(57)【要約】【課題】第２モータと第３モータとの駆動によってウエブを下流側に送る際に、ロール体の使用如何に拘わらずテンションの変動を防止することが可能なモータ制御装置、プリンタおよびモータ制御方法を提供すること。【解決手段】用紙が巻回されているロール体ＲＰを回転させるための駆動力を与える第２モータ３５と、搬送駆動ローラ５１ａを駆動させる駆動力を与える第３モータ５３と、第３モータ５３を駆動させずに第２モータ３５に作用する負荷と第２モータ３５の駆動速度との関係を測定する負荷測定手段１００と、いずれかのタイミングにおいて第２モータ３５と第３モータ５３とを同時に駆動させると共に、その制御の際に負荷測定手段１００での測定結果と第３モータ５３の駆動速度とに基づく補間出力を第２モータ３５に対して与えて、第３モータ５３の駆動による用紙の下流側に向かう搬送を実行させるモータ制御手段１００と、を具備する。【選択図】図６
2009263088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール紙が巻回されているロール体から当該ロール紙を供給するべく上記ロール体を回
転させるための駆動力を与える第１モータおよび第２モータと、
上記ロール紙の供給方向に沿って上記ロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ロー
ラであって上記ロール紙を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える
第３モータと、
上記第３モータを駆動させずに上記第２モータのみを駆動させる際に当該第２モータに
作用する負荷と上記第２モータの駆動速度との関係を測定する負荷測定手段と、
いずれかのタイミングにおいて上記第２モータと上記第３モータとを同時に駆動させる
と共に、その制御の際に上記負荷測定手段での測定結果と上記第３モータの駆動速度とに
基づく補間出力を上記第２モータに対して与えて、上記第３モータの駆動による上記ロー
ル紙の下流側に向かう搬送時において、前記ロール紙に所定のテンションを与えるための
制御を行うモータ制御手段と
を備え、
上記第２モータの、上記ロール体の回転軸上の出力分解能は、上記第１モータの、上記
ロール体の回転軸上の出力分解能より細かい
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記第２モータの出力は、前記第１モータの出力より小さい
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記第１モータは、第１の減速比を有する動力伝達装置を介して前記ロール体の回転軸
に連結され、
前記第２モータは、上記第１の減速比より小さい減速比の動力伝達装置を介して前記ロ
ール体の回転軸に連結されるか、または前記ロール体の回転軸に直結される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記動力伝達装置は、ギヤ輪列またはベルトで構成される
ことを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記モータ制御手段は、前記第３モータの駆動による前記ロール紙の送り量が、前記第
２モータの駆動による前記ロール紙の送り量よりも大きくなる状態で、前記第２モータお
よび前記第３モータの駆動を制御することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置
。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ制御装置を具備すると共に、
前記ロール紙に対して流体を噴射する流体噴射ヘッドを備えることを特徴とする流体噴
射装置。
【請求項７】
ロール紙が巻回されているロール体から当該ロール紙を供給するべく上記ロール体を回
転させるための駆動力を与える第１モータおよび第２モータと、
上記ロール紙の供給方向に沿って上記ロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ロー
ラであって上記ロール紙を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える
第３モータとを備えるモータ制御装置のモータ制御方法において、
上記第３モータを駆動させずに上記第２モータのみを駆動させる際に当該第２モータに
作用する負荷と上記第２モータの駆動速度との関係を測定する負荷測定ステップと、
いずれかのタイミングにおいて上記第２モータと上記第３モータとを同時に駆動させる
と共に、その制御の際に上記負荷測定ステップでの測定結果と上記第３モータの駆動速度
とに基づく補間出力を上記第２モータに対して与えて、上記第３モータの駆動による上記
ロール紙の下流側に向かう搬送時において、前記ロール紙に所定のテンションを与えるた
めの制御を行うモータ制御ステップと
を含み、
上記第２モータの、上記ロール体の回転軸上の出力分解能は、上記第１モータの、上記
ロール体の回転軸上の出力分解能より細かい
ことを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置、流体噴射装置およびモータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式のプリンタの中には、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。かかる大判のインクジェットプリンタにおいては、単票紙以外に、いわゆる
