(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状に巻かれたロールシートからシートを引き出して該シートを搬送するシート搬送装置であって、
前記ロールシートを回転軸まわりに回転させる駆動力を発生させる第１の駆動源と、
前記ロールシートから引き出されたシートを引いて該シートを搬送するための駆動力を発生させる第２の駆動源と、
前記第２の駆動源を動作させた状態で前記ロールシートの回転運動を測定することにより、前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出する第１のイナーシャ算出手段と、
前記ロールシートの幅、密度および半径に基づいて前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出する第２のイナーシャ算出手段と、
前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを、前記第１のイナーシャ算出手段および前記第２のイナーシャ算出手段のいずれにより算出するかを判定する判定部と、
前記第１のイナーシャ算出手段または前記第２のイナーシャ算出手段により算出された前記慣性モーメントに基づいて、搬送中の前記シートに所定の張力が働くように前記第１の駆動源を制御する制御部と、を備えている、シート搬送装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記ロールシートの種類に応じて、前記第１のイナーシャ算出手段または前記第２のイナーシャ算出手段を用いるかを判定する、請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
温度および湿度を測定する温湿度検出部を有し、
前記判定部は、前記温湿度検出部によって測定された温度および湿度が予め定められた所定値を超えた場合に、前記第１のイナーシャ算出手段に前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出させる、請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記ロールシートの半径を測定する半径測定手段を有し、
前記判定部は、前記半径測定手段によって測定された前記ロールシートの半径が予め定められた第１の所定値を超えた場合に、前記第１のイナーシャ算出手段に前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出させる、請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記半径測定手段によって測定された前記ロールシートの半径が前記第１の所定値よりも小さい第２の所定値以下になった場合に、前記第１のイナーシャ算出手段に前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出させる、請求項４に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記ロールシートの半径を測定する半径測定手段を有し、
前記判定部は、前記半径測定手段によって測定された前記ロールシートの半径が第２の所定値以下になった場合に、前記第１のイナーシャ算出手段に前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出させる、請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記ロールシートの半径を測定する半径測定手段と、温度および湿度を測定する温湿度検出部と、を有し、
前記判定部は、温度および湿度、前記ロールシートの種類、前記ロールシートの半径のうち少なくとも２つ以上の値に応じて、前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを、前記第１のイナーシャ算出手段および前記第２のイナーシャ算出手段のいずれにより算出するかを判定する、請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記判定部は、前記第１のイナーシャ算出手段に前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出させない場合に、前記第２のイナーシャ算出手段に前記慣性モーメントを算出させる、請求項１から７のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
前記第１のイナーシャ算出手段は前記ロールシートの回転角度を測定するエンコーダを有しており、
前記第１のイナーシャ算出手段は、前記第２の駆動源に一定の電流を流したときの所定時間における前記ロールシートの回転角度と、前記第２の駆動源のトルク係数とに基づいて、前記ロールシートの慣性モーメントを算出する、請求項１から８のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のシート搬送装置と、前記シート搬送装置から送られたシートに画像を形成する画像形成部と、を有する画像形成装置。
【請求項１１】
前記判定部は、前記画像形成部による画像形成の品位を示す画像形成モードの種類に応じて、前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを、前記第１のイナーシャ算出手段および前記第２のイナーシャ算出手段のいずれにより算出するかを判定する、請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第２の駆動源による前記シートの１回の送り量が異なる少なくとも２つの画像形成モードを有している、請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記判定部は、前記シートの１回の送り量が相対的に大きい画像形成モードの際に、前記第１のイナーシャ算出手段に前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出させる、請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１に記載のシート搬送装置と、前記シート搬送装置から送られたシートに画像を形成する画像形成部と、前記ロールシートの半径を測定する半径測定手段と温度および湿度を測定する温湿度検出部と、を有し、
