WO2020054007A1 - 熱転写型プリンター - Google Patents

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WO2020054007A1
WO2020054007A1 PCT/JP2018/033913 JP2018033913W WO2020054007A1 WO 2020054007 A1 WO2020054007 A1 WO 2020054007A1 JP 2018033913 W JP2018033913 W JP 2018033913W WO 2020054007 A1 WO2020054007 A1 WO 2020054007A1
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motor
ink ribbon
supply
winding
thermal transfer
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PCT/JP2018/033913
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English (en)
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佑介 金武
誠 佐桑
紘介 小田
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三菱電機株式会社
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Priority to PCT/JP2018/033913 priority patent/WO2020054007A1/ja
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    • B41J33/14—Ribbon-feed devices or mechanisms
    • B41J33/36—Ribbon-feed devices or mechanisms with means for adjusting feeding rate

Definitions

  • the present invention relates to a thermal transfer printer that prints on paper using an ink ribbon.
  • the thermal transfer printer creates one printed matter by performing the following processing. First, the paper is transported at a constant speed by the transport motor. While the paper is being conveyed, the ink ribbon is supplied by the supply motor, and the ink ribbon is wound by the winding motor. Next, the paper and the ink ribbon are pressed by the thermal head and the platen roller. Finally, the ink ribbon is heated by the thermal head, and the ink applied to the ink ribbon is thermally transferred to the paper.
  • the ink ribbon needs to be supplied and wound with a constant tension. If the tension of the ink ribbon on the take-up side is small, the pressure-bonded paper and the ink ribbon cannot be separated, and the paper is jammed. This phenomenon is called jam. If the tension is large, wrinkles are formed on the printed matter.
  • Patent Literature 1 discloses a technique for changing the voltage applied to a DC motor that winds an ink ribbon according to the remaining amount of the ink ribbon to thereby keep the tension applied to the ink ribbon constant.
  • Patent Document 2 discloses a technique in which a torque sensor detects a load on a paper transport motor, and changes the rotation speed of the transport motor based on a comparison result between the detected load and a reference value.
  • the technique described in Patent Literature 2 is applied to a winding motor, the load on the motor can be kept constant, so that the tension of the ink ribbon can be kept constant.
  • Patent Document 2 has a problem that the device cost is high because a torque sensor is used. In some cases, a tension sensor may be used instead of the torque sensor, but the equipment cost is similarly increased.
  • the present invention can reduce the tension applied to the ink ribbon as much as possible with an inexpensive configuration even when the DC motor used as the supply motor and the winding motor undergoes aging and environmental changes. It is an object to provide a possible thermal transfer printer.
  • the thermal transfer printer is a thermal transfer printer that performs printing on paper using an ink ribbon, and includes a thermal transfer unit having a thermal head that presses and heats the paper and the ink ribbon; and An ink ribbon supply unit having a supply bobbin for supplying to the thermal transfer unit and a supply motor for rotating the supply bobbin, a supply motor control unit for controlling the supply motor of the ink ribbon supply unit, and a winding for winding the ink ribbon An ink ribbon take-up unit having a take-up bobbin and a take-up motor that rotates the take-up bobbin; a take-up motor control unit that controls the take-up motor of the ink ribbon take-up unit; and a remaining amount of the ink ribbon.
  • a voltage is respectively applied to the supply motor and the winding motor, and an armature current, an applied voltage, and a rotation speed of the supply motor and the winding motor are obtained, and based on the obtained parameters, A variable calculating unit that calculates a variable used for controlling the supply motor and the winding motor.
  • the tension applied to the ink ribbon can be reduced with an inexpensive configuration that does not use a torque sensor and a tension sensor. It can be as constant as possible.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a thermal transfer printer according to a first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an armature current of a DC motor and a rotation speed in the thermal transfer printer according to the first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating an example of processing from the start to the end of printing in the thermal transfer printer according to the first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating an example of a supply motor variable calculation sequence in the thermal transfer printer according to the first embodiment.
  • 5 is a flowchart illustrating an example of a winding motor variable calculation sequence in the thermal transfer printer according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of the thermal transfer printer 1 according to the first embodiment.
  • the thermal transfer printer 1 includes a thermal transfer unit 13, a paper transport unit 14, an ink ribbon supply unit 15, an ink ribbon winding unit 16, and a remaining amount detection unit 17. And a central control unit 18.
  • the thermal transfer unit 13 includes a thermal head 131 and a platen roller 132.
  • the thermal head 131 presses and heats the paper 11 and the ink ribbon 12 according to a control signal from the thermal transfer control unit 181 in the central control unit 18.
  • the platen roller 132 is pressed against the thermal head 131 during thermal transfer, and forms a thermal transfer area with the thermal head 131.
  • the paper transport unit 14 includes a transport roller 141, a transport roller 142, and a transport motor 143.
  • the transport rollers 141 and 142 transport the sheet 11 with the sheet 11 therebetween.
  • the transport motor 143 is connected to one of the transport rollers 141 and 142, and rotates the transport roller at a constant speed.
  • the transport motor is, for example, a stepping motor.
  • One of the transport rollers is the transport roller 142 in FIG.
  • the ink ribbon supply unit 15 includes a supply bobbin 151 and a supply motor 152.
  • the supply bobbin 151 supplies the ink ribbon 12 wound in a roll shape to the thermal transfer unit 13.
  • the supply motor 152 is connected to the supply bobbin 151 and rotates the supply bobbin 151. Thus, the ink ribbon 12 is supplied to the thermal transfer unit 13.
  • the supply motor 152 is, for example, a DC motor.
  • the ink ribbon take-up unit 16 includes a take-up bobbin 161 and a take-up motor 162.
  • the take-up bobbin 161 takes up the ink ribbon 12.
  • the winding motor 162 is connected to the winding bobbin 161 and rotates the winding bobbin 161.
  • the winding motor 162 is, for example, a DC motor.
  • the remaining amount detection unit 17 detects the remaining amount of the ink ribbon 12.
  • the remaining amount detection unit 17 is connected to, for example, the supply bobbin 151 and reads a predetermined mark formed on the ink ribbon 12 at a constant interval by a mark sensor (not shown).
  • the remaining amount detection unit 17 supplies the read signal to the variable calculation unit 185 in the central control unit 18.
  • the central control unit 18 includes a thermal transfer control unit 181, a transport motor control unit 182, a supply motor control unit 183, a winding motor control unit 184, and a variable calculation unit 185.
  • the thermal transfer controller 181 controls the thermal head 131.
  • the transport motor control unit 182 controls the transport motor 143.
  • the supply motor control unit 183 controls the supply motor 152.
  • the winding motor control unit 184 controls the winding motor 162.
  • the variable calculation unit 185 obtains parameters including the armature current, the applied voltage, and the rotation speed of the supply motor 152 and the winding motor 162, and based on the obtained parameters, calculates the variables of the supply motor 152 and the winding motor 162. calculate.
  • the variables are variables used for controlling the supply motor 152 and the winding motor 162, and are a torque constant and an armature resistance.
  • the armature current is detected using, for example, a conversion resistor that converts a current (not shown) into a voltage and an amplifier that amplifies the voltage (not shown).
  • the rotation speed is detected using, for example, an encoder (not shown).
  • the operation of the variable calculator 185 will be described later with reference to FIGS.
  • the central control unit 18 is configured by a CPU (Central Processing Unit).
  • the timing at which the variable calculator 185 calculates the variables of the supply motor 152 and the winding motor 162 may be any time. For example, it may be between the start of printing and the start of thermal transfer, during thermal transfer, or immediately after power-on.
  • the variable calculation unit 185 calculates a variable from the start of printing to the start of thermal transfer.
  • the supply bobbin 151 and the take-up bobbin 161 need to rotate so that the tension of the ink ribbon 12 becomes constant. For that purpose, it is necessary to make the generated torque of the supply motor 152 and the winding motor 162 constant.
  • the variables (torque constant and armature resistance) of the DC motor change, so that the generated torque changes.
  • the environmental change can be quantitatively determined if the ambient temperature can be grasped, but the secular change is unknown. Therefore, the amount of change of the variable of the DC motor is unknown.