ロール紙（以下、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。）が利用されることが多い。ロール体からの用紙の引き出し
は、現状、紙送りモータ（ＰＦモータ）によって為されている。このとき、ＰＦモータは
、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としては、特許文献
２〜４に示すものがある。
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
大判のプリンタにおけるロール体は、その重量が重く、従ってロール体から用紙を引き
出すときの負荷は、大きなものとなっている。そのため、ＰＦモータからの駆動のみでは
、用紙が破断する等の可能性がある。そこで、ロール体を回転駆動させるためのロールモ
ータを設け、ＰＦモータと共に、ロールモータを駆動させて、用紙を引き出すようにして
いる機種が開発されつつある。
【０００５】
ここで、ロール体から用紙を引き出すにつれて、ロール体の直径および重量は変動して
いく。そのため、ロールモータに対して、一定の出力（電力）を与える場合には、ロール
体の直径および重量の変動に伴って、ＰＦモータによって回転駆動させられる搬送ローラ
対とロール体との間の用紙のテンションが大きく変動する。また、例えばロール体の重量
が小さくなり過ぎる場合には、搬送ローラ対とロール体との間の用紙にほとんどテンショ
ンが作用せず、用紙が弛んでしまう、という事態も生じ兼ねない。以上述べたようなテン
ションの変動が、用紙の印刷中に発生すると、印刷画質に影響を与えかねない。
【０００６】
本発明は上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、第１モータと
第２モータとの駆動によってロール紙を下流側に送る際に、ロール体の使用如何に拘わら
ずテンションの変動を防止することが可能なモータ制御装置、流体噴射装置およびモータ
制御方法を提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のモータ制御装置は、ロール紙が巻回されているロール体から当該ロール紙を供
給するべくロール体を回転させるための駆動力を与える第１モータおよび第２モータと、
ロール紙の供給方向に沿ってロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ローラであって
ロール紙を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第３モータと、
第３モータを駆動させずに第２モータのみを駆動させる際に当該第２モータに作用する負
荷と第２モータの駆動速度との関係を測定する負荷測定手段と、いずれかのタイミングに
おいて第２モータと第３モータとを同時に駆動させると共に、その制御の際に負荷測定手
段での測定結果と第３モータの駆動速度とに基づく補間出力を第２モータに対して与えて
、第３モータの駆動によるロール紙の下流側に向かう搬送時において、ロール紙に所定の
テンションを与えるための制御を行うモータ制御手段とを備え、第２モータの、ロール体
の回転軸上の出力分解能は、第１モータの、ロール体の回転軸上の出力分解能より細かい
ようにすることができる。
【０００８】
第２モータの出力は、第１モータの出力より小さいようにすることができる。
【０００９】
前記第１モータは、第１の減速比を有する動力伝達装置を介して前記ロール体の回転軸
に連結され、前記第２モータは、上記第１の減速比より小さい減速比の動力伝達装置を介
して前記ロール体の回転軸に連結されるか、または前記ロール体の回転軸に直結されるよ
うにすることができる。
【００１０】
前記動力伝達装置は、ギヤ輪列またはベルトで構成されるようにすることができる。
【００１１】
モータ制御手段は、第３モータの駆動によるロール紙の送り量が、第２モータの駆動に
よるロール紙の送り量よりも大きくなる状態で、第２モータおよび第３モータの駆動を制
御することができるようにすることができる。
【００１２】
ロール紙に対して流体を噴射する流体噴射ヘッドを備えるようにすることができる。
【００１３】
本発明の、ロール紙が巻回されているロール体から当該ロール紙を供給するべくロール
体を回転させるための駆動力を与える第１モータおよび第２モータと、ロール紙の供給方
向に沿ってロール体よりも下流側に設けられる搬送駆動ローラであってロール紙を搬送さ
せるための搬送駆動ローラを駆動させる駆動力を与える第３モータとを備えるモータ制御
装置のモータ制御方法は、第３モータを駆動させずに第２モータのみを駆動させる際に当
該第２モータに作用する負荷と第２モータの駆動速度との関係を測定する負荷測定ステッ
プと、いずれかのタイミングにおいて第２モータと第３モータとを同時に駆動させると共
に、その制御の際に負荷測定ステップでの測定結果と第３モータの駆動速度とに基づく補
間出力を第２モータに対して与えて、第３モータの駆動によるロール紙の下流側に向かう
搬送時において、ロール紙に所定のテンションを与えるための制御を行うモータ制御ステ
ップとを含み、第２モータの、ロール体の回転軸上の出力分解能は、第１モータの、ロー
ル体の回転軸上の出力分解能より細かいことを特徴とする。
【００１４】
本発明のモータ制御装置またはモータ制御方法においては、ロール紙が巻回されている
