JP5365463B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置に関する。

例えば、インクジェット式のプリンターの中には、用紙サイズがＡ２以上の大判のものを用いるタイプがある。このような大判のインクジェットプリンターにおいては、単票紙以外に、いわゆるロール紙が利用されることが多い。なお、以下において、用紙が巻回されたいわゆるロール紙をロール体とし、ロール体から引き出される部分を用紙とする。
ロール体からの用紙の引き出しは、現状、紙送りモーター（以下、ＰＦモーターともいう）により搬送ローラーを回転駆動させることによってなされている。なお、ＰＦモーターは、ＰＩＤ制御によって制御駆動させられる。
このようなロール体を用いるプリンターとしては、特許文献１に示すものがある。また、ＰＩＤ制御を行うプリンターとしては、特許文献２〜４に示すものがある。

特開２００７−２９０８６６号公報 特開２００６−２４０２１２号公報 特開２００３−７９１７７号公報 特開２００３−４８３５１号公報

搬送ローラーは、通常、プリンター本体に装着されたロール体から、用紙が供給される方向に一定距離だけ離れて設けられている。このため、搬送ローラーのみで用紙を搬送するのが困難な場合もある。そこで、ロール体を回転駆動させるロールモーター（以下、ＲＲモーターともいう）を設けて、ロール体を回転させることによって用紙を搬送する印刷装置も提案されている。
ところが、上述したような印刷装置において、滑りやすい用紙（媒体）を用いる場合、ロール体の径が小さくなると用紙の送り出し開始の際に搬送の精度が落ち、画質が劣化することがあるという問題があった。
そこで、本発明は、画質の劣化を防止することを目的とする。

上記目的を達成するための主たる発明は、媒体が巻回されたロール体の軸を前記媒体の送り出し方向へ駆動するモーターと、前記ロール体から送り出された前記媒体を搬送する搬送ローラーと、前記ロール体を回転させるための電力を前記モーターに供給する制御部と、を備え、前記媒体の送り出し開始の際に、前記制御部が前記モーターに供給する電力は、前記ロール体の径がＲ１のときよりも、前記ロール体の径がＲ２（＜Ｒ１）のときの方が大きい、ことを特徴とする印刷装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

プリンターの外観の構成例を示す図である。 プリンターにおけるＤＣモーターを用いる駆動系と制御系の関係を示す図である。 回転ホルダと、ＲＲモーターの外観の構成例を示す図である。 図４Ａは、ＲＲモーターが正転しているときの出力信号の波形のタイミングチャートである。図４Ｂは、ＲＲモーターが逆転しているときの出力信号の波形のタイミングチャートである。 ロール体と搬送ローラー対、印刷ヘッドの位置関係を示す図である。 制御部の機能的構成例を示すブロック図である。 本実施形態のプリンターが実行する全体の処理の概略的な流れを示すフロー図である。 測定処理の流れを示すフロー図である。 ロータリーセンサーの出力の一例を示す図である。 搬送速度Ｖとロール静負荷Ｎとの関係の一例を示す図である。 推定処理の流れを示すフロー図である。 直径Ｄと残量Ｌとの対応関係の例を示す図である。 図１３Ａ及び図１３Ｂは、ロール静負荷Ｎとロール体の直径Ｄとの対応関係を示す図である。 印刷処理の流れを示す図である。 ＰＦモーターの速度プロファイルとＲＲモーターの速度プロファイルの関係を示す図である。 速度プロファイルとＲＲモーターへの印加電圧との関係を示す図である。 本実施形態のアシストの説明図である。 ロール体の径と滑りとの関係を説明するための概念図である。 本実施形態のロール制御処理の流れを示すフロー図である。 ロール体の径と補正アシストとの関係、及び補正アシストの効果を示す図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。

媒体が巻回されたロール体の軸を前記媒体の送り出し方向へ駆動するモーターと、前記ロール体から送り出された前記媒体を搬送する搬送ローラーと、前記ロール体を回転させるための電力を前記モーターに供給する制御部と、を備え、前記媒体の送り出し開始の際に、前記制御部が前記モーターに供給する電力は、前記ロール体の径がＲ１のときよりも、前記ロール体の径がＲ２（＜Ｒ１）のときの方が大きい、ことを特徴とする印刷装置が明らかとなる。
このような印刷装置によれば、ロール体の径にかかわらず媒体を高精度で搬送することができる。よって画質の劣化を防止することができる。

かかる印刷装置であって、前記媒体の送り出し開始の際に、前記制御部が前記モーターに供給する電力には、前記ロール体の径に依存することなく前記モーターの駆動を補助する第１補助電力と、前記ロール体の径に応じて前記モーターの駆動を補助する第２補助電力とが含まれることが望ましい。
このような印刷装置によれば、媒体の送り出し開始の際にモーターを駆動しやすくすることができる。

かかる印刷装置であって、前記第２補助電力は、前記ロール体の径に半比例することが望ましい。
このような印刷装置によれば、ロール体の径にかかわらずに、滑り量を低減させることができる。

かかる印刷装置であって、前記制御部は、ＰＷＭ制御におけるデューティ値を変えることによって前記モーターに供給する電力を調整することが望ましい。
このような印刷装置によれば、モーターに供給する電力を正確、且つ、容易に制御することができる。

かかる印刷装置であって、前記媒体は、前記搬送ローラーにて搬送する際に普通紙よりも滑りやすいものであることが望ましい。
この場合に、より画質の劣化を防止する効果を得ることができる。

以下の実施形態では、印刷装置の一例としてプリンターの場合について説明する。

＝＝＝プリンターの構成について＝＝＝
図１は、本発実施形態にかかるプリンター１０の外観の構成例を示す図である。図２は、図１のプリンター１０におけるＤＣモーターを用いる駆動系と制御系の関係を示す図である。図３は、回転ホルダ３１と、ＲＲモーター（ロールモーター）３３の外観の構成例を示す図である。

