(57)【要約】【課題】スキューを確実に解消する。【解決手段】媒体が巻回されているロール体を回転させる駆動力を与える第１モーターと、ロール体よりも媒体の供給方向の下流側に設けられた搬送ローラーと、搬送ローラーを回転させる駆動力を与える第２モーターと、媒体をロール体に巻き取らせるため供給方向とは反対方向に媒体が搬送されるように第１モーター及び第２モーターを制御する制御部であって、第１モーターのＰＷＭ制御のデューティ値と、第１モーターのＰＩＤ制御における少なくとも積分出力に対する制限デューティ値とに基づいて、ロール体と搬送ローラーとの間の媒体に生じる張力を制御する制御部と、を備え、制御部は、第１モーターを駆動する際の加減速時にＰＷＭ制御におけるデューティ値に所定のデューティ値を加減算するとともに、当該所定のデューティ値を制限デューティ値に加減算する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体が巻回されているロール体を回転させる駆動力を与える第１モーターと、
前記ロール体よりも前記媒体の供給方向の下流側に設けられた搬送ローラーと、
前記搬送ローラーを回転させる駆動力を与える第２モーターと、
前記媒体を前記ロール体に巻き取らせるため前記供給方向とは反対方向に前記媒体が搬送されるように前記第１モーター及び前記第２モーターを制御する制御部であって、前記第１モーターのＰＷＭ制御のデューティ値と、前記第１モーターのＰＩＤ制御における少なくとも積分出力に対する制限デューティ値とに基づいて、前記ロール体と前記搬送ローラーとの間の前記媒体に生じる張力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１モーターを駆動する際の加減速時に前記ＰＷＭ制御におけるデューティ値に所定のデューティ値を加減算するとともに、当該所定のデューティ値を前記制限デューティ値に加減算する
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記制限デューティ値は、前記第１モーターに対するＰＩＤ制御の比例出力と、前記積分出力と、微分出力との合計値に対する値である
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の印刷装置であって、
前記所定のデューティ値は、前記第１モーターを駆動する際の加速時及び減速時に応じて、それぞれ予め定められている
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の印刷装置であって、
前記第１モーターの駆動が開始してからの前記ロール体の速度と、前記所定のデューティ値との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部を有し、
前記所定のデューティ値は、前記テーブルに基づいて定められる
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の印刷装置であって、
前記所定のデューティ値は、前記ロール体を駆動させる際のトルクに基づいた演算が前記制御部で行われることによって算出される
ことを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、インクジェット式のプリンターの中には、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。このような大判のインクジェットプリンターにおいては、単票紙以外に、いわゆるロール紙が利用されることが多い。なお、以下において、用紙が巻回されたいわゆるロール紙をロール体とし、ロール体から引き出される部分を用紙とする。  
ロール体からの用紙の引き出しは、現状、紙送りモーター（ＰＦモーター）により搬送ローラーを回転駆動させることによってなされている。なお、ＰＦモーターは、ＰＩＤ制御によって制御駆動させられる。  
このようなロール体を用いるプリンターとしては、特許文献１に示すものがある。また、ＰＩＤ制御を行うプリンターとしては、特許文献２〜４に示すものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９０８６６号公報
【特許文献２】特開２００６−２４０２１２号公報
【特許文献３】特開２００３−７９１７７号公報
【特許文献４】特開２００３−４８３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなプリンターに大判のロール体をセットする際に、用紙の長手方向が本来の引き出し方向（供給方向）に対して傾いた状態（いわゆるスキュー）が発生しやすい。このため、印刷開始前にスキューを解消する必要がある。そこで、ロール体を回転駆動させるロールモーターを設け、ＰＦモーターとロールモーターとを同時に（用紙をロール体に巻き取らせるように）駆動させ、その同時駆動によってスキューの解消を図るようにした印刷装置が検討されている。  
しかし、上述した印刷装置においてロールモーターの駆動の加減速中に狙った張力（テンション）になった場合、スキューを解消しきれないおそれがあった。  
そこで、本発明は、スキューを確実に解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、媒体が巻回されているロール体を回転させる駆動力を与える第１モーターと、前記ロール体よりも前記媒体の供給方向の下流側に設けられた搬送ローラーと、前記搬送ローラーを回転させる駆動力を与える第２モーターと、前記媒体を前記ロール体に巻き取らせるため前記供給方向とは反対方向に前記媒体が搬送されるように前記第１モーター及び前記第２モーターを制御する制御部であって、前記第１モーターのＰＷＭ制御のデューティ値と、前記第１モーターのＰＩＤ制御における少なくとも積分出力に対する制限デューティ値とに基づいて、前記ロール体と前記搬送ローラーとの間の前記媒体に生じる張力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１モーターを駆動する際の加減速時に前記ＰＷＭ制御におけるデューティ値に所定のデューティ値を加減算するとともに、当該所定のデューティ値を前記制限デューティ値に加減算することを特徴とする印刷装置である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】プリンターの外観の構成例を示す図である。