ロール体から当該ロール紙を供給するべくロール体を回転させるための駆動力を与える第
１モータおよび第２モータと、ロール紙の供給方向に沿ってロール体よりも下流側に設け
られる搬送駆動ローラであってロール紙を搬送させるための搬送駆動ローラを駆動させる
駆動力を与える第３モータとについて、第３モータを駆動させずに第２モータのみを駆動
させる際に当該第２モータに作用する負荷と第２モータの駆動速度との関係が測定され、
いずれかのタイミングにおいて第２モータと第３モータとを同時に駆動させると共に、そ
の制御の際に負荷測定の測定結果と第３モータの駆動速度とに基づく補間出力を第２モー
タに対して与えて、第３モータの駆動によるロール紙の下流側に向かう搬送時において、
ロール紙に所定のテンションを与えるための制御が行われ、第２モータの、ロール体の回
転軸上の出力分解能は、第１モータの、ロール体の回転軸上の出力分解能より細かいもの
とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態に係るモータ制御装置（主として制御部１００）を備える
、流体噴射装置としてのプリンタ１０および駆動制御方法について、図１から図１０に基
づいて説明する。なお、本実施の形態のプリンタ１０は、例えばＪＩＳ規格のＡ２以上の
サイズを有する、サイズの大きな用紙を印刷するためのプリンタである。また、本実施の
形態におけるプリンタは、インクジェット式のプリンタであるが、かかるインクジェット
式プリンタは、インクを吐出して印刷可能な装置であれば、いかなる吐出方法を採用した
装置でも良い。
【００１６】
また、以下の説明においては、下方側とは、プリンタ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が供給される側を給送側（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。
【００１７】
＜プリンタ１０の概略構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係るプリンタ１０の外観を示す斜視図である。図２は、
プリンタ１０の駆動系の位置関係を示す図示す図である。図３は、プリンタ１０の制御系
と駆動系の関係を示す図である。
【００１８】
図１に示すように、プリンタ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。そのため、プリンタ１０は、
ユーザが自在に移動させることを可能としている。
【００１９】
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２
０には、ＤＣモータ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。これらのうち、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お
よび図２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。
【００２０】
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３３と、回転検出部３４と、ロールモー
タ３５とを有している。
【００２１】
これらのうち、回転ホルダ３１は、ロール体ＲＰに設けられている中空孔の両端側から
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。
【００２２】
また、ロールモータ３３は、第１モータに対応する。このロールモータ３３は、ギヤ輪
列３２を介して、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（即
ちロール体ＲＰの回転軸）に連結している。即ちロールモータ３３が駆動することにより
、ギヤ輪列３２を介してロールモータ３３の回転力を回転ホルダ３１ａに伝えることがで
き、ロール体ＲＰに対して回転力を付与することができる。
【００２３】
ロールモータ３３には、例えば軸回転トルクが１００グラム程度のものが使用される。
一方、回転ホルダ３１には、例えば重量が５キログラムあるいは１０キログラムを超える
こともある重いロール体ＲＰが支持されることがある。そのため、ギヤ輪列３２は、回転
ホルダ３１に重いロール体ＲＰが支持された場合であっても、回転ホルダ３１を回転する
ことができるように、減速比が、例えば５０から１００といった大きなものに設定されて
いる。
【００２４】
回転検出部３４は、本実施の形態ではロータリエンコーダを用いている。そのため、回
転検出部３４は、円盤状スケール３４ａと、ロータリセンサ３４ｂとを具備している。
【００２５】
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、ロータリセンサ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。
【００２６】
なお、本実施の形態では、ロータリセンサ３４ｂからの出力により、図４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３３が正転状態にあるのか、または逆転
状態にあるのかを、位相の進行／遅れによって検出可能となっている。
【００２７】
ロールモータ３５は、第２モータに対応する。このロールモータ３５は、図２および図