この例の場合、プリンター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。

本体部２０は、不図示のシャーシに支持される状態で、内部の各種機器が搭載されており、それらが外部ケース２１によって覆われている。また、図２に示すように、本体部２０には、ＤＣモーターを用いる駆動系として、ロール駆動機構３０と、キャリッジ駆動機構４０と、用紙搬送機構５０とが設けられている。

ロール駆動機構３０は、本体部２０に存在するロール搭載部２２に設けられている。ロール搭載部２２は、図１に示すように、本体部２０のうち、背面側かつ上方側に設けられていて、上述の外部ケース２１を構成する一要素である開閉蓋２３を開くことにより、その内部にロール体ＲＰを搭載し、ロール駆動機構３０によってロール体ＲＰを回転駆動させることが可能となっている。

また、ロール体ＲＰを回転させるためのロール駆動機構３０は、図２及び図３に示すように、回転ホルダ３１と、ギヤ輪列３２と、ＲＲモーター３３と、回転検出部３４とを有している。
回転ホルダ３１は、ロール体ＲＰに設けられている中空孔ＲＰ１の両端側から挿入されるものであり、ロール体ＲＰを両端側から支持すべく、一対設けられている。
ＲＲモーター３３は、一対の回転ホルダ３１のうち、一端側に位置する回転ホルダ３１ａに対して、ギヤ輪列３２を介して駆動力（回転力）を与えるものである。
回転検出部３４は、本実施形態ではロータリーエンコーダーを用いている。そのため、回転検出部３４は、円盤状スケール３４ａと、ロータリーセンサー３４ｂとを具備している。円盤状スケール３４ａは、その周方向に沿って一定の間隔毎に、光を透過させる透光部と、光の透過を遮断する遮光部とを有している。また、ロータリーセンサー３４ｂは、不図示の発光素子と、同じく不図示の受光素子と、同じく不図示の信号処理回路を主要な構成要素としている。

図４Ａは、ＲＲモーター３３が正転しているときの出力信号の波形のタイミングチャートである。図４Ｂは、ＲＲモーター３３が逆転しているときの出力信号の波形のタイミングチャートである。本実施形態では、ロータリーセンサー３４ｂからの出力により、図４Ａ、図４Ｂに示すような、互いに位相が９０度異なるパルス信号（Ａ相のＥＮＣ信号，Ｂ相のＥＮＣ信号）が制御部１００に入力される。そのため、ＲＲモーター３３が正転状態にあるのか、又は逆転状態にあるのかを、位相の進み／遅れによって検出可能となっている。

キャリッジ駆動機構４０は、インク供給／噴射機構の構成要素の一部ともなるキャリッジ４１と、キャリッジ軸４２と、その他不図示のキャリッジモーター、ベルト等を具備している。

キャリッジ４１は、各色のインクを貯留するためのインクタンク４３を具備していて、このインクタンク４３には、図示しないチューブを介して、本体部２０の前面側に固定的に設けられているインクカートリッジ（図示省略）からインクが供給可能となっている。また、図２に示すように、キャリッジ４１の下面には、インク滴を噴射可能な印刷ヘッド４４が設けられている。印刷ヘッド４４には、各インクに対応づけられた不図示のノズル列が設けられていて、このノズル列を構成するノズルには、不図示のピエゾ素子が配置されている。このピエゾ素子の作動により、インク通路の端部にあるノズルからインク滴を噴射することが可能となっている。

なお、これらキャリッジ４１、インクタンク４３、不図示のチューブ、インクカートリッジ、印刷ヘッド４４によって、インク供給／噴射機構が構成されている。また、印刷ヘッド４４は、ピエゾ素子を用いたピエゾ駆動方式に限られず、例えばインクをヒーターで加熱し、発生する泡の力を利用するヒーター方式、磁歪素子を用いる磁歪方式、ミストを電界で制御するミスト方式等を採用しても良い。また、インクカートリッジ／インクタンク４３に充填されるインクは、染料系インク／顔料系インク等、いずれの種類のインクを搭載しても良い。

用紙搬送機構５０は、図２、図５等に示すように、搬送ローラー対５１と、ギヤ輪列５２と、ＰＦモーター（紙送りモーター）５３と、回転検出部５４とを有している。なお、図５は、ロール体ＲＰと搬送ローラー対５１、印刷ヘッド４４の位置関係を示す図である。

搬送ローラー対５１は、搬送ローラー５１ａと、搬送従動ローラー５１ｂとを具備していて、これらの間で、ロール体ＲＰから引き出される用紙Ｐ（ロール紙）を挟持可能となっている。
ＰＦモーター５３は、搬送ローラー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。

回転検出部５４は、本実施形態ではロータリーエンコーダーを用いていて、上述の回転検出部３４と同様に、円盤状スケール５４ａと、ロータリーセンサー５４ｂとを具備し、図４Ａ、図４Ｂに示すようなパルス信号を出力可能としている。

また、搬送ローラー対５１よりも下流側（排紙側）には、プラテン５５が設けられていて、用紙Ｐは当該プラテン５５上をガイドさせられる。また、プラテン５５には、印刷ヘッド４４が対向するように配設されている。このプラテン５５には、吸引孔５５ａが形成されている。一方、吸引孔５５ａは、吸引ファン５６に連通可能に設けられていて、吸引ファン５６が作動することによって、印刷ヘッド４４側から吸引孔５５ａを介して空気が吸引される。それにより、プラテン５５上に用紙Ｐが存在する場合には、当該用紙Ｐを吸引保持することが可能となっている。なお、プリンター１０は、その他、用紙Ｐの幅を検出する紙幅検出センサー５７等、その他の各種センサーを備えている。