前記判定部は、温度および湿度、前記ロールシートの種類、前記ロールシートの半径、前記画像形成部による画像形成の品位を示す画像形成モードの種類のうち少なくとも２つ以上の値に応じて、前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを、前記第１のイナーシャ算出手段および前記第２のイナーシャ算出手段のいずれにより算出するかを判定する、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール状に巻かれたロールシートから引き出したシートを搬送するシート搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写機のような記録装置等では、ロール状に巻かれたロールシートからシートを引き出して、引き出されたシートを所定長さにカットして、当該シートを使用する構成のシート搬送装置が用いられることがある。このようなシート搬送装置では、シートの搬送精度の向上を目的として、ロールシートから引き出されたシートを搬送するための搬送ローラ対とロールシートとの間のシートに一定の張力（テンション）を与えることがある。これにより、搬送中にシートのずれ、弛み、斜行および巻癖などの除去や補正を行うことができる。
【０００３】
このようなシートに一定のテンションを与えるシート搬送装置は、特許文献１に開示されている。このシート搬送装置は、シートが巻かれたロール体を回転させてシートを引き出すための駆動力を与える第１モータと、ロール体よりも搬送方向の下流側に設けられた搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第２モータとを有している。さらにシート搬送装置は、第２モータを駆動させずに第１モータのみを駆動させる際に第１モータに作用する負荷と駆動速度との関係を測定する負荷測定手段を有している。そして、負荷測定手段で測定された結果と第２モータの駆動速度とに基づく補間出力を第１モータに対して与えることで、ある搬送速度でロールシートを搬送した際に所望のテンションをロールシートに与えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４２０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、テンションの調節に「給紙モータへの電流」と「ロールシートの所定速度」との関係を用いている。この方法ではロールシートの回転軸まわりの慣性モーメント（以下、イナーシャと呼ぶこともある。）を考慮していないため、ロールモータの加減速時にイナーシャの影響によってロールシートに与えるテンションが所定値から外れる可能性があり、その際に搬送精度の低下が懸念される。
【０００６】
そこでイナーシャの変動に応じたトルクをロールシートに与え、引き出されるシートに働くテンションを常に一定に保つ制御を行う必要がある。そのためにはロールシートに生じるイナーシャを求める必要がある。イナーシャはいくつかの算出方法があり、算出方法によって利点や欠点が異なるため、それぞれの算出方法の欠点を補う制御が必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様におけるシート搬送装置は、ロール状に巻かれたロールシートからシートを引き出して該シートを搬送するシート搬送装置であって、前記ロールシートを回転軸まわりに回転させる駆動力を発生させる第１の駆動源と、前記ロールシートから引き出されたシートを引いて該シートを搬送するための駆動力を発生させる第２の駆動源と、前記第２の駆動源を動作させた状態で前記ロールシートの回転運動を測定することにより、前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出する第１のイナーシャ算出手段と、前記ロールシートの幅、密度および半径に基づいて前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを算出する第２のイナーシャ算出手段と、前記ロールシートの前記回転軸まわりの慣性モーメントを、前記第１のイナーシャ算出手段および前記第２のイナーシャ算出手段のいずれにより算出するかを判定する判定部と、前記第１のイナーシャ算出手段または前記第２のイナーシャ算出手段により算出された前記慣性モーメントに基づいて、搬送中の前記シートに所定の張力が働くように前記第１の駆動源を制御する制御部と、を備えている。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、上記のシート搬送装置と、前記シート搬送装置から送られたシートに画像を形成する画像形成部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、搬送精度の向上が必要とされる場合には、ロールシートの回転運動の測定から直接イナーシャを測定し、それ以外の場合にはスループット向上のために第２のイナーシャ算出手段によりイナーシャを算出する。これにより、スループットの低下を抑制しつつ、ロールシートから引き出したシートの搬送精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一例である画像形成装置としてのプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一例であるプリンタの給紙・搬送機構の制御構成を示すブロック図である。
【図３】ロールシートの半径の検出手段の概念図である。
【図４】第１のイナーシャ算出手段Ｅ１のイナーシャ算出の概念図である。
【図５】第２のイナーシャ算出手段Ｅ２のイナーシャ算出の概念図である。
【図６】本発明の一例であるプリンタのプリント時の駆動動作を示すグラフである。
【図７】本発明の一例であるプリンタのプリント時の駆動動作の概念図である。
【図８】印刷モードに応じてイナーシャ算出手段を切り替える動作手順を示すフローチャートである。
【図９】紙種に応じてイナーシャ算出手段を切り替える動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】温度および湿度に応じてイナーシャ算出手段を切り替える動作手順を示すフローチャートである。
【図１１】ロールシートの半径が４５ｍｍ以上か否かに応じてイナーシャ算出手段を切り替える動作手順を示すフローチャートである。
【図１２】ロールシートの半径が３５ｍｍ未満か否かに応じてイナーシャ算出手段を切り替える動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態に係るプリンタの動作手順を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施形態に係る第１のイナーシャ算出手段の実施タイミングを判断するためのテーブルである。
