(57)【要約】  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。
2020054007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−６２０３２号公報
【特許文献２】特許第４３４３０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。【０００８】
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。【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【発明の効果】
【００１１】
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。【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
【数１】
2020054007.tif 000003
【００２８】
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。
【００２９】
【数２】
2020054007.tif 000004
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
【数３】
2020054007.tif 000005
【００３５】
【数４】
2020054007.tif 000006
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
【数５】
2020054007.tif 000007
【００３９】
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。
【００４０】
【数６】
2020054007.tif 000008
【００４１】
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。
【００４２】
【数７】
2020054007.tif 000009
【００４３】
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。
【００４４】
【数８】
2020054007.tif 000010
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
【数９】
2020054007.tif 000011
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
【数１０】
2020054007.tif 000012
【００５２】
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。
【００５３】
【数１１】
2020054007.tif 000013
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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）。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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）。
【００６５】
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）。
【００６６】
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。
【００６７】
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）。
【００６８】
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。
【００６９】
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）。
【００７０】
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。
【００７１】
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）。
【００７２】
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）。
【００７３】
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）。
【００７４】
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）。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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）。
【００８１】
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。
【００８２】
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）。
【００８３】
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。
【００８４】
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）。
【００８５】
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。
【００８６】
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）。
【００８７】
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）。
【００８８】
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）。
【００８９】
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）。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
＜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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【符号の説明】
【０１１２】
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。
【図１】
2020054007.tif 000014
【図２】
2020054007.tif 000015
【図３】
2020054007.tif 000016
【図４】
2020054007.tif 000017
【図５】
2020054007.tif 000018
【国際調査報告】
2020054007.tif 000019
2020054007.tif 000020
2020054007.tif 000021
2020054007.tif 000022