３に示すように、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に直
結している。即ちロールモータ３５が駆動することによっても、ロールモータ３５の回転
力を回転ホルダ３１ａに伝えることができ、ロール体ＲＰに対して回転力を付与すること
ができる。
【００２８】
また、本体部２０には、キャリッジ駆動機構４０が設けられている。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、ベルト等を具備している。
【００２９】
これらのうち、キャリッジ４１は、各色のインク（流体に対応）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３に示すように、キャリッジ４１の下面には、イ
ンク滴を吐出可能な印刷ヘッド４４（流体噴射ヘッドに対応）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吐出することが可能となってい
る。
【００３０】
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で加
熱し、発生する泡の力を利用するヒータ方式、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４
３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。
【００３１】
図３、図５等に示すように、用紙搬送機構５０は、搬送ローラ対５１と、ギヤ輪列５２
と、ＰＦモータ５３と、回転検出部５４とを有している。
【００３２】
搬送ローラ対５１は、搬送駆動ローラ５１ａと、搬送従動ローラ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（ロール紙に対応）を挟持可能
となっている。
【００３３】
また、ＰＦモータ５３は、第３モータに対応する。ＰＦモータ５３は、搬送駆動ローラ
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。
【００３４】
さらに、回転検出部５４は、本実施の形態ではロータリエンコーダを用いていて、上述
の回転検出部３４と同様に、円盤状スケール５４ａと、ロータリセンサ５４ｂとを具備し
、図４に示すようなパルス信号を出力可能としている。
【００３５】
また、搬送ローラ対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１０は、その他、用紙Ｐの幅を検出す
る紙幅検出センサ等、その他の各種センサを備えている。
【００３６】
＜制御部に関して＞
次に、制御部１００について、図６、図７等に基づいて説明する。負荷測定手段、モー
タ制御手段に対応する制御部１００は、各種の制御を行う部分である。この制御部１００
は、後述するようなロールモータ３３、ロールモータ３５、ＰＦモータ５３の制御を実現
するための部分である。この制御部１００には、上述のロータリセンサ３４ｂ，５４ｂ、
不図示のリニアセンサ、不図示の紙幅検出センサ、不図示のギャップ検出センサ、プリン
タ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。
【００３７】
図２に示すように、制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、Ｐ
ＲＯＭ１０４、ＡＳＩＣ１０５、モータドライバ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ＰＲＯＭ１
０４に記憶されているソフトウエアおよび／またはデータの協働、または特有の処理を行
う回路や構成要素の追加等によって、図６のブロック図に示すような、主制御部１１０と
、ＰＦモータ制御部１２０と、ロールモータ制御部１３０とが実現される。
【００３８】
ＰＦモータ制御部１２０は、ロール体ＲＰの用紙Ｐが給送側に搬送されるように、ＰＦ
モータ５３の駆動を制御する。なおこのＰＦモータ５３の駆動制御は、ＰＩＤ制御によっ
て行われる。
【００３９】
ＰＦモータ制御部１２０はまた、用紙Ｐに生じる、用紙Ｐの長手方向が本来の引き出し
方向に対して徐々に傾いていく、いわゆるスキューを解消するために、用紙Ｐをロール体
ＲＰに巻き戻す方向に、ＰＦモータ５３の駆動を制御する。
【００４０】
ロール体ＲＰは、ＰＦモータ５３が給送側の方向に回転すると、用紙Ｐを介して引っ張
られて、給送側の方向に回転し、そしてそれに伴ってロールモータ３３およびロールモー
タ３５も回転するが、ロールモータ制御部１３０は、後述するようなメジャメント動作に
よって得られるモータ駆動負荷に関する情報に基づいて、回転時のロールモータ３５の負
荷を調整する駆動制御を行う。
【００４１】
ロールモータ制御部１３０はまた、スキューを解消するために、ＰＦモータ５３と同期
して、用紙Ｐをロール体ＲＰに巻き戻す方向に、ロールモータ３３の駆動を制御する。
【００４２】
主制御部１１０は、ロールモータ制御部１３０とＰＦモータ制御部１２０との両方に対
して所定の指令を与える。
【００４３】
次に、ＰＦモータ制御部１２０とロールモータ制御部１３０の構成について説明する。
【００４４】
ＰＦモータ制御部１２０は、出力演算部１２１を有して構成されている。
【００４５】
図７は、出力演算部１２１の構成例を示すブロック図である。図７に示すように、出力
演算部１２１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、加算部１５０と、ＰＷＭ信号出力部１５２と、タイマ１５３とを具備して
