(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙の印刷を行うとともに前記印刷後において停止トルクに基づいて前記用紙の停止を行う印刷部と、前記印刷が行われた用紙を巻取体として巻き取る巻取機構と、当該巻取機構を駆動するステッピングモータと、当該ステッピングモータが発生する巻取速度と巻取トルクを設定して駆動するモータ駆動制御部と、を含むとともに、前記印刷が行われている印刷中に前記モータ駆動制御部が前記巻取速度を調節して前記印刷部と前記巻取機構との間の前記用紙にたるみを発生させ、前記印刷後に前記モータ駆動制御部が前記巻取トルクを、前記巻取体を回転させるために必要な負荷トルクより大きく前記停止トルクと当該負荷トルクの和よりも小さい第一設定値に設定して、前記たるみを除去した後に脱調を発生させることを特徴とする用紙巻取装置。
【請求項２】
前記脱調が発生した場合に、前記モータ駆動制御部は前記ステッピングモータの駆動を停止させることを特徴とする請求項１に記載の用紙巻取装置。
【請求項３】
前記印刷中に、前記モータ駆動制御部が前記巻取トルクを、前記負荷トルクよりも大きい第二設定値に設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙巻取装置。
【請求項４】
前記印刷後に設定された前記第一設定値がリミットトルクであるトルクリミッタを構成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の用紙巻取装置。
【請求項５】
前記ステッピングモータのモータ電流を制御するモータ電流制御部を含むとともに、当該モータ電流制御部は前記巻取トルクと前記モータ電流との相関関係を示す第一特性に基づいて前記リミットトルクを調整することを特徴とする請求項４に記載の用紙巻取装置。
【請求項６】
前記モータ電流制御部は、前記ステッピングモータのモータ温度と前記巻取トルクとの相関関係を示す第二特性と検出されたモータ温度に基づいて前記リミットトルクを調整することを特徴とする請求項５に記載の用紙巻取装置。
【請求項７】
前記モータ電流制御部は、前記ステッピングモータのモータ周波数と前記巻取トルクとの相関関係を示す第三特性とモータ周波数に基づいて前記リミットトルクを調整することを特徴とする請求項６に記載の用紙巻取装置。
【請求項８】
前記巻取体を回転させるために必要な負荷トルクより大きく前記停止トルクと当該負荷トルクの和よりも小さく設定された基準トルクを発生するトルク出力治具を用いて、巻取りの対象となる前記用紙に基準トルクを付与して、徐々に前記モータ電流を小さくして前記脱調が発生するモータ電流として測定され記憶された基準モータ電流に基づいて、前記モータ電流制御部が前記モータ電流を可変制御することを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の用紙巻取装置。
【請求項９】
用紙を印刷する印刷ステップと前記印刷ステップ後において停止トルクに基づいて前記用紙の停止を行う停止ステップと、前記印刷ステップ後の用紙を巻取体としてステッピングモータにより巻き取る巻取ステップと、前記印刷ステップ中に前記巻取ステップにおける前記ステッピングモータの巻取速度を調節して前記用紙にたるみを発生させるたるみ発生ステップと、前記印刷ステップ後に前記巻取りステップにおける巻取トルクを、前記巻取体を回転させるために必要な負荷トルクより大きく前記停止トルクと当該負荷トルクの和よりも小さい第一設定値に設定して駆動する制御ステップと、前記たるみを除去した後に脱調を発生させる脱調発生ステップを含むことを特徴とする用紙巻取方法。
【請求項１０】
前記脱調発生ステップ後に、前記ステッピングモータの駆動を停止させる駆動停止ステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の用紙巻取方法。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の用紙巻取装置を含むプリンタ。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の用紙巻取方法を用いるプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の用紙を送り、用紙の表面に印刷するプリンタに適用される用紙巻取装置、用紙巻取方法及びプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