【図１５】第３の実施形態に係るプリンタの動作手順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】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下では、ロール状に巻かれたロールシートからシートを引き出して搬送するシート搬送装置を備えたプリンタ（画像形成装置）について説明する。しかしながら、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば複写機やファクシミリなど、ロールシートからシートを引き出して搬送するシート搬送装置を備えた機器全般に適用できる。また、シート搬送装置単体も本発明に含まれる。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態におけるシート搬送装置を備えたプリンタの概略構成を示す斜視図であり、図２はプリンタの給紙搬送機構の制御構成を示すブロック図である。図１および図２を用いて本発明のシート搬送装置を備えたプリンタの構成の説明をする。
【００１３】
ロールシート１はスプール２を回転軸として給紙部３に回転可能に保持されている。シートＭは、ロールシート１の回転とともにロールシート１から繰り出される。また、スプール２には同軸に、スプール２の回転角度を検出する給紙エンコーダ４が備えられている。また、スプール２には同軸にギア５が備えられている。ギア５は、スプール２を回転、つまりロールシートを回転させる駆動力を発生させる給紙モータ（第１の駆動源）６と連結されており、給紙モータ６の駆動トルクをスプール２に伝達する。
【００１４】
ロールシート１から引き出されたシートＭが搬送される副走査方向Ｈにおける、ロールシート１の下流側に、画像形成部７が位置している。画像形成部７は、インクジェット方式のプリントヘッドとこれを搭載するキャリッジとを備える。キャリッジは、モータ等の駆動機構により副走査方向Ｈに直交する主走査方向に往復運動し、プリント位置にてプリントヘッドに対向するシートＭにプリントを行う。副走査方向Ｈの、当該プリント位置よりも上流側に、搬送ローラ８が位置する。また、搬送ローラ８の回転に従動して回転する複数のピンチローラ９が設けられている。搬送ローラ８とピンチローラ９は、シートＭを挟んだ状態で回転して、シートＭを搬送する。搬送ローラ８と複数に分割されたピンチローラ９は、シートＭを搬送する搬送機構の一部を構成している。また、搬送ローラ８と同軸に、搬送ローラ８の回転量を検出する搬送エンコーダ１０が備えられている。また、搬送ローラ８と同軸にギア１１が設けられており、ギア１１は搬送モータ（第２の駆動源）１２の駆動トルクを搬送ローラ８に伝達する。搬送モータ１２の駆動トルクにより回転した搬送ローラ８によって副走査方向ＨにシートＭが搬送される。プリント位置にてプリントヘッドに対向するプラテン１３は、引き出されたシートＭを吸引しつつ平面状に保持する。
【００１５】
制御部Ｐ３は、主に、給紙モータ６および搬送モータ１２を制御する。制御部Ｐ３は、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびモータドライバ等を具備しており、また主制御部１００、給紙モータ制御部１２０および搬送モータ制御部１３０を有している。さらに主制御部１００は、ロールサイズ検出部Ｐ１と算出部Ｐ２を有している。
【００１６】
ロールサイズ検出部Ｐ１は、円柱状になっているロールシート１の半径を検出する手段を備える。ここで、図３を用いて、ロールシート１の半径の検出方法を説明する。搬送ローラ８を所定量回転させてシートを搬送した時に、給紙エンコーダ４で検出したスプール２の回転角度、つまりロールシート１の回転角度をθ０［ｒａｄ］とし、搬送エンコーダ１０で検出した搬送ローラ８の回転角度をθ１［ｒａｄ］とする。ロールシート１の半径をＲ０［ｍ］、搬送ローラ８の半径をＲ１［ｍ］とすると、
「Ｒ０・θ０＝Ｒ１・θ１  ・・・（１）」
という関係式が得られる。上記関係式（１）は、シートＭに弛みなどが生じず、搬送ローラ８とピンチローラ９でシートＭを強く挟持した状態でシートが滑ることなく搬送される状況を仮定して導出した。また、回転角度が比較的小さく、この回転角度においてロールシートの半径が変化しないものと仮定した。搬送ローラ８の半径Ｒ１は一定なので、上記関係式（１）から、ロールシート１の半径Ｒ０［ｍ］は、
「Ｒ０＝Ｒ１・θ１／θ０  ・・・（２）」
として計算することができる。
【００１７】
また、ロールサイズ検出部Ｐ１はロールシート１の紙幅Ｂ［ｍ］を検出する手段も備える。ここで、紙幅Ｂとは、シートＭの主操作方向における幅のことをいう。紙幅Ｂを検出する手段は、画像形成部７に配置され、主走査方向に移動可能な光学式センサによりシートＭの両端部を検出することにより紙幅Ｂを検出する。
【００１８】
印刷情報保存部Ｐ４はユーザーが設定した印刷内容や印刷モードを保存する。印刷モード（画像形成モード）とは、ユーザーが画像形成をする際に選択する印刷品質のことであり、本例では４段階のモードに分かれている。印刷モード４が最も印刷品質が高く、プリンタに設けられたパネル上では「最高」と表示される。印刷モード３は「きれい」、印刷モード２は「標準」、印刷モード１は「はやい」と表示される。これらの印刷モードによって搬送ローラ８による、シートＭの１回の送り量（パス数）が変わる。印刷品質の高いモードほど、一回の送り量が小さくなる。搬送ローラ８の１回の送り量が小さいほどシートＭに印刷した時のムラが目立ちにくくなり、高品質の印刷が可能となる。
【００１９】
温湿度検出部Ｐ５はプリンタの周りの温度と湿度を検出する。温度の測定には例えばサーミスタを用いたデジタル温度計、湿度の測定は感湿剤を用いたデジタル湿度計等を用いる。なお、温度計および湿度計は、これらに限らず様々なものを用いることができる。
【００２０】
データ保存部Ｐ６は、給紙モータ６のトルク係数Ｋｔや、給紙されたロールシートの密度および紙管径、シートレベルなどを保存している。シートレベルとは給紙されたシートが高精細な印刷に適しているかどうかのレベルである。シートレベルの判断として、プリントヘッドからシートへ打たれるインクのドット径の再現性の度合いを用いることができる。インクのドット径の再現性が高い（すなわちインク着弾時のにじみが少ない）ほど高精細な印刷が可能であり、シートレベルが高いと判断する。具体的には、線画等を印刷するのに用いられる用途のシート（例えば普通紙、トレーシングペーパーと呼ばれるシート）はシートレベルが相対的に低い。それらと比較して、表面に加工を施したシート（例えばコート紙、光沢紙と呼ばれるシート）は、インクのドット径の再現性がより高く、シートレベルが高い。その他、シートを給紙する時にユーザーにシートモードを設定させるようにしてもよい。本実施例ではシートレベルは３段階に分かれている。
