(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙がロール状に巻かれたロール紙を給紙し、前記給紙したロール紙を間欠搬送して記録を行なう記録装置であって、
前記ロール紙からの給紙のために前記ロール紙を回転させる給紙モータと、
前記給紙モータをＰＷＭ駆動する駆動回路と、
前記給紙モータに供給される電流を検出する検出回路と、
前記ロール紙の搬送条件によって計算されるトルクに基づいたＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量とを決定するファームウェアで構成される決定手段と、
前記決定手段により決定されたＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量とに基づいてＰＷＭ駆動信号を生成して、前記駆動回路に前記ＰＷＭ駆動信号を与える制御手段と、
前記検出回路により検出された検出電流値と前記トルクに基づいた電流目標値とを比較し、該比較から得られる判断結果の履歴を保存し、前記判断結果の平均的な結果を前記決定手段にフィードバックするフィードバック手段とを有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出回路により検出された検出電流値と前記トルクに基づいた電流目標値とを比較し、該比較から得られる判断結果に基づいて、前記駆動回路に与えるＰＷＭ駆動信号を調整する制御手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記給紙された前記ロール紙の端部を挟み、前記ロール紙を搬送する搬送ローラと、
前記搬送ローラを回転させる搬送モータとをさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記制御手段に設けられたレジスタに設定される前記ＰＷＭ周期と前記ＰＷＭ追従量を予め定められた更新周期で変更することを特徴とする請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
前記ＰＷＭ周期は前記給紙モータの駆動のための使用電流値の大小に従って決定され、
前記ＰＷＭ追従量は前記使用電流値の大小と前記使用電流値の変化量とに基づいて決定されることを特徴とする請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
前記ＰＷＭ周期と前記ＰＷＭ追従量を、テーブルで保持することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項７】
前記ロール紙を停止状態から加速し、定速の状態に遷移させ、さらに、減速して停止するまでの前記間欠搬送における搬送の動作において、前記加速時と前記減速時には、前記ＰＷＭ周期に大きな値を与え、前記定速の状態では前記ＰＷＭ周期に小さな値を与え、
前記使用電流値の変化量が大きな場合には前記ＰＷＭ追従量に大きな値を与え、前記使用電流値の変化量が小さな場合には前記ＰＷＭ追従量に小さな値を与えることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項８】
前記ＰＷＭ追従量は前記ＰＷＭ駆動信号のデューティ比の調整量であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項９】
用紙がロール状に巻かれたロール紙と前記ロール紙からの給紙のために前記ロール紙を回転させる給紙モータと前記給紙モータをＰＷＭ駆動する駆動回路とを備え、前記給紙したロール紙を間欠搬送して記録を行なう記録装置のロール紙搬送の制御方法であって、
前記給紙モータに供給される電流を検出する検出工程と、
ファームウェアにより前記ロール紙の搬送条件によって計算されるトルクに基づいたＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量とを決定する決定工程と、
前記決定工程において決定されたＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量とに基づいてＰＷＭ駆動信号を生成して、前記駆動回路に前記ＰＷＭ駆動信号を与える制御工程と、