＜制御部について＞
図６は、制御部１００の機能的構成例を示すブロック図である。制御部１００は、各種の制御を行う部分である。この制御部１００には、ロータリーセンサー３４ｂ，５４ｂ、紙幅検出センサー５７、不図示のリニアセンサーやギャップ検出センサー、プリンター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。図２に示すように、制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＰＲＯＭ１０４、ＡＳＩＣ１０５、モータードライバー１０６等を具備していて、これらが例えばバス等の伝送路１０７を介して相互に接続されている。また、制御部１００は、コンピューターＣＯＭに接続されている。そして、これらのハードウエアと、ＲＯＭ１０２やＰＲＯＭ１０４に記憶されているソフトウエア及び／又はデータの協働、又は特有の処理を行う回路や構成要素の追加等によって、図６に示すような、主制御部１１０と、ＰＦモーター制御部１１１と、ＲＲモーター制御部１１２とが実現される。なお、本実施形態では、ＰＲＯＭ１０４として、フラッシュメモリー（フラッシュ型ＥＥＰＲＯＭ）を備えており、書き込み及び読み出しがそれぞれ可能になっている。

制御部１００のＰＦモーター制御部１１１は、搬送ローラー５１ａが回転して用紙Ｐが搬送方向に搬送されるように、ＰＦモーター５３の駆動を制御する。なお、以下において、用紙Ｐを搬送方向に搬送する際のＰＦモーター５３の回転の向きを、正転方向と称する。ＲＲモーター制御部１１２は、ＲＲモーター３３の駆動を制御し、用紙Ｐのテンション（張力）を調整する。なお、用紙Ｐをロール体から巻き出す回転の向きをＲＲモーター３３の正転方向とし、反対に巻き取る回転の向きを逆転方向とする。主制御部１１０は、ＰＦモーター制御部１１１及びＲＲモーター制御部１１２の動作を制御する。制御部１００は、主制御部１１０とＰＦモーター制御部１１１とＲＲモーター制御部１１２と協働して後述する各処理を実効する。

＝＝＝全体の処理について＝＝＝
図７は、本実施形態のプリンター１０が実行する全体の処理の概略的な流れを示すフロー図である。まず、制御部１００は、ロール体ＲＰがロール搭載部２２に装着（交換）されたことを検出する（Ｓ１００）。例えば、不図示のセンサーによってロール搭載部２２に対するロール体ＲＰの装着を検出してもよいし、不図示の操作パネルの操作に応じてロール体ＲＰの装着を検出してもよい。本実施形態では、不図示の操作パネルにおいて、ロール体ＲＰが装着されたこと、および、ロール体に巻回された用紙Ｐの種類（例えば、普通紙や光沢紙やマット紙）が受け付けられるものとする。受け付けられた用紙Ｐの種類を識別するための情報はＰＲＯＭ１０４に記憶される。次に、制御部１００は、測定処理を実行する（Ｓ２００）。この測定処理では、ロール体ＲＰの装着直後におけるロール体ＲＰの直径Ｄ、および、ロール体ＲＰが回転する際のロール静負荷（トルク）を測定する。このロール静負荷は、ロール体ＲＰの回転速度（用紙Ｐの搬送速度Ｖ）に応じて線形的に変動するため、高速搬送時のロール静負荷Ｎｈｉと低速搬送時の静負荷Ｎｌｏとを測定しておく。測定処理が終了すると、ロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏ、及び直径ＤがＰＲＯＭ１０４に記憶される。

測定処理が終了すると、印刷可能な状態となり、コンピューターＣＯＭからの印刷ジョブの入力を受け付ける（Ｓ３００）。そして、受け付けられた印刷ジョブに対する印刷処理を実行する（Ｓ４００）。そして、印刷処理が終了すると、装着されたロール体ＲＰの用紙Ｐが普通紙であるか否かを判断し（Ｓ５００）、普通紙である場合には、推定処理を実行する（Ｓ６００）。この推定処理では、印刷処理直後におけるロール体ＲＰの直径Ｄおよびロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏが取得され、これらがＰＲＯＭ１０４において更新される。推定処理が完了すると、ステップＳ３００に戻る。一方、ステップＳ５００において、装着されたロール体ＲＰの用紙Ｐが普通紙で無い場合には、ステップＳ２００に戻り、測定処理を実行する。すなわち、測定処理によって、ロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏと直径Ｄを取得し、ＰＲＯＭ１０４に更新する。

以上のように、本実施形態では、まずロール体ＲＰが装着された段階で、測定処理を実行するとともに、印刷処理が完了するごとにＰＲＯＭ１０４に記憶されたロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏと直径Ｄを更新することとしている。ただし、装着されたロール体ＲＰの用紙Ｐが普通紙である場合には、初回はロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏと直径Ｄを測定処理によって取得し、２回目以降はロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏと直径Ｄを推定処理によって取得することとしている。一方、装着されたロール体ＲＰの用紙Ｐが普通紙でない場合には、毎回、ロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏと直径Ｄを測定処理によって取得することとしている。なお、プリンター１は、印刷処理以外でも用紙Ｐを搬送する場合がある。例えば、メンテナンス時に用紙Ｐを搬送する場合も考えられる。このような動作を行った場合にも、ロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏと直径Ｄを更新すべく、測定処理又は推定処理を実行するのが望ましい。

＝＝＝測定処理について＝＝＝
次に、測定処理について説明する。
図８は測定処理の流れを示すフロー図である。まず、ＰＦモーター制御部１１１がＰＦモーター５３を正転方向に駆動させることにより、制御部１００は、ロータリーセンサー３４ｂ、５４ｂからの出力を取得する（Ｓ２０５）。ＰＦモーター５３のみが正転方向に駆動させられるが、ロール体ＲＰの用紙ＰがＰＦモーター５３の駆動に応じて搬送されるため、ロール体ＲＰ及びＲＲモーター３３も従動的に正転方向に回転することとなる。