【図２】プリンターにおけるＤＣモーターを用いる駆動系と制御系の関係を示す図である。
【図３】回転ホルダと、ロールモーターの外観の構成例を示す図である。
【図４】図４Ａは、ロールモーターが正転しているときの出力信号の波形のタイミングチャートである。図４Ｂは、ロールモーターが逆転しているときの出力信号の波形のタイミングチャートである。
【図５】ロール体と搬送ローラー対、印刷ヘッドの位置関係を示す図である。
【図６】制御部の機能的構成例を示すブロック図である。
【図７】ＰＩＤ演算部の構成例を示すブロック図である。
【図８】速度テーブルの一例を示す図である。
【図９】メジャメント動作におけるDuty値と速度との関係を示す図である。
【図１０】シンクロ駆動制御における動作フローを示す図である。
【図１１】用紙にスキューが生じている状態を示す斜視図である。
【図１２】第２実施形態で用いるテーブルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００９】
媒体が巻回されているロール体を回転させる駆動力を与える第１モーターと、前記ロール体よりも前記媒体の供給方向の下流側に設けられた搬送ローラーと、前記搬送ローラーを回転させる駆動力を与える第２モーターと、前記媒体を前記ロール体に巻き取らせるため前記供給方向とは反対方向に前記媒体が搬送されるように前記第１モーター及び前記第２モーターを制御する制御部であって、前記第１モーターのＰＷＭ制御のデューティ値と、前記第１モーターのＰＩＤ制御における少なくとも積分出力に対する制限デューティ値とに基づいて、前記ロール体と前記搬送ローラーとの間の前記媒体に生じる張力を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１モーターを駆動する際の加減速時に前記ＰＷＭ制御におけるデューティ値に所定のデューティ値を加減算するとともに、当該所定のデューティ値を前記制限デューティ値に加減算することを特徴とする印刷装置が明らかとなる。  
このような印刷装置によれば、第１モーターの加減速時の制御を正確に行うことができ、スキューを確実に解消することができる。
【００１０】
前記制限デューティ値は、前記第１モーターに対するＰＩＤ制御の比例出力と、前記積分出力と、微分出力との合計値に対する値であってもよい。
【００１１】
かかる印刷装置であって、前記所定のデューティ値は、前記第１モーターを駆動する際の加速時及び減速時に応じて、それぞれ予め定められていてもよい。  
このような印刷装置によれば、加減速時における制限デューティ値を簡易に算出することができる。
【００１２】
かかる印刷装置であって、前記第１モーターの駆動が開始してからの前記ロール体の速度と、前記所定のデューティ値との対応関係を示すテーブルを記憶する記憶部を有し、前記所定のデューティ値は、前記テーブルに基づいて定められてもよい。  
このような印刷装置によれば、加減速時における制限デューティ値を正確に算出することができる。
【００１３】
かかる印刷装置であって、前記所定のデューティ値は、前記ロール体を駆動させる際のトルクに基づいた演算が前記制御部で行われることによって算出されてもよい。  
このような印刷装置によれば、加減速時における制限デューティ値をより正確に算出することができる。
【００１４】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
以下、印刷装置としてのプリンター１０及び駆動制御方法について説明する。なお、本実施形態のプリンター１０は、サイズの大きな用紙（例えばＪＩＳ規格のＡ２以上のサイズ）を印刷するためのプリンターである。また、本実施形態におけるプリンターは、インクジェット式のプリンターであるが、かかるインクジェット式プリンターは、インクを噴射して印刷可能な装置であれば、いかなる噴射方法を採用した装置でも良い。  
また、以下の説明においては、下方側とは、プリンター１０が設置される側を指し、上方側とは、設置される側から離間する側を指す。また、用紙Ｐが供給される側を供給側（後端側）、用紙Ｐが排出される側を排紙側（手前側）として説明する。
【００１５】
＜プリンターの構成について＞
図１は、本発実施形態にかかるプリンター１０の外観の構成例を示す図である。図２は、図１のプリンター１０におけるＤＣモーターを用いる駆動系と制御系の関係を示す図である。図３は、回転ホルダ３１と、ロールモーター３３の外観の構成例を示す図である。  
この例の場合、プリンター１０は、一対の脚部１１と、当該脚部１１に支持される本体部２０とを有している。脚部１１には、支柱１２が設けられていると共に、回転自在なキャスタ１３がキャスタ支持部１４に取り付けられている。
【００１６】
本体部２０は、不図示のシャーシに支持される状態で、内部の各種機器が搭載されており、それらが外部ケース２１によって覆われている。また、図２に示すように、本体部２０には、ＤＣモーターを用いる駆動系として、ロール駆動機構３０と、キャリッジ駆動機構４０と、用紙搬送機構５０とが設けられている。  