前記検出工程において検出された検出電流値と前記トルクに基づいた電流目標値とを比較し、該比較から得られる判断結果の履歴を保存し、前記判断結果の平均的な結果を前記決定工程にフィードバックするフィードバック工程とを有することを特徴とするロール紙搬送の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置及びロール紙搬送の制御方法に関する。本発明は、特に、給紙モータを電流指定型の駆動回路により駆動してロール紙の搬送制御を行なう記録装置及びその装置におけるロール紙の搬送制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録装置の中には、用紙サイズがＡ２以上の大判のものを用いるタイプがある。このタイプの記録装置では、シート紙以外にロール紙（以下、用紙が巻回されたロール部分をロール紙とし、ロール紙から引き出される部分を用紙部とする）を利用することが多い。ロール紙からの用紙部の引き出しは搬送ローラを回転させることによって行われている。しかしながら、ロール紙は重量が重いため、そのロール紙を引き出すためには大きな力が必要である。そのため、搬送ローラを駆動する搬送モータの駆動力だけを用いるとロール紙の端部が引っ張られるが、ロール紙そのものは重量があるため回転せず、その結果、用紙が破断する等の可能性がある。そこで、ロール紙を回転させるために、搬送モータとは別にロール紙モータを設け、搬送モータと共にロール紙モータを駆動させて、用紙部を引き出すようにしている装置が開発されている。
【０００３】
ロール紙モータはロール紙へ与えるトルクを厳密に設定できることが求められる。その為、記録装置などの駆動回路として一般的に使用されているＰＷＭ駆動方式による電圧指定方式の駆動回路ではなく、ロール紙モータに通電される電流値が保証される電流指定型の駆動回路が必要になる。電流指定型の駆動回路では、ロール紙モータに通電されている電流値を検出する電流検出部を備え、その値を基に、所望の電流が流れるように駆動回路に引加する電圧を調整する。これにより、ロール紙モータに印加される電流値を補償する電流フィードバック部が構成される。
【０００４】
モータに通電された電流値の検出部を有し、モータに印加する電圧値を調整するものとして、例えば、特許文献１に開示されているものが知られている。これは、モータに印加する電圧値をＰＷＭにより与える構成で、ＰＷＭ周期が小さな場合には、駆動回路でのスイッチング時の電流損失が大きくなることを防止している。その為に、電流検出結果と予め設定された値とを比較し、現在の電流が設定値以上を示す場合には、ＰＷＭ周期を大きなものに変更することで、スイッチングの回数を減らし、電流損失を小さくしている。
【０００５】
さて、電流指定型のモータ駆動回路で重視される要素として、その時間応答性がある。その駆動回路内のブリッジ回路に印加する電圧値をＰＷＭ駆動信号で与えブリッジ回路のトランジスタをスイッチングしつつ電流印加方向を変化させ、電流指定値と電流検出部の出力値を比較し所望の電流に一致するようＰＷＭ駆動信号を調整する構成を検討する。
【０００６】
このような構成を前提とした場合、電流の最大値を決定する構成要素としては、駆動回路全体に与える駆動電圧、ＰＷＭ駆動信号の周期とモータコイルの時定数の影響による電流上昇時との関係が考えられる。駆動電流が大きな値を示す条件としては、駆動電圧が大きな値を示すことや、ＰＷＭ周期の小さな値をとることでモータコイル時定数の影響を小さくすることが考えられる。この駆動電圧値を大きくする際の弊害としては、高圧素子が必要になることで製造コストが増加することが考えられる。ＰＷＭ周期を大きな値に設定することの弊害としては、スイッチング時の音が可聴域に入ってくることで、ユーザに不快感を与えてしまうことが考えられる。
【０００７】
そのため、ＰＷＭ周期を大きな値を設定することで最大電流値を向上させる際には、最大電流に大きな値が必要になるときのみＰＷＭ周期を小さくするといった、ＰＷＭ周期を変更する構成とともに駆動回路を構成する必要がある。
【０００８】
このようなＰＷＭ周期の変更構成を有したものが特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−２５３５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