  • the values of the variables of the DC motor can be obtained in advance, the target value of the voltage applied to the DC motor or the current control at the time of thermal transfer can be calculated, and the generated torque can be made constant.
  • a method of calculating the variable of the DC motor and calculating the target value of the voltage applied to the DC motor or the current control using the calculated variable will be described.
  • the voltage V applied to the DC motor is expressed by the following equation (1) using the armature current I, the rotation speed N, the armature resistance R, the armature inductance L, and the back electromotive force constant Ke.
  • the armature current I and the rotational speed N have a relationship of a slope of ⁇ R / Ke and an intercept of a linear line of V / Ke.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the armature current I of the DC motor and the rotation speed N in the thermal transfer printer according to the first embodiment.
  • the horizontal axis represents the armature current I of the DC motor
  • the vertical axis represents the rotation speed N of the DC motor
  • the supply motor control unit 183 applies a constant voltage Vtgt_sp to the supply motor 152 at the time of thermal transfer, and the winding motor control unit. 184 applies a constant voltage Vtgt_tu to the winding motor 162 during thermal transfer.
  • the supply motor control unit 183 may control the current so that the target value of the armature current of the supply motor 152 becomes Itgt_sp , or the winding motor control unit 184 may control the armature current of the winding motor 162 Current control may be performed so that the target value becomes Itgt_tu .
  • the armature currents I1 and I2 are loss currents caused by moving the supply bobbin 151, and are calculated, for example, from the load torque of the supply bobbin 151 and the torque constant Kt. Since the tension of the ink ribbon 12 at the applied voltage V2 is zero, if the tension of the ink ribbon 12 at the applied voltage V1 is zero, I1 and I2 are equal.
  • the applied voltage V2 at this time is expressed by the following equation (7) using equations (5) and (6).
  • the required torque calculated from the remaining amount of the ink ribbon 12 and the required tension is defined as Ttgt_sp .
  • the required tension is a target value of the tension applied to the ink ribbon 12.
  • the tension is generated when Vtgt_sp is smaller than the applied voltage V2 at which the tension starts to be generated.
  • the rotation speed at the applied voltage Vtgt_sp is equal to the applied voltage. It is equal to the rotation speed N2 at the time of V2. Therefore, the applied voltage Vtgt_sp is expressed by the following equation (8) using the equations (5) to (7).
  • the voltage Vtgt_sp applied to the supply motor 152 at the time of thermal transfer can be calculated.
  • the rotation speed N1 when calculating the torque constant Kt and the armature resistance R needs to be higher than the rotation speed N2 when tension starts to be generated. That is, when calculating the torque constant Kt and the armature resistance R, it is necessary to prevent the ink ribbon 12 from generating tension. If the rotation speed N1 is equal to or lower than N2, on the supply side, the ink ribbon 12 is dragged and conveyed to the paper 11 to generate a tension, so that I1 ⁇ I2. As a result, the voltage Vtgt_sp applied to the supply motor 152 during thermal transfer cannot be accurately calculated. Therefore, when calculating the torque constant Kt and the armature resistance R, it is necessary to set the applied voltage V1 so that the ink ribbon supply speed is higher than the paper transport speed.
  • the voltage Vtgt_tu applied to the winding motor 162 at the time of thermal transfer can be calculated in the same way as described above. However, it differs from the supply motor 152 in the following points.
  • the required torque calculated from the remaining amount of the ink ribbon 12 and the required tension is defined as T tgt_tu .
  • the required tension is a target value of the tension applied to the ink ribbon 12. The tension is generated when V tgt_tu is larger than the applied voltage V2 at which the tension starts to be generated.
  • V tgt_tu is expressed by the following equation (9) using equations (5) to (7).
  • the voltage Vtgt_tu applied to the winding motor 162 at the time of thermal transfer can be calculated.
  • the rotation speed N1 when calculating the torque constant Kt and the armature resistance R needs to be smaller than the rotation speed N2 when tension starts to be generated. That is, when calculating the torque constant Kt and the armature resistance R, it is necessary to prevent the ink ribbon 12 from generating tension. If the rotation speed N1 is equal to or higher than N2, on the winding side, the ink ribbon 12 is separated from the paper 11 and is conveyed to generate tension, so that I1 ⁇ I2. As a result, the voltage Vtgt_tu applied to the winding motor 162 during thermal transfer cannot be accurately calculated. Therefore, when calculating the torque constant Kt and the armature resistance R, it is necessary to set the applied voltage V1 so that the ink ribbon winding speed is lower than the paper conveyance speed.
  • the target current Itgt_sp is expressed by the following equation (10) using the equation (5).
  • the target current Itgt_tu is expressed by the following equation (11) using the equation (5).
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of processing from the start to the end of printing in the thermal transfer printer according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart in the case where the variable calculator 185 calculates a variable from the start of printing to the start of thermal transfer.
  • the transport motor control unit 182 controls the transport motor 143 (Step S1).
  • the transport motor control unit 182 controls the transport motor 143 based on, for example, a speed profile.
  • variable calculator 185 executes a variable calculation sequence of the supply motor 152 (Step S2). Details of the processing in step S2 will be described later with reference to the flowchart in FIG.
  • the supply motor control unit 183 controls the supply motor 152 (Step S3). Specifically, the supply motor control unit 183 applies a constant voltage Vtgt_sp to the supply motor 152. Alternatively, the supply motor control unit 183 controls the current so that the target value of the armature current of the supply motor 152 becomes Itgt_sp .
  • step S4 After the transport motor control unit 182 performs the process of step S1, the variable calculation unit 185 executes a variable calculation sequence of the winding motor 162 in parallel with the process of step S2 (step S4). Details of the processing in step S4 will be described later with reference to the flowchart in FIG.
  • the winding motor control unit 184 controls the winding motor 162 (Step S5). Specifically, the winding motor control unit 184 applies a constant voltage Vtgt_tu to the winding motor 162. Alternatively, the winding motor control unit 184 controls the current so that the target value of the armature current of the winding motor 162 becomes Itgt_tu .
  • the thermal transfer control unit 181 performs thermal transfer control on the thermal head 131 and starts thermal transfer (step S6).
  • step S7 the transport motor control unit 182, the supply motor control unit 183, and the winding motor control unit 184 stop the transport motor 143, the supply motor 152, and the winding motor 162, respectively (step S7).
  • the process in step S7 is performed after the completion of the thermal transfer.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a supply motor variable calculation sequence in the thermal transfer printer according to the first embodiment. Specifically, FIG. 4 shows the details of the supply motor variable calculation sequence in step S2 of FIG. 3, and is a flowchart when the applied voltages VA and VB at the two points A and B are the same, that is, when the voltage V is applied. is there.
  • the supply motor control unit 183 applies the voltage V to the supply motor 152 (Step S21).
  • variable calculation unit 185 acquires the armature current IA of the supply motor 152 (Step S22).
  • variable calculator 185 acquires the rotation speed NA of the supply motor 152 (Step S24).
  • step S25 the variable calculation unit 185 waits for a predetermined time (step S25).
  • the reason for performing the processing in step S25 is to acquire the armature currents IA and IB, applied voltages VA and VB, and rotation speeds NA and NB at two different points A and B in FIG.
  • variable calculation unit 185 acquires the armature current IB of the supply motor 152 (Step S26).
  • variable calculator 185 acquires the rotation speed NB of the supply motor 152 (Step S28).
  • variable calculation unit 185 calculates the variables (the torque constant Kt and the armature resistance R) of the supply motor 152 using Expressions (3) and (4) (Step S29).
  • variable calculation unit 185 calculates the applied voltage Vtgt_sp using Expression (8) (Step S30).
  • variable calculation unit 185 calculates the target value Itgt_sp of the armature current using Expression (10) (Step S31).
  • variable calculating unit 185 ends the supply motor variable calculating sequence.
  • step S3 when the supply motor control unit 183 applies a constant voltage Vtgt_sp to the supply motor 152 in step S3, the variable calculation unit 185 does not need to perform the processing in step S31. Similarly, when the supply motor control unit 183 controls the current so that the target value of the armature current of the supply motor 152 becomes Itgt_sp , the variable calculation unit 185 does not need to perform the process of step S30.