ロール駆動機構３０は、本体部２０に存在するロール搭載部２２に設けられている。ロール搭載部２２は、図１に示すように、本体部２０のうち、背面側かつ上方側に設けられていて、上述の外部ケース２１を構成する一要素である開閉蓋２３を開くことにより、その内部にロール体ＲＰを搭載し、ロール駆動機構３０によってロール体ＲＰを回転駆動させることが可能となっている。
【００１７】
また、ロール体ＲＰを回転させるためのロール駆動機構３０は、図２及び図３に示すように、回転ホルダ３１と、ギヤ輪列３２と、ロールモーター３３と、回転検出部３４とを有している。  
回転ホルダ３１は、ロール体ＲＰに設けられている中空孔ＲＰ１の両端側から挿入されるものであり、ロール体ＲＰを両端側から支持すべく、一対設けられている。  
ロールモーター３３は、一対の回転ホルダ３１のうち、一端側に位置する回転ホルダ３１ａに対して、ギヤ輪列３２を介して駆動力（回転力）を与えるものである。すなわち、ロールモーター３３は、ロール体を回転させる駆動力を与える第１モーターに相当する。
【００１８】
回転検出部３４は、本実施形態ではロータリーエンコーダーを用いている。そのため、回転検出部３４は、円盤状スケール３４ａと、ロータリーセンサー３４ｂとを具備している。円盤状スケール３４ａは、その周方向に沿って一定の間隔毎に、光を透過させる透光部と、光の透過を遮断する遮光部とを有している。また、ロータリーセンサー３４ｂは、不図示の発光素子と、同じく不図示の受光素子と、同じく不図示の信号処理回路を主要な構成要素としている。
【００１９】
図４Ａは、ロールモーター３３が正転しているときの出力信号の波形のタイミングチャートである。図４Ｂは、ロールモーター３３が逆転しているときの出力信号の波形のタイミングチャートである。本実施形態では、ロータリーセンサー３４ｂからの出力により、図４Ａ、図４Ｂに示すような、互いに位相が９０度異なるパルス信号（Ａ相のＥＮＣ信号，Ｂ相のＥＮＣ信号）が制御部１００に入力される。そのため、ロールモーター３３が正転状態にあるのか、又は逆転状態にあるのかを、位相の進み／遅れによって検出可能となっている。
【００２０】
キャリッジ駆動機構４０は、インク供給／噴射機構の構成要素の一部ともなるキャリッジ４１と、キャリッジ軸４２と、その他不図示のキャリッジモーター、ベルト等を具備している。
【００２１】
キャリッジ４１は、各色のインクを貯留するためのインクタンク４３を具備していて、このインクタンク４３には、図示しないチューブを介して、本体部２０の前面側に固定的に設けられているインクカートリッジ（図示省略）からインクが供給可能となっている。また、図２に示すように、キャリッジ４１の下面には、インク滴を噴射可能な印刷ヘッド４４が設けられている。印刷ヘッド４４には、各インクに対応づけられた不図示のノズル列が設けられていて、このノズル列を構成するノズルには、不図示のピエゾ素子が配置されている。このピエゾ素子の作動により、インク通路の端部にあるノズルからインク滴を噴射することが可能となっている。
【００２２】
なお、これらキャリッジ４１、インクタンク４３、不図示のチューブ、インクカートリッジ、印刷ヘッド４４によって、インク供給／噴射機構が構成されている。また、印刷ヘッド４４は、ピエゾ素子を用いたピエゾ駆動方式に限られず、例えばインクをヒーターで加熱し、発生する泡の力を利用するヒーター方式、磁歪素子を用いる磁歪方式、ミストを電界で制御するミスト方式等を採用しても良い。また、インクカートリッジ／インクタンク４３に充填されるインクは、染料系インク／顔料系インク等、いずれの種類のインクを搭載しても良い。
【００２３】
用紙搬送機構５０は、図２、図５等に示すように、搬送ローラー対５１と、ギヤ輪列５２と、ＰＦモーター５３と、回転検出部５４とを有している。なお、図５は、ロール体ＲＰと搬送ローラー対５１、印刷ヘッド４４の位置関係を示す図である。
【００２４】
搬送ローラー対５１は、搬送ローラー５１ａと、搬送従動ローラー５１ｂとを具備していて、これらの間で、ロール体ＲＰから引き出される用紙Ｐ（ロール紙）を挟持可能となっている。  
ＰＦモーター５３は、搬送ローラー５１ａに対して、ギヤ輪列５２を介して駆動力（回転力）を与えるものである。すなわち、ＰＦモーター５３は、搬送ローラー５１ａを回転させる駆動力を与える第２モーターに相当する。
【００２５】
回転検出部５４は、本実施形態ではロータリーエンコーダーを用いていて、上述の回転検出部３４と同様に、円盤状スケール５４ａと、ロータリーセンサー５４ｂとを具備し、図４Ａ、図４Ｂに示すようなパルス信号を出力可能としている。  
また、搬送ローラー対５１よりも下流側（排紙側）には、プラテン５５が設けられていて、用紙Ｐは当該プラテン５５上をガイドさせられる。また、プラテン５５には、印刷ヘッド４４が対向するように配設されている。このプラテン５５には、吸引孔５５ａが形成されている。一方、吸引孔５５ａは、吸引ファン５６に連通可能に設けられていて、吸引ファン５６が作動することによって、印刷ヘッド４４側から吸引孔５５ａを介して空気が吸引される。それにより、プラテン５５上に用紙Ｐが存在する場合には、当該用紙Ｐを吸引保持することが可能となっている。なお、プリンター１０は、その他、用紙Ｐの幅を検出する紙幅検出センサー等、その他の各種センサーを備えている。
【００２６】
＜制御部について＞
図６は、制御部１００の機能的構成例を示すブロック図である。制御部１００は、各種の制御を行う部分である。この制御部１００には、ロータリーセンサー３４ｂ，５４ｂ、不図示のリニアセンサー、不図示の紙幅検出センサー、不図示のギャップ検出センサー、プリンター１０の電源をオン／オフする電源スイッチ等の各出力信号が入力される。図２に示すように、制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＰＲＯＭ１０４、ＡＳＩＣ１０５、モータードライバー１０６等を具備していて、これらが例えばバス等の伝送路１０７を介して相互に接続されている。また、制御部１００は、コンピュータＣＯＭに接続されている。そして、これらのハードウエアと、ＲＯＭ１０２やＰＲＯＭ１０４に記憶されているソフトウエア及び／又はデータの協働、又は特有の処理を行う回路や構成要素の追加等によって、図６に示すような、主制御部１１０と、ＰＦモーター制御部１１１と、ロールモーター制御部１１２とが実現される。