図９は、ステップＳ２０５におけるロータリーセンサー３４ｂ、５４ｂの出力の一例を示している。同図において、破線はＰＦモーター５３の回転量に対するロータリーセンサー５４ｂの出力を示し、実線はＲＲモーター３３の回転量に対するロータリーセンサー３４ｂの出力を示している。横軸は時間を示し、縦軸はロータリーセンサー３４ｂ、５４ｂのカウント数Ｅｒｒ、Ｅｐｆを示している。このＥｒｒ、Ｅｐｆは、上述したＥＮＣ信号のエッジのカウント数であり、ステップＳ２０５におけるロータリーセンサー３４ｂ、５４ｂの回転量を意味する。図９に示すように、駆動の初期から中期にかけて加速し、その後、徐々に減速していき、最終的に停止するようにＰＦモーター５３を駆動させる。ＲＲモーター３３は従動するため、ロータリーセンサー３４ｂの出力も同様となる。

そして、ステップＳ２０５の駆動から所定の時間経過後、ロータリー３４ｂ、５４ｂによるそれぞれのカウント数Ｅｒｒ、Ｅｐｆを取得し、当該カウント数に基づいてロール体ＲＰの直径Ｄを算出する（Ｓ２１０）。ここで、用紙Ｐの延びやスリップはほぼ無視できるとすると、ステップＳ２０５においてＰＦモーター５３の回転によって搬送される用紙Ｐの搬送量ΔＬｐｆと、ＲＲモーター３３の回転によって搬送される用紙Ｐの搬送量ΔＬｒｒは同じになると考えることができる。さらに、用紙Ｐの搬送量ΔＬｐｆ、搬送量ΔＬｒｒは、ロータリーセンサー３４ｂ、５４ｂによるそれぞれのカウント数Ｅｒｒ、Ｅｐｆに比例する。これらの比例係数をそれぞれｋ１、ｋ２とすると下記の（１）〜（３）式が成り立つ。
ΔＬｐｆ＝ｋ１×Ｅｐｆ ・・・・（１）
ΔＬｒｒ＝ｋ２×Ｅｒｒ ・・・・（２）
ΔＬｐｆ＝ΔＬｒｒ ・・・・（３）

ＰＦモーター５３に関する比例係数ｋ１はギヤ輪列５２の減速比や搬送ローラー５１ａの直径や円周率に対応する定数である。一方、ロール体ＲＰの直径Ｄは用紙Ｐの搬送応じて減少するため、ＲＲモーター３３に関する比例係数ｋ２はロール体ＲＰの直径Ｄに比例した係数となる。比例係数ｋ２を定数ｋ３（ギヤ輪列５２の減速比や円周率に対応する定数）と直径Ｄに分解すると、前記の式は、下記のように表すことができる。
ΔＬｒｒ＝ｋ３×Ｄ×Ｅｒｒ ・・・・（４）
ｋ１×Ｅｐｆ＝ｋ３×Ｄ×Ｅｒｒ ・・・・（５）
ｋ１、ｋ３は既知の定数であるため、（５）式を直径Ｄに関して解けば、カウント数Ｅｒｒ、Ｅｐｆから直径Ｄを算出することができる。

制御部１００は、算出された直径Ｄが正常な値であるかを判定し（Ｓ２１５）、正常である場合には、直径ＤをＰＲＯＭ１０４に記憶する（Ｓ２２０）。正常でない場合には、再度、ステップＳ２０５をやり直す。また、正常でない場合には、エラー通知をしつつ終了してもよい。

そして、ＲＲモーター制御部１１２がＲＲモーター３３を正転方向に駆動させ、一定の搬送速度Ｖｌｏで用紙Ｐを送り出す（Ｓ２２５）。さらにステップＳ２２５において、制御部１００は、用紙Ｐの搬送速度Ｖが搬送速度Ｖｌｏで安定している期間に、ＲＲモーター制御部１１２がＲＲモーター３３に出力しているＰＷＭ信号のＤｕｔｙ値をトルクに換算することによりロール静負荷Ｎｌｏを取得する。本実施形態では、搬送速度Ｖｌｏを目標としたＰＩＤ制御が行われており、ＰＩＤ制御の積分成分の平均値をトルクに換算することにより、ロール静負荷Ｎｌｏを取得する。なお、用紙Ｐの搬送速度Ｖは、上述した搬送量ΔＬｒｒを時間で除算することによって得ることができるため、搬送速度Ｖｌｏを目標としたＰＩＤ制御を行うことができる。

その後、ＲＲモーター制御部１１２がＲＲモーター３３を正転方向に駆動させ、一定の搬送量Ｖｈｉ（＞Ｖｌｏ）で用紙Ｐを送り出す。そして、用紙Ｐの搬送速度Ｖが搬送速度Ｖｈｉで安定している期間に、制御部１００は、ステップＳ２２５と同様にＲＲモーター制御部１１２がＲＲモーター３３に出力しているＰＷＭ信号のＤｕｔｙ値をトルクに換算することによりロール静負荷Ｎｈｉとして取得する（Ｓ２３０）。ここで、ロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉは、回転抵抗（主に摩擦抵抗）に抗して搬送速度Ｖｌｏ、Ｖｈｉに対応する回転速度でロール体ＲＰを回転させるために必要な負荷に対応する値であると考えることができる。

図１０は、任意の搬送速度Ｖとロール静負荷Ｎとの関係の一例を示している。同図に示すように、ロール静負荷Ｎは、搬送速度Ｖの線形関数で表すことができ、最低限、搬送速度Ｖｌｏ、Ｖｈｉにおけるロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉが分かれば、任意の搬送速度Ｖに対応するロール静負荷を下記の（６）式によって算出することができる。