さて、特許文献１に開示された構成は、モータに発生させる電流に相当した電圧値（ＰＷＭ駆動信号のＤＵＴＹ比）を予測的に決定して印加する構成である。しかしながら、この構成は、電流フィードバックに対応した構成ではないため、モータの状態が様々に変化する（ＰＷＭ駆動信号の印加方向に対して正転、逆転、ロック状態）状態の中で発生電流を保証できるものではない。また、ＰＷＭ周期を変更した際には、同じＰＷＭのＤＵＴＹ比でも実際に発生する電流値は増加するため、モータが発生するトルクも変化することになり、所望のトルクをモータに発生させることは困難である。
【００１１】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、簡単な構成でロール紙搬送時の様々な搬送条件に応じて給紙モータを駆動する電流を安定的に追従させ発生させ、正確な搬送を行なう記録装置とその装置のロール紙搬送の制御方法と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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明の記録装置は、次のような構成からなる。
【００１３】
即ち、用紙がロール状に巻かれたロール紙を給紙し、前記給紙したロール紙を間欠搬送して記録を行なう記録装置であって、前記ロール紙からの給紙のために前記ロール紙を回転させる給紙モータと、前記給紙モータをＰＷＭ駆動する駆動回路と、前記給紙モータに供給される電流を検出する検出回路と、前記ロール紙の搬送条件によって計算されるトルクに基づいたＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量とを決定するファームウェアで構成される決定手段と、前記決定手段により決定されたＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量とに基づいてＰＷＭ駆動信号を生成して、前記駆動回路に前記ＰＷＭ駆動信号を与える制御手段と、前記検出回路により検出された検出電流値と前記トルクに基づいた電流目標値とを比較し、該比較から得られる判断結果の履歴を保存し、前記判断結果の平均的な結果を前記決定手段にフィードバックするフィードバック手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
また本発明を別の側面から見れば、用紙がロール状に巻かれたロール紙と前記ロール紙からの給紙のために前記ロール紙を回転させる給紙モータと前記給紙モータをＰＷＭ駆動する駆動回路とを備え、前記給紙したロール紙を間欠搬送して記録を行なう記録装置のロール紙搬送の制御方法であって、前記給紙モータに供給される電流を検出する検出工程と、ファームウェアにより前記ロール紙の搬送条件によって計算されるトルクに基づいたＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量とを決定する決定工程と、前記決定工程において決定されたＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量とに基づいてＰＷＭ駆動信号を生成して、前記駆動回路に前記ＰＷＭ駆動信号を与える制御工程と、前記検出工程において検出された検出電流値と前記トルクに基づいた電流目標値とを比較し、該比較から得られる判断結果の履歴を保存し、前記判断結果の平均的な結果を前記決定工程にフィードバックするフィードバック工程とを有することを特徴とするロール紙搬送の制御方法を備える。
【発明の効果】
【００１５】
従って本発明によれば、ロール紙の搬送条件に基づいたＰＷＭ周期やＰＷＭ追従量に応じて給紙モータを駆動するＰＷＭ駆動信号を調整したり、計測した給紙モータに供給された電流値を電流目標値と比較し、その比較結果からＰＷＭ駆動信号を調整する。これにより、給紙モータを駆動するためのＰＷＭ駆動信号を状況に応じて変化させることができるので、安定的に給紙モータを駆動することができるという効果がある。
【００１６】
また、ファームウェアによりロール紙の搬送条件に基づいたＰＷＭ周期やＰＷＭ追従量を決定するので、装置の構成が簡単になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の代表的な実施例であるインクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１におけるロール紙のスプール部の構成を示した斜視図である。