【００２７】
これらのうち、主制御部１１０は、後述するようなロールモーター３３とＰＦモーター５３との同期駆動（シンクロ駆動）を実現すべく、ロールモーター制御部１２０と、ＰＦモーター制御部１３０との両方に対して指令を与える。また、ロールモーター制御部１２０と、ＰＦモーター制御部１３０は、それぞれＰＩＤ演算部１４０ａ，１４０ｂを有している（なお、２つのＰＩＤ演算部１４０ａ，１４０ｂは基本的に共通であるため、以下の説明において両者を区別する必要がない場合には、単にＰＩＤ演算部１４０と表記する）。また、ロールモーター制御部１２０においては、上述のＰＩＤ演算部１４０ａに加えて、出力補正部１２１が設けられている。
【００２８】
図７は、ＰＩＤ演算部１４０の構成例を示すブロック図である。図７を参照しつつ、ＰＩＤ演算部１４０ａ，１４０ｂについて説明する。また、図７を参照しつつ、ロールモーター制御部１２０における、ＰＩＤ演算部１４０ａと出力補正部１２１との関係についても説明する。なお、図７において破線で囲まれている部分（出力補正部１２１の一部を為すもの）は、上述したようにロールモーター制御部１２０のみに備えられている。
【００２９】
図７に示すように、ＰＩＤ演算部１４０は、位置演算部１４１と、速度演算部１４２と、第１減算部１４３と、目標速度発生部１４４と、第２減算部１４５と、比例要素１４６と、積分要素１４７と、微分要素１４８と、積分補正部１４９と、加算部１５０と、最終出力補正部１５１と、ＰＷＭ信号出力部１５２と、タイマー１５３とを具備している。
【００３０】
これらの構成要素のうち、積分補正部１４９と最終出力補正部１５１は、上述の出力補正部１２１の一部要素に対応する構成であり、ロールモーター制御部１２０のみに備えられる部分である。また、積分補正部１４９と最終出力補正部１５１とは、いずれか一方が選択的に備えられれば足りるものである。すなわち、図６におけるブロック図では、積分補正部１４９が備えられる場合には、最終出力補正部１５１は必要なく、最終出力補正部１５１が備えられる場合には、積分補正部１４９は必要ない。しかしながら、積分補正部１４９と最終出力補正部１５１との両方を備える構成としても良い。
【００３１】
位置演算部１４１は、ロータリーセンサー３４ｂ，５４ｂから入力される矩形波の出力信号（図４Ａ、図４Ｂ参照）のエッジをカウントすることにより、用紙Ｐの送り量を算出する。また、速度演算部１４２には、ロータリーセンサー３４ｂ，５４ｂから入力される矩形波の出力信号のエッジをカウントすると共に、タイマー１５３で計測される時間（周期）に関する信号も入力される。そして、カウントしたエッジと時間（周期）に基づいて、用紙Ｐの送り速度を算出する。
【００３２】
第１減算部１４３は、位置演算部１４１から出力される送り量（現在位置）に関する情報と、ＲＯＭ１０２又はＰＲＯＭ１０４等のメモリーから出力される目標位置（目標停止位置）に関する情報とに基づき、目標位置（目標停止位置）から現在位置を減算して位置偏差を算出する。目標速度発生部１４４には、第１減算部１４３から出力される位置偏差に関する情報が入力される。そして、目標速度発生部１４４は、この位置偏差に応じた目標速度に関する情報を出力する。なお、この目標速度に関する情報は、図８に示すような速度テーブルに関するものである。図８に示すように、速度テーブルは、ロールモーター３３に関する速度テーブルｒｏｌｌと、ＰＦモーター５３に関する速度テーブルｐｆの２つが存在する。
【００３３】
第２減算部１４５は、目標速度から現在のモータ（ロールモータ３３又はＰＦモータ５３）の送り速度（現在速度）を減算して、速度偏差ΔＶを算出し、比例要素１４６、積分要素１４７および微分要素１４８にそれぞれ出力する。比例要素１４６、積分要素１４７および微分要素１４８は、入力される速度偏差ΔＶに基づいて、以下の比例制御値ＱＰと、積分制御値ＱＩと、微分制御値ＱＤとを算出する。  
ＱＰ（ｊ）＝ΔＶ（ｊ）×Ｋｐ                      …（式１）
ＱＩ（ｊ）＝ＱＩ（ｊ− １）＋ΔＶ（ｊ）×Ｋｉ      …（式２）
ＱＤ（ｊ）＝｛ΔＶ（ｊ）− ΔＶ（ｊ− １）}×Ｋｄ  …（式３）
ここで、ｊは、時間であり、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲインである。
【００３４】
また、積分補正部１４９は、本実施の形態では、積分要素１４７から出力される積分制御値ＱＩと、閾値Ｄｘとを比較する。なお、閾値Ｄｘの詳細については後述する。この比較の結果が｜ＱＩ｜＜Ｄｘであれば、積分補正部１４９から加算部１５０への出力を積分制御値であるＱＩとする。また、上述の比較の結果が｜ＱＩ｜≧Ｄｘであれば、積分補正部１４９から加算部１５０への出力を閾値Ｄｘとする。ここで｜ＱＩ｜は、ＱＩの絶対値である。  
なお、積分補正部１４９が備えられていない場合には、積分要素１４７からの出力（積分制御値ＱＩ）は、そのまま加算部１５０に入力される。
【００３５】
加算部１５０は、積分補正部１４９が備えられていない場合には、比例要素１４６、積分要素１４７、および微分要素１４８から出力される各制御値を加算し、その加算により求めた制御値の和（合計値；Ｑｐｉｄ）をＰＷＭ信号出力部１５２（又は最終出力補正部１５１）へ出力する。また、加算部１５０は、積分補正部１４９が備えられている場合には、比例要素１４６および微分要素１４８から出力される各制御値と、積分補正部１４９から出力される制御値とを加算し、その加算により求めた制御値の合計（Ｑｐｉｄ）をＰＷＭ信号出力部１５２（又は最終出力補正部１５１）へ出力する。