制御部１００は、ロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉの値が正常であるか否かを判断し（Ｓ２３５）、正常である場合には、ロール静負荷Ｎｌｏ、ＮｈｉをＰＲＯＭ１０４に記憶し（Ｓ２４０）、測定処理を完了させる。正常でない場合には、再度ステップＳ２３０からやり直す。以上説明した測定処理によれば、ロール体ＲＰの直径Ｄ及びロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉを測定しＰＲＯＭ１０４に記憶することができる。なお、上述したとおり、ロール体ＲＰの用紙Ｐが普通紙でない場合には、印刷処理を実行するごとに測定処理が実行され、直径Ｄ及びロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉは逐次更新されていくこととなる。

＝＝＝推定処理について＝＝＝
次に推定処理について説明する。
図１１は、推定処理の流れを示すフロー図である。

まず、制御部１００は、現在、ＰＲＯＭ１０４に記憶されているロール体ＲＰの直径Ｄを取得する（Ｓ６０５）。なお、現在、ＰＲＯＭ１０４に記憶されているロール体ＲＰの直径Ｄとは、直前の印刷処理を実行する前のロール体ＲＰの直径Ｄ（以下、基準直径Ｄ０と表記する。）を意味する。なお、図７に示したように推定処理が実行される条件として、ロール体ＲＰの用紙Ｐが普通紙であることが前提となる。

その後、制御部１００は、直前の印刷処理で搬送された用紙Ｐの搬送量ΔＬ（ΔＬｐｆ）を取得する（Ｓ６１０）。各印刷ジョブにおいては、搬送方向に印刷サイズが指定されるため、印刷処理において実際に搬送された搬送量ΔＬを取得することができる。むろん、印刷処理におけるロータリーセンサー５４ｂのカウント数の累計値を前記の（１）式によって搬送量ΔＬｐｆに換算してもよい。そして、ロール体ＲＰの直径Ｄとロール体ＲＰに巻かれている用紙Ｐの残量Ｌとの対応関係に基づいて、現在のロール体ＲＰの直径Ｄを推定する（Ｓ６１５）。

図１２は、上述した直径Ｄと残量Ｌとの対応関係の例を示す図である。同図において、縦軸はロール体ＲＰに巻かれている用紙Ｐの残量Ｌを示し、横軸は、ロール体ＲＰの直径Ｄを示している。同図に示すように、残量Ｌは、ロール体ＲＰの直径Ｄの放物線（２次関数）によって表すことができる。現在のロール体ＲＰの直径Ｄを推定するにあたっては、まず、ステップＳ６０５にて取得した直前の印刷処理を実行する前のロール体ＲＰの基準直径Ｄ０に対応する用紙Ｐの残量Ｌ（以下、基準残量Ｌ１と表記する）を図の対応関係に基づいて算出する。そして、基準残量Ｌ１からステップＳ６１０にて取得した搬送量ΔＬを減算することにより、現在の用紙Ｐの残量Ｌ（以下、残量Ｌ２と表記する）を算出する。さらに、現在の用紙Ｐの残量Ｌ２に対応する直径Ｄを図の対応関係に基づいて算出する。これにより、現在のロール体ＲＰの直径Ｄを推定することができる。なお、図の対応関係（２次関数）を規定する関数パラメータはＲＯＭ１０２に予め記憶されており、当該パラメータがステップＳ６１５にて読み出されて使用される。

制御部１００は、このようにして、推定した直径ＤをＰＲＯＭ１０４に更新記憶させる（Ｓ６２０）。

次に、制御部１００は、紙幅検出センサー５７による紙幅の測定値ｗを取得する（Ｓ６２５）。そして、ロール体ＲＰの直径Ｄとロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉとの対応関係に基づいて、現在のロール体ＲＰを搬送速度Ｖｌｏ、Ｖｈｉに対応する回転速度で回転させた場合のロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉを推定する（Ｓ６３０）。

図１３Ａ及び図１３Ｂは、ロール静負荷Ｎとロール体の直径Ｄとの対応関係を示す図である。図において、縦軸はロール静負荷Ｎ（Ｎｈｉ、Ｎｌｏ）を示し、横軸はロール体ＲＰの直径Ｄを示している。図では、基準紙幅ｗ０の用紙Ｐが巻かれたロール体ＲＰをそれぞれ搬送速度Ｖｌｏ、Ｖｈｉで駆動した場合のロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉを実線で示している。同図に示すように、ロール静負荷Ｎは、ロール体ＲＰの直径Ｄの放物線（２次関数）によって表すことができる。これは、ロール体ＲＰの直径Ｄの減少とともに、ロール体ＲＰの重量が軽くなり、摩擦抵抗が軽減されるからである。

また、ロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉは紙幅ｗに比例すると考えることができる。例えば、基準紙幅ｗ０の２倍の紙幅Ｗの場合、ロール静負荷Ｎｌｏにおいて破線で示すように２倍の大きさの静負荷を有することとなる。任意の紙幅ｗのロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉを求める場合には、紙幅比ｗ／ｗ０を実線で示すロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉに乗算すればよい。ステップＳ６１５において、現在のロール体ＲＰの直径Ｄが取得されているため、ステップＳ６３０では、図の対応化関係において、当該直径Ｄに対応するロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉ（実線）をそれぞれ算出する。さらに上述した紙幅比ｗ／ｗ０を乗算することにより、実際の紙幅ｗについてのロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏを推定することができる。制御部１００は、以上のように推定したロール静負荷Ｎｈｉ、ＮｌｏをＰＲＯＭ１０４に更新記憶させる（Ｓ６４０）。