【図３】図１に示したロール紙の給紙機構を備えた記録装置の概略構成を示す側断面図である。
【図４】ロール紙搬送機構の構成を模式的に示す上面図である。
【図５】ロール紙搬送機構のＬＦローラとロール紙で発生するトルク、及び、搬送速度等の関係を示す図である。
【図６】ＬＦローラとロール紙と間の用紙にかかるトルクＴpapが一定になるように給紙モータが駆動された場合のロール紙Ｒの駆動トルクＴrollの時間変化を示した図である。
【図７】図６で説明した給紙モータの発生電流に相当するロール紙の駆動トルクＴrollを実現するための電流指定型駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図８】図７で説明した電流指定型駆動回路を実際の搬送駆動のタイミングに合わせて駆動する際のＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量の時間変化の例を示すタイミングチャートである。
【図９】図７で説明した電流指定型駆動回路を実際の搬送駆動のタイミングに合わせて駆動する際のＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量を決定するＰＷＭ設定値判断部のテーブルの例を示す図である。
【図１０】他の実施例に従う電流指定型駆動回路の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下添付図面を参照して本発明の好適な実施例について、さらに具体的かつ詳細に説明する。なお、既に説明した部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【００１９】
なお、この明細書において、「記録」（「プリント」という場合もある）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わない。また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成する、または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００２０】
図１は本発明の代表的な実施例であるロール紙の給紙機構を備えたインクジェット記録装置（以下、記録装置）の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１におけるロール紙のスプール部の構成を示した斜視図である。図３は、図１に示したロール紙の給紙機構を備えた記録装置の概略構成を示す側断面図である。
【００２１】
まず、記録媒体であるロール紙のセット操作について説明する。
【００２２】
この実施例では記録媒体として、ロール状に巻かれた連続紙であるロール紙Ｒが用いられる。図２に示す斜視図のように、ロール紙Ｒは、巻き中心にある紙管Ｓにスプールシャフト３２を貫通させる。スプールシャフト３２上に配置された基準側ロール紙ホルダ３０の装填部２８が紙管Ｓの内壁に対して半径方向への弾性力によって食い込むことで固定保持される。尚、基準側ロール紙ホルダ３０はスプールシャフト３２に関して回転しないように固定されている。
【００２３】
さらに、ロール紙Ｒを挟み込むように、基準側ロール紙ホルダ３０の反対側から非基準側ロール紙ホルダ３１をスプールシャフト３２に通して、紙管Ｓにセットする。尚、非基準側ロール紙ホルダ３１にも装填部２９があり、半径方向への弾性力を伴って紙管Ｓに対して固定保持される。そして、図１に示すようにスプールシャフト３２の両端を記録装置の本体部１で回動自在に支持することによって、ロール紙Ｒも回動自在に保持される。以下の説明では、ロール紙Ｒの先端部をＲpとして説明する。
【００２４】
次に、給紙動作について説明する。
【００２５】
図３に示す位置にセットされたロール紙Ｒの先端部Ｒpは、ユーザによって搬送口２へと導かれる。そして、ユーザがロール紙Ｒを半時計回転（ＣＣＷ）方向へと回転させることで、ロール紙Ｒの先端部Ｒpは搬送路を通って下流へと送られていく。搬送路の途中には、反射型の用紙検知センサが設けられており、ロール紙Ｒの先端部Ｒpの通過を検知すると、搬送ローラ（ＬＦローラ）９は、搬送モータ（ＬＦモータ）８により用紙搬送方向であるＣＣＷ方向に回転を開始する。
【００２６】