いる。
【００４６】
これらのうち、位置演算部１４１は、ロータリセンサ５４ｂから入力される、矩形波で
ある出力信号（図４参照）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。
【００４７】
また、速度演算部１４２には、ロータリセンサ５４ｂから入力される、矩形波である出
力信号のエッジをカウントすると共に、タイマ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。
【００４８】
また、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またはＰＲＯＭ１０４等のメモリ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。
【００４９】
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、ＰＦモータ５３に関する速度テ
ーブルＰＦが存在する。
【００５０】
第２減算部１４５は、目標速度から現在の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。
【００５１】
加算部１５０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へ出力する。
【００５２】
ＰＷＭ信号出力部１５２には、加算部１５０から出力される制御値Ｑｐｉｄ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Ｑｐｉｄを換算して得たDu
ty値のＰＷＭ信号を出力する。タイマ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演算周期毎に、速度演算部１４２にタイマ信号を出力する。
【００５３】
また、モータドライバ１０６は、ＰＷＭ信号出力部１５２から出力されるＰＷＭ信号に
基づいて、ＰＦモータ５３をＰＷＭ制御にて、制御駆動する。
【００５４】
続いて、次にロールモータ制御部１３０の構成例について説明する。ロールモータ制御
部１３０は、図６に示すように、出力演算部２０１および出力演算部２０２を有している
。
【００５５】
出力演算部２０１は、スキューを解消するために、ＰＦモータ５３と同期して、用紙Ｐ
をロール体ＲＰに巻き戻す方向に、ロールモータ３３の駆動を制御する。スキューは、こ
の例の場合、ロールモータ３３を一定量だけＰＦモータ５３と同時に駆動させ、用紙Ｐを
一定量だけ巻き戻すことによって解消される。なおこの駆動制御に必要なロールモータ３
３の移動量や速度は、ロータリセンサ３４ｂからの出力に基づいて算出される。
【００５６】
出力演算部２０２は、用紙Ｐが給送側に搬送されるとき、次に述べるようにして算出し
たモータ実出力値Ｄｘによってロールモータ３５の駆動制御（以下、テンション制御と称
する）を行うことにより、用紙Ｐが破断してしまうようなテンションが用紙Ｐにかからな
いようにする。
【００５７】
このモータ実出力値Ｄｘの計算は、（式４）に示すように、基本的には、用紙Ｐが弛ま
ないようにするテンションを与える規定のテンションＦを与えるのに必要なDuty値である
Duty（f）を、ある速度Ｖnでロールモータ３５を駆動させるのに必要なDuty値であるDuty
（ro）から減算することにより求められる。
Ｄｘ＝Duty（ro）−Duty（f）＝ａＶn＋ｂ−（Ｆ×ｒ／Ｍ）×Duty（max）／Ｔs      
…（式４）
ここで、ｒはロール体ＲＰの半径、Duty（max）はDuty値の最大値、Ｋｔはロールモー
タ３５のモータ定数、Ｅはロールモータ３５に供給される電源電圧値、Ｍはギヤ輪列３２
による減速比、Ｔsはロールモータ３５の起動トルク、係数ａ，ｂは、以下の（式６）お
よび（式７）で定義される値である。上述の（式４）は、以下のようにして求められる。
【００５８】
なお、上述の（式４）において、（Ｆ×ｒ／Ｍ）は、ギヤ輪列の減速比を考慮した、テ
ンションＦによるトルクであり、この（Ｆ×ｒ／Ｍ）というトルクをロールモータ３５の
起動トルクＴｓで除算すると、無次元の比（Duty（max）を１とした場合に対する比）で
ある、（Ｆ×ｒ／Ｍ）／Ｔｓが得られる。そして、かかる無次元の比の（Ｆ×ｒ／Ｍ）／
Ｔｓに、Duty（max）を乗じることにより、テンションＦを与えるのに必要なDuty値であ
るDuty（f）が算出される。
【００５９】
ここで、ロールモータ３５は、ＰＦモータ５３の駆動によって、用紙Ｐを介して引っ張
られる。そのため、ロールモータ３５は、結果的にはＰＦモータ５３と同じ速度Ｖnで駆
動させられる。なお、ロールモータ３５においては、ロータリセンサ５４ｂで検出された
検出値を代用して、速度Ｖnを算出している。
【００６０】
また、ＰＦモータ５３と同じ速度Ｖnで駆動させるべく、ロールモータ３５に対し、当
該ロールモータ３５を速度Ｖnで駆動させるのに必要なDuty値であるDuty（ro）を与える
場合、用紙Ｐは弛まず、かつロールモータ３５とＰＦモータ５３との間にテンションが作
用しない状態となる。そこで、ロールモータ３５を速度Ｖnで駆動させるのに必要なDuty
値であるDuty（ro）から、テンションＦを与えるのに必要なDuty値であるDuty（f）を減
じれば、用紙Ｐが弛まないようなテンションＦを、当該用紙Ｐに与えることが可能となる