上述した対応関係（図１２、図１３Ａ、図１３Ｂ）は、論理式や予備実験に基づいて準備されているが、本実施形態においては普通紙についてのみ準備されている。そのため、装着されたロール体ＲＰの用紙Ｐが普通紙である場合にのみ、推定処理による推定が可能となっている。普通紙に印刷を行う場合、印刷に対する時間を短縮する要請が大きいため、本実施形態では普通紙については推定処理を行うこととし、印刷に要する時間の短縮を図っている。むろん、光沢紙やマット紙についても上述した対応関係を用意しておき、装着された用紙Ｐの種類に応じた対応関係を使用して推定処理を行うようにしてもよい。

測定処理を行った場合でも、推定処理を行った場合でも、印刷処理実行後における現在のロール体ＲＰの直径Ｄ及びロール静負荷Ｎｈｉ、Ｎｌｏを得ることができる。また、現在（最新）のロール体ＲＰの直径Ｄ及びロール静負荷Ｎｈｉ、ＮｌｏをＰＲＯＭ１０４に記憶させることができ、これを利用して後述する印刷処理を実行する。

＝＝＝印刷処理について＝＝＝
次に、印刷処理について説明する。
図１４は、印刷処理の流れを示す図である。同図に示すように、印刷処理は用紙搬送処理（Ｓ４１０）とヘッド駆動処理（Ｓ４２０）を交互に繰り返すことにより行われる。

用紙搬送処理（ステップＳ４１０）においては、制御部１００のＰＦモーター制御部１１１が、搬送ローラー５１ａを回転させ用紙Ｐが搬送方向に搬送されるように、ＰＦモーター５３の駆動を制御する。各用紙搬送処理においては、搬送すべき用紙Ｐの長さ（前述した搬送量ΔＬに対応。以下、目標搬送量ΔＬｔと表記する）が指定され、当該目標搬送量ΔＬｔだけ搬送するための駆動制御がＰＦモーター５３に対して行われる。

一方、ヘッド駆動処理（ステップＳ４２０）においては用紙Ｐを静止させた状態で、印刷ヘッド４４を用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に走査させつつ、印刷ヘッド４４に多数設けられたノズルからインク滴を吐出する。これにより、用紙Ｐにインクドットを形成することができる。

以上の用紙搬送処理とヘッド駆動処理を交互に行うことにより、インクドットを２次元方向に配置することができ、用紙Ｐ上に平面画像を印刷することができる。すべての用紙搬送処理とヘッド駆動処理が終了すると、図７に示したメインフローに戻り、測定処理（普通紙以外の場合）または推定処理（普通紙の場合）を実行する。ところで、本実施形態では、各用紙搬送処理（ステップＳ４１０）と平行して、ロール制御処理が実行されている。以下、ロール制御処理（ステップＳ４３０）について説明する。

＝＝＝ロール制御処理について＝＝＝
前述したとおり、用紙搬送処理はヘッド駆動処理と交互に行われるため、ＰＦモーター５３の駆動は間欠的となる。前述したロール制御処理はＰＦモーター５３の各駆動（停止〜駆動〜停止）に同期して実行される。すなわち、ＲＲモーター３３もＰＦモーター５３と同様に間欠的に駆動することになる。

図１５は、ＰＦモーター５３の速度プロファイルとＲＲモーター３３の速度プロファイルの関係を示す図である。なお、図１５は、各用紙搬送処理で用紙ＰをΔＬｔだけ搬送するときの速度プロファイルを示している。図１５において、縦軸は速度を示し、横軸は時間を示している。図１５に示すようにＰＦモーター５３およびＲＲモーター３３は、加速、等速、減速と順に変化するように駆動される。但し、ＲＰモーター３３は、ＰＦモーター５３の駆動よりもやや遅れて駆動されるようになっている。こうすることで、搬送ローラー５１ａとロール体ＲＰとの間の用紙Ｐの張力（テンション）を調整している。

ロール制御処理では、ＲＲモーター制御部１１２はＰＷＭ制御におけるＰＷＭ信号のＤｕｔｙ値を変化させることにより、そのＤｕｔｙ値に応じた電圧（実効電圧）をＲＲモーター３３に印加している。こうして、ＲＲモーター３３をロールプロファイルに基づいて駆動させている。このようにＰＷＭ制御を行うことにより、ＲＲモーター３３に供給する電力を正確、且つ、容易に制御することができる
なお、ロール制御処理について説明する前に、まず、ＲＲモーター３３の駆動開始時に行う処理（アシスト）について説明する。

＜アシストについて＞
図１６は、速度プロファイルとＲＲモーター３３への印加電圧との関係を示す図である。なお、図１６は、図１５の加速部分の最初の所を拡大したものである。図１６において、左側の縦軸は速度を示し、右側の縦軸は電圧（実効電圧）を示している。また、横軸は時間を示している。また、図において、破線は、ＲＲモーター３３への印加電圧を示している。

図に示すように、時刻ｔ０においてＰＦプロファイルの開始（すなわち、ＰＦモーター５３への電圧の印加）とほぼ同時にＲＲモーター３３に電圧の印加を開始している。これは、ロール体ＲＰには自重があるため、静止状態からすぐに回転させることができないからである。なお、ロール体ＲＰを静止状態から動かすには、ロール体ＲＰの回転時より大きな力が必要になる。そこで、本実施形態では図のように、ＲＲモーター３３の駆動開始時に供給する電力を大きくし、ＲＲモーター３３の駆動を補助（アシスト）するようにしている。このアシストによって、ロール体ＲＰを静止状態から動かす際（用紙Ｐの送り出し開始の際）に、ＲＲモーター３３を駆動しやすくすることができる。