引き続きユーザによって下流へと送られたロール紙Ｒの先端部Ｒpは、ＬＦローラ対９、１０のニップ部まで到達し、用紙はＬＦローラ対９、１０に挟まれた状態でプラテン１９上へと搬送される。この際、キャリッジ１２に搭載された端部検知センサ４２によって用紙の通紙検知が行われ、確実に用紙がプラテン上まで届いていることを確認する。尚、以降の動作では、ＬＦローラ対９、１０によって自動で用紙搬送が行われるので、この時点でユーザは手をロール紙から離すことになる。
【００２７】
続いて、プラテン１９まで搬送されたロール紙Ｒに対する画像形成について説明する。
【００２８】
記録装置の本体部１には、図１において破線３によって囲まれた画像記録部が備えられている。画像記録部３はインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッド）１１と、記録ヘッド１１を載置するキャリッジ１２と、記録ヘッド１１に対向して設けられたプラテン１９とによって構成されている。
【００２９】
記録ヘッド１１は記録面に対向した面において、ロール紙の搬送方向に複数のノズル列（不図示）を備え、ノズル列ごとに異なる色のインクを吐出する。尚、記録ヘッド１１には各色のノズルに対して各々のインク供給チューブ１３を介してインクタンク１４より各色のインクが供給される。また、キャリッジ１２は、本体部１のフレーム１５に両端部が固定され互いに平行に配置されたガイドシャフト１６とガイドレール（不図示）に沿って摺動可能に支持されている。
【００３０】
そして、画像記録部３まで搬送されたロール紙に向け、キャリッジ１２を往復移動させながら記録ヘッド１１よりインクを吐出することにより、ロール紙に画像が記録される。キャリッジ１２の往路走査または復路走査による１ライン分の走査により画像を記録すると、ロール紙をＬＦローラ対９、１０により搬送方向に所定ピッチだけ搬送し、キャリッジ１２を再び移動させて次のラインの画像記録を行う。このようにロール紙の間欠搬送を繰り返してロール紙に対して１頁分の画像を記録し、記録の終了した部分は排紙トレイ２２へとに搬送される。そして、画像記録が終了すると、ロール紙はＬＦローラ対９、１０により所定の切断位置まで搬送され、カッタ２１によって切断される。
【００３１】
以上がロール紙のセットから排紙までの一連の流れである。
【００３２】
図４は、ロール紙搬送機構の構成を模式的に示す上面図である。ロール紙搬送機構にはロール紙Ｒに駆動力を付与する給紙モータ３４、給紙モータ３４の駆動力をスプールシャフト３２に伝達するギア列３５〜３７、給紙エンコーダ３８を備える。この構成により、スプールシャフト３２が回転することでロール紙Ｒも回転し、用紙がＬＦローラ対９、１０へ送られる。
【００３３】
図５はロール紙搬送機構のＬＦローラ９、ロール紙Ｒでの発生するトルク、及び、搬送速度等の関係を示す図である。図５では、ＬＦローラ９の駆動トルクをＴlf、ロール紙Ｒの駆動トルクをＴroll、ＬＦローラ９とロール紙Ｒとの間の用紙にかかるトルクをＴpap、ＬＦローラの搬送速度をＶlf、ロール紙搬送速度をＶroll、用紙搬送速度をＶpapとして表わす。なお、ＬＦローラの搬送速度Ｖlfとロール紙Ｒの搬送速度Ｖrollとは、円周上の速度である。ロール紙Ｒの駆動トルクＴrollは、ロール紙Ｒの量が多いほど大きく、ロール紙の巻き量が少なくなるほど小さくなる。
【００３４】
さらに、回転系の力となるトルク、Ｔlf、Ｔrollの回転方向は図中、矢印ＣＣＷ、ＣＷであらわした方向となる。Ｔpap、Ｖlf、Ｖroll、Ｖpapについては図中矢印の方向が正値となる。以下説明する波形図の力関係においては、図５に示した方向を基準として説明する。
【００３５】
図６はＬＦローラとロール紙と間の用紙にかかるトルクＴpapが一定になるように給紙モータが駆動された場合の、ロール紙Ｒの駆動トルクＴrollの時間変化を示した図である。
【００３６】
ＬＦローラの搬送速度Ｖlf（図６（ａ））は、停止状態から、加速領域（時刻０−Ａ）、定速領域（時刻Ａ−Ｂ）、減速領域（時刻Ｂ−Ｃ）、再び停止状態へと遷移し、夫々対応した波形となる。
【００３７】
ＬＦローラの駆動トルクＴlf（図６（ｂ））は、定速領域を動作する為の定常トルクを基準として、加速領域においては加速トルクが加算され、減速領域においては減速トルクが加算された波形となる。トルクＴlfは基本的には、ロール紙を搬送するためにＣＣＷ値となる。
【００３８】
ここで、給紙モータの発生電流に相当するロール紙の駆動トルクＴroll（図６（ｃ））の時間変化について説明する。