  • a combination of two different points A and B is one set, and the calculated torque constant Kt and the armature resistance R are also one set. It may be.
  • a plurality of calculated torque constants Kt and armature resistances R are also provided, and, for example, an average value thereof is adopted as the torque constant Kt and the armature resistance R.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a winding motor variable calculation sequence in the thermal transfer printer according to the first embodiment. Specifically, FIG. 5 shows the details of the winding motor variable calculation sequence in step S5 in FIG. 3, and is a flowchart when the applied voltages VA and VB at the two points A and B are the same, that is, when the voltage V is applied. It is.
  • the winding motor control unit 184 applies the voltage V to the winding motor 162 (Step S41).
  • the applied voltage V in the processing in step S41 is different from the applied voltage V in the processing in step S21.
  • variable calculator 185 acquires the armature current IA of the winding motor 162 (Step S42).
  • variable calculator 185 acquires the rotation speed NA of the winding motor 162 (Step S44).
  • step S45 the variable calculator 185 waits for a predetermined time (step S45).
  • the reason for performing the process of step S45 is to acquire the armature currents IA and IB, applied voltages VA and VB, and rotation speeds NA and NB at two different points A and B in FIG.
  • variable calculator 185 acquires the armature current IB of the winding motor 162 (Step S46).
  • variable calculator 185 acquires the rotation speed NB of the winding motor 162 (Step S48).
  • variable calculation unit 185 calculates the variables (torque constant Kt and armature resistance R) of the winding motor 162 using equations (3) and (4) (step S49).
  • variable calculation unit 185 calculates the applied voltage Vtgt_tu using Expression (9) (Step S50).
  • variable calculation unit 185 calculates a target value Ittgt_tu of the armature current using Expression (11) (Step S51).
  • variable calculation unit 185 When the winding motor control unit 184 applies a constant voltage V tgt_tu to the winding motor 162 in step S5, the variable calculation unit 185 does not need to perform the processing in step S51. Similarly, when the winding motor control unit 184 controls the current so that the target value of the armature current of the winding motor 162 becomes Itgt_tu , the variable calculation unit 185 does not need to perform the process of step S50.
  • a combination of two different points A and B is one set, and the calculated torque constant Kt and armature resistance R are also one set. It may be a set. In this case, a plurality of calculated torque constants Kt and armature resistances R are also provided, and, for example, an average value thereof is adopted as the torque constant Kt and the armature resistance R.
  • the variable calculation unit 185 applies a voltage to the supply motor 152 and the winding motor 162 from the supply motor control unit 183 and the winding motor control unit 184, respectively. To obtain parameters including the armature current, the applied voltage, and the rotation speed of the supply motor 152 and the winding motor 162, and to use the parameters for controlling the supply motor 152 and the winding motor 162 based on the obtained parameters. Is calculated.
  • the supply motor 152 and the take-up motor 162 are used by using these target values. Can be controlled.
  • the variables calculated by the variable calculator 185 include a torque constant and an armature resistance.
  • the supply motor control unit 183 applies a voltage calculated based on the torque constant, the armature resistance, the remaining amount of the ink ribbon, and the target value of the tension applied to the ink ribbon 12 to the supply motor 152.
  • the winding motor control unit 184 supplies the winding motor 162 with a voltage calculated based on the torque constant, the armature resistance, the remaining amount of the ink ribbon 12, and the target value of the tension applied to the ink ribbon 12 at the time of thermal transfer. Apply.
  • the supply motor control unit 183 sets the current calculated based on the torque constant, the armature resistance, the remaining amount of the ink ribbon 12, and the target value of the tension applied to the ink ribbon 12 as the target current
  • the winding motor control unit 184 performs a current control in step 152, and performs a current calculated based on the torque constant, the armature resistance, the remaining amount of the ink ribbon 12, and the target value of the tension applied to the ink ribbon 12 at the time of thermal transfer.
  • the current of the winding motor 162 is controlled as the target current.
  • the tension applied to the ink ribbon 12 can be reduced by using an inexpensive configuration that does not use a torque sensor and a tension sensor. Can be made constant.
  • the thermal transfer printer 1 determines that the supply motor 152 or the winding motor 162 has malfunctioned, and replaces the supply motor 152 or the winding motor 162. Prompt. Thereby, the failure diagnosis of the thermal transfer printer 1 can be performed.
  • the thermal transfer printer 1 includes a paper transport unit 14 having transport rollers 141 and 142 that transport the paper 11 and a transport motor 143 that rotates the transport rollers 141 and 142, and a transport motor that controls the transport motor 143 of the paper transport unit 14.
  • the supply motor control unit 183 further includes a control unit 182, and sets the voltage applied to the supply motor 152 at the time of acquisition of the parameter such that the ink ribbon supply speed is higher than the paper transport speed by the transport motor 143. Therefore, on the supply side, the tension is not generated without the ink ribbon 12 being dragged by the sheet 11, so that the voltage Vtgt_sp applied to the supply motor 152 at the time of thermal transfer can be accurately calculated.
  • the thermal transfer printer 1 includes a paper transport unit 14 having transport rollers 141 and 142 that transport the paper 11 and a transport motor 143 that rotates the transport rollers 141 and 142, and a transport motor that controls the transport motor 143 of the paper transport unit 14.
  • the winding motor control unit 184 further includes a control unit 182, and the winding motor control unit 184 sets the voltage applied to the winding motor 162 at the time of acquiring the parameter such that the ink ribbon winding speed is lower than the paper conveyance speed by the conveyance motor 143. . Therefore, on the winding side, since the ink ribbon 12 is not separated from the paper 11 and no tension is generated, the voltage Vtgt_tu applied to the winding motor 162 during thermal transfer can be accurately calculated.
  • the supply motor control unit 183 applies a constant voltage V tgt_sp to the supply motor 152, and the winding motor control unit 184 applies a constant voltage V tgt_tu to the winding motor 162.
  • V tgt_sp constant voltage
  • V tgt_tu constant voltage
  • the supply motor control unit 183 controls the current so that the target value of the armature current of the supply motor 152 becomes Itgt_sp
  • the winding motor control unit 184 sets the target value of the armature current of the winding motor 162 to Itgt_sp.
  • the case where the current control is performed so as to be tgt_tu has been described.
  • the ink ribbon 12 needs to be separated from the thermally transferred paper 11, and the force required to separate the ink ribbon 12 changes momentarily depending on the density of the paper 11.
  • the winding motor 162 is controlled with a constant applied voltage or a constant armature current, the ink ribbon 12 cannot be wound with a constant tension. Therefore, in the second embodiment, a case where the applied voltage to the winding motor 162 is changed at the time of thermal transfer, or a case where the current control is performed by changing the target value of the armature current will be described.
  • the thermal transfer printer 1 according to the second embodiment has the same configuration as the thermal transfer printer 1 according to the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the rotation speed of the winding motor 162 is proportional to the ink ribbon winding speed, the rotation speed of the winding motor 162 also varies. Therefore, to keep the tension of the ink ribbon 12 constant, the rotation speed of the winding motor 162 may be kept constant.
  • the rotation speed of the winding motor 162 is detected, and the ink ribbon winding speed calculated from the detected rotation speed is compared with the paper conveyance speed.
  • the voltage applied to 162 is changed from V tgt_tu .
  • the target value of the armature current of the winding motor 162 is changed from Itgt_tu to control the current.
  • the change of the applied voltage or the change of the target value of the armature current may be always performed during the thermal transfer, or may be performed only when the difference between the ink ribbon winding speed and the paper transport speed is large. In the above description, the winding motor 162 is described, but the same processing may be performed on the supply motor 152.
  • the supply motor control unit 183 changes the calculated voltage based on the rotation speed of the supply motor 152 acquired at the time of thermal transfer
  • the winding motor control unit 184 changes the calculated voltage based on the rotation speed of the winding motor 162 detected during thermal transfer, and applies the changed voltage to the winding motor 162.
  • the supply motor control unit 183 performs current control of the supply motor 152 by changing the calculated target current based on the rotation speed of the supply motor 152 acquired at the time of thermal transfer. Based on the rotation speed of the winding motor 162 obtained at the time of thermal transfer, the calculated target current is changed to control the current of the winding motor 162.