その後、時刻ｔａにおいてＲＲモーター３３が動き出すと（ある速度になると）、アシストを無くし、ＲＲモーター３３への印加電圧が徐々に増加するようにしている。これによりＲＲモーター３３の回転速度が上昇（加速）していく。

図１７は、本実施形態のアシストの説明図である。なお、図１７は、図１６の破線の立ち上がり部分を詳しく示したものである。図１７において、横軸は時間を示し、縦軸はＲＲモーター３３への印加電圧（実効電圧）を示している。また、図の時刻ｔａはＲＲモーター３３が動き出したとき（ある速度で回転するとき）の時間である。
図に示すように、ＲＲモーター３３が動きだす時刻ｔａまでは、ＲＲモーター３３への印加電圧に、初期アシスト及び補正アシストが付加されている。

初期アシストは、ＲＲモーター３３の駆動時に、ロール体ＲＰの径にかかわらずにＲＲモーター３３への印加電圧に一定の電圧を付加するものである。言い換えると、ＲＲモーター３３へ供給する電力に一定の電力を付加するものである。なお、この初期アシストによる電力は第１補助電力に相当する。
但し、ロール体ＲＰの用紙Ｐが滑りやすい媒体（例えばフィルム状の部材）である場合、後述するようにロール体ＲＰの径が小さいほど滑り（スリップ）が発生しやすい。この場合、初期アシストのみでは滑りを防止することができない。

図１８は、ロール体ＲＰの径と滑りとの関係を説明するための概念図である。図の上側は、ロール体ＲＰの半径がＲ１のときを示しており、図の下側はロール体の半径がＲ２（＜Ｒ１）のときを示している。なお、メカ負荷とは、例えば回転ホルダ３１の回転抵抗などであり、ロール体ＲＰの径とは関係のない値の負荷である。

ロール体ＲＰの用紙Ｐを矢印方向にＦの力で引き出す場合、Ｆと逆向きの力が発生する（以下、Ｆｂｔとする）。ロール体ＲＰの半径をＲ（＝Ｄ／２）とすると、Ｆｂｔは、
Ｆｂｔ＝メカ負荷／Ｒ
となる。メカ負荷はロール体ＲＰの径に関係なく一定であるので、Ｆｂｔは半径Ｒが小さいほど大きくなる。例えば、図１８の場合、半径Ｒ２のときの方が半径Ｒ１のときよりもＦｂｔが大きくなる。このため、半径Ｒ２のとき（すなわち半径が小さいとき）に滑りが発生しやすくなる。

そこで、本実施形態では、補正アシストを適用することによって、ロール体ＲＰの径に応じてアシストの大きさを補正するようにしている。具体的には、補正アシストの出力電圧（図１７に示すＭａ）が、ロール体ＲＰの径（半径Ｒあるいは直径Ｄ）に半比例するようにしている。つまり、ロール体ＲＰの径が大きいほどＭａを小さくし、ロール体ＲＰの径が小さいほどＭａを小さくしている。滑りやすい媒体を用いる場合、初期アシストに加えてこの補正アシストを適用することで、滑り量を低減させることができ搬送精度を高めることができる。よって、画質の劣化を防止することができる。なお、この補正アシストによる電力は第２補助電力に相当する。

図１９は本実施形態のロール制御処理の流れを示すフロー図である。
ロール制御処理が開始すると、まず、ＲＲモーター制御部１１２は、ＰＲＯＭ１０４から、ロール体ＲＰの直径Ｄ、ロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉ、及び用紙Ｐの種類を読み出す（Ｓ４３１）。すなわち、現在実行中の印刷処理の直前のロール体ＲＰの直径Ｄ、ロール静負荷Ｎｌｏ、Ｎｈｉ、及び用紙Ｐの種類を取得する。また、ＲＲモーター制御部１１２は、ステップＳ４３１で取得した用紙Ｐの種類に対応する指定張力Ｆを取得する（Ｓ４３２）。厳密には、単位幅あたりの単位指定張力ｆが取得され、この単位指定張力ｆに紙幅ｗを乗算することにより、指定張力Ｆ（＝ｆ×ｗ）を取得する。

ＲＲモーター制御部１１２は、ＰＦモーター５３が駆動したか否かを判断し（Ｓ４３３）、ＰＦモーター５３が駆動したと判断すると、前述したステップＳ４３１で取得した用紙Ｐの種類が滑りやすい用紙か否かを判断する（Ｓ４３４）。本実施形態では、普通紙を基準とし、普通紙よりも滑りやすいもの（例えばフィルム状の部材）を滑りやすい用紙とする。

取得した用紙Ｐの種類が滑りやすい用紙でないと判断すると（Ｓ４３４でＮＯ）、ＲＲモーター制御部１１２は、ＲＲモーター３３を通常の速度プロファイル（ロールプロファイル）で駆動させるための電力に初期アシストを加えてＲＲモーター３３の駆動を開始する（Ｓ４３５）。

一方、ステップＳ４３４において、取得した用紙Ｐの種類が滑りやすい用紙であると判断すると（Ｓ４３４でＹＥＳ）、ＲＲモーター制御部１１２は、ＲＲモーター３３を通常の速度プロファイル（ロールプロファイル）で駆動させるための電力に初期アシスト及び補正アシストを加えてＲＲモーター３３を駆動させる（Ｓ４３６）。これにより、ロール体ＲＰの径が小さいほど、ＲＲモーター３３に供給される電力が大きくなる。

ステップＳ４３５の後、及びステップＳ４３６の後、ＲＲモーター制御部１１２はロール体ＲＰが動きだしたか否かを判断し（Ｓ４３７）、ロール体ＲＰが動きだしたと判断すれば、アシスト無しで速度プロファイル（ロールプロファイル）に基づいてＲＲモーター３３を駆動させる（Ｓ４３８）。