【００３９】
・定速領域
定速領域においては、ロール紙の慣性力成分の影響は発生しないので、負荷力に相当するトルク設定値が負荷トルクとして設定される。ロール紙Ｒの駆動トルクＴrollは、基本的にはＴlfからみた場合には負荷となる値であり、基本的にはＴlfとは逆方向になるＣＷ方向に負荷力に相当する負荷トルクが設定される。ただし、発生させたいトルクＴpapが、ロール紙の駆動機構が元来持っているメカ負荷よりも小さな場合には、負荷トルクがＣＣＷ方向に設定されることもありうる。
【００４０】
・加速領域
停止からの加速時にはロール紙を加速するためロール紙加速慣性力が必要であり、定速区間と同じ負荷トルクのみではロール紙慣性力に相当する負荷が発生することになる。その為、ロール紙慣性力加速トルクに相当するＴrollトルクを、負荷トルクに加算することで、負荷トルク以外の負荷を抑制することが見込まれる。
【００４１】
・減速時
減速時にはロール紙を減速するためロール紙減速慣性力が必要であり、定速区間と同じ負荷トルクのみでは、ロール紙慣性力に相当する負荷が発生することで、過剰に弛みが発生することになる。その為、ロール慣性力減速トルクに相当するＴrollトルクを負荷トルクに加算することで、ロール紙の減速動作を、ＬＦの動作に協調することが可能になり、余分な弛みの発生を抑制できる。（減速時の加速度は負値を示し、ロール紙慣性力減速トルク値もＣＷ値を示すものとなる。）この力はＬＦに対し負荷を大きくする方向となるＣＷ側のものとなり、負荷トルクを基準としてＣＷ側にＴroll値を変化させるものとなる。
【００４２】
このようなロール紙の駆動トルクＴrollを給紙モータに電流値として発生させることでロール紙起因の負荷変動を抑制し、一定のトルクＴpap（図６（ｄ））を実現することが可能になる。
【００４３】
図７は、図６で説明した給紙モータの発生電流に相当するロール紙の駆動トルクＴrollを実現するための電流指定型駆動回路の構成を示すブロック図である。
【００４４】
図７に示されるように、ＬＦ制御部５２からの制御情報により駆動回路５１はＬＦモータ８を駆動する。ＬＦモータ８は、ＬＦローラ９を駆動する駆動源となる。また、ＣＰＵ４３がＬＦ制御部５２を制御する。なお、この実施例では、ＬＦモータの駆動制御ではなく、給紙モータの駆動制御に特徴があるので、ＬＦモータの駆動制御については詳細は省略する。
【００４５】
図７に示されるように、駆動回路４０は給紙モータ３４を駆動する。駆動回路４０の構成は様々なものが考えられるが、ここでは一般的なＨブリッジ型のものであり、そのブリッジ回路のトランジスタにＰＷＭ駆動信号（ＤPWM）が入力され、通電方向が切り替えつつ動作するものを想定している。駆動回路４０と給紙モータ３４との間にモータ電流を検出するための電流検出回路４１が設けられ、その検出電流値を電圧値に変換して発生電流検出値（ＩDETECT）として出力する。
【００４６】
給紙モータ３４に発生させる電流値はＣＰＵ４３により実行されるファームウェアのトルク計算部４４より計算されて指定される。そして、発生トルクに相当する電流値がＤ／Ａ回路（不図示）などを経て電流目標値（ＩTARGET）となる目標電圧が出力される。電流比較部４６は、電流目標値（ＩTARGET）と発生電流検出値（ＩDETECT）を比較する。そして、現在の検出電流が電流目標値より大きいか小さいかを判断して、その判断結果をＰＷＭ調整方向値（ＡPWM）として出力する。
【００４７】
電流制御部４８は、ＰＷＭ調整方向値ＡPWMを基にして、前回のＰＷＭ駆動信号（ＤPWM）のデューティ比に対して増減すべき方向を判断する。その結果、今回のＰＷＭ駆動信号（ＤPWM）を決定し、駆動回路４０に新たな駆動信号を出力する。この一連の回路構成が電流フィードバック部になる。
【００４８】
電流制御部４８によるＰＷＭ駆動信号（ＤPWM）の更新を電流値の安定性を確保するために１０〜３０ＫＨｚ周期で行うことが望ましく、この実施例ではＡＳＩＣ等で電流制御部４８を構成している。ただし、電流安定性が多少低下してもよいならば、数ＫＨｚの更新周期でファームウェアを用いて構成しても良い。従って、電流制御部の構成はＡＳＩＣでの構成のみに限定されるものではない。また、回路規模の削減の為、ＰＷＭ調整方向値（ＡPWM）はＨｉｇｈ／Ｌｏｗのデジタル信号とする。
【００４９】
