JP6507776B2 - 媒体送り制御方法および媒体送り装置 - Google Patents
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Description
なお、回転ホルダー31は、「保持部」の一例である。ロールモーター33は、「回転駆動部」の一例である。
なお、駆動ローラー51aは、「送り部」の一例である。送りモーター53は、「送り駆動部」の一例である。
なお、モータードライバー106は、「駆動制御部」の一例である。
QP(j)=ΔV(j)×Kp (1)
QI(j)=Q(j−1)+ΔV(j)×Ki (2)
QD(j)={ΔV(j)−ΔV(j−1)}×Kd (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。
T0=k1×N/Rr (4)
k1:比例定数
Rr:ロール体RPの半径
T=k1×(N−M)/Rr (5)
M=N−{(Rr/k1)×T} (6)
ここで、比例定数k1は、既知である。ロール体RPの半径Rrは、例えば、送りモーター53のみを駆動して媒体Pを送った際の、ロール回転検出部34のカウント値と送り回転検出部54のカウント値とに基づいて、算出可能である。さらに、ロール負荷Nは、ロール体RPの回転速度Vと線形的な対応関係を有することが分かっている。このため、後述する負荷測定動作を、ロール体RPの装着時に行っておくことにより、任意の回転速度Vに対応したロール負荷Nを求めることができる。したがって、テンションTの目標値である目標テンションTaを(6)式のTに代入してやれば、ロールモーター33の出力トルクMを算出することができる。ここで、目標テンションTaは、媒体Pを送る時に、斜行しないように、また、破断することがないように良好な状態を保つように設定される。目標テンションTaは、予め実験等により求めておくことが好ましく、媒体Pの特性に応じて適正な値を設定する。また、設定された目標テンションTaは、媒体Pの情報と共にROM102等に記憶しておく。なお、目標テンションTaをユーザーが任意に設定し、直接またはコンピューターCOM等を通じて、記録装置10に入力してもよい。また、記憶されている目標テンションTaを基に、ロール体RPの径の変動や、記録装置10の状態の変化のより、変更した目標テンションを使用してもよい。
なお、「検出テンション取得部」は、送り時電流算出部161と、基準電流算出部162と、電流減算部164と、電流テンション変換部165とを主な構成要素とする。「補正後テンション算出部」は、テンション減算部166と、テンション補正量演算部167と、テンション加算部168とを主な構成要素とする。
I=(E×Duty−Ke×ω)/RR (7)
E:電源電圧
Duty:送りモーター53に出力されたPWM制御値
Ke:送りモーター53の逆起電力定数
ω:送りモーター53の回転速度
RR:送りモーター53の抵抗
なお、送りモーター53の逆起電力定数Keや抵抗RRは、温度により変動するため、これを補正するようにしてもよい。
Td=Id×Kt×Z/Rk (8)
Te=Ie×Kt×Z/Rk (9)
Kt:送りモーター53のトルク定数
Z:送りモーター53の減速比
Rk:駆動ローラー51aの半径
Tc={Q1×Td/(Q1+Q2)}+{Q2×Te/(Q1+Q2)} (10)
ここで、Q1およびQ2は、検出テンションTcに対する平均テンションTdおよびピークテンションTeの重み付けのための任意の定数である。Q1およびQ2の値は、1回の送り動作中に複雑に変動するテンション電流Ic(k)から、いかに送り量に相関のある検出テンションTcを算出できるか、という観点から設定される。テンション電流Ic(k)の波形は、例えば、媒体Pの送り速度、送り動作当たりの媒体Pの送り量、ロール体RPの径等により変化するため、Q1およびQ2の値を、これらに応じて、複数パターン用意しておくことが好ましい。また、Q1およびQ2の値は、いずれか一方が0であってもよい。すなわち、検出テンションTcが平均テンションTdと等しくてもよく、検出テンションTcがピークテンションTeと等しくてもよい。例えば、送り動作当たりの媒体Pの送り量が比較的小さい場合には、ピークテンションTeが送り量に与える影響が大きいため、Q1=0とし、ピークテンションTeのみにより検出テンションTcを求めるようにしてもよい。また、媒体Pの送り速度が速い場合には、ロール体RPの径の大きさや、媒体Pの比重等により平均テンションTdとピークテンションTeの差が変動することがあるため、Q1およびQ2の値を設定し、平均テンションTdおよびピークテンションTeの両方を用いて検出テンションTcを求めることが好ましい。平均テンションTdおよびピークテンションTeの両方を用いる際には、平均テンションTdとピークテンションTeの差の変動量に応じて、Q1およびQ2の値を調整して、平均テンションTdおよびピークテンションTeの重み付けを変更できる。なお、平均テンションTdとピークテンションTeの差が、あまり変動せずに安定している場合には、Q2=0とし、平均テンションTdのみを用いて検出テンションTcを求めてもよい。
なお、括弧内の値は、送り動作の回数を意味している。例えば、Ta(n)は、n回目の送り動作時における目標テンションTaであることを意味している。以下、同様である。
Tg(n)=Tg(n−1)+Tf(n) (11)
Th(n)=Tg(n)×G (12)
ここで、Gはゲインである。
なお、テンション誤差積分値Tgは、ロール体RPの装着、目標テンションTaの変更、および媒体Pの送り速度の変更のいずれか一つをトリガーとして、初期化つまり0クリアされる。