【００３６】
最終出力補正部１５１は、加算部１５０から出力される制御値Ｑｐｉｄと、閾値Ｄｘとを比較する。この比較の結果が｜Ｑｐｉｄ｜＜Ｄｘであれば、加算部１５０からＰＷＭ信号出力部１５２への出力を制御値Ｑｐｉｄとする。また、上述の比較の結果が｜Ｑｐｉｄ｜≧Ｄｘであれば、加算部１５０からＰＷＭ信号出力部１５２への出力を閾値Ｄｘとする。なお、｜Ｑｐｉｄ｜は、Ｑｐｉｄの絶対値である。
【００３７】
ＰＷＭ信号出力部１５２には、最終出力補正部１５１が備えられていない場合には、加算部１５０から出力される制御値Ｑｐｉｄが入力される。一方、最終出力補正部１５１が備えられている場合には、当該最終出力補正部１５１を経た制御値が入力される。そして、ＰＷＭ信号出力部１５２では、供給される制御値を換算して得たDuty値のＰＷＭ信号を出力する。
【００３８】
タイマー１５３は、不図示のクロックからの信号を受信する。そして、例えば１００μｓｅｃ等のような、所定のＰＩＤ演算周期が到来すると、そのＰＩＤ演算周期ごとに、速度演算部１４２にタイマー信号を出力する。
【００３９】
また、モータードライバー１０６は、ＰＷＭ信号出力部１５２から出力されるＰＷＭ信号に基づいて、ロールモーター３３又はＰＦモーター５３をＰＷＭ制御にて、制御駆動する。
【００４０】
＜閾値Ｄｘについて＞
出力補正部１２１は、上述のように、積分補正部１４９、最終出力補正部１５１として動作する以外に、次に述べるように閾値Ｄｘを求めるための計算を実行する。本実施形態では、閾値Ｄｘは、（式４）に示すように、テンションＦ（例えば、用紙Ｐに付与されても用紙Ｐが破れない所定の大きさの張力）を用紙Ｐに付与するのに必要なDuty値であるDuty（f）と、ある速度Ｖnでロールモーター３３を駆動させるのに必要なDuty値であるDuty（ro）と、加速や減速に必要なDuty値であるDuty（ad）との加算により求めている。
【００４１】
Ｄｘ＝Duty（f）＋Duty（ro）＋Duty（ad）    …（式４）
【００４２】
≪Duty（ro）について≫
ある速度Ｖnでロールモーター３３を駆動させるのに必要なDuty値を求めるために、メジャメント動作が実行される。このメジャメント動作では、図９に示すように、低速側の速度ＶLと高速側の速度ＶHとでロール体ＲＰが正転方向に回転駆動される。そして、低速側の速度ＶLでロールモーター３３を駆動させるのに必要なメジャメント値ave ＴiLと、高速側の速度ＶHでロールモーター３３を駆動させるのに必要なメジャメント値ave ＴiHがそれぞれ算出される。なお、メジャメント値ave ＴiLとメジャメント値ave ＴiHは、それぞれの速度でＰＩＤ制御を行う場合におけるＰＩＤ演算部１４０の積分要素１４７から出力される制御値の平均値である。
【００４３】
メジャメント値ave ＴiLとメジャメント値ave ＴiHが求められると、図９に示すような一次式の関係が成立することから、（式５）が成り立つとともに、係数ａ，ｂは、メジャメント動作で得られたメジャメント値ave ＴiLとメジャメント値ave ＴiHを用いて求められる（（式６），（式７））。  
Duty（ro）＝ａＶn＋ｂ      …（式５）
ａ＝（ave ＴiH− ave ＴiL）／（ＶH− ＶL）      …（式６）
ｂ＝ave ＴiH− （ave ＴiH− ave ＴiL）×ＶL／（ＶH− ＶL）      …（式７）
【００４４】
≪Duty（f）について≫
ある速度Ｖnでロールモーター３３を駆動させ、そのときテンションＦが用紙Ｐに与えられる場合を考える。そのとき、ロールモーター３３を駆動させるのに必要な電流値Ｉoは、ロール体ＲＰの半径をrとし、ロールモーター３３を駆動させるのに必要なトルクをＴroとし、ロールモーター３３のモーター定数をＫｔとすると、以下の式により求められる。  
Ｉo＝（Ｆ×r＋Ｔro）／Ｋｔ      …（式８）
【００４５】
ここで、テンションＦが付与されている状態で用紙Ｐを速度Ｖnで搬送する場合のロールモーター３３のDuty値である閾値Ｄｘ、電源電圧Ｅ、ロールモーター３３の内部抵抗Ｒ、ロールモーター３３の逆起電力定数Ｋｅから、以下の式が成り立つ。  
Ｉo＝（Ｅ×Ｄｘ／Duty（max）− ＫｅＶn）／Ｒ      …（式９）
なお、Duty（max）はDuty値の最大値である。また、ここでの閾値Ｄｘは定速（速度Ｖｎ）の時の値であるので(式４)のDuty（ad）は含まれないとする。すなわち、
Ｄｘ＝Duty（f）＋Duty（ro）      …（式４）´
である。
【００４６】
また、ロールモーター３３をある速度Ｖnで駆動させる場合に必要なトルクをＴroとし、そのときのDuty値をDuty（ro）とすると、トルクＴroは、以下の式のように、電流値Ｉ1とモーター定数の積から求められる。  
Ｔro＝Ｋｔ×Ｉ1＝Ｋｔ×（Ｅ×Duty（ro）／Duty（max）− Ｋｅ×Ｖn）／Ｒ
…（式１０）
【００４７】
（式８）と（式９）とは等しく、さらに（式８）のＴroに（式１０）を代入し、両辺を整理すると以下のようになる。●
（Ｆ×r／Ｋｔ）＋（Ｅ×Duty（ro）／Duty（max）−Ｋｅ×Ｖn）／Ｒ
＝（Ｅ×Ｄｘ／Duty（max）−Ｋｅ×Ｖn）／Ｒ
∴Ｄｘ＝Ｆ×ｒ×Duty（max）／（Ｋｔ×Ｅ）＋Duty（ro）      …（式１１）
よって（式４）´のDuty（f）は、
Duty（f）＝Ｆ×ｒ×Duty（max）／（Ｋｔ×Ｅ）      …（式１２）
【００４８】
≪Duty（ad）について≫
加速時および減速時にはロール体ＲＰの回転を制御するために強い力が必要になる。そこで、本実施形態では、加速及び減速の際にＰＩＤ演算周期ごとに応じて、ＰＷＭ制御のDuty値、及び、閾値ＤｘにDuty（ad）を加減算する。  