  • each embodiment can be freely combined, or each embodiment can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
  • thermal transfer printer 11 paper, 12 ink ribbon, 13 thermal transfer unit, 14 paper transport unit, 15 ink ribbon supply unit, 16 ink ribbon winding unit, 17 residual amount detection unit, 131 thermal head, 141, 142 transport roller, 143 transport motor, 151 supply bobbin, 152 supply motor, 161 take-up bobbin, 162 take-up motor, 182 carry motor control section, 183 supply motor control section, 184 take-up motor control section, 185 variable calculation section.

Abstract

供給モーターおよび巻取りモーターとして使用されるＤＣモーターの経年変化および環境変化が発生した場合でも、安価な構成で、インクリボンに与える張力を可及的に一定にすることが可能な熱転写型プリンターを提供することを目的とする。供給モーター制御部１８３はインクリボン供給部１５の供給モーター１５２を制御する。巻取りモーター制御部１８４はインクリボン巻取り部１６の巻取りモーター１６２を制御する。残量検出部１７はインクリボン１２の残量を検出する。変数算出部１８５は供給モーター制御部１８３と巻取りモーター制御部１８４から供給モーター１５２と巻取りモーター１６２にそれぞれ電圧が印加され、供給モーター１５２と巻取りモーター１６２の電機子電流、印加電圧、および回転速度からなるパラメータを取得し、パラメータに基づいて、供給モーター１５２と巻取りモーター１６２の制御に使用されるための変数を算出する。

Description

熱転写型プリンター
　本発明は、インクリボンを用いて用紙に印刷を行う熱転写型プリンターに関するものである。
　熱転写型プリンターは、以下の処理を行うことで、１枚の印刷物を作成する。最初に、搬送モーターにより、用紙が一定速度で搬送される。用紙が搬送される間、供給モーターにより、インクリボンが供給されると共に、巻取りモーターにより、インクリボンが巻き取られる。次に、用紙とインクリボンが、サーマルヘッドとプラテンローラーにより圧着される。最後に、サーマルヘッドにより、インクリボンが加熱され、インクリボンに塗布されたインクが用紙に熱転写される。
　インクが用紙に熱転写される間、インクリボンは一定の張力で供給と巻取りが行われる必要がある。巻取り側のインクリボンの張力が小さいと、圧着された用紙とインクリボンを剥離できず、用紙が詰まる。この現象をジャムという。張力が大きいと、印刷物に皺が生じる。
　例えば、特許文献１には、インクリボンの残量に応じて、インクリボンを巻き取るＤＣモーターへの印加電圧を変更することで、インクリボンに与える張力を一定にする技術が開示されている。
　また、特許文献２には、トルクセンサーにより用紙搬送用モーターの負荷を検知し、検知した負荷と基準値との比較結果により、搬送モーターの回転速度を変更する技術が開示されている。特許文献２に記載の技術を巻取りモーターに適用した場合、モーターの負荷を一定にすることができるため、インクリボンの張力を一定にすることができる。
特開２００７－６２０３２号公報 特許第４３４３０３６号公報
　ＤＣモーターを長時間使用した場合、ＤＣモーターの固定子内で発生する磁界の磁束密度が、初期状態から変化する。これを経年変化と呼ぶ。また、ＤＣモーターを使用する温度および湿度などの環境の変化によって、磁束密度および電機子抵抗が変化する。これを環境変化という。ＤＣモーターへの印加電圧が同じでも、経年変化および環境変化が発生すると、発生トルクを一定にできず、インクリボンに与える張力を一定にすることができない。特許文献１に記載の技術では、経年変化および環境変化を考慮していないため、インクリボンに与える張力を一定にすることができない。
　また、特許文献２に記載の技術では、トルクセンサーを用いるため、装置コストがかかるという問題がある。なお、トルクセンサーの代わりに張力センサーを用いる場合もあるが、同様に装置コストがかかる。
　そこで、本発明は、供給モーターおよび巻取りモーターとして使用されるＤＣモーターの経年変化および環境変化が発生した場合でも、安価な構成で、インクリボンに与える張力を可及的に一定にすることが可能な熱転写型プリンターを提供することを目的とする。
　本発明に係る熱転写型プリンターは、インクリボンを用いて用紙に印刷を行う熱転写型プリンターであって、前記用紙と前記インクリボンを圧着し加熱するサーマルヘッドを有する熱転写部と、前記インクリボンを前記熱転写部へ供給する供給ボビンと前記供給ボビンを回転させる供給モーターとを有するインクリボン供給部と、前記インクリボン供給部の前記供給モーターを制御する供給モーター制御部と、前記インクリボンを巻き取る巻取りボビンと前記巻取りボビンを回転させる巻取りモーターとを有するインクリボン巻取り部と、前記インクリボン巻取り部の前記巻取りモーターを制御する巻取りモーター制御部と、前記インクリボンの残量を検出する残量検出部と、前記供給モーター制御部および前記巻取りモーター制御部から前記供給モーターおよび前記巻取りモーターにそれぞれ電圧が印加され、前記供給モーターおよび前記巻取りモーターの電機子電流、印加電圧、および回転速度からなるパラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づいて、前記供給モーターおよび前記巻取りモーターの制御に使用するための変数を算出する変数算出部とを備えるものである。
　本発明によれば、供給モーターおよび巻取りモーターとして使用されるＤＣモーターの経年変化および環境変化が発生した場合でも、トルクセンサーおよび張力センサーを用いない安価な構成で、インクリボンに与える張力を可及的に一定にすることができる。
　この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
実施の形態１に係る熱転写型プリンターの構成を示す図である。 実施の形態１に係る熱転写型プリンターにおいて、ＤＣモーターの電機子電流と回転速度の関係を示す図である。 実施の形態１に係る熱転写型プリンターにおいて、印刷開始から終了までの処理の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る熱転写型プリンターにおいて、供給モーター変数算出シーケンスの一例を示すフローチャートである。 実施の形態１に係る熱転写型プリンターにおいて、巻取りモーター変数算出シーケンスの一例を示すフローチャートである。
　＜実施の形態１＞
　本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る熱転写型プリンター１の構成を示す図である。
　図１に示すように、実施の形態１に係る熱転写型プリンター１は、熱転写部１３と、用紙搬送部１４と、インクリボン供給部１５と、インクリボン巻取り部１６と、残量検出部１７と、中央制御部１８とを備える。
　熱転写部１３は、サーマルヘッド１３１と、プラテンローラー１３２とを備える。サーマルヘッド１３１は、中央制御部１８内の熱転写制御部１８１からの制御信号に応じて、用紙１１とインクリボン１２を圧着し、加熱する。プラテンローラー１３２は、熱転写時にサーマルヘッド１３１に押し付けられ、サーマルヘッド１３１との間で熱転写領域を形成する。
　用紙搬送部１４は、搬送ローラー１４１と、搬送ローラー１４２と、搬送モーター１４３とを備える。搬送ローラー１４１，１４２は、用紙１１を間に挟んで搬送する。搬送モーター１４３は、搬送ローラー１４１，１４２のうち、一方の搬送ローラーに接続され、搬送ローラーを一定速度で回転させる。搬送モーターは、例えばステッピングモーターである。なお、一方の搬送ローラーは、図１の場合、搬送ローラー１４２である。
　インクリボン供給部１５は、供給ボビン１５１と、供給モーター１５２とを備える。供給ボビン１５１は、ロール状に巻かれたインクリボン１２を熱転写部１３へ供給する。供給モーター１５２は、供給ボビン１５１に接続され、供給ボビン１５１を回転させる。これにより、インクリボン１２は熱転写部１３へ供給される。供給モーター１５２は、例えばＤＣモーターである。