【００２１】
算出部Ｐ２はロールシート１のイナーシャ、つまり回転軸回りの慣性モーメントを算出する。算出部Ｐ２は第１のイナーシャ算出手段Ｅ１および第２のイナーシャ算出手段Ｅ２の２つの算出手段を含む。図４は第１のイナーシャ算出手段Ｅ１の概念図を示しており、図５は第２のイナーシャ算出手段の概念図を示している。
【００２２】
第１のイナーシャ算出手段Ｅ１は、給紙エンコーダ４から得られるロールシートの角加速度θ"と、電流検出部１４から検出される給紙モータ６の電流ｉと、データ保存部Ｐ６に保存されている給紙モータのトルク係数ＫｔとからイナーシャＪを算出する。具体的な計算方法については後述する。第２のイナーシャ算出手段Ｅ２は、データ保存部Ｐ６に保存されているロールシートの密度ρ及び紙管径ｒｃと、ロールサイズ検出部Ｐ１で検出されたロールシートの半径ｒおよび紙幅ＢとからイナーシャＪを算出する。具体的な計算方法については後述する。
【００２３】
主制御部Ｐ３では、ロールサイズ検出部Ｐ１、印刷情報保存部Ｐ４、温湿度検出部Ｐ５およびシートデータ保存部Ｐ６から得られた情報を元に、どちらの算出手段Ｅ１，Ｅ２を実行するかを選択する。また、主制御部Ｐ３は、算出部Ｐ２で算出されたイナーシャの変動に応じて給紙モータ６を制御する。
【００２４】
図６は本発明のシート搬送装置を備えたプリンタのプリント時における駆動動作を示すグラフである。また、図７は駆動動作の概念図である。図６および図７を用いて、本発明のシート搬送装置を備えたプリンタの駆動動作を説明する。本発明のシート搬送装置を備えたプリンタでは、プリント動作中には安定した画像を得るために、ロールシートに対して画像に影響のない範囲で、引き出されて搬送中のシートに働く張力（テンション）を調節するように給紙モータ６を制御する。前述したように、高い精度でシートＭを搬送するには、シートＭに対して一定のテンションＦ［Ｎ］をかけるように給紙モータのトルク制御を行うことが好ましい。そこで、テンションＦ［Ｎ］を発生させる為の給紙モータトルクの計算方法に関して、等速区間（Ａ３、Ａ７）と加速区間（Ａ２、Ａ６）と減速区間（Ａ４、Ａ８）に分けて説明する。
【００２５】
図６に示す等速区間（Ａ３、Ａ７）において、ロールシートに所定のテンションＦを発生させる為の給紙モータトルクをＴａ［Ｎ・ｍ］とし、ロールシート軸上に発生するトルクをＴroll［Ｎ・ｍ］とする。このとき、等速区間においてはＴａ＝Ｔroll［Ｎ・ｍ］となるため、現在のロールシート１の半径をＲ０［ｍ］とすれば、
「Ｔａ＝Ｔroll＝Ｆ×Ｒ０  ・・・（３）」
となる。尚、Ｆ［Ｎ］は負の方向の力なので、給紙モータトルクＴａ［Ｎ・ｍ］も負の方向に働くことになる。
【００２６】
次に、加速区間（Ａ２、Ａ６）と減速区間（Ａ４、Ａ８）において、所望のテンションＦ［Ｎ］を発生させる給紙モータトルクＴｂ及びＴｃ［Ｎ・ｍ］について説明する。ロールシート１のイナーシャをＪ［ｋｇ・ｍ2］とし、ロールシートから引き出されたシートの加速度をａ［ｍ／ｓ2］（加速時は正、減速時は負）とし、ロールシートの半径をＲ０［ｍ］とする。このとき、ロールシートのイナーシャＪ［ｋｇ・ｍ2］によって発生するトルク（回転の角加速度をトルクに換算した量に相当）Ｔｉ［Ｎ・ｍ］は、加速時には負、減速時には正の方向に働く為、
「Ｔｉ＝−Ｊ×ａ／Ｒ０  ・・・（４）」
となる。ここで、「ａ／Ｒ０」はロールシートの角加速度に対応している。加速／減速区間におけるロールシート軸上に発生するトルクＴroll［Ｎ・ｍ］は、イナーシャによる発生トルクＴｉ［Ｎ・ｍ］と、加速または減速区間の給紙モータトルクＴｂまたはＴｃの合算となる。したがって、
「Ｔroll＝Ｔｂ＋Ｔｉ=Ｔｂ−(Ｊ×ａ／Ｒ０)  ［ａ＞０］  ・・・（５）」
「Ｔroll＝Ｔｃ+Ｔｉ=Ｔｃ−(Ｊ×ａ／Ｒ０)  ［ａ＜０］  ・・・（６）」
として表現される。即ち、上記（３）式と（５），（６）式とにより、加速区間／減速区間の給紙モータトルクＴｂないしＴｃは、
「Ｔｂ＝Ｔroll−Ｔｉ＝（Ｆ×Ｒ０）＋（Ｊ×ａ／Ｒ０)  ［ａ＞０］・・・（７）」
「Ｔｃ＝Ｔroll−Ｔｉ＝（Ｆ×Ｒ０）＋（Ｊ×ａ／Ｒ０)  ［ａ＜０］・・・（８）」
となる。
【００２７】
上式（６）において、テンションＦ［Ｎ］は先述したように一定であることが望ましい。テンションを一定にする場合、ロールシートの加速度ａ［ｍ／ｓ2］は一定であるとすれば、加速区間／減速区間においては、イナーシャＪ［ｋｇ・ｍ2］及び半径Ｒ０に応じて給紙モータトルクＴｂとＴｃの制御が必要となることがわかる。
【００２８】
つづいて、上述のイナーシャＪ［ｋｇ・ｍ2］及び半径Ｒ０と、加速中の給紙モータトルクＴｂとの関係について説明する。ロールシート軸上の負荷トルクＴroll［Ｎ・ｍ］は、（３）式からバックテンションＦ［Ｎ］を一定に保つ為に半径Ｒ０［ｍ］に比例して大きくなる。また、イナーシャＪ［ｋｇ・ｍ2］がロールシートの半径の２乗に比例するので、（４）式よりトルクＴｉ［Ｎ・ｍ］も半径の２乗に比例する。したがって、（７）式より加速中の給紙モータトルクＴｂについても、半径Ｒ０に応じたトルク制御が行われることになる。尚、実際には、搬送精度に影響ない範囲であればテンションＦ［Ｎ］の変化は許容される。その為、Ｔroll［Ｎ・ｍ］には上限値Ｔｒ１、下限値Ｔｒ２があって、Ｔrollがこの上限値Ｔｒ１と下限値Ｔｒ２との間の範囲を維持するようにＴｂ［Ｎ・ｍ］が制御されることになる。
【００２９】
以上までの説明から、加速区間／減速区間における給紙モータトルクＴｂ［Ｎ・ｍ］またはＴｃ［Ｎ・ｍ］の制御には、イナーシャＪ［ｋｇ・ｍ2］に基づいた制御が必要であることがわかる。そこで、以下に、算出部Ｐ２で実施されるイナーシャの算出について、図２、図４及び図５を用いて述べていく。尚、図４は第１のイナーシャ算出手段Ｅ１を示した概念図であり、図５は第２のイナーシャ算出手段Ｅ２を示した概念図である。
【００３０】
算出部Ｐ２における第１のイナーシャ算出手段Ｅ１は、給紙モータ６を駆動し、給紙モータ６のトルク係数および電流と、ロールシートの角加速度とから、ロールシート１のイナーシャＪを算出する。ここで、給紙エンコーダ４から得られるロールシートの角加速度をθ"［ｒａｄ／ｓ2］とし、給紙モータ６の電流検出部１４から得られる電流をｉ［Ａ］とし、データ保存部Ｐ６に保管されている給紙モータ６のトルク係数をＫｔとする。すると、ロールシートのイナーシャＪ［ｋｇ・ｍ2］は、
「Ｊ=（Ｋｔ×ｉ）／θ"  ・・・（９）」
の関係式で表わされ、算出部Ｐ２内で上記（９）式を用いて算出される。尚、角加速度θ"［ｒａｄ／ｓ2］は、給紙エンコーダ４の回転量θ［ｒａｄ］の２階の時間微分となる。
【００３１】