例えば、加速時には、ＰＩＤ演算周期ごとにDuty値及び閾値ＤｘにDuty_accを加算していき、減速時にはDuty値及び閾値ＤｘからDuty_decを減算していく。なお、Duty_accは加速時のDuty（ad）の値であり、Duty_decは減速時のDuty（ad）の値である。  
よって、（式５）と（式１２）と上記のDuty（ad）から、閾値Ｄｘは、以下の式のようになる。  
（加速時）
Ｄｘ＝Ｆ×ｒ×Duty（max）／（Ｋｔ×Ｅ）＋ａＶn＋ｂ＋Duty_acc      …（式１３）
（定速時）
Ｄｘ＝Ｆ×ｒ×Duty（max）／（Ｋｔ×Ｅ）＋ａＶn＋ｂ      …（式１４）
（減速時）
Ｄｘ＝Ｆ×ｒ×Duty（max）／（Ｋｔ×Ｅ）＋ａＶn＋ｂ−Duty_dec      …（式１５）
【００４９】
＜ロールモーター３３とＰＦモーター５３の制御方法＞
以上のような構成を有するプリンター１０における、ロールモーター３３とＰＦモーターのシンクロ駆動制御（スキュー取り）の方法について説明する。
【００５０】
図１０は、シンクロ駆動制御における動作フローの一例を示す図である。  
まず、スキュー取りを実施するための駆動に先立って、メジャメント動作を実行する（Ｓ０１）。メジャメント動作においては、主制御部１１０からの指令に基づいて、低速側と高速側の２つの速度ＶL，ＶHでロールモーター３３を駆動させ、それによって上述した（式４）における、係数ａ，ｂが求められる。
【００５１】
続いて、ロールモーター３３の駆動による送り量を算出する（Ｓ０２）。この送り量の算出は、ロータリーセンサー３４ｂ，５４ｂでのパルス数カウントに基づくものであるが、かかる送り量Ｌroll（ＥＮＣ信号のカウント数）は、搬送ローラー５１ａが１周するときにカウントされるＥＮＣ信号のカウント数をＣpf、ロール体ＲＰが１周するときにカウントされるＥＮＣ信号のカウント数をＣroll、搬送ローラーの直径をＤpf、ロール体ＲＰの直径をＤroll、搬送ローラーの送り量に対応するＥＮＣ信号のカウント数をＬpfとすると、以下の式によって求められる。  
Ｌroll＝（Ｄpf×π×Ｌpf／Ｃpf）／（Ｄroll×π）×Ｃroll      …（式１６）
【００５２】
ここで、ロール体ＲＰの直径Ｄrollは、用紙Ｐを引き出すにつれて変化するものであるから、当該直径Ｄrollを求める必要がある。この直径Ｄrollの算出手法としては、ロールモーター３３又はＰＦモーター５３のいずれか一方のみに通電させて、いずれか他方には通電しない状態としつつ、ロータリーセンサー３４ｂ，５４ｂから出力されるＥＮＣ信号のカウント数の関係に基づいて算出するものがある。また、ロール体ＲＰと搬送ローラー対５１との間に存在する、不図示のダイレクトディテクからの検出値と、いずれか一方のロータリーセンサー３４ｂ，５４ｂから出力されるＥＮＣ信号のカウント数との関係から、直径Ｄrollを算出するようにしても良い。
【００５３】
ステップＳ０２で送り量が算出されると、主制御部１１０からの指令に基づいて、ロールモーター３３およびＰＦモーター５３の駆動を開始させる（Ｓ０３）。このとき、ロールモーター３３およびＰＦモーター５３は、図８に示すような駆動テーブルに従って、駆動させられる。図８に示す駆動テーブルでは、ロールモーター３３の駆動による用紙Ｐの送り速度が、ＰＦモーター５３の駆動による送り速度よりも大きくなるように設定されていて、用紙Ｐが弛むのを防止している。
【００５４】
また、ロールモーター３３およびＰＦモーター５３の駆動に際しては、ロール体ＲＰと搬送ローラー対５１との間で用紙Ｐが弛んでしまうと、当該用紙Ｐに生じているスキューを解消することはできない。そのため、ロールモーター３３とＰＦモーター５３とを同時に駆動させるか、又はロールモーター３３を先に駆動させて、その後規定の量だけロールモーター３３が回転駆動された場合にＰＦモーター５３を駆動させるかの、いずれかの駆動手法が採用される。なお、ロールモーター３３の駆動に際して、加速、定速、減速に応じて閾値Dxが前述したように算出される（Ｓ０４）。
【００５５】
また、ステップＳ０３におけるロールモーター３３およびＰＦモーター５３の駆動に際しては、用紙Ｐに作用するテンションＦを制御しつつ、ロールモーター３３およびＰＦモーター５３を駆動させることになる（Ｓ０５）。このテンションＦの制御では、上述したように、積分補正部１４９か、又は最終出力補正部１５１のいずれかにおいて、閾値Ｄｘとの大小関係が比較される。すなわち、積分補正部１４９を用いる場合、積分要素１４７から出力される積分制御値ＱＩの絶対値と、閾値Ｄｘとを比較し、比較の結果が｜ＱＩ｜＜Ｄｘであれば、積分補正部１４９から加算部１５０への出力を積分制御値であるＱＩとする。また、上述の比較の結果が｜ＱＩ｜≧Ｄｘであれば、積分補正部１４９から加算部１５０への出力を閾値Ｄｘとする。
【００５６】
また、最終出力補正部１５１を用いる場合、加算部１５０から出力される制御値Ｑｐｉｄと、閾値Ｄｘとを比較し、この比較の結果が｜Ｑｐｉｄ｜＜Ｄｘであれば、加算部１５０からＰＷＭ信号出力部１５２への出力を制御値Ｑｐｉｄとする。また、上述の比較の結果が｜Ｑｐｉｄ｜≧Ｄｘであれば、加算部１５０からＰＷＭ信号出力部１５２への出力を閾値Ｄｘとする。以上のような、用紙Ｐを破断させないためのテンション制御（積分出力又は最終出力が閾値Ｄｘを超えないようにする制御）を、ステップＳ０５で行う。
【００５７】
以上のような、テンション制御しながらの駆動が進行すると、用紙Ｐは、テンションＦが作用する状態で、ロール体ＲＰに巻き取られて行く。このように用紙Ｐにテンションを付与しながら、用紙Ｐをロール体ＲＰに巻き取らせるようにすると、当該用紙Ｐに生じているスキューを解消することが可能となる。
【００５８】
