動閾値と、前記第1モータ制御部のPID演算部における比例要素、積分要素、微分要素から出力される制御値の合計値と、を比較し、前記制御値が前記速度変動閾値を超える場合には前記制御値を前記速度変動閾値に変更する補正を行うことを特徴とする印刷装置。 - 前記制御部は、前記第1モータと前記第2モータの駆動を同時に開始させるか、又は、前記第1モータの駆動を前記第2モータの駆動よりも先に開始させる、請求項1〜2のいずれかに記載の印刷装置。
- 前記制御部は、前記第1モータの駆動による前記媒体の搬送速度が、前記第2モータの駆動による前記媒体の搬送速度よりも速くなるように、前記第1モータ及び前記第2モータを制御する、請求項1〜3のいずれかに記載の印刷装置。
- 前記第1モータを駆動するための制御値と該制御値に対する第1モータの回転速度との関係は一次式で表され、該一次式は前記第1モータを第1の回転速度で回転させたときにおける第1の制御値と第2の回転速度で回転させたときにおける第2の制御値とに基づいて求められる、請求項1〜4のいずれかに記載の印刷装置。
- 前記一次式は、前記第1の回転速度で回転させたときにおける第1の制御値が第1所定範囲内の値であるときの前記第1の制御値と、前記第2の回転速度で回転させたときにおける第2の制御値が第2所定範囲内の値であるときの前記第2の制御値と、に基づいて求められる、請求項5に記載の印刷装置。
- 前記第1所定範囲は、前記第1の回転速度で最小の重さのときの前記ロール体と最大の重さのときの前記ロール体を回転させるときにおける前記第1モータに対する制御値に基づいて求められ、
前記第2所定範囲は、前記第2の回転速度で最小の重さのときの前記ロール体と最大の重さのときの前記ロール体を回転させるときにおける前記第1モータに対する制御値に基づいて求められる、請求項6に記載の印刷装置。 - 前記一次式は、前記第2の制御値と前記第1の制御値との差が所定範囲内であるときにおける前記第1の制御値と前記第2の制御値に基づいて求められる、請求項5〜7に記載の印刷装置。
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