　インクリボン巻取り部１６は、巻取りボビン１６１と、巻取りモーター１６２とを備える。巻取りボビン１６１は、インクリボン１２を巻き取る。巻取りモーター１６２は、巻取りボビン１６１に接続され、巻取りボビン１６１を回転させる。これにより、インクリボン１２は巻取りボビン１６１に巻き取られる。巻取りモーター１６２は、例えばＤＣモーターである。
　残量検出部１７は、インクリボン１２の残量を検出する。残量検出部１７は、例えば、供給ボビン１５１に接続され、インクリボン１２上に一定の間隔で形成された所定のマークを、図示しないマークセンサーで読み取る。残量検出部１７は、読み取り信号を中央制御部１８内の変数算出部１８５に与える。
　中央制御部１８は、熱転写制御部１８１と、搬送モーター制御部１８２と、供給モーター制御部１８３と、巻取りモーター制御部１８４と、変数算出部１８５とを備える。熱転写制御部１８１は、サーマルヘッド１３１を制御する。搬送モーター制御部１８２は、搬送モーター１４３を制御する。供給モーター制御部１８３は、供給モーター１５２を制御する。巻取りモーター制御部１８４は、巻取りモーター１６２を制御する。
　変数算出部１８５は、供給モーター１５２と巻取りモーター１６２の電機子電流、印加電圧、および回転速度からなるパラメータを取得し、取得したパラメータに基づいて、供給モーター１５２と巻取りモーター１６２の変数を算出する。変数は、供給モーター１５２と巻取りモーター１６２の制御に使用するための変数であり、トルク定数と電機子抵抗である。電機子電流は、例えば図示しない電流から電圧に変換する変換抵抗と、図示しない電圧を増幅するアンプを用いて検出される。また、回転速度は、例えば図示しないエンコーダーを用いて検出される。変数算出部１８５の動作は、後に図２～５を用いて説明する。なお、中央制御部１８は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）で構成されている。
　変数算出部１８５が供給モーター１５２と巻取りモーター１６２の変数を算出するタイミングは、いつでもよい。例えば、印刷開始から熱転写開始までの間でもよいし、熱転写中でもよいし、電源投入直後でもよい。以降、印刷開始から熱転写開始までの間に、変数算出部１８５が変数を算出する場合について述べる。
　供給ボビン１５１と巻取りボビン１６１は、インクリボン１２の張力が一定になるよう回転する必要がある。そのためには、供給モーター１５２と巻取りモーター１６２の発生トルクを一定にする必要がある。しかし、供給モーター１５２と巻取りモーター１６２としてＤＣモーターを使用すると、経年変化および環境変化が発生すると、ＤＣモーターの変数（トルク定数と電機子抵抗）が変化するため、発生トルクが変化する。環境変化は、周囲温度を把握できれば、変化量を定量的に求めることができるが、経年変化は未知である。よって、ＤＣモーターの変数の変化量は未知である。
　そこで、予めＤＣモーターの変数の値を求めることができれば、熱転写時のＤＣモーターへの印加電圧または電流制御の目標値を算出でき、発生トルクを一定にすることができる。以下、ＤＣモーターの変数を算出し、算出された変数を用いて、ＤＣモーターへの印加電圧または電流制御の目標値を算出する方法について説明する。
　ＤＣモーターへの印加電圧Ｖは、電機子電流Ｉ、回転速度Ｎ、電機子抵抗Ｒ、電機子インダクタンスＬ、および逆起電力定数Ｋｅを用いて、次式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　電機子インダクタンスＬは小さいため、無視する。式（１）から、回転速度Ｎは次式（２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式（２）より、電機子電流Ｉと回転速度Ｎは、傾きが－Ｒ／Ｋｅ、切片がＶ／Ｋｅの一次直線の関係となる。
　図２は、実施の形態１に係る熱転写型プリンターにおいて、ＤＣモーターの電機子電流Ｉと回転速度Ｎの関係を示す図である。
　図２において、横軸はＤＣモーターの電機子電流Ｉ、縦軸はＤＣモーターの回転速度Ｎであり、破線Ｌは印加電圧Ｖが一定の場合の、電機子電流Ｉに対する回転速度Ｎの一次直線である。式（２）より、印加電圧Ｖが一定の場合、異なる２点Ａ，Ｂでの電機子電流ＩＡ，ＩＢ、印加電圧ＶＡ，ＶＢ、および回転速度ＮＡ，ＮＢに基づいて、逆起電力定数Ｋｅと電機子抵抗Ｒを算出することができる。なお、ＶＡ＝ＶＢ＝Ｖである。
　ＤＣモーターの発生トルクを一定にするためには、電機子電流Ｉと発生トルクＴの比例係数であるトルク定数Ｋｔを算出する必要がある。但し、一般的にはトルク定数Ｋｔと逆起電力定数Ｋｅは等しいため、トルク定数Ｋｔを算出することができる。異なる２点Ａ，Ｂでの電機子電流ＩＡ，ＩＢ、印加電圧ＶＡ，ＶＢ、および回転速度ＮＡ、ＮＢを式（２）に代入すると、トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒはそれぞれ次式（３）、（４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　式（３）、（４）によりトルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒを算出した後、供給モーター制御部１８３は、熱転写時に供給モーター１５２に対し一定の電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐを印加し、巻取りモーター制御部１８４は、熱転写時に巻取りモーター１６２に対し一定の電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを印加する。あるいは、供給モーター制御部１８３は、供給モーター１５２の電機子電流の目標値がＩｔｇｔ＿ｓｐとなるよう電流制御してもよいし、巻取りモーター制御部１８４は、巻取りモーター１６２の電機子電流の目標値がＩｔｇｔ＿ｔｕとなるよう電流制御してもよい。まずは、一定の電圧を印加する場合のＶｔｇｔ＿ｓｐとＶｔｇｔ＿ｔｕを算出する方法について説明する。
　供給モーター１５２に対し一定の電圧を印加すると、印加開始から所定時間経過後に電機子電流と回転速度が一定となる。一定になった時の電機子電流をＩ１、印加電圧をＶ１（＝ＶＡ＝ＶＢ＝Ｖ）、回転速度をＮ１とすると、印加電圧Ｖ１は次式（５）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　一方、供給側のインクリボン１２に対し張力が発生し始めるのは、インクリボン供給速度と用紙搬送速度が同じになる場合であり、この時の張力はゼロとなる。この時のインクリボン供給速度と、インクリボン１２の残量から算出される供給モーター１５２の回転速度をＮ２とする。回転速度をＮ２にするために必要な印加電圧Ｖ２は、この時の電機子電流Ｉ２を用いて、次式（６）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　電機子電流Ｉ１，Ｉ２は、供給ボビン１５１を動かすことによる損失電流であり、例えば、供給ボビン１５１の負荷トルクとトルク定数Ｋｔから算出される。印加電圧Ｖ２の時のインクリボン１２の張力はゼロなので、印加電圧Ｖ１の時のインクリボン１２の張力がゼロであれば、Ｉ１とＩ２は等しい。この時の印加電圧Ｖ２は、式（５）、（６）を用いて、次式（７）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　インクリボン１２の残量と必要張力から算出される必要トルクをＴｔｇｔ＿ｓｐとする。ここで、必要張力はインクリボン１２に与える張力の目標値である。張力が発生するのは、張力が発生し始める印加電圧Ｖ２よりもＶｔｇｔ＿ｓｐが小さい場合である。更に、供給側のインクリボン１２は、用紙１１に引きずられて供給されるため、インクリボン供給速度は、必ず用紙搬送速度以上となることから、印加電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐの時の回転速度は、印加電圧Ｖ２の時の回転速度Ｎ２と等しい。よって、印加電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐは式（５）～（７）を用いて、次式（８）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　式（８）より、熱転写時に供給モーター１５２に印加する電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐを算出することができる。但し、トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒを算出する際の回転速度Ｎ１は、張力が発生し始める時の回転速度Ｎ２よりも大きくなる必要がある。すなわち、トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒを算出する際は、インクリボン１２に張力が発生しないようにする必要がある。もし回転速度Ｎ１がＮ２以下の場合、供給側では、インクリボン１２は用紙１１に引きずられて搬送されて張力が発生するため、Ｉ１≠Ｉ２となる。これにより、熱転写時に供給モーター１５２に印加する電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐを正確に算出できない。よって、トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒを算出する時は、インクリボン供給速度が用紙搬送速度よりも大きくなるよう、印加電圧Ｖ１を設定する必要がある。