電流制御部４８は、発生させるＰＷＭ駆動信号（ＤPWM）のＰＷＭ周期が動作中でも変更受付が可能なＰＷＭ周期調整機能を備えている。即ち、ファームウェアによりＰＷＭ周期設定値（ＰPWM）で設定される値に従って、電流制御部４８はＰＷＭ周期を変更するのである。加えて、電流制御部４８はＰＷＭ調整方向値（ＡPWM）の結果に従いＰＷＭ駆動信号（ＤPWM）のデューティ比を増減する増減量に対して、動作中でも変更が可能なＰＷＭ追従量調整機能を備えている。即ち、ファームウェアによりＰＷＭ追従量設定値（ＦPWM）で設定される値に従って、電流制御部４８はＰＷＭ追従量を変更する。このようにして、電流制御部４８は、ファームウェアで変更された各値の関係が、適切に反映されるように随時変更を行う。なお、ここでいうＰＷＭ追従量とはＰＷＭ駆動信号のデューティ比の調整量のことである。
【００５０】
さて、ファームウェアのＰＷＭ設定値判断部５０は搬送条件により時々刻々と変化した値を出力するトルク計算部４４の値に基づいて、最適な電流値を発生可能な様に次の２つの値を決定する。即ち、ＰＷＭ周期（ＰPWM）とＰＷＭ追従量（ＦPWM）の設定値である。即ち、０．１〜１ＫＨｚ程度の更新周期で電流制御部４８（ＡＳＩＣ）の設定レジスタを変更する。電流制御部４８では、そのレジスタに設定された値に従ってＰＷＭ駆動信号（ＤPWM）を生成する。このようにして、比較的回路規模の小さな駆動回路を、高速に電流フィードバック制御を行なう電流制御部４８と組み合わせて使用して、高出力、高安定性の電流制御型駆動回路を実現する。
【００５１】
図８は図７で説明した電流指定型駆動回路を実際の搬送駆動のタイミングに合わせて駆動する際のＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量の時間変化の例を示すタイミングチャートである。また、図９は図７で説明した電流指定型駆動回路を実際の搬送駆動のタイミングに合わせて駆動する際のＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量を決定するＰＷＭ設定値判断部のテーブルの例を示す図である。なお、図８において、（ａ）に示すＬＦローラの搬送速度Ｖlfと（ｂ）に示すロール紙の駆動トルクＴrollに相当する電流値の関係については図６を参照して説明したのと同じためここでの説明は省略する。
【００５２】
ＰＷＭ周期の設定として、ここでは１０ＫＨｚと２０ＫＨｚのいずれかを選択する。また、発生電流（Ｉ）が０．５Ａ程度を変更の閾値としており、ＬＦの加減速時には０．５Ａ以上の電流値を必要とするためにその領域においてのみ、ＰＷＭ周期を小さな値である１０ＫＨｚとしている。この実施例では、Ｉ≧０．５Ａを大電流領域とし、Ｉ＜０．５Ａを小電流領域としている。大電流領域でＰＷＭ周期を１０ＫＨｚとすることより、ＰＷＭスイッチング時の電流損失が小さくなることや、ＰＷＭがＯＮ時間が増加することから、発生電流の増加が可能になる。この際、ＰＷＭ周期１０ＫＨｚが設定される時間は加減速領域の１００ｍｓ程度の時間に限定されるために、給紙モータ３４から発生する高周波異音も最低限に抑えられ、ユーザへの不快感も最終限に抑えることができる。
【００５３】
ＰＭＷ追従量は、図９に示すように、大電流領域と小電流流域の各々に対して、電流変化量が大変化領域と小変化領域とに分けられ設定される。ここで追従量の大小の効果を考えてみると、追従量が大きな場合には、より大きな電流変化を有する電流指定値の入力に対しても、実際に発生する電流の時間軸上の応答性が向上する。ただし、電流指定値の変化が少ない場合に、大きな追従量を設定している場合には、発生電流の安定性が損なうことが予想される。微小に発振している状況である。そのため、図９に示すように、この実施例では、電流変化量に応じて、追従量を可変的に扱うことで、追従性と安定性とを両立させるようにしている。
【００５４】
ここで、ＰＷＭ周期の設定値とＰＷＭ追従量との関係を検討する。この検討では、ＰＷＭ追従量のレジスタ設定値と、その反映に対する前提条件として、設定されたＰＷＭ周期毎に設定されたＰＷＭ追従量値に従いＰＷＭデューティ比が増減されることを想定している。
【００５５】
これにより、ＰＷＭ周期が短い場合には、同じ時間単位でのＰＷＭデューティ比の更新回数が増えることを意味している。そのため、同じＰＷＭ追従量（たとえば４％づつ増減する場合）が指定されている場合には、ＰＷＭ周期が短いほど設定されたＰＷＭデューティ比が速く増加することになる。そのため、同じ間隔で、ＰＷＭデューティ比を増減して目標デューティに到達させたい場合には、設定されたＰＷＭ周期の比率に応じて追従量を変化させる必要がある。また、実際の電流追従性が、発生電流値により線形的ではない場合も考えられ、その点を鑑みた追従量の設定方法などもあり得る。