つづいて、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２について説明する。第２のイナーシャ算出手段Ｅ２は、データ保存部Ｐ６に保管されているシート情報とロールサイズ検出部Ｐ１によって測定されたシート情報を基にして、イナーシャを算出する。ロールシートのイナーシャＪ［ｋｇ・ｍ2］は、予めデータ保存部Ｐ６に記憶されているロールシートの密度ρ［ｋｇ／ｍ3］や紙管径ｒｃ［ｍ］と、ロールサイズ検出部Ｐ１において検出されたロールシートの半径Ｒ０［ｍ］及び紙幅Ｂ［ｍ］を用いて、
「Ｊ＝πρＢ×（Ｒ０2−ｒｃ2）2／８  ・・・（１０）」
の関係式で表わされ、算出部Ｐ２内で上記（１０）式を用いて算出される。尚、データ保存部Ｐ６に記憶されているロールシートの密度ρ［ｋｇ／ｍ3］や紙管径ｒｃ［ｍ］などの情報は、シートの種別に複数データが保存されている。これらの情報は、ユーザーがオペレーションパネルやプリンタドライバを介して入力したシートの種別情報を基にして、逐次呼び出される。
【００３２】
次に、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２によりロールシートのイナーシャを算出するかのということについて説明する。上述したように、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１は、給紙モータ６を駆動させるため、多少スループットが低下する。ただし、所定時間でのロールシートの回転角度からイナーシャＪを直接測定するため、イナーシャの算出精度は高い。第２のイナーシャ算出手段Ｅ２は給紙モータ６を駆動させる必要はないので、スループットの低下はない。しかしながら第２のイナーシャ算出手段Ｅ２は、様々な要因で、算出されたイナーシャＪに誤差が出る場合がある。
【００３３】
例えば、ロールサイズ検出部Ｐ１はシートＭに弛みなどが無く、また搬送ローラ８がシートＭを滑ることなく搬送できるものとしてロールシートの半径を算出している。しかしながら、実際には半径の大きいロールシートの場合、搬送ローラ８とピンチローラ９の間でシートＭが滑ってしまい、「θ１・ｒ１≠θ０・ｒ０」となる恐れがある。そのため、計算された半径ｒ０に誤差が生じ、そこから計算された質量ｍに誤差が生じ、その結果イナーシャＪに誤差が生じる可能性がある。よって、紙管の半径が第１の所定量以上（例えば長さ３０ｍ巻のロールシートの場合、半径４５ｍｍ以上）までは、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によってイナーシャＪを算出する方が良い。
【００３４】
また、高温、高湿環境下では、ロールシートが吸湿することで、ロールシートの密度が予め測定した想定値から外れる可能性がある。密度が想定値から外れると、そこから計算される質量ｍに誤差が生じ、その結果、イナーシャＪに誤差が生じる可能性がある。そのため、密度が想定値から外れるような環境下（例えば温度３０℃以上かつ湿度８０％以上）であれば、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によってイナーシャＪを算出する方が良い。
【００３５】
また、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２ではシートデータ保存部Ｐ６の密度や紙管径情報を使用しなくてはならない。そのため、シートデータ保存部Ｐ６に情報が保存されていないロールシートをユーザーが使用した場合には、実際のロールシートのイナーシャとは異なる値を計算してしまう場合がある。このように、紙管径情報が実際と異なっていた場合、それを元に計算されたイナーシャＪは、実際の値から大きくずれる可能性がある。特に、巻芯近傍でその影響が顕著となり易い。そこで紙管の半径が第１の所定量より小さい第２の所定値以下（例えば半径３５ｍｍ以下）で、一度第１のイナーシャ算出手段Ｅ１を実施しイナーシャＪａを算出し、同時に第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によってイナーシャＪｂを算出し、両者の差を比較する。ＪａとＪｂとの差が非常に大きい場合、紙管径情報が実際と異なっているものと判断しても良い。これにより、正しい紙管径を算出することができる。
【００３６】
また、このように情報が保存されていなかったロールシートの情報をシートデータ保存部Ｐ６に新規に保存しておくことで、ユーザーが再び同じロールシートをシート搬送装置にセットした際、当該ロールシートの紙管径を正しい値に設定することができる。同じロールシートであるかどうかの判断は、例えばロールシートのセット時に同じロール紙かどうかをユーザーに入力してもらうなどの方法がある。
【００３７】
また、高い印刷品位を求めているユーザーに対しては、イナーシャに誤差が生じ易い第２のイナーシャ算出手段Ｅ２よりも、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１でイナーシャを算出する頻度を高めた方が良い。ユーザーが高い印刷品位を求めているかどうかは、印刷情報保存部Ｐ４に保存されている印刷モードを判断すれば分かる。上述したように、本実施例では印刷モードは４段階に分かれている。印刷モード４では最も高精細な印刷が行え、パネル上では「最高」と表示される。以下印刷モード３は「きれい」、モード２は「標準」、モード１は「はやい」と表示される。すなわち、印刷モードが高い場合には第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によるイナーシャの算出頻度を高めた方が良い。
【００３８】
ユーザーが高い印刷品位を求めているかどうかを知る別の方法として、給紙されたシートの種類によって判断する方法がある。上述したように、シートの種類によってシートレベルが３段階で決められており、シートレベルが高いほどインクのドット径の再現性が高く、高精細な印刷が可能である。すなわち、シートレベルが高い場合には第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によるイナーシャの算出頻度を高めた方が良い。
【００３９】
その他に、高い印刷品位をユーザーが求めているかどうかの判断として用いられる方法があれば、その方法を元にして、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によるイナーシャ算出の頻度を高めるという判断を行ってもよい。
【００４０】