　巻取りモーター１６２についても、上記と同じ考え方で、熱転写時に巻取りモーター１６２に印加する電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを算出することができる。但し、以下の点において、供給モーター１５２とは異なる。インクリボン１２の残量と必要張力から算出される必要トルクをＴｔｇｔ＿ｔｕとする。ここで、必要張力はインクリボン１２に与える張力の目標値である。張力が発生するのは、張力が発生し始める印加電圧Ｖ２よりもＶｔｇｔ＿ｔｕが大きい場合である。更に、巻取り側のインクリボン１２は、サーマルヘッド１３１で用紙１１と一体になるため、インクリボン巻取り速度は、必ず用紙搬送速度以下となることから、印加電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕの時の回転速度は、印加電圧Ｖ２の時の回転速度Ｎ２と等しい。よって、Ｖｔｇｔ＿ｔｕは式（５）～（７）を用いて、次式（９）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　式（９）より、熱転写時に巻取りモーター１６２に印加する電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを算出することができる。但し、トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒを算出する際の回転速度Ｎ１は、張力が発生し始める時の回転速度Ｎ２よりも小さくする必要がある。すなわち、トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒを算出する際は、インクリボン１２に張力が発生しないようにする必要がある。もし回転速度Ｎ１がＮ２以上の場合、巻取り側では、インクリボン１２は用紙１１と分離されて搬送されて張力が発生するため、Ｉ１≠Ｉ２となる。これにより、熱転写時に巻取りモーター１６２に印加する電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを正確に算出できない。よって、トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒを算出する時は、インクリボン巻取り速度が用紙搬送速度よりも小さくなるよう、印加電圧Ｖ１を設定する必要がある。
　次に、電流制御を行う場合の目標電流Ｉｔｇｔ＿ｓｐとＩｔｇｔ＿ｔｕを算出する方法について説明する。
　供給モーター１５２の場合、目標電流Ｉｔｇｔ＿ｓｐは式（５）を用いて次式（１０）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000010
　巻取りモーター１６２の場合、目標電流Ｉｔｇｔ＿ｔｕは式（５）を用いて次式（１１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000011
　以上、ＤＣモーターの変数を算出し、ＤＣモーターへの印加電圧または電流制御の目標値を算出する方法について説明した。上記では、２点Ａ，Ｂの印加電圧ＶＡ，ＶＢを同じとしたが、違っていても構わない。
　図３は、実施の形態１に係る熱転写型プリンターにおいて、印刷開始から終了までの処理の一例を示すフローチャートである。換言すると、図３は、印刷開始から熱転写開始までの間に、変数算出部１８５が変数を算出する場合のフローチャートである。
　図３に示すように、印刷が開始されると、搬送モーター制御部１８２は、搬送モーター１４３を制御する（ステップＳ１）。搬送モーター制御部１８２は、例えば速度プロファイルに基づいて、搬送モーター１４３を制御する。
　次に、変数算出部１８５は、供給モーター１５２の変数算出シーケンスを実行する（ステップＳ２）。ステップＳ２の処理の詳細は、図４のフローチャートを用いて後に説明する。
　次に、供給モーター制御部１８３は、供給モーター１５２を制御する（ステップＳ３）。具体的には、供給モーター制御部１８３は、供給モーター１５２に対し一定の電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐを印加する。あるいは、供給モーター制御部１８３は、供給モーター１５２の電機子電流の目標値がＩｔｇｔ＿ｓｐとなるよう電流制御する。
　搬送モーター制御部１８２がステップＳ１の処理を行った後、変数算出部１８５は、ステップＳ２の処理と並行で巻取りモーター１６２の変数算出シーケンスを実行する（ステップＳ４）。ステップＳ４の処理の詳細は、図５のフローチャートを用いて後に説明する。
　次に、巻取りモーター制御部１８４は、巻取りモーター１６２を制御する（ステップＳ５）。具体的には、巻取りモーター制御部１８４は、巻取りモーター１６２に対し一定の電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを印加する。あるいは、巻取りモーター制御部１８４は、巻取りモーター１６２の電機子電流の目標値がＩｔｇｔ＿ｔｕとなるよう電流制御する。
　次に、熱転写制御部１８１は、サーマルヘッド１３１に対し、熱転写制御を行い、熱転写を開始する（ステップＳ６）。
　次に、搬送モーター制御部１８２、供給モーター制御部１８３、および巻取りモーター制御部１８４は、それぞれ搬送モーター１４３、供給モーター１５２、および巻取りモーター１６２を停止させる（ステップＳ７）。なお、ステップＳ７の処理は、熱転写が終了された後に実行される。
　図４は、実施の形態１に係る熱転写型プリンターにおいて、供給モーター変数算出シーケンスの一例を示すフローチャートである。具体的には、図４は、図３のステップＳ２における供給モーター変数算出シーケンスの詳細を示しており、２点Ａ，Ｂの印加電圧ＶＡ，ＶＢが同じ場合、すなわち電圧Ｖの場合のフローチャートである。
　図４に示すように、変数算出部１８５により供給モーター変数算出シーケンスが開始されると、供給モーター制御部１８３は、供給モーター１５２に電圧Ｖを印加する（ステップＳ２１）。
　次に、変数算出部１８５は、供給モーター１５２の電機子電流ＩＡを取得する（ステップＳ２２）。
　次に、変数算出部１８５は、供給モーター１５２の印加電圧ＶＡを取得する（ステップＳ２３）。なお、ＶＡ＝Ｖである。
　次に、変数算出部１８５は、供給モーター１５２の回転速度ＮＡを取得する（ステップＳ２４）。
　次に、変数算出部１８５は、所定時間ｗａｉｔする（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の処理を行う理由は、図２において、異なる２点Ａ，Ｂでの電機子電流ＩＡ，ＩＢ、印加電圧ＶＡ，ＶＢ、および回転速度ＮＡ，ＮＢを取得するためである。
　次に、変数算出部１８５は、供給モーター１５２の電機子電流ＩＢを取得する（ステップＳ２６）。
　次に、変数算出部１８５は、供給モーター１５２の印加電圧ＶＢを取得する（ステップＳ２７）。なお、ＶＢ＝Ｖである。
　次に、変数算出部１８５は、供給モーター１５２の回転速度ＮＢを取得する（ステップＳ２８）。
　次に、変数算出部１８５は、式（３）、（４）を用いて、供給モーター１５２の変数（トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒ）を算出する（ステップＳ２９）。
　次に、変数算出部１８５は、式（８）を用いて、印加電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐを算出する（ステップＳ３０）。
　次に、変数算出部１８５は、式（１０）を用いて、電機子電流の目標値Ｉｔｇｔ＿ｓｐを算出する（ステップＳ３１）。
　次に、変数算出部１８５により供給モーター変数算出シーケンスが終了される。
　なお、ステップＳ３において、供給モーター制御部１８３が、供給モーター１５２に対し一定の電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐを印加する場合は、変数算出部１８５はステップＳ３１の処理を行う必要はない。同様に、供給モーター制御部１８３が、供給モーター１５２の電機子電流の目標値がＩｔｇｔ＿ｓｐとなるよう電流制御する場合は、変数算出部１８５はステップＳ３０の処理を行う必要はない。