【００５６】
これらの要件を踏まえて、ＰＷＭ設定値判断部５０は使用電流値とその電流変化量に応じて、ＰＷＭ周期とＰＭＷ追従量を決定する。そのために、この実施例では、図９に示す構成のテーブルを用い、そのテーブルを参照して、使用電流値とその電流変化量に応じてＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量を動的に切り替えている。この点は、図８（ｃ）と図８（ｄ）とに、ＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量の時間的変化して示されており、給紙モータの駆動電流の時間変化やロール紙の給紙速度の時間変化と比較して示されている。
【００５７】
図９によれば、使用電流値には大電流領域と小電流領域があり、これら２つ領域にそれぞれ、１０ＫＨｚと２０ＫＨｚのＰＷＭ周期が設定されている。また、電流変化量には大変化領域と小変化領域があり、大電流領域と小電流領域ごとに設定するＰＷＭ追従量が１％〜４％の範囲で設定されている。このテーブルに応じて、動作電流の状況から追従量が決定され、その変化が図８に示すＰＷＭ追従量となる。図８に示されているように、加減速領域では、大電流用のＰＷＭ周期に切り替わった際にＰＷＭ追従量も大電流用に切り替わる。
【００５８】
なお、この実施例ではテーブルを参照して使用電流値とその電流変化量に応じてＰＷＭ周期とＰＷＭ追従量を動的に切り替えている構成を用いているが、最大最小値のみをテーブルに設定し、その間の値を補完しつつより詳細に設定したり変更しても良い。また、電流最大値の閾値を上記では０．５Ａとしているが、その判断にヒステリシス領域を設け、微小領域での変動を抑えるようにしても良い。
【００５９】
いずれにしても上記説明した実施例によれば、ファームウェアで設定変更可能な駆動回路を構成するので、ファームウェアに最適な設定機能を追加することで、電流制御の安定性を高めつつ、応答性の高い電流制御型の駆動回路を提供していくことができる。
【００６０】
なお、電流指定型駆動回路の構成は図７に示す構成により限定されるものではない。例えば、図１０に示すような構成の電流指定型駆動回路を用いることもできる。なお、図１０において、図７で既に説明したのと同じ構成要素や同じ信号には同じ参照番号や同じ参照記号を用いている。図１０に特有の構成は、電流制御部４８での電流フィードバックの状態を確認する手段として電流エラー量（ＩERROR）を用いる点にある。
【００６１】
電流エラー量（ＩERROR）は電流フィードバック部で使用しているＰＷＭ調整方向値（ＡPWM）の履歴をファームウェアで監視する。これにより、電流エラー量が多い場合には、電流追従性に乏しいことを確認できる。ここで、ＰＷＭ周期１回分でのＰＷＭ調整方向値（ＡPWM）の使用を考えると、ＰＷＭ周期１回分では瞬時の結果（１０〜２０ＫＨｚ）となり、ファームウェアの時間分解能（０．１〜１ＫＨｚ）では計測誤差を引き起こすかもしれない。
【００６２】
そのため、ファームウェアの更新周期（０．１〜１ＫＨｚ）分のＰＷＭ調整方向値（ＡPWM）の履歴を保存しておき、その結果を使用することで瞬間的な追従結果を平均的な追従結果に置換する。このようにして、安定的な電流フィードバックの状態を把握することが可能になる。このような電流エラー量の結果を用いることで、図９に示したテーブル設定に対し、電流エラー量が大きい場合ののみさらに追従量を増やすことで、安定的に電流追従量を制御することが可能になる。
【図１】
0005850649.tif 000002
【図２】
0005850649.tif 000003
【図３】
0005850649.tif 000004
【図４】
0005850649.tif 000005
【図５】
0005850649.tif 000006
【図６】
0005850649.tif 000007
【図７】
0005850649.tif 000008
【図８】
0005850649.tif 000009
【図９】
0005850649.tif 000010
【図１０】
0005850649.tif 000011