。以上のようにして、（式４）のモータ実出力値Ｄｘが求められる。
【００６１】
＜（式４）の係数ａ，ｂの算出に関して＞
ある速度Ｖnでロールモータ３５を駆動させるのに必要なDuty値を求めるために、メジ
ャメント動作を実行している。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を回転駆動させる。そして、低速側の速度Ｖ
Lでロールモータ３５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３５を駆動させるのに必要なメジャメント値ave ＴiHを算出する。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、積分要素から出力される制御値の平均となっている。
【００６２】
図９に示すような一次式の関係から、ある速度Ｖnでロールモータ３５を駆動させるた
めのDuty（ro）は、係数ａ，ｂを用いて容易に求められる。
Duty（ro）＝ａＶn＋ｂ      …（式６）
ａ＝（ave ＴiH−ave ＴiL）／（ＶH−ＶL）      …（式７）
ｂ＝ave ＴiH−（ave ＴiH−ave ＴiL）×ＶL／（ＶH−ＶL）      …（式８）
【００６３】
以上のような（式７）、（式８）に基づいて、係数ａ，ｂが決定され、（式４）に反映
させられる。
【００６４】
＜ロールモータ３５とＰＦモータ５３の制御方法＞
図１０を参照して、用紙Ｐを給送側に搬送する場合のロールモータ３５とＰＦモータ５
３の制御処理について説明する。
【００６５】
まず、ロールモータ３５とＰＦモータ５３とを駆動させるのに先立って、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３５を駆動させ、それに
よって上述したような（式４）における、係数ａ，ｂが求められる。なお、ＰＦモータ５
３が駆動しない状態で、メジャメント動作は実行される。
【００６６】
続いて、ＰＦモータ５３の駆動による送り量ＬpfをＰＲＯＭ１０４等のメモリから読み
込む（Ｓ０２）。送り量Ｌpfは、例えば用紙Ｐに対する印刷を、１パスだけ実行するのに
必要な値となっている。
【００６７】
Ｓ０２で送り量Ｌpfが読み込まれると、主制御部１１０からの指令に基づいて、ロール
モータ３５およびＰＦモータ５３の駆動を開始させる（Ｓ０３）。このとき、ＰＦモータ
５３は、図８に示すような速度テーブルに従って、駆動させられるが、ロールモータ３５
は、ロータリセンサ３４ｂで検出される速度に関する検出値に基づいて、モータ実出力値
Ｄｘが定められる。また、ロールモータ３５およびＰＦモータ５３の駆動に際しては、ロ
ールモータ３５の駆動によって、当該ロールモータ３５が何等駆動力を発生させない場合
よりも、用紙Ｐが引き出され易い状態となっている。
【００６８】
また、Ｓ０３におけるロールモータ３５およびＰＦモータ５３の駆動に際しては、用紙
Ｐに、テンションＦを作用させるように制御しつつ、駆動させることになる。このテンシ
ョンＦの制御では、出力演算部２０２での上述したような計算によって、（式４）に示す
ようなモータ実出力値Ｄｘが求められる。そして、このモータ実出力値Ｄｘでは、ある速
度Ｖnでロールモータ３５を駆動させるのに必要なDuty値であるDuty（ro）から、用紙Ｐ
が弛まないようにするテンションを与える規定のテンションＦを与えるのに必要なDuty値
であるDuty（f）を減算している。
【００６９】
このとき、ある速度Ｖnは、ＰＦモータ５３の駆動によりロールモータ３３およびロー
ルモータ３５が用紙Ｐを介して引っ張られて、結果的に回転させられるときのロールモー
タ３３の回転速度であるが、その速度は、回転検出部３４から出力されるロールモータ３
３の回転位置を示す信号を代用して求められる。
【００７０】
以上のように、Duty（ro）からDuty（f）が減じられることにより、用紙Ｐには、テン
ションＦが及ぼされる状態となる。以上のようなＳ０３の、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、印刷ヘッド４４と対向する
部位に送り込まれていく。
【００７１】
なお、上述のテンションＦは、その値の調整が可能となっている。すなわち、用紙Ｐの
種類やサイズ、印刷特性等に応じて、テンションＦの値を変数として調整可能となってい
る。
【００７２】
また、上述のようなＳ０３の処理をしている際には、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Ｌpfだけ送られたか否かを判断する（Ｓ０４）。
【００７３】
また、上述のＳ０４において、予め定められている送り量Ｌpfだけ送られたと判断され
る場合（Ｙｅｓの場合）、ロールモータ３５およびＰＦモータ５３の駆動を停止させる（
Ｓ０５）。
【００７４】
続いて、印刷ヘッド４４が不図示のキャリッジモータの駆動によって用紙Ｐの幅方向に
走査しつつ、印刷ヘッド４４が駆動させられる（Ｓ０６）。それにより、用紙Ｐに対して
、インク滴が付着して、１パス分の印刷が実行される。また、この１パス分の印刷が終了
すると、続いて、全てのパスの紙送りが終了したか否かを判断する（Ｓ０７）。そして、
この判断において全てのパスの紙送りが終了したと判断される場合（Ｙｅｓの場合）、一
連の処理が終了する。また、Ｓ０７において、全てのパスの紙送りが終了していないと判
断される場合（Ｎｏの場合）、Ｓ０２に戻り、一連の処理が継続する。
【００７５】