図８〜図１２は本実施例のプリンタにおける印刷動作のフローチャートを示している。図８は、印刷モードに応じてどちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２でイナーシャを測定するかについて判断する場合のフローチャートである。ロールシートがシート搬送装置に給紙される（Ｓ００１）と、ロールシートの半径を搬送エンコーダ１０と給紙エンコーダ４の回転量の比率とから検出する。さらに主走査方向に移動可能な光学式のセンサによりシートの両端部を検出することにより紙幅を検出する（Ｓ００２）。その後、印刷情報保存部に保存された印刷モードを読み取る（Ｓ００３）。印刷モードが「きれい」以上であった場合（Ｓ００４）、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ００５）。印刷モードが「きれい」未満であった場合、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ００６）。イナーシャの算出が終了したら、前述したように、プリント時にロールシートに所望のテンションをかけるように、算出されたイナーシャの値に応じて給紙モータ６を制御する。なお、シート搬送装置は、図８に示すような処理を行うプログラムが記憶されたメモリ（判定部）を有していて良い。
【００４１】
高い印刷品質を求めているユーザーに対しては、シートの搬送精度をより向上させることが必要である。図８に示すフローチャートでは、印刷モードの種類に応じて、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２でイナーシャを算出するかを切り替える。すなわちユーザーが高い印刷品質を求めている場合には、シートの搬送精度の向上のために第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりイナーシャを算出し、それ以外の場合にはスループットの向上のために第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりイナーシャを算出する。
【００４２】
つまり、給紙モータ６を駆動してロールシートの回転運動からイナーシャを直接算出する第１のイナーシャ算出手段Ｅ１を必要とされる場合にだけ実行するように、適宜イナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２を切り替える。これにより、スループットの低下を抑制しつつ搬送精度の向上を行うことができる。
【００４３】
図９は、ロールシートの紙種に応じて、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２でイナーシャを算出するかを判断する場合のフローチャートである。ロールシートがシート搬送装置に給紙される（Ｓ１０１）と、ロールシートの半径および紙幅を検出する（Ｓ１０２）。その後、シートデータ保存部Ｐ６に保存されたシートモード（シートの種類などの情報）を読み取る（Ｓ１０３）。シートモードが「３」、すなわち高品位のシート種類であった場合（Ｓ１０４）、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりイナーシャを算出する（Ｓ１０５）。シートモードが「３」でなかった場合、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりイナーシャを実行する（Ｓ１０６）。イナーシャの算出が終了したら前述したように、プリント時に所望のテンションをかけるように、算出されたイナーシャの値に応じて給紙モータ６を制御する。なお、シート搬送装置は、図９に示すような処理を行うプログラムが記憶されたメモリ（判定部）を有していて良い。
【００４４】
このように、ロールシートの種類に応じて、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２でイナーシャを算出するかを切り替える。これにより、高品位のシートを使用する場合には搬送精度の向上のため第１のイナーシャ算出手段を利用し、それ以外の場合にはスループットの向上のため第２のイナーシャ算出手段を利用する。これにより、スループットの低下を抑制しつつ搬送精度の向上を行うことができる。
【００４５】
図１０は、温度と湿度に応じて、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２でイナーシャを算出するかを判断する場合のフローチャートである。ロールシートが給紙される（Ｓ２０１）と、ロールシートの半径および紙幅を検出する（Ｓ２０２）。その後、温湿度検出部Ｐ５で温度と湿度を検出する（Ｓ２０３）。例えば温度が３０℃以上かつ湿度が８０％以上であった場合（Ｓ２０４）、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ２０５）。温度が３０℃未満もしくは湿度が８０％未満であった場合、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりイナーシャを算出する（Ｓ２０６）。イナーシャの算出が終了したら、前述したように、プリント時に所望のテンションをかけるように、イナーシャの値に応じて給紙モータ６を制御する。なお、シート搬送装置は、図１０に示すような処理を行うプログラムが記憶されたメモリ（判定部）を有していて良い。
【００４６】
温度や湿度などの環境の変化によってロールシートが吸湿することで、ロールシートの密度が想定値から外れる可能性がある。密度が想定値から外れると、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２により（１０）式に基づいて算出されたイナーシャの値に誤差が生じ、それを元に制御した給紙モータ６のトルク制御にも誤差が生じ、シートの搬送精度の向上が見込めない可能性がある。図１０に示すフローチャートでは、ロールシートの温度および湿度が所定値を超えた場合に、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャを算出する。すなわち、ロールシートの密度が想定値から外れる可能性の高い環境の場合に、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１を利用して、イナーシャの算出精度を向上させる。その他の場合にはスループットの向上のために第２のイナーシャ算出手段Ｅ２を利用する。これにより、スループットの低下を抑制しつつ搬送精度の向上を行うことができる。
【００４７】