n回目の送り動作時にフィードバックされる検出テンションTcは、(n−1)回目以前の任意の回の送り動作時の検出テンションTcであればよく、例えば、(n−2)回目の送り動作時の検出テンションTc(n−2)であってもよい。この場合、テンション減算部166は、テンション誤差Tf(n)を、検出テンションTc(n−2)と、目標テンションTa(n)との誤差として算出する。好ましくは、送り動作時にロール体RPを回転させる際、ロール体RPが1周回転するうちのある角度が、同じ角度の位置を通過する回の検出テンションTcを用いた方がよい。すなわち、ロール体RPが1周回転する間に回転速度等が変動する場合、送り動作時に同じような変動が生じる角度で回転させる回の検出テンションTcを用いた方がよい。これによれば、ロール体RPが偏心している場合、ロール体RPが回転する時の負荷変動が近い状態の送り動作時の検出テンションTc用いることができる。また、n回目の送り動作時にフィードバックされる検出テンションTcは、(n−1)回目以前の全ての回、または、任意の複数回の平均値であってもよい。
Claims (7)
- 媒体が巻かれたロール体を保持する保持部と、
前記ロール体から前記媒体を引き出して送る送り部と、
前記ロール体から前記媒体が送られる方向に、前記保持部を介して前記ロール体を回転させる回転駆動部と、
前記送り部を駆動する送り駆動部と、
を備え、前記媒体を送る送り動作を複数回行う媒体送り装置において、
前記ロール体と前記送り部との間の前記媒体に対して、複数回の前記送り動作のうち(n−1)回目(nは2以上の整数)以前の回の前記送り動作時に掛かったテンションに対応した検出テンションを取得し、
前記検出テンションに基づいて、n回目の前記送り動作時に掛かる前記テンションの目標値である目標テンションを補正した補正後テンションを算出し、
前記補正後テンションに基づいて、n回目の前記送り動作時に前記回転駆動部を制御することを特徴とする媒体送り制御方法。 - 前記検出テンションを取得する際に、
(n−1)回目以前の回の前記送り動作時に、前記送り駆動部に流れた送り時電流と、
前記ロール体と前記送り駆動部との間で前記媒体が弛んだ状態で、前記送り駆動部を駆動する基準電流測定動作時に、前記送り駆動部に流れた基準電流と、を取得し、
前記送り時電流と前記基準電流との差分であるテンション電流を算出し、
前記テンション電流に基づいて、前記検出テンションを算出することを特徴とする請求項1に記載の媒体送り制御方法。 - 前記送り時電流を取得する際に、前記送り時電流を、1回の前記送り動作において所定の周期で複数回取得し、
前記基準電流を取得する際に、前記基準電流を、1回の前記基準電流測定動作において前記所定の周期で複数回取得し、
前記テンション電流を算出する際に、前記所定の周期で取得された前記各送り時電流と、前記所定の周期で取得された前記各基準電流と、から複数の前記テンション電流を算出し、
前記検出テンションを算出する際に、前記複数のテンション電流の平均値である平均テンション電流に基づいて、前記検出テンションを算出することを特徴とする請求項2に記載の媒体送り制御方法。 - 前記送り時電流を取得する際に、前記送り時電流を、1回の前記送り動作において所定の周期で複数回取得し、
前記基準電流を取得する際に、前記基準電流を、1回の前記基準電流測定動作において前記所定の周期で複数回取得し、
前記テンション電流を算出する際に、前記所定の周期で取得された前記各送り時電流と、前記所定の周期で取得された前記各基準電流と、から複数の前記テンション電流を算出し、
前記検出テンションを算出する際に、前記複数のテンション電流のうちの最大値であるピークテンション電流に基づいて、前記検出テンションを算出することを特徴とする請求項2に記載の媒体送り制御方法。 - 前記検出テンションを取得する際に、(n−1)回目の前記送り動作時に前記媒体に対して掛かった前記テンションに対応した前記検出テンションを取得することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載の媒体送り制御方法。
- 前記補正後テンションを算出する際に、
前記目標テンションに対する前記検出テンションの誤差であるテンション誤差を積分したテンション誤差積分値を算出し、
前記テンション誤差積分値に基づいて、テンション補正量を算出し、
前記テンション補正量と前記目標テンションとを加算して、前記補正後テンションを算出することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の媒体送り制御方法。 - 媒体が巻かれたロール体を保持する保持部と、
前記ロール体から前記媒体を引き出して送る送り部と、
前記ロール体から前記媒体が送られるように、前記保持部を介して前記ロール体を回転させる回転駆動部と、
前記送り部を駆動する送り駆動部と、
前記ロール体と前記送り部との間の前記媒体に対して、前記媒体が送られる複数回の送り動作のうち(n−1)回目(nは2以上の整数)以前の回の前記送り動作時に掛かったテンションである検出テンションを取得する検出テンション取得部と、
前記検出テンションに基づいて、n回目の前記送り動作時に掛かる前記テンションの目標値である目標テンションを補正した補正後テンションを算出する補正後テンション算出部と、
前記補正後テンションに基づいて、n回目の前記送り動作時に前記回転駆動部を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする媒体送り装置。
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