なお、上述のＳ０４における判断において、予め定められている送り量Ｌpfだけ送られ
ていないと判断される場合（Ｎｏの場合）、Ｓ０３に戻り、処理を継続する。
【００７６】
＜本発明の適用による効果＞
以上のように、図９に示すようなメジャメント動作を実行することによって、ＰＦモー
タ５３を駆動させずにロールモータ３５のみを駆動させる際における、ロールモータ３５
に作用する負荷と駆動速度との関係が測定される。そして、制御部１００では、図９に示
すようなメジャメント動作と、ＰＦモータ５３の駆動速度とに基づくモータ実出力値Ｄｘ
が、ロールモータ３５に与えられる。それにより、用紙Ｐは破断せずに下流側に良好に送
ることが可能となる。
【００７７】
また以上のように、モータ実出力値Ｄｘは、ロールモータ３５に作用する負荷に関して
、図９に示すような関係からDuty（ro）を求め、そのDuty（ro）を反映させて算出されて
いる。そのため、ＰＦモータ５３の駆動速度が変動しても、ロールモータ３５には、その
駆動速度の変動に追従する状態でモータ実出力値Ｄｘが与えられる。それにより、用紙Ｐ
を弛ませることがなくなり、しかも用紙Ｐに作用させるテンションＦの変動が少ない状態
が実現可能となる。
【００７８】
また以上のように、上述したテンション制御を、ロール体ＲＰに直結したロールモータ
３５の駆動制御により実現するようにしたので、精度よくテンション制御を行うことがで
きる。
【００７９】
原理的には、ギヤ輪列３２を介して回転ホルダ３１ａに連結しているロールモータ３３
を駆動制御することによっても、上述したテンション制御を実現することができる。しか
しながらこの場合ロールモータ３３軸上の出力は、ギヤ輪列３２によって増幅されるので
、ロールモータ３３の、回転ホルダ３１上の出力分解能が低下してしまい（即ちテンショ
ン調整の分解能が低下してしまい）、テンション制御を精度よく行うことができないこと
がある。
【００８０】
これに対して、回転ホルダ３１ａに直結されているロールモータ３５を利用すれば、ロ
ールモータ３５の、回転ホルダ３１ａ上の出力分解能は、ロールモータ３３の、回転ホル
ダ３１ａ上の出力分解能より細かいので（即ちテンション調整の分解能が低下しないので
）、テンション制御を精度よく行うことができる。
【００８１】
例えばギヤ輪列３２の減速比が１００である場合、ロールモータ３３とロールモータ３
５のモータ軸上の出力分解能が同じであっても、ロールモータ３５の、回転ホルダ３１ａ
上の出力分解能は、ロールモータ３３のそれの１／１００となる。
【００８２】
なおロールモータ３５を、ギヤ輪列３２と同じ減速比のギヤ輪列を介して回転ホルダ３
１ａに連結しても、ロールモータ３５を、ロールモータ３３に比べ高分解能のもの（例え
ば、ロールモータ３３に比べ小出力のもの）にすれば、ロールモータ３３の場合に比べ高
分解能でテンション調整を行うことができる。
【００８３】
即ちロールモータ３５の回転ホルダ３１上の出力は、ロールモータ３３の回転ホルダ３
１上の出力と比べ相対的に小さければよく、ロールモータ３５を、ギヤ輪列を介して回転
ホルダ３１に連結するか、またその場合の減速比をどの程度のものにするか、またロール
モータ３５を回転ホルダ３１に直結するか、さらにロールモータ３５の出力をどの程度の
ものにするかは、テンション制御に最適な、回転ホルダ３１上の出力分解能に基づいて決
定される。
【００８４】
また以上のようにテンション制御を行うようにしたので、ロールモータ３５、ＰＦモー
タ５３、およびこれらロールモータ３５、ＰＦモータ５３に電力を与える電源等に個体差
（バラ付き）が存在していても、用紙Ｐに作用するテンションＦのバラ付きを抑えること
が可能となる。また、本実施の形態では、ロールモータ３５とＰＦモータ５３とが同時に
駆動され、速度変動が生じる場合であっても、用紙Ｐには、常に所定のテンションＦが与
えられる。そのため、用紙Ｐが弛むことがないばかりか、常に所定のテンションＦが作用
する。このように、一度テンションＦをある値に設定すれば、その設定が有効な限りにお
いて、常に安定した所定のテンションＦが用紙Ｐに作用する状態で、印刷が実行され、当
該用紙Ｐに対する印刷品質を向上させることが可能となる。
【００８５】
また以上のように、Ｄｘは、テンションＦの値を変数として調整可能となっているので
、用紙Ｐの種類やサイズ、印刷特性等に応じて、テンションＦを変更し、印刷に対する種
々の要請に対応させた値にテンションＦを設定することができる。
【００８６】
なお以上においては、ロールモータ３３が存在し、ロールモータ３３の回転位置を検出
する回転検出部３４が設けられていたので、回転検出部３４から出力されるロールモータ
３３の回転位置を示す信号を代用して、ロールモータ３５の回転速度を検出するようにし
たが、ロールモータ３３のような他のロールモータが存在しない場合には、ロールモータ
３５の回転位置を検出する回転検出部を別途設けることによって、上述した場合と同様に
、テンション制御を行うことができる。
【００８７】
また、本発明においては、ＰＦモータ５３の駆動による用紙Ｐの送り量が、ロールモー
タ３５の駆動による用紙Ｐの送り量よりも大きくなる状態で、ロールモータ３５およびＰ
Ｆモータ５３の駆動を制御することができる。この場合、用紙Ｐには、ロールモータ３５
とＰＦモータ５３との間の送り量の差を起因とするテンションＦが付与される。そのため
、用紙Ｐが弛むことがないばかりか、常に所定のテンションＦが作用することによって、