図１１は、ロールシートの半径に応じて、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２でイナーシャを算出するかを判断する場合のフローチャートである。ロールシートが給紙される（Ｓ３０１）と、ロールシートの半径および紙幅を検出する（Ｓ３０２）。半径が例えば４５ｍｍ以上であった場合（Ｓ３０３）、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ３０４）。その後、給紙モータ６を駆動させて給紙ローラを動作させ、ロールシートの角加速度θ"を算出する（Ｓ３０５）。半径が４５ｍｍ未満であった場合、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ３０６）。イナーシャの算出が終了したら、前述したように、プリント時に所望のテンションをかけるように、算出されたイナーシャの値に応じて給紙モータ６を制御する。なお、シート搬送装置は、図１１に示すような処理を行うプログラムが記憶されたメモリ（判定部）を有していて良い。
【００４８】
ロールシートの半径が大きい場合、ロールシートの半径の測定方法によっては、外乱等によって半径の測定精度が低下する可能性がある。半径に誤差が生じると、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２により（１０）式に基づいて算出されたイナーシャの値に誤差が生じ、それを元に給紙モータ６を制御してしまうため、想定していた搬送精度の向上が見込めない可能性がある。図１１に示すフリーチャートでは、ロールシートの半径が第１の所定値を超えた場合に、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャを算出する。すなわち、ロールシートの半径の測定値が想定から外れる可能性の高い状態の場合に、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１を利用して、イナーシャの算出精度を向上させる。その他の場合にはスループットの向上のために第２のイナーシャ算出手段Ｅ２を利用する。これにより、スループットの低下を抑制しつつ搬送精度の向上を行うことができる。
【００４９】
図１２は、巻芯付近でイナーシャ測定動作を実施するかを判断し、紙管を判定する場合のフローチャートである。ロールシートが給紙される（Ｓ４０１）と、ロールシートの半径および紙幅を検出する（Ｓ４０２）。半径が３５ｍｍ未満であった場合（Ｓ４０３）、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャＪａを算出する（Ｓ４０４）。続いて、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりロールシートのイナーシャＪｂを算出する（Ｓ４０５）。ＪａとＪｂを比較し、ほぼ同じであった場合（Ｓ４０６）、イナーシャの算出を終了し、プリント時に所望のテンションをかけるようにイナーシャに応じて給紙モータ６を制御する。ＪａとＪｂに所定値以上の差があった場合、シートデータ保存部Ｐ６の紙管径を更新する（Ｓ４０７）。半径が３５ｍｍ以上であった場合、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりロールシートのイナーシャを算出し（Ｓ４０８）、その値に基づいて給紙モータ６を制御する。なお、シート搬送装置は、図１２に示すような処理を行うプログラムが記憶されたメモリ（判定部）を有していて良い。
【００５０】
ユーザーによってセットされたロールシートの紙管径が分からない場合、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりロールシートのイナーシャを算出しようとすると、それを元にした給紙モータ６のトルク制御によりシートの搬送精度が低下する懸念がある。特に、ロールシートの残量が減ってロールシートの半径が巻芯近傍になっている場合にその影響が顕著となり易い。図１２に示すフローチャートでは、ロールシートの半径を測定する半径測定手段によって検出されたロールシートの半径が、第２の所定値以下になった場合に、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャを算出する。すなわち、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によるイナーシャの算出に誤差が生じ易く、搬送精度の低下が懸念される場合にのみ、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりイナーシャを算出する。これにより、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１を必要とされる場合にだけ実行することができるため、スループットの低下を抑制しつつ搬送精度の向上を行うことができる。
【００５１】
なお、図１２に示すフローチャートは、図１１に示すフローチャートと組み合わせて実施することもでき、単独で実施することもできる。図１１に示すフローチャートと組み合わせる場合、ロールシートの半径が、第１の所定値を超えた場合、および当該第１の所定値よりも小さい第２の所定値以下になった場合に、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャを算出すれば良い。
【００５２】
（第２の実施形態）
実施例１では、ある一つの閾値に基づいて、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１と第２のイナーシャ算出手段Ｅ２とを切り替える場合を示したが、複数の閾値に基づいて第１のイナーシャ算出手段Ｅ１と第２のイナーシャ算出手段Ｅ２とを切り替えることもできる。
【００５３】
図１３は、本実施例のプリンタにおける印刷動作のフローチャートを示している。図１３は同じ画像を連続して印刷する場合であり、印刷モードに応じて、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２でイナーシャを算出するかを判断するフローチャートである。ロールシートが給紙される（Ｓ５０１）と、ロールシートの半径を搬送エンコーダ１０と給紙エンコーダ４の回転量の比率から検出し、さらに主走査方向に移動可能な光学式センサによりシートの両端部を検出して紙幅を検出する（Ｓ５０２）。その後、印刷情報保存部に保存された印刷モードを読み取る（Ｓ５０３）。印刷モードが「３」（「きれい」）以上であった場合（Ｓ５０４）、毎回の印刷前に第１のイナーシャ算出手段Ｅ１でロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ５０５）。印刷モードが「３」未満であった場合、次に印刷モードが「２」（「標準」）以上であるかどうかを判断し（Ｓ５０６）、２以上であった場合は、１枚目の印刷の前にのみに第１のイナーシャ算出手段Ｅ１でロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ５０７）。印刷モードが「２」未満であった場合には、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２でロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ５０８）。イナーシャの算出が終了したら、前述したように、プリント時に所望のテンションをかけるようにイナーシャに応じて給紙モータ６を制御する。なお、シート搬送装置は、図１３に示すような処理を行うプログラムが記憶されたメモリ（判定部）を有していて良い。