レシート等の用紙が巻回されて形成された中空円筒状の巻取体の収納、巻取体からの用紙の引出、用紙の送り、用紙への印刷を行うプリンタとしては、例えば特許文献１に記載されたようなものがある。
【０００３】
上述した巻取体から用紙を引き出すにあたって、上記プリンタにおいては、用紙の下流側に位置する紙送りローラとこの紙送りローラよりもテンションガイドを挟んで上流側に設けられる繰り出しローラが用いられる。
【０００４】
この繰り出しローラを用いるとともに、用紙の張力が許容上限値を超えたか否かを検出して、超えている場合には、繰り出しローラの繰り出し動作を開始させ、用紙の張力が許容上限値を超えなくなった場合には、繰り出し動作を停止させることよって、適切な張力状態を保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが特許文献１に記載の従来技術においては、適切な張力状態を保持するにあたり張力の検出と許容上限値との比較が必須の要件となり、部品点数の増加と制御の複雑化を招く。
【０００７】
張力を適切な状態に保つことは、プリンタの印刷部と印刷後の用紙の巻取りを行う用紙巻取装置との間においても同様に必要なことである。特に、印刷終了後においては印刷部において用紙を停止トルクにて保持しており、この状態で用紙巻取装置が動作した場合には用紙に過大な張力が作用することを招く。
【０００８】
この過大な張力の発生を防止するにあたり特許文献１に記載の技術を適用すれば、上述したように、適切な張力状態を保持するにあたり張力の検出と許容上限値との比較が必須の要件となり、部品点数の増加と制御の複雑化を招く。そこで、張力の検出を必須のものとしない技術としては、用紙巻取装置側において機械的なトルクリミッタを具備することが挙げられる。
【０００９】
ところが、機械的なトルクリミッタは一般に高価であるとともに外形寸法が用紙送り用のステッピングモータと同程度以上の比較的大きなものであるため、これも部品点数の増加と装置全体としての外形寸法の増大を招き、コストアップを招く。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑み、コストアップを招くことなく印刷、印刷終了後において適切な張力状態を保持することが可能な用紙巻取装置、用紙巻取方法及びプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の問題を解決するため、本発明に係る用紙巻取装置は、
用紙の印刷を行うとともに前記印刷後において停止トルクに基づいて前記用紙の停止を行う印刷部と、前記印刷が行われた用紙を巻取体として巻き取る巻取機構と、当該巻取機構を駆動するステッピングモータと、当該ステッピングモータが発生する巻取速度と巻取トルクを設定して駆動するモータ駆動制御部と、を含むとともに、前記印刷が行われている印刷中に前記モータ駆動制御部が前記巻取速度を調節して前記印刷部と前記巻取機構との間の前記用紙にたるみを発生させ、前記印刷後に前記モータ駆動制御部が前記巻取トルクを、前記巻取体を回転させるために必要な負荷トルクより大きく前記停止トルクと当該負荷トルクの和よりも小さい第一設定値に設定して、前記たるみを除去した後に脱調を発生させることを特徴とする。
【００１２】
上記問題を解決するため、本発明に係る用紙巻取方法は、
用紙を印刷する印刷ステップと前記印刷ステップ後において停止トルクに基づいて前記用紙の停止を行う停止ステップと、前記印刷ステップ後の用紙を巻取体としてステッピングモータにより巻き取る巻取ステップと、前記印刷ステップ中に前記巻取ステップにおける前記ステッピングモータの巻取速度を調節して前記用紙にたるみを発生させるたるみ発生ステップと、前記印刷ステップ後に前記巻取りステップにおける巻取トルクを、前記巻取体を回転させるために必要な負荷トルクより大きく前記停止トルクと当該負荷トルクの和よりも小さい第一設定値に設定して駆動する制御ステップと、前記たるみを除去した後に脱調を発生させる脱調発生ステップを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るプリンタは上記用紙巻取装置を含むことを特徴とする。