　図４に示す供給モーター変数算出シーケンスでは、異なる２点Ａ，Ｂの組み合わせが１組であり、算出されるトルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒも１組であるが、２点の組み合わせが複数組であってもよい。この場合、算出されるトルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒも複数となり、例えばこれらの平均値をトルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒとして採用する。
　図５は、実施の形態１に係る熱転写型プリンターにおいて、巻取りモーター変数算出シーケンスの一例を示すフローチャートである。具体的には、図５は、図３の工程Ｓ５における巻取りモーター変数算出シーケンスの詳細を示しており、２点Ａ，Ｂの印加電圧ＶＡ，ＶＢが同じ場合、すなわち電圧Ｖの場合のフローチャートである。
　図５に示すように、変数算出部１８５により巻取りモーター変数算出シーケンスが開始されると、巻取りモーター制御部１８４は、巻取りモーター１６２に電圧Ｖを印加する（ステップＳ４１）。但し、ステップＳ４１の処理における印加電圧Ｖは、ステップＳ２１の処理における印加電圧Ｖとは異なる。
　次に、変数算出部１８５は、巻取りモーター１６２の電機子電流ＩＡを取得する（ステップＳ４２）。
　次に、変数算出部１８５は、巻取りモーター１６２の印加電圧ＶＡを取得する（ステップＳ４３）。なお、ＶＡ＝Ｖである。
　次に、変数算出部１８５は、巻取りモーター１６２の回転速度ＮＡを取得する（ステップＳ４４）。
　次に、変数算出部１８５は、所定時間ｗａｉｔする（ステップＳ４５）。ステップＳ４５の処理を行う理由は、図２において、異なる２点Ａ，Ｂでの電機子電流ＩＡ，ＩＢ、印加電圧ＶＡ，ＶＢ、および回転速度ＮＡ，ＮＢを取得するためである。
　次に、変数算出部１８５は、巻取りモーター１６２の電機子電流ＩＢを取得する（ステップＳ４６）。
　次に、変数算出部１８５は、巻取りモーター１６２の印加電圧ＶＢを取得する（ステップＳ４７）。なお、ＶＢ＝Ｖである。
　次に、変数算出部１８５は、巻取りモーター１６２の回転速度ＮＢを取得する（ステップＳ４８）。
　次に、変数算出部１８５は、式（３）、（４）を用いて、巻取りモーター１６２の変数（トルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒ）を算出する（ステップＳ４９）。
　次に、変数算出部１８５は、式（９）を用いて、印加電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを算出する（ステップＳ５０）。
　次に、変数算出部１８５は、式（１１）を用いて、電機子電流の目標値Ｉｔｇｔ＿ｔｕを算出する（ステップＳ５１）。
　次に、変数算出部１８５により巻取りモーター変数算出シーケンスが終了される。
　なお、ステップＳ５において、巻取りモーター制御部１８４が、巻取りモーター１６２に対し一定の電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを印加する場合は、変数算出部１８５はステップＳ５１の処理を行う必要はない。同様に、巻取りモーター制御部１８４が、巻取りモーター１６２の電機子電流の目標値がＩｔｇｔ＿ｔｕとなるよう電流制御する場合は、変数算出部１８５はステップＳ５０の処理を行う必要はない。
　図５に示す巻取りモーター変数算出シーケンスでは、異なる２点Ａ，Ｂの組み合わせが１組であり、算出されるトルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒも１組であるが、２点の組み合わせが複数組であってもよい。この場合、算出されるトルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒも複数となり、例えばこれらの平均値をトルク定数Ｋｔと電機子抵抗Ｒとして採用する。
　以上のように、実施の形態１に係る熱転写型プリンター１では、変数算出部１８５は、供給モーター制御部１８３および巻取りモーター制御部１８４から供給モーター１５２および巻取りモーター１６２にそれぞれ電圧が印加され、供給モーター１５２および巻取りモーター１６２の電機子電流、印加電圧、および回転速度からなるパラメータを取得し、取得したパラメータに基づいて、供給モーター１５２および巻取りモーター１６２の制御に使用するための変数を算出する。
　算出された変数を用いて供給モーター１５２および巻取りモーター１６２への印加電圧または電流制御の目標値を算出することができるため、これらの目標値を用いて、供給モーター１５２および巻取りモーター１６２を制御することができる。
　具体的には、変数算出部１８５で算出する変数は、トルク定数と電機子抵抗を含む。さらに、供給モーター制御部１８３は、熱転写時には、トルク定数、電機子抵抗、インクリボンの残量、およびインクリボン１２に与える張力の目標値に基づいて算出される電圧を、供給モーター１５２に印加し、巻取りモーター制御部１８４は、熱転写時には、トルク定数、電機子抵抗、インクリボン１２の残量、およびインクリボン１２に与える張力の目標値に基づいて算出される電圧を、巻取りモーター１６２に印加する。あるいは、供給モーター制御部１８３は、熱転写時には、トルク定数、電機子抵抗、インクリボン１２の残量、およびインクリボン１２に与える張力の目標値に基づいて算出される電流を目標電流として、供給モーター１５２の電流制御を行い、巻取りモーター制御部１８４は、熱転写時には、トルク定数、電機子抵抗、インクリボン１２の残量、およびインクリボン１２に与える張力の目標値に基づいて算出される電流を目標電流として、巻取りモーター１６２の電流制御を行う。
　したがって、供給モーター１５２および巻取りモーター１６２として使用されるＤＣモーターの経年変化および環境変化が発生した場合でも、トルクセンサーおよび張力センサーを用いない安価な構成で、インクリボン１２に与える張力を可及的に一定にすることができる。
　また、供給モーター１５２と巻取りモーター１６２の変数算出結果から、両モーターの経年変化を定量的に把握することができる。一例として、経年変化が所定値よりも大きくなった場合に、熱転写型プリンター１は、供給モーター１５２または巻取りモーター１６２が動作不良を起こしたと判断し、供給モーター１５２または巻取りモーター１６２の交換を促す。これにより、熱転写型プリンター１の故障診断を行うことができる。
　熱転写型プリンター１は、用紙１１を搬送する搬送ローラー１４１，１４２と搬送ローラー１４１，１４２を回転させる搬送モーター１４３とを有する用紙搬送部１４と、用紙搬送部１４の搬送モーター１４３を制御する搬送モーター制御部１８２とをさらに備え、供給モーター制御部１８３は、パラメータの取得時に供給モーター１５２に印加する電圧を、インクリボン供給速度が搬送モーター１４３による用紙搬送速度よりも大きくなるよう設定する。したがって、供給側では、インクリボン１２は用紙１１に引きずられることなく張力が発生しないため、熱転写時に供給モーター１５２に印加する電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐを正確に算出することができる。
　熱転写型プリンター１は、用紙１１を搬送する搬送ローラー１４１，１４２と搬送ローラー１４１，１４２を回転させる搬送モーター１４３とを有する用紙搬送部１４と、用紙搬送部１４の搬送モーター１４３を制御する搬送モーター制御部１８２とをさらに備え、巻取りモーター制御部１８４は、パラメータの取得時に巻取りモーター１６２に印加する電圧を、インクリボン巻取り速度が搬送モーター１４３による用紙搬送速度よりも小さくなるよう設定する。したがって、巻取り側では、インクリボン１２は用紙１１と分離されることなく張力が発生しないため、熱転写時に巻取りモーター１６２に印加する電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを正確に算出することができる。
　＜実施の形態２＞
　次に、実施の形態２に係る熱転写型プリンター１について説明する。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
　実施の形態１においては、熱転写時に、供給モーター制御部１８３が供給モーター１５２に対し一定の電圧Ｖｔｇｔ＿ｓｐを印加し、巻取りモーター制御部１８４が巻取りモーター１６２に対し一定の電圧Ｖｔｇｔ＿ｔｕを印加する場合について説明した。あるいは、供給モーター制御部１８３が、供給モーター１５２の電機子電流の目標値がＩｔｇｔ＿ｓｐとなるよう電流制御し、巻取りモーター制御部１８４が、巻取りモーター１６２の電機子電流の目標値がＩｔｇｔ＿ｔｕとなるよう電流制御する場合について説明した。
　しかし、巻取り側では、インクリボン１２を、熱転写された用紙１１から分離させる必要があり、分離させるのに必要な力は、用紙１１の色の濃淡などによって時々刻々と変化する。この場合、一定の印加電圧、あるいは一定の電機子電流で巻取りモーター１６２を制御すると、一定の張力でインクリボン１２を巻き取ることができない。そこで、実施の形態２では、熱転写時に巻取りモーター１６２への印加電圧を変更する場合、あるいは電機子電流の目標値を変更して電流制御する場合について説明する。