【００５４】
このフローチャートでは、印刷モードを複数の閾値に分けて当該複数の閾値に応じて、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２を用いるかを判定する処理を有している。その他にも実施例１に示したようなシート種類、半径、温度および湿度等でも、同じように複数の閾値に分けて動作を行うことが可能である。本実施形態によれば、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１をより細かく必要とされる場合に実行することができるようになるため、スループットの低下を抑制しつつ搬送精度の向上を行うことができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
第１および第２の実施形態では、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１の実施タイミングを単一の要因で判断していたが、複数の要因を組み合わせて第１のイナーシャ算出手段Ｅ１の実施タイミングを判断することもできる。図１４は、本実施例のプリンタの第１のイナーシャ算出手段Ｅ１の実施タイミングを、印刷モードとロールシートの半径の値とから判断するためのテーブルである。このテーブルは、印刷モードとロールシートの半径の値に応じて、３つの領域Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３に分けられている。このテーブルは算出部Ｐ２に保存されている。
【００５６】
図１５は、本実施例のプリンタにおける印刷動作のフローチャートを示している。図１５は同じ画像を連続して印刷する場合であって、印刷モードとロールシートの半径の値とに応じて、どちらのイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２によりイナーシャを算出するかを判定するフローチャートである。ロールシートが給紙される（Ｓ６０１）と、ロールシートの半径を搬送エンコーダ１０と給紙エンコーダ４の回転量の比率から検出し、さらに主走査方向に移動可能な光学式センサによりシートの両端を検出して紙幅を検出する（Ｓ６０２）。その後、印刷情報保存部に保存された印刷モードを読み取る（Ｓ６０３）。そして、印刷モードとロールシートの半径とを、算出部Ｐ２に保存されているテーブル（図１４参照）に照らし合わせ、印刷モードとロールシートの半径とから決まる現在の領域ＺＸがテーブル中のどの領域Ｚ１〜Ｚ３に属するかを判断する（Ｓ６０４）。なお、シート搬送装置は、図１４に示すようなテーブルおよび図１５に示すような処理を行うプログラムが記憶されたメモリ（判定部）を有していて良い。
【００５７】
現在の領域ＺＸがテーブル中の領域Ｚ１に属している場合（Ｓ６０５）、毎回の印刷前に第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によりロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ６０６）。現在の領域ＺＸがテーブル中の領域Ｚ１に属していない場合、次に、現在の領域ＺＸがテーブル中の領域Ｚ２に属しているかどうかを判断する（Ｓ６０７）。Ｚ２に属していた場合は、１枚目の印刷前のみに第１のイナーシャ算出手段Ｅ１でロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ６０８）。現在の領域ＺＸがテーブル中の領域Ｚ２にも属していなかった場合、第２のイナーシャ算出手段Ｅ２によりロールシートのイナーシャを算出する（Ｓ６０９）。イナーシャの算出が終了したら、前述したように、プリント時に所望のテンションをかけるようにイナーシャに応じて給紙モータ６を制御する。
【００５８】
図１５に示すフローチャートでは、印刷モードとロールシートの半径とを用いて、これらの値を複数の領域に分けて、当該領域に応じてイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２を切り替える場合を示している。しかしながら、その他にも第１の実施形態に示したように、シート種類や温度および湿度等の複数の要素を用いて、同じようにイナーシャ算出手段Ｅ１，Ｅ２を切り替えても良い。
【００５９】
本実施形態によれば、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１によるロールシートのイナーシャの算出が必要であるか否かを、複数の要素を用いて判断することができる。そのため、第１のイナーシャ算出手段Ｅ１をより細かく必要とされる場合にだけ実行することができ、その他の場合には第２のイナーシャ算出手段Ｅ２を利用することで、スループットの低下を抑制しつつ搬送精度の向上を行うことができる。
【符号の説明】
【００６０】
Ｍ    シート
１    ロールシート
６    給紙モータ（第１の駆動源）
１２  搬送モータ（第２の駆動源）
Ｐ３    制御部
Ｅ１    第１のイナーシャ算出手段
Ｅ２    第２のイナーシャ算出手段
【図１】
0005839982.tif 000002
【図２】
0005839982.tif 000003
【図３】
0005839982.tif 000004
【図４】
0005839982.tif 000005
【図５】
0005839982.tif 000006
【図６】
0005839982.tif 000007
【図７】
0005839982.tif 000008
【図８】
0005839982.tif 000009
【図９】
0005839982.tif 000010
【図１０】
0005839982.tif 000011
【図１１】
0005839982.tif 000012
【図１２】
0005839982.tif 000013
【図１３】
0005839982.tif 000014
【図１５】
0005839982.tif 000015
【図１４】
0005839982.tif 000016