【００１４】
あるいは、本発明に係るプリンタは上記用紙巻取方法を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の用紙巻取装置、用紙巻取方法及びプリンタによれば、コストアップを招くことなく印刷、印刷終了後において適切な張力状態を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例のプリンタ１を示す模式図である。
【図２】本実施例のプリンタ１における動作態様を示す模式図である。
【図３】本実施例のプリンタ１における動作原理を示す模式図である。
【図４】本実施例のプリンタ１における基準トルクの設定態様の一例を示す模式図である。
【図５】本実施例のプリンタ１において用いられる予め取得されたモータ電流とトルクの相関関係を示すマップである。
【図６】本実施例のプリンタ１において用いられる予め取得されたモータ温度とトルクの相関関係を示すマップである。
【図７】本実施例のプリンタ１において用いられる予め取得されたモータ周波数とトルクの相関関係を示すマップである。
【図８】本実施例のプリンタ１におけるモータ電流の設定に用いられるフローチャートの一例を示す模式図である。
【図９】本実施例のプリンタ１における主たる制御内容を示すフローチャートである。
【図１０】本実施例のプリンタ１における主たる作用効果とメリットを示す模式図である。
【図１１】本実施例のプリンタ１における主たる作用効果とメリットを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１８】
本実施例のプリンタ１は、図１に示すように、ステッピングモータ１０１と、駆動力伝達機構１０２と、巻取り軸１０３（巻取り機構）と、モータ温度検知素子１０４と、ロール紙１０５（用紙）と、印刷部１０６と、ステッピングモータ１０７と、これらの構成要素と適宜接続される制御回路２００を含んで構成される。
【００１９】
ＭＣＵ２０７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ及びそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースを含んで構成され、制御回路２００は、ＭＣＵ２０７の制御に基づいて制御される、ステッピングモータ１０１及び１０７を駆動することが可能なバイポーラ又はユニポーラ駆動回路、電流検出回路、入出力インターフェース等を含んで構成される。
【００２０】
ＭＣＵ２０７はＲＯＭ又はフラッシュメモリに格納されたプログラムに従い、以下に述べるそれぞれの制御を行い、制御回路２００あるいはＭＣＵ２０７は、以下に述べる機能ブロックを構成する。
【００２１】
構成される機能ブロックは、図１に示すように、巻取りモータ駆動制御部２０１（モータ駆動制御部）、モータ電流制御部２０２、モータ脱調検知部２０３、モータ温度検知部２０６、巻取りモータ駆動周波数生成部２０４、情報記憶部２０５、プリンタモータ駆動周波数生成部２０８、プリンタモータ駆動制御部２０９、モータ電流制御部２１０である。
【００２２】
印刷部１０６は、図２に示すようにサーマルヘッド１０６ａと、用紙搬送ローラ１０６ｂと、印刷部用のステッピングモータ１０７を含む。ステッピングモータ１０７は用紙搬送ローラ１０６ｂを駆動するものであり、プリンタ駆動制御部２０９及びモータ電流制御部２１０によりモータ電流が制御され、プリンタモータ駆動周波数生成部２０８によりモータ周波数が制御され、用紙搬送ローラ１０６ｂを駆動するトルクと搬送速度が制御されるものである。
【００２３】
本実施例のプリンタ１が含む用紙巻取装置は、ステッピングモータ１０１、駆動力伝達機構１０２、巻取り軸１０３、モータ温度検知素子１０４、ロール紙１０５、制御回路２００を含んで構成される。
【００２４】
用紙を構成するロール紙１０５は、図２に示すように、印刷前のロールから引き出されてダンパ１０８により所定の張力が付与された後、サーマルヘッド１０６ａと用紙搬送ローラ１０６ｂとの間に挿通された上で、図２中右側に示す巻取り軸１０３の外周面上に巻回されて円筒状をなす巻取体の外周面に巻き取られる。
【００２５】