用紙Ｐの搬送の下流側における印刷品質を向上させることが可能となる。
【００８８】
以上においては、スキューを解消するために、ＰＦモータ５３と同期して、用紙Ｐをロ
ール体ＲＰに巻き戻す方向に回転するように、ロールモータ３３の駆動が制御された。
その他、ユーザがロール体ＲＰから用紙Ｐを引き出す際に、ユーザのその引き出し作業
をアシストするために、紙送り方向に回転するように、ロールモータ３３の駆動を制御す
ることもできる。
ロール体ＲＰは、例えば、１０メーターあるいは２０メーターを超える長さの帯状の用
紙Ｐが巻かれたものであるため、その重量は大きいが、このロールモータ３３のアシスト
駆動により、ユーザは小さな力で用紙Ｐをロール体ＲＰから引き出すことができるように
なる。
またロールモータ３３の紙送り方向への回転により、ＰＦモータ５３の紙送り量より多
くの用紙Ｐが送りだされた場合、用紙Ｐの弛みが生じるが、そのようなときにロールモー
タ３３の回転が停止するように、ロールモータ３３の駆動を制御することもできる。
例えば印刷中に、ユーザが誤ってロール体ＲＰを手で回してしまった場合、ロールモー
タ３３の回転を停止させることができ、例えば用紙Ｐの弛みを防止することができる。
【００８９】
また以上においては、ギヤ輪列３２を動力伝送装置として用い、ロールモータ３３等を
そのギヤ輪列３２等を介して回転ホルダ３１に連結する場合を例として説明したが、例え
ばベルト等の他の動力伝送装置を介して回転ホルダ３１に連結することもできる。
【００９０】
＜変形例＞
以上、本発明の一実施の形態について述べたが、本発明は、種々変形可能である。以下
、それについて述べる。上述の実施の形態においては、モータ制御装置は、プリンタ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、モータ制御装置は、プリン
タ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、上述の実施の形態では、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、アルミ箔等としても良い。
【００９１】
また、上述の実施の形態では、出力信号（ＥＮＣ信号）のレベル変化を検出する場合、
Ａ相およびＢ相の２つのＥＮＣ信号を用いている。しかしながら、出力信号のレベル変化
を検出するのに際して、１つのみのＥＮＣ信号、または位相が互いに異なる３つ以上のＥ
ＮＣ信号を用いるように構成しても良い。
【００９２】
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３５、ＰＦモータ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１
００を構成するようにしても良い。
【００９３】
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、ＰＦモータ５３の
制御は、ＰＩＤ制御には限られず、ＰＩ制御に本発明を適用するようにしても良い。
【００９４】
また、上述の実施の形態におけるプリンタ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１０に関して説明している。しかしながら、プリンタ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には限られない。例え
ば、ジェルジェット方式のプリンタ、トナー方式のプリンタ、ドットインパクト方式のプ
リンタ等、種々のプリンタに対して、本発明を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプリンタの構成を示す斜視図である。
【図２】図１のプリンタの駆動系の位置関係を示す図である。
【図３】図１のプリンタの概略構成を示す図である。
【図４】ＥＮＣ信号を示す図である。
【図５】ロール体と搬送ローラ対、印刷ヘッドの位置関係を示す図である。
【図６】制御部の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】出力演算部の概略構成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。
【符号の説明】
【００９６】
１０…プリンタ、２０…本体部、３０…ロール駆動機構、３３…ロールモータ（第１モ
ータに対応）、３４，５４…回転検出部、３４ｂ，５４ｂ…リニアセンサ、３５…ロール
モータ（第２モータに対応）４０…キャリッジ駆動機構、４４…印刷ヘッド（流体噴射ヘ
ッドに対応）、５０…用紙搬送機構、５１…搬送ローラ対、５３…ＰＦモータ（第３モー
タに対応）、１００…制御部（モータ制御装置、負荷測定手段、モータ制御手段に対応）
、１１０…主制御部、１２０…ＰＦモータ制御部、１３０…ロールモータ制御部、２０１
，２０２…出力演算部、ＲＰ…ロール体、Ｐ…用紙
【図１】
2009263088.tif 000003
【図２】
2009263088.tif 000004
【図３】
2009263088.tif 000005
【図４】
2009263088.tif 000006
【図５】
2009263088.tif 000007
【図６】
2009263088.tif 000008
【図７】
2009263088.tif 000009
【図８】
2009263088.tif 000010
【図９】
2009263088.tif 000011
【図１０】
2009263088.tif 000012