図２０は、ロール体ＲＰの径と補正アシストとの関係、及び補正アシストの効果を示す図である。図２０において、左側の縦軸は電圧を示し、右側の縦軸は搬送の精度を示している。なお、精度は１に近いほどよい（搬送精度が高い）。また、図２０において、横軸はロール体ＲＰの径（ここでは半径）を示している。

また、図の一点鎖線は補正アシストの出力電圧（図１７のＭａに相当）を示し、点線は補正アシスト無しのときの搬送精度、実線は補正アシスト有りの場合の搬送精度をそれぞれ示している。なお、図２０は滑りやすい用紙（例えば、フィルム状の部材）を用いて印刷を行ったときの結果の一例である。

図に示すように、補正アシスト（一点鎖線）の大きさは、ロール体ＲＰの径に反比例している。例えば、ロール体ＲＰの半径が９０ｍｍのときよりも半径が７０ｍｍのときの方が補正アシストの出力電圧が大きい。このため、ＲＲモーター３３の駆動時（ロール体ＲＰの用紙Ｐの送り出し開始時）に供給される電力は、ロール体ＲＰの径が小さいほど大きくなる。

補正アシストを適用しない場合（初期アシストのみの場合）では、ロール体ＲＰの径が小さくなるにつれて、搬送精度が悪化している。すなわち、滑り量が多くなっている。このため、媒体の目的の位置にインクを着弾させることができなくなり画質が劣化する。特に、使用するインク色数が少ない場合（例えば４色の場合）に画質の劣化が顕著になる。

一方、補正アシストを適用すると、図の実線で示すようにロール体ＲＰの径にかかわらずに、ほぼ一定の高い精度が得られる。このように、補正アシストを適用することによって、滑りやすい用紙Ｐを用いてもロール体ＲＰの径にかかわらずに搬送精度を高めることができる。

以上説明したように、本実施形態のプリンター１０は、用紙Ｐが巻回されたロール体ＲＰの軸を用紙Ｐの送り出し方向へ駆動するＲＲモーター３３と、ロール体ＲＰから送り出された用紙Ｐを搬送する搬送ローラー５１ａと、ロール体ＲＰを回転させるための電力をＲＲモーター３３に供給する制御部１００（ＲＲモーター制御部１１２）と、を備えている。そして、用紙Ｐの送り出し開始の際に、ＲＲモーター制御部１１２は、ロール体ＲＰの径が小さいほどＲＲモーター３３に供給する電力が大きくなるようにしている。これにより、滑りやすい媒体を用いる場合においても、ロール体ＲＰの径にかかわらずに搬送精度を向上させることができ、画質の劣化を防止することができる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

上述の実施の形態においては、プリンターの場合について説明している。しかしながら、プリンターには限られず、ロール体（ロール紙）を用いるファックス等に本実施形態を適用するようにしても良い。また、スキャナ装置やコピー装置のような、複合的な機器の一部であっても良い。また、上述の実施の形態においては、インクジェット方式のプリンターに関して説明している。しかしながら、流体を噴射可能なものであれば、インクジェット方式のプリンターには限られない。例えば、ジェルジェット方式のプリンター、トナー方式のプリンター、ドットインパクト方式のプリンター等、種々のプリンターに対して、本実施形態を適用することが可能である。

また、制御部１００は、上述の実施の形態のものには限られず、例えばＡＳＩＣ１０５のみでＲＲモーター３３、ＰＦモーター５３の制御を司るように構成しても良く、また、これら以外に種々の周辺機器が組み込まれた１チップマイコン等を組み合わせて、制御部１００を構成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は紙やフィルム状の部材には限られず、樹脂製のシート、アルミ箔等を用いるようにしても良い。また、本実施形態では、滑りやすい媒体のときに補正アシストを適用していたが、滑りやすい媒体以外（例えば普通紙）においても補正アシストを適用してもよい。なお、本実施形態のように滑りやすい媒体に対して補正アシストを適用すると、より搬送精度を高める効果を得ることができる。

１０…プリンター、２０…本体部、３０…ロール駆動機構、
３３…ＲＲモーター、３４，５４…回転検出部、
３４ｂ，５４ｂ…ロータリーセンサー、４０…キャリッジ駆動機構、
４４…印刷ヘッド、５０…用紙搬送機構、
５１…搬送ローラー対、５１ａ…搬送ローラー、
５１ｂ…搬送従動ローラー、５３…ＰＦモーター、
１００…制御部、１１０…主制御部、１１１…ＰＦモーター制御部、
１１２…ＲＲモーター制御部、
ＲＰ…ロール体、Ｐ…用紙

Claims (5)

1. 媒体が巻回されたロール体の軸を前記媒体の送り出し方向へ駆動するモーターと、
   前記ロール体から送り出された前記媒体を搬送する搬送ローラーと、
   前記ロール体を回転させるための電力を前記モーターに供給する制御部と、
   を備え、
   前記媒体の送り出し開始の際に、前記制御部が前記モーターに供給する電力は、前記ロール体の径がＲ１のときよりも、前記ロール体の径がＲ２（＜Ｒ１）のときの方が大きい
   ことを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記媒体の送り出し開始の際に、前記制御部が前記モーターに供給する電力には、前記ロール体の径に依存することなく前記モーターの駆動を補助する第１補助電力と、前記ロール体の径に応じて前記モーターの駆動を補助する第２補助電力とが含まれる
   ことを特徴とする印刷装置。
3. 請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記第２補助電力は、前記ロール体の径に半比例する
   ことを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の印刷装置であって、
   前記制御部は、ＰＷＭ制御におけるデューティ値を変えることによって前記モーターに供給する電力を調整する
   ことを特徴とする印刷装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の印刷装置であって、
   前記媒体は、前記搬送ローラーにて搬送する際に普通紙よりも滑りやすいものである
   ことを特徴とする印刷装置。

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