ここで、図３に示すように、印刷部１０６がロール紙１０５への印刷を行わない場合あるいは印刷を終了した後において、ステッピングモータ１０７により用紙搬送ローラ１０６ｂはロール紙１０５に対して、左方に指向する反時計回りの停止トルクＴａを付与しているものとする。
【００２６】
また、図３中右側に示すロール紙１０５の巻取体を時計回りに回転させるために必要な、巻取体の質量と摩擦に起因する負荷トルクが、巻取体の接線方向かつ図３中左方に指向する反時計回りの負荷トルクＴｂであるとする。
【００２７】
ここで本実施例のプリンタ１においては、印刷部１０６がロール紙１０５に印刷を行っている印刷中と、印刷が終了した印刷後において、以下の思想に基づいて駆動力伝達機構１０２を介して巻取り軸１０３を駆動するステッピングモータ１０１を制御して、巻取り軸１０３を駆動して図３中時計回りの巻取りトルクＴｘを発生させるものとする。
【００２８】
まず、印刷中においてはステッピングモータ１０１の巻取り負荷を低減するため、印刷部１０６とロール紙１０５の巻取体との間に位置するロール紙１０５の張力が過大となり張った状態となることを防止する。つまり、印刷中においては印刷部１０６の用紙搬送ローラ１０６ｂは停止トルクＴａを発生させないよう、プリンタモータ駆動制御部２０９の指令に基づいてモータ電流制御部２１０がステッピングモータ１０７の駆動を停止する。
【００２９】
また、印刷中の巻取りトルクＴｘについては負荷トルクＴｂよりも大きい値である第二設定値Ｔ２とするように、巻取りモータ駆動制御部２０１に指令に基づいてモータ電流制御部２０２は、ステッピングモータ１０１のモータ電流を制御する。
【００３０】
加えて、巻取体と印刷部１０６との間のロール紙１０５にたるみが発生している状態を担保するため、巻取体の外周面の時計回りの周速つまり巻取速度Ｖｒを、用紙搬送ローラ１０６ｂの時計回りの周速つまり搬送速度に対して同等以下とするように調節する。より具体的には、巻取速度Ｖｒが搬送速度と同等となるように、プリンタモータ駆動周波数生成部２０８はステッピングモータ１０７のモータ周波数を制御し、巻取りモータ駆動周波数生成部２０４はステッピングモータ１０１のモータ周波数を制御する。
【００３１】
印刷部１０６がロール紙１０５への印刷を終了した後、つまり、印刷後においては、巻取りトルクＴｘを、負荷トルクＴｂよりも大きく、停止トルクＴａと負荷トルクＴｂの和よりも小さい第一設定値Ｔ１となるように、巻取りモータ駆動制御部２０１及びモータ電流制御部２０２はステッピングモータ１０１を制御する。
【００３２】
ここで、印刷終了直後においては、巻取体と印刷部１０６との間に位置するロール紙１０５にはたるみが残っており、印刷終了直後から、巻取りトルクＴｘによる巻取り動作に基づいて、たるみは徐々に少なくなる。たるみがなくなった時点で、巻取り軸１０３の周方向においては反時計回りに負荷トルクＴｂに停止トルクＴａを加えたトータル負荷トルクが作用し、このトータル負荷トルクは巻取りトルクＴｘよりも大きいことから、ステッピングモータ１０１においては、ステッピングモータ１０１のステータ側の励磁相に対してロータの回転が追いつかなくなる脱調が発生して、ロータが停止する。
【００３３】
モータ脱調検知部２０３は、例えば、モータ電流の波形を監視して予め脱調が発生していない正常な状態の波形と比較することにより、脱調の発生を検知して、脱調が発生した場合には、脱調が発生した旨をモータ電流制御部２０２及び巻取りモータ駆動制御部２０１に通知する。
【００３４】
巻取りモータ駆動制御部２０１は、脱調発生の通知に基づいて、ステッピングモータ１０１の駆動を停止し、モータ電流制御部２０２はモータ１０１への通電を停止する。なお、本実施例のプリンタ１においては本発明の用紙巻取方法が併せて実行される。
【００３５】
本実施例のプリンタ１においては、ステッピングモータ１０１の制御はオープンループ制御を前提としている。このため、上述した第一設定値Ｔ１に該当する基準トルクＴ０を発生する図４に示すようなトルク出力治具１０９を用いて、予め基準トルクＴ０を発生する基準モータ電流Ｉ０を実験により求めて、制御回路２００内の情報記憶部２０５に記憶させ、この基準モータ電流Ｉ０を用いてモータ電流制御部２０２がステッピングモータ１０１のモータ電流を制御する。
【００３６】