　実施の形態２に係る熱転写型プリンター１は、実施の形態１に係る熱転写型プリンター１と同じ構成のため、説明を省略する。
　インクリボン１２を用紙１１から分離させるのに必要な力が大きい場合、一定の印加電圧、あるいは一定の電機子電流で巻取りモーター１６２を制御すると、インクリボン巻取り速度が小さくなり、インクリボン１２の張力は小さくなる。逆に、インクリボン１２を用紙１１から分離させるのに必要な力が小さい場合、一定の印加電圧、あるいは一定の電機子電流で巻取りモーター１６２を制御すると、インクリボン巻取り速度は大きくなり、インクリボン１２の張力は大きくなる。
　このように、インクリボン１２の張力が変動すると、インクリボン巻取り速度が変動する。巻取りモーター１６２の回転速度は、インクリボン巻取り速度に比例するため、巻取りモーター１６２の回転速度も変動する。よって、インクリボン１２の張力を一定にするには、巻取りモーター１６２の回転速度を一定にすればよい。
　具体的には、熱転写時に、巻取りモーター１６２の回転速度を検出し、検出された回転速度から算出されるインクリボン巻取り速度と用紙搬送速度とを比較し、比較結果に応じ、巻取りモーター１６２への印加電圧をＶｔｇｔ＿ｔｕから変更する。あるいは比較結果に応じ、巻取りモーター１６２の電機子電流の目標値をＩｔｇｔ＿ｔｕから変更して電流制御する。印加電圧の変更、あるいは電機子電流の目標値の変更は、熱転写中に常に行ってもよいし、インクリボン巻取り速度と用紙搬送速度との差が大きい場合のみ行ってもよい。上記は、巻取りモーター１６２について述べているが、供給モーター１５２についても同様の処理を行ってもよい。
　以上のように、実施の形態２に係る熱転写型プリンター１では、供給モーター制御部１８３は、熱転写時に取得される供給モーター１５２の回転速度に基づいて、算出される電圧を変更して供給モーター１５２に印加し、巻取りモーター制御部１８４は、熱転写時に検出される巻取りモーター１６２の回転速度に基づいて、算出される電圧を変更して巻取りモーター１６２に印加する。
　あるいは、供給モーター制御部１８３は、熱転写時に取得される供給モーター１５２の回転速度に基づいて、算出される目標電流を変更して供給モーター１５２の電流制御を行い、巻取りモーター制御部１８４は、熱転写時に取得される巻取りモーター１６２の回転速度に基づいて、算出される目標電流を変更して巻取りモーター１６２の電流制御を行う。
　したがって、用紙１１の色の濃淡などによって、インクリボン１２を用紙１１から分離させるのに必要な力が変動しても、インクリボン１２に与える張力を一定にすることができる。
　この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
　なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
　１　熱転写型プリンター、１１　用紙、１２　インクリボン、１３　熱転写部、１４　用紙搬送部、１５　インクリボン供給部、１６　インクリボン巻取り部、１７　残量検出部、　１３１　サーマルヘッド、１４１，１４２　搬送ローラー、１４３　搬送モーター、１５１　供給ボビン、１５２　供給モーター、１６１　巻取りボビン、１６２　巻取りモーター、１８２　搬送モーター制御部、１８３　供給モーター制御部、１８４　巻取りモーター制御部、１８５　変数算出部。

Claims (8)

  1. 　インクリボン（１２）を用いて用紙（１１）に印刷を行う熱転写型プリンターであって、
    　前記用紙（１１）と前記インクリボン（１２）を圧着し加熱するサーマルヘッド（１３１）を有する熱転写部（１３）と、
    　前記インクリボン（１２）を前記熱転写部（１３）へ供給する供給ボビン（１５１）と前記供給ボビン（１５１）を回転させる供給モーター（１５２）とを有するインクリボン供給部（１５）と、
    　前記インクリボン供給部（１５）の前記供給モーター（１５２）を制御する供給モーター制御部（１８３）と、
    　前記インクリボン（１２）を巻き取る巻取りボビン（１６１）と前記巻取りボビン（１６１）を回転させる巻取りモーター（１６２）とを有するインクリボン巻取り部（１６）と、
    　前記インクリボン巻取り部（１６）の前記巻取りモーター（１６２）を制御する巻取りモーター制御部（１８４）と、
    　前記インクリボン（１２）の残量を検出する残量検出部（１７）と、
    　前記供給モーター制御部（１８３）および前記巻取りモーター制御部（１８４）から前記供給モーター（１５２）および前記巻取りモーター（１６２）にそれぞれ電圧が印加され、前記供給モーター（１５２）および前記巻取りモーター（１６２）の電機子電流、印加電圧、および回転速度からなるパラメータを取得し、取得した前記パラメータに基づいて、前記供給モーター（１５２）および前記巻取りモーター（１６２）の制御に使用するための変数を算出する変数算出部（１８５）と、
    　を備える、熱転写型プリンター。
  2. 　前記変数算出部（１８５）で算出する前記変数は、トルク定数と電機子抵抗を含む、請求項１に記載の熱転写型プリンター。
  3. 　前記供給モーター制御部（１８３）は、
    　熱転写時には、前記トルク定数、前記電機子抵抗、前記インクリボン（１２）の残量、および前記インクリボン（１２）に与える張力の目標値に基づいて算出される電圧を、前記供給モーター（１５２）に印加し、
    　前記巻取りモーター制御部（１８４）は、
    　熱転写時には、前記トルク定数、前記電機子抵抗、前記インクリボン（１２）の残量、および前記インクリボンに与える張力の目標値に基づいて算出される電圧を、前記巻取りモーター（１６２）に印加する、請求項２に記載の熱転写型プリンター。
  4. 　前記供給モーター制御部（１８３）は、
    　熱転写時には、前記トルク定数、前記電機子抵抗、前記インクリボン（１２）の残量、および前記インクリボン（１２）に与える張力の目標値に基づいて算出される電流を目標電流として、前記供給モーター（１５２）の電流制御を行い、
    　前記巻取りモーター制御部（１８４）は、
    　熱転写時には、前記トルク定数、前記電機子抵抗、前記インクリボン（１２）の残量、および前記インクリボン（１２）に与える張力の目標値に基づいて算出される電流を目標電流として、前記巻取りモーター（１６２）の電流制御を行う、請求項２に記載の熱転写型プリンター。
  5. 　前記用紙（１１）を搬送する搬送ローラー（１４１，１４２）と前記搬送ローラー（１４１，１４２）を回転させる搬送モーター（１４３）とを有する用紙搬送部（１４）と、
    　前記用紙搬送部（１４）の前記搬送モーター（１４３）を制御する搬送モーター制御部（１８２）とをさらに備え、
    　前記供給モーター制御部（１８３）は、
    　前記パラメータの取得時に前記供給モーター（１５２）に印加する電圧を、インクリボン供給速度が前記搬送モーター（１４３）による用紙搬送速度よりも大きくなるよう設定する、請求項２に記載の熱転写型プリンター。
  6. 　前記用紙（１１）を搬送する搬送ローラー（１４１，１４２）と前記搬送ローラー（１４１，１４２）を回転させる搬送モーター（１４３）とを有する用紙搬送部（１４）と、
    　前記用紙搬送部（１４）の前記搬送モーター（１４３）を制御する搬送モーター制御部（１８２）とをさらに備え、
    　前記巻取りモーター制御部（１８４）は、
    　前記パラメータの取得時に前記巻取りモーター（１６２）に印加する電圧を、インクリボン巻取り速度が前記搬送モーター（１４３）による用紙搬送速度よりも小さくなるよう設定する、請求項２に記載の熱転写型プリンター。
  7. 　前記供給モーター制御部（１８３）は、
    　熱転写時に取得される前記供給モーター（１５２）の前記回転速度に基づいて、前記算出される電圧を変更して前記供給モーター（１５２）に印加し、
    　前記巻取りモーター制御部（１８４）は、
    　熱転写時に検出される前記巻取りモーター（１６２）の前記回転速度に基づいて、前記算出される電圧を変更して前記巻取りモーター（１６２）に印加する、請求項３に記載の熱転写型プリンター。
  8. 　前記供給モーター制御部（１８３）は、
    　熱転写時に取得される前記供給モーター（１５２）の前記回転速度に基づいて、前記算出される目標電流を変更して前記供給モーター（１５２）の電流制御を行い、
    　前記巻取りモーター制御部（１８４）は、
    　熱転写時に取得される前記巻取りモーター（１６２）の前記回転速度に基づいて、前記算出される目標電流を変更して前記巻取りモーター（１６２）の電流制御を行う、請求項４に記載の熱転写型プリンター。
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