JP6507776B2 - 媒体送り制御方法および媒体送り装置 - Google Patents

Description

本発明は、媒体が巻かれたロール体から媒体を送る媒体送り装置における媒体送り制御方法および媒体送り装置に関するものである。

従来、媒体が巻かれたロール体を保持する回転ホルダーと、ロール体から媒体を引き出して送る搬送駆動ローラーと、ロール体から媒体が送られるように、回転ホルダーを介してロール体を回転させるロールモーターと、搬送駆動ローラーを駆動するＰＦモーターとを備えたプリンターにおいて、ロール体と搬送駆動ローラーとの間の媒体に掛かるテンションが所定以下となるように、ロールモーターを制御する媒体送り制御方法が知られている。この媒体送り制御方法では、媒体を弛ませた状態で、ロール体が低速および高速で回転するようにロールモーターを駆動したときのロールモーターの負荷をそれぞれ測定することにより、ロール体が任意の速度で回転するときに、ロール体を回転させるために必要な負荷であるロール負荷を得るようにしている（特許文献１参照）。

特開２００９−２５６０９５号公報

ところで、このようなプリンターにおいては、ロール負荷は、媒体が送られる間に安定しているとは限らず、例えばロール体が偏心しているような場合には、媒体が送られる間に変動する。ロール負荷の変動は、ロール体と搬送駆動ローラーとの間の媒体に掛かるテンションが送り動作ごとに変動する要因となり得る。

本発明は、ロール体と送りローラーとの間の媒体に掛かるテンションが送り動作ごとに変動することを抑制することができる媒体送り制御方法および媒体送り装置を提供することを課題としている。

本発明の媒体送り制御方法は、媒体が巻かれたロール体を保持する保持部と、ロール体から媒体を引き出して送る送り部と、ロール体から媒体が送られる方向に、保持部を介してロール体を回転させる回転駆動部と、送り部を駆動する送り駆動部と、を備え、媒体を送る送り動作を複数回行う媒体送り装置において、ロール体と送り部との間の媒体に対して、複数回の送り動作のうち（ｎ−１）回目（ｎは２以上の整数）以前の回の送り動作時に掛かったテンションに対応した検出テンションを取得し、検出テンションに基づいて、ｎ回目の送り動作時に掛かるテンションの目標値である目標テンションを補正した補正後テンションを算出し、補正後テンションに基づいて、ｎ回目の送り動作時に送り駆動部を制御することを特徴とする。

本発明の媒体送り制御装置は、媒体が巻かれたロール体を保持する保持部と、ロール体から媒体を引き出して送る送り部と、ロール体から媒体が送られるように、保持部を介してロール体を回転させる回転駆動部と、送り部を駆動する送り駆動部と、ロール体と送り部との間の媒体に対して、媒体が送られる複数回の送り動作のうち（ｎ−１）回目（ｎは２以上の整数）以前の回の送り動作時に掛かったテンションである検出テンションを取得する検出テンション取得部と、検出テンションに基づいて、ｎ回目の送り動作時に掛かるテンションの目標値である目標テンションを補正した補正後テンションを算出する補正後テンション算出部と、補正後テンションに基づいて、ｎ回目の送り動作時に送り駆動部を制御する駆動制御部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、（ｎ−１）回目以前の回の送り動作時における検出テンションをフィードバックすることにより、ｎ回目の送り動作時における目標テンションを補正した補正後テンションを算出し、算出した補正後テンションに基づいて、ｎ回目の送り動作時に回転駆動部を制御する。このため、ｎ回目の送り動作時に、目標テンションに対する実際のテンションの誤差を小さくすることができる。その結果、ロール体と送りローラーとの間の媒体に掛かるテンションが送り動作ごとに変動することを抑制することができる。

上記の媒体送り制御方法において、検出テンションを取得する際に、（ｎ−１）回目以前の回の送り動作時に、送り駆動部に流れた送り時電流と、ロール体と送り駆動部との間で媒体が弛んだ状態で、送り駆動部を駆動する基準電流測定動作時に、送り駆動部に流れた基準電流と、を取得し、送り時電流と基準電流との差分であるテンション電流を算出し、テンション電流に基づいて、検出テンションを算出することが好ましい。

この構成によれば、送り駆動部に流れた送り時電流および基準電流を取得することで、検出テンションを算出することができる。

この場合、送り時電流を取得する際に、送り時電流を、１回の送り動作において所定の周期で複数回取得し、基準電流を取得する際に、基準電流を、１回の基準動作において所定の周期で複数回取得し、テンション電流を算出する際に、所定の周期で取得された各送り時電流と、所定の周期で取得された各基準電流と、から複数のテンション電流を算出し、検出テンションを算出する際に、複数のテンション電流の平均値である平均テンション電流に基づいて、検出テンションを算出することが好ましい。