より具体的には図４に示すように、ロール紙１０５のパス上の一点を、トルク出力治具１０９を用いて挟み込み、その摩擦により一定の基準トルクＴ０をロール紙１０５上に発生させ、モータ電流制御部２０２によりステッピングモータ１０１にモータ電流Ｉｒｓを通電してＴ０よりも大きい巻取りトルクＴｒを発生させる。
【００３７】
ここで、モータ電流制御部２０２によりモータ電流Ｉｒを徐々に低減させて、トルクＴｒに対して基準トルクＴ０が大きくなると脱調が発生する。この脱調が発生するときの電流Ｉｒｓを基準モータ電流Ｉ０として、脱調時のモータ周波数である基準周波数Ｆ０と、モータ温度である基準温度Ｔ０と併せて、情報記憶部２０５に記憶させる。
【００３８】
ステッピングモータ１０１のステータ側には、相数と極数に応じたコイルが巻回されており、このコイルの電気的な特性は一般の交流回路における特性とほぼ同様であり、ステッピングモータ１０１のハード上の特性から一意に定まるものである。
【００３９】
すなわち、モータ電流とトルクの関係は一般的に図５に示すようなほぼ比例的な第一関係ｆ１であり、モータ温度とトルクの関係は一般的に図６に示すようなほぼ逆比例的な第二関係ｆ２である。同様に、モータ周波数とトルクの関係は一般的に図７に示すようなほぼ逆比例的な第三関係ｆ３である。
【００４０】
これらの図５〜７に示した第一〜第三関係ｆ１〜ｆ３を情報記憶部２０５に予め記憶させておき、同じく予め記憶した基準モータ電流Ｉ０を以下のように適宜補正して、モータ電流を制御する。図８は本実施例のプリンタ１において、制御回路２００が行うモータ電流の設定ステップを示す。
【００４１】
図８のステップＳ１に示すように、制御回路２００は、巻取りトルクＴｘ（出力）の設定を開始し、ステップＳ２に示すように、現在の巻取り速度Ｖｒに比例するモータ周波数Ｆｒと基準周波数Ｆ０におけるｆ３の値から第三の出力トルク係数Ｋｖを算出する。
【００４２】
より具体的には図７に示したｆ３の特性曲線上で、Ｆｒ＞Ｆ０でＦｒにおけるトルクｆ３（Ｆｒ）がＦ０におけるトルクｆ３（Ｆ０）よりも小さくなる場合には、例えばＫｖ＝ｆ３（Ｆｒ）／ｆ３（Ｆ０）として、トルクを増加させる方向に補正する。
【００４３】
同様に、Ｆｒ＜Ｆ０でＦｒにおけるトルクｆ３（Ｆｒ）がＦ０におけるトルクｆ３（Ｆ０）よりも大きくなる場合には、例えばＫｖ＝ｆ３（Ｆｒ）／ｆ３（Ｆ０）として、トルクを減少させる方向に補正する。
【００４４】
ステップＳ３に示すように、モータ温度検知素子１０４及びモータ温度検知部２０６が検知した現在のモータ温度Ｔｒと基準温度Ｔ０におけるｆ２の値から第二の出力トルク係数Ｋｔを算出する。
【００４５】
より具体的には図６に示したｆ２の特性曲線上で、Ｔｒ＞Ｔ０でＴｒにおけるトルクｆ２（Ｔｒ）がＴ０におけるトルクｆ２（Ｔ０）よりも小さくなる場合には、例えばＫｔ＝ｆ２（Ｔｒ）／ｆ２（Ｔ０）として、トルクを増加させる方向に補正する。
【００４６】
同様に、Ｔｒ＜Ｔ０でＴｒにおけるトルクｆ２（Ｔｒ）がＴ０におけるトルクｆ２（Ｔ０）よりも大きくなる場合には、例えばＫｔ＝ｆ２（Ｔｒ）／ｆ２（Ｔ０）として、トルクを減少させる方向に補正する。
【００４７】
ステップＳ４において、必要とされる巻取りトルクＴｘからＴｘ／Ｔ０／（Ｋｖ×Ｋｔ）を計算してモータ電流係数Ｋｉを算出して、ステップＳ５において、第一関係ｆ１を用いて、Ｋｉに対応するＩｒを算出し、ステップＳ６において、巻取りモータであるステッピングモータ１０１のモータ電流Ｉｒを設定する。
【００４８】
次に本実施例のプリンタ１における主たる制御内容を図９に示すフローチャートを用いて説明する。図９のステップＳ１１に示すように、印刷部１０６がロール紙１０５に印刷を行うとともに適宜の巻取り動作を行い、ステップＳ１２において、印刷速度すなわち用紙搬送ローラ１０６ｂの周速ＶｐをＶ１に設定する。
【００４９】
ステップＳ１３において、印刷部１０６はプリンタモータ駆動制御部２０９のステッピングモータ１０７への駆動指令に基づいて、印刷、用紙搬送を開始する。
【００５０】
ステップＳ１４において、巻取り軸１０３が停止された状態で、印刷部１０６はプリンタモータ駆動制御部２０９の制御に基づいてＮｍｍ以上（例えば、モータ周波数から定まる搬送速度に搬送時間を乗じた値）ロール紙１０５を印刷し送り、Ｎｍｍ以上の印刷が完了したか否かを判定して、肯定であればステップＳ１５にすすみ、否定であればステップＳ１４に戻る。