例えば、用紙Ｐにスキューが生じている場合、図１１に示すように、用紙Ｐの幅方向の一端側においては何等弛みが存在しないものの、他端側に向かうにつれて徐々に用紙Ｐの弛み量が増大する、という状態が発生する。そこで、Ｓ０５のようにテンションを付与しながら、用紙Ｐをロール体ＲＰに巻き取っていくと、用紙Ｐのうち弛んでいる部分では、その弛み部分が無くなるまで（所定のテンションになるまで）は、それよりも下流側の部位に存在する用紙Ｐが、上流側に向かって送り込まれない。そのため、用紙Ｐにテンションを付与しながら、ロール体ＲＰに巻き取らせるようにすると、当該用紙Ｐに生じているスキューを解消することが可能となる。
【００５９】
ステップＳ０５の処理を行う際には、主制御部１１０は、所定のタイミング毎に、予め定められている送り量だけ送られたか否かを判断する（Ｓ０６）。ここでの送り量とは、上述のステップＳ０１における送り量Ｌpf、および送り量Ｌrollである。このステップＳ０５における判断は、送り量Ｌpfと、送り量Ｌrollのうちの、いずれか一方のみに基づいて為されるようにしても良い。
【００６０】
また、上述のステップＳ０５において、予め定められている送り量だけ送られたと判断される場合（Ｙｅｓの場合）、ロールモーター３３およびＰＦモーター５３の駆動を停止させる（Ｓ０７）。このとき、図８に示す駆動テーブルに従って、先にＰＦモーター５３が停止させられ、その後にロールモーター３３が停止させられる。しかしながら、ＰＦモーター５３とロールモーター３３とを同時に停止させるようにしても良い。
【００６１】
なお、ステップＳ０６における判断において、予め定められている送り量だけ送られていないと判断される場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ０３に戻り、処理を継続する。
【００６２】
以上のように出力補正部１２１は動作し、これにより用紙Ｐのスキューが解消される。
【００６３】
上述のような構成のプリンター１０によると、用紙Ｐに付与されるテンションは、テンションＦ以下となるように制御される。それにより、用紙Ｐに大きなテンションが作用するのを防止することが可能となり、用紙Ｐが破断する等の不具合を防止することが可能となる。
【００６４】
＜比較例＞
もし仮に、（式４）において加減速中のDuty値（Duty(ad)）を考慮しないとすると、閾値Ｄxは、（式４）´から
Ｄｘ＝Duty（f）＋Duty（ro）
＝Ｆ×ｒ×Duty（max）／（Ｋｔ×Ｅ）＋ａＶn＋ｂ
となる。これは、あるテンションＦが付与されている状態で用紙Ｐを速度Ｖnで搬送する場合のDuty値（すなわち一定の値）である。
【００６５】
なお、加速時には、ロール体ＲＰを回転させるために強い力が必要である。すなわちロールモーター３３を駆動させるＰＷＭ制御のDuty値を増やす必要がある。つまり、加速時にはＰＷＭ制御のDuty値が大きくなるように制御される。逆に減速時にはＰＷＭ制御のDuty値が小さくなるように制御される。
【００６６】
ところで、径の大きい（重量の重い）ロール体ＲＰを小さいロールモーター３３で駆動させるような場合、できるだけ加速を緩やかにして、加速の時間を長くする必要がある。しかし、このように加速の時間が長くなると、加速の段階でDuty値が閾値Ｄｘに達してしまう可能性がある。すると、本来の（狙いの）張力を得ることができないまま、スキューの解消処理が終了してしまうおそれがある。このため、スキューを取りきれないおそれがある。
【００６７】
これに対し、本実施形態では、ロールモーター３３を駆動する際の加減速時にＰＷＭ制御におけるDuty値に所定のDuty値を加減算するとともに、そのDuty値を閾値Ｄｘにも加減算するようにしている。これにより、スキューの解消処理を正確に行うことができるようになり、スキューを確実に解消することができる。  
また、本実施形態では加減速時にそれぞれ一定のDuty値を加減算しているので、閾値Ｄｘを簡易に算出することができる。
【００６８】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
前述の実施形態では、加速時あるいは減速時に一定のDuty値をＰＷＭ制御のDuty値及び閾値Ｄｘに加減算するようにしていた。第２実施形態では、ロールモーター３３の駆動が開始してからの速度テーブルと、加減速中のDuty値との対応関係を示すテーブルを予め用意しておき、加減速中には、そのテーブルを参照することにより、Duty値の加減算を行う。
【００６９】
図１２は、第２実施形態で用いるテーブルの一例を示す図である。  
図の横軸は、用紙Ｐの搬送距離（すなわち、モーターが駆動開始してからのロール体ＲＰの回転量）を示している。また、縦軸の左側は速度を示し、縦軸の右側はDutyの値を示している。  
また、図中の点線は、速度テーブルｒｏｌｌを示しており、実線は、ロールモーター３３の加速時及び減速時に必要なDuty値（Duty_acc及びDuty_dic）を示している。このような速度テーブルに基づいてＰＩＤ制御が行われ、Duty値がＰＩＤ演算周期ごとに計算される。
【００７０】
加速時（速度の増加時）には、前述したように、ロール体ＲＰを回転させるために強い力が必要であるので、加速に必要なDuty値（Duty_acc）が次第に大きくなっている。  
定速時には、Duty値は一定である（変化がない）。  
また、減速時（速度の減少時）には、加速時とは逆向きの力が必要になる。つまり、減速時に必要なDuty値は、加速時とは逆符号のDuty値（−Duty_dic）になる。そして、速度が落ちてくるのに従い、減速に必要なDuty値も小さくなっていく（Duty値の絶対値が小さくなる）。
【００７１】
この図１２のようなテーブルが、例えば、制御部１００のＲＯＭ１０２や、ＰＲＯＭ１０４などのメモリ（記憶部に相当）に記憶される。  