この場合、送り時電流を取得する際に、送り時電流を、１回の送り動作において所定の周期で複数回取得し、基準電流を取得する際に、基準電流を、１回の基準動作において所定の周期で複数回取得し、テンション電流を算出する際に、所定の周期で取得された各送り時電流と、所定の周期で取得された各基準電流と、から複数のテンション電流を算出し、検出テンションを算出する際に、複数のテンション電流のうちの最大値であるピークテンション電流に基づいて、検出テンションを算出することが好ましい。

この構成によれば、１回の送り動作中にテンション電流が複雑に変動するような場合にも、送り量に相関のある検出テンションを算出することができる。

この場合、検出テンションを取得する際に、（ｎ−１）回目の送り動作時に媒体に対して掛かったテンションに対応した検出テンションを取得することが好ましい。

この構成によれば、各回の送り動作において、その前の回の送り動作時における検出テンションに基づいて、目標テンションを補正することで、目標テンションに対する実際のテンションの誤差を、より小さくすることができる。

この場合、補正後テンションを算出する際に、目標テンションに対する検出テンションの誤差であるテンション誤差を積分したテンション誤差積分値を算出し、テンション誤差積分値に基づいて、テンション補正量を算出し、テンション補正量と目標テンションとを加算して、補正後テンションを算出することが好ましい。

この構成によれば、テンション誤差積分値を用いてテンション補正量を算出することで、目標テンションに対して実際のテンションを徐々に近づけることができる。このため、検出テンションに検出誤差を含んでいるような場合にも、検出誤差が増幅した形でテンション補正量が算出されることを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。 ロール体、駆動ローラー、従動ローラーおよび記録ヘッドの位置関係を示す図である。 コントローラーの機能構成例を示すブロック図である。 送りモーター制御部の機能構成例を示すブロック図である。 テンションＴの概念を模式的に説明する図である。 ロール体の任意の回転速度Ｖと、ロール体を回転させるために必要なロール負荷Ｎとの関係を示すグラフである。 ロールモーター制御部の機能構成例を示すブロック図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る媒体送り制御方法および記録装置について説明する。

図１および図２に示すように、本実施形態の記録装置１０は、ロール体ＲＰから媒体Ｐを引き出して送りながら、媒体Ｐに対してインクジェット方式により画像を印刷するものである。また、記録装置１０にセットされるロール体ＲＰは、円筒状のコア（図示省略）に、帯状の媒体Ｐをロール状に巻き付けたものである。なお、媒体Ｐは、材質は特に限定されず、例えば、記録用紙、フィルム、布などである。媒体Ｐの幅は、例えば６４インチである。記録装置１０にセット可能なロール体ＲＰの最大重量は、例えば８０ｋｇである。

また、記録装置１０は、外部装置であるコンピューターＣＯＭと通信可能に接続されている。記録装置１０は、例えば、画像を記録するための画像データをコンピューターＣＯＭから受信する。なお、記録装置１０は、画像データをコンピューターＣＯＭから受信する形態に限らず、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリーなどの記憶媒体から画像データを受信してもよく、記録装置１０自身が画像データを作成するようにしてもよい。

記録装置１０は、ロール駆動機構３０と、キャリッジ駆動機構４０と、媒体送り機構５０と、プラテン５５と、コントローラー１００とを備えている。

ロール駆動機構３０は、媒体Ｐが巻かれたロール体ＲＰを回転させる。ロール駆動機構３０は、一対の回転ホルダー３１と、ロール輪列３２と、ロールモーター３３と、ロール回転検出部３４とを備えている。
なお、回転ホルダー３１は、「保持部」の一例である。ロールモーター３３は、「回転駆動部」の一例である。

一対の回転ホルダー３１は、ロール体ＲＰのコアの両端にそれぞれ挿入され、ロール体ＲＰを両側から保持する。一対の回転ホルダー３１は、図示しないホルダー支持部に回転可能にそれぞれ支持されている。一方の回転ホルダー３１には、ロール輪列３２のロール出力ギア（図示省略）と噛み合うロール入力ギア３２ｂが設けられている。

ロールモーター３３は、一方の回転ホルダー３１に対して駆動力を与える。ロールモーター３３は、例えば、ＤＣ（Direct Current）モーターである。ロールモーター３３からの駆動力がロール輪列３２を介して