【００５１】
ステップＳ１５において、巻取り軸１０３の巻取り速度ＶｒをＶ１に設定し、ステップＳ１６において、出力トルクすなわち巻取りトルクＴｘを、停止トルクＴａと負荷トルクＴｂの和に１．５を乗じた値である第二設定値Ｔ２とする。なお、ステップＳ１６において脱調させない設定係数を１．５としているがこの数字は適宜変更可能である。
【００５２】
ステップＳ１６において、巻取り軸１０３は、巻取りモータ駆動制御部２０１の制御に基づくステッピングモータ１０１の駆動に基づいて巻取りを開始して、ステップＳ１８において、巻取りモータ駆動制御部２０１は、プリンタモータ駆動制御部２０９から印刷が終了した旨の通知があり印刷が終了したか否かを判定し、肯定であればステップＳ１９にすすみ、否定であればステップＳ１９の判定処理を継続する。
【００５３】
ステップＳ１９において、巻取り軸１０３の巻取りトルクＴｘを、停止トルクＴａと負荷トルクＴｂの和に０．５を乗じた値である第一設定値Ｔ１とする。このステップＳ１９における設定係数０．５についても適宜変更可能である。なお、（Ｔａ＋Ｔｂ）×０．５＜Ｔ１＜Ｔａを満たしていることが前提条件として必要である。
【００５４】
ステップＳ２０において、モータ脱調検知部２０３は、ステッピングモータ１０１のモータ電流の監視に基づいて、脱調が発生したか否かを判定し、肯定であればステップＳ２１にすすみ、否定であればステップＳ２０の判定処理を継続する。
【００５５】
ステップＳ２１において、巻取りモータ駆動制御部２０１はモータ電流制御部２０２に駆動停止指令を出力し、モータ電流制御部２０２はこの駆動停止指令に基づいて、ステッピングモータ１０１への電流の供給を停止して駆動を停止する。図９に示したフローチャートにより、本発明の用紙巻取方法は実行される。
【００５６】
本実施例のプリンタ１においては以下のような作用効果を得ることができる。すなわち、本実施例のプリンタ１においては、ステッピングモータ１０１の発生する巻取りトルクＴｘを、印刷後において負荷トルクＴｂより大きく、負荷トルクＴｂと停止トルクＴａの和よりも小さい第一設定値Ｔ１に設定することによって、印刷終了後の巻取り軸１０３の巻取り動作により、巻取体と印刷部１０６との間に予め形成されたたるみを徐々になくして、たるみがなくなる瞬間に、巻取り軸１０３に作用するトータル負荷トルクＴａ＋Ｔｂを第一設定値Ｔ１よりも大きくさせて、ステッピングモータ１０１に意図的に脱調を発生させることができる。
【００５７】
つまり、脱量が発生した後はステッピングモータ１０１のロータにはトルクは発生せず、巻取り軸１０３に巻取りトルクが発生しないため、印刷部１０６の印刷終了後においてたるみがなくなったことに基づいて、ステッピングモータ１０１にトルクリミッタの機能を具備させることができる。
【００５８】
従って、たるみの量を検知するためのセンサを必要とすることなく、印刷終了後の巻取りトルクＴｘを予め定まる負荷トルクＴｂと停止トルクＴａに基づいて定めることのみによって、ステッピングモータ１０１をトルクリミッタとして機能させることができる。この本実施例のステッピングモータ１０１の具備するトルクリミッタ機能により、印刷終了後において、ステッピングモータ１０１の巻取り動作によって、既に停止トルクＴａを発生させてロール紙１０５を停止させている印刷部１０６に、ロール紙１０５を介して巻取りトルクＴｘが伝達されてしまい、用紙搬送ローラ１０６ｂにより停止されているロール紙１０５を巻取体側に不用意に引き出してしまうことを防止することができる。
【００５９】
本実施例のプリンタ１においては、脱調を検出すると速やかにステッピングモータ１０１への通電をモータ電流制御部２１０の制御に基づいて停止するため、脱調状態が継続することを極力防止して、脱調状態が継続することに伴う電力消費と騒音発生を最低限度に抑制することができる。
【００６０】
なお、図１０に示すように、通常の機械式のトルクリミッタ５０１は例えば図１０に示す円柱形状の形態を有しており、図１１に示すように駆動用のモータ５０２とほぼ同等の外形寸法を有するものであるが、本実施例のプリンタ１においては、このような機械式のトルクリミッタ５０１を別途用いる必要がないため、部品点数及び重量の削減と、プリンタ１内の省スペース化と艤装自由度の増大を図ることができる。
【００６１】