そして、出力補正部１２１は、ロールモーター３３の駆動の加速時及び減速時の際に、ＰＩＤ演算周期ごとに図１２のテーブルを参照して（式４）のDuty（ad）を定める。すなわち、ＰＷＭ制御のDuty値及び閾値Ｄｘに加減算するDuty値を定める。  
その他の処理については、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００７２】
この第２実施形態では、図に示すようなテーブルに基づいて加減速時に閾値Ｄｘに加減算するDuty値を定めているので、閾値Dxを正確に算出することができる。よって、キューを確実に解消することができる。
【００７３】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第３実施形態では、加減速に必要なDuty値（Duty(ad)）を演算により求めているところが前述の実施形態と異なる。  
第３実施形態の出力補正部１２１は、加減速時に必要なＤuty値を以下の演算によって算出する。なお、以下の説明においてトルクをＴ、イナーシャをＪ、現在速度をｖ、一つ前の計算時の速度をｖ´、計算間隔をΔｔ、トルク定数をＫｔ、電流をＩ、電源電圧をE、モーター抵抗をＲ、ＰＷＭのDutyの最大値をDuty(max)、ＰＷＭのDuty値をDuty、逆起電圧定数をKeとする。
【００７４】
トルクＴはイナーシャＪと加速度の積であるので
2011046518.tif 000003
となる。  
また、トルクＴはトルク定数Ｋｔとモーターに流れる電流Ｉの積で表されるので、
2011046518.tif 000004
となる。上記の２つの式からDutyは、
2011046518.tif 000005
となる。よって、この（式１９）を使うことにより、加減速の時のDuty（ad）を求めることができる。但し、イナーシャＪは、ロール体ＲＰの大きさ（重さ）によって変わってくる。そこで、イナーシャＪは、メジャメント値に比例すると仮定し、
Ｊ＝Ａ×ａｖｅＴｉL＋Ｂ
とする。なお、Ａ、Ｂは定数である。  
このようにして、出力補正部１２１は、加速時あるいは減速時にＰＩＤ演算周期ごとにDuty（ad）を求め、そのDuty値を（式４）に入れて閾値Ｄｘを求める。  
なお、その他の処理については、前述の実施形態と同じであるので説明を省略する。
【００７５】
この第３実施形態では、モーター駆動のトルクに基づいて加減速時に必要なDuty(ad)を演算により算出しているので、加減速時における閾値Dxをより正確に算出することができる。
【００７６】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００７７】
上述の実施の形態においては、モーター制御装置は、プリンター１０に設けられている場合について説明している。しかしながら、モーター制御装置は、プリンター１０に設ける場合には限られず、ロール体（ロール紙）を用いるファックス等に適用するようにしても良い。また、上述の実施の形態において、用紙Ｐをロール紙としているが、用紙Ｐ以外に、フィルム状の部材、樹脂製のシート、アルミ箔等を用いるようにしても良い。
【００７８】
また、制御部１００は、上述の実施の形態のものには限られず、例えばＡＳＩＣ１０５のみでロールモーター３３、ＰＦモーター５３の制御を司るように構成しても良く、また、これら以外に種々の周辺機器が組み込まれた１チップマイコン等を組み合わせて、制御部１００を構成するようにしても良い。
【００７９】
さらに、上述の実施の形態では、制御部１００におけるＰＩＤ制御は、速度に関して行っているが、位置に関するＰＩＤ制御を行うようにしても良い。また、ロールモーター３３及びＰＦモーター５３の制御は、ＰＩＤ制御には限られず、例えばＰＩ制御に本実施形態を適用するようにしても良い。
【００８０】
また、上述の実施の形態におけるプリンター１０は、スキャナ装置やコピー装置のような、複合的な機器の一部であっても良い。さらに、上述の実施の形態においては、インクジェット方式のプリンター１０に関して説明している。しかしながら、プリンター１０としては、流体を噴射可能なものであれば、インクジェット方式のプリンターには限られない。例えば、ジェルジェット方式のプリンター、トナー方式のプリンター、ドットインパクト方式のプリンター等、種々のプリンターに対して、本実施形態を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０  プリンター、２０  本体部、３０  ロール駆動機構、
３３  ロールモーター、３４，５４  回転検出部、
３４ｂ，５４ｂ  リニアセンサー、４０  キャリッジ駆動機構、
４４  印刷ヘッド、５０  用紙搬送機構、
５１  搬送ローラー対、５１ａ  搬送ローラー、
５１ｂ  搬送従動ローラー、５３  ＰＦモーター、
１００  制御部、１１０  主制御部、１１１  ＰＦモーター制御部、
１２０  ロールモーター制御部、１２１  出力補正部、
１３０  ＰＦモーター制御部、１４０ａ，１４０ｂ  ＰＩＤ演算部、
１４９  積分補正部、１５１  最終出力補正部、１５２  ＰＷＭ信号出力部、
ＲＰ  ロール体、Ｐ  用紙
【図１】
2011046518.tif 000006
【図２】
2011046518.tif 000007
【図３】
2011046518.tif 000008
【図４】
2011046518.tif 000009
【図５】
2011046518.tif 000010
【図６】
2011046518.tif 000011
【図７】
2011046518.tif 000012
【図８】
2011046518.tif 000013
【図９】
2011046518.tif 000014
【図１０】
2011046518.tif 000015
【図１１】
2011046518.tif 000016
【図１２】
2011046518.tif 000017