加えて、印刷中においては巻取りトルクＴｘを負荷トルクＴｂより大きく設定し、なおかつ、印刷部１０６と巻取体との間のロール紙１０５には、巻取り軸１０３の巻取り速度Ｖｒと印刷部１０６の用紙搬送ローラ１０６ｂの搬送速度の同期の確保と、予め用紙搬送ローラ１０６ｂのＮｍｍの送り動作によって、たるみが確保されているため、ステッピングモータ１０１に脱調が発生することを確実に防止することができる。これにより、印刷中におけるロール紙１０５の送り動作をより円滑なものとすることができる。
【００６２】
加えて、印刷中の巻取体と印刷部１０６との間のロール紙１０５の張力を適切なものとし、適切なたるみを持たせて、張力が高く張った状態が発生することを防止することができる。
【００６３】
本実施例のプリンタ１において用いた脱調は、主にトータル負荷トルクが巻取りトルクＴｘを上回ること、つまり過負荷により発生する脱調を示すものとする。このモードの脱調は、トータル負荷トルクの増大により、モータ周波数を横軸とし、トルクを縦軸とする起動特性と脱出トルク特性曲線に囲まれたスルー領域において脱出トルク特性曲線が下方に移動して、トルクとモータ周波数のプロット点がスルー領域の上側に逸脱することを指す。
【００６４】
ステッピングモータの特性においては、モータ電流を上昇することによりプロット点がスルー領域の上側に逸脱することによる脱調も発生するが、本実施例においてはこのモードの脱調は扱わない。同様に、モータ周波数を上昇させることによっても、スルー領域から右方に、トルクとモータ周波数のプロット点が逸脱するモードの脱調が発生するが、本実施例のプリンタ１においてはこのモードの脱調も扱わない。
【００６５】
本実施例においては、たるみがなくなった瞬間にトータル負荷トルクが増大して負荷トルクＴｂと停止トルクＴａの和となることを検出するために脱調を利用するものであるので、過負荷による脱調のみを利用するものとする。
【００６６】
また、本実施例のプリンタ１のステッピングモータ１０１の巻取り動作においては、巻取り軸１０３の巻取り速度Ｖｒを、用紙搬送ローラ１０６ｂの搬送速度に対して同等以下とする必要があるため、この意味からも、モータ周波数の上昇に伴う脱調は利用しないものとする。
【００６７】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００６８】
例えば、上述した実施例においては、印刷部１０６と巻取体との間のロール紙１０５に、巻取り軸１０３の巻取り速度Ｖｒと印刷部１０６の用紙搬送ローラ１０６ｂの搬送速度を同期させて、かつ、予め用紙搬送ローラ１０６ｂのＮｍｍの送り動作を行うことによって、たるみが確保しているが、単に巻取り速度Ｖｒを搬送速度より遅くする設定によりたるみを確保してもよい。
【００６９】
また、モータ脱調検知部２０３による脱調検知の態様はあくまで例示的なものであり、センサレスで脱調を検知できるものであれば他の手法を用いることももちろん可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、プリンタに関するものであり、コストアップを招くことなく印刷、印刷終了後において適切な張力状態を保持することができる用紙巻取装置、プリンタ及び用紙巻取方法を提供することができるので、例えばレシート等の用紙が巻回された巻取体を収納して用いるプリンタに適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００７１】
１      プリンタ
１０１  ステッピングモータ
１０２  駆動力伝達機構
１０３  巻取り軸（巻取機構）
１０４  モータ温度検知素子
１０５  ロール紙
１０６  印刷部
１０７  ステッピングモータ
２００  制御回路
２０１  巻取りモータ駆動制御部（モータ駆動制御部）
２０２  モータ電流制御部
２０３  モータ脱調検知部
２０４  巻取りモータ駆動周波数生成部（周波数生成部）
２０５  情報記憶部
２０６  モータ温度検知部
２０７  ＭＣＵ
２０８  プリンタモータ駆動周波数生成部
２０９  プリンタモータ駆動制御部
２１０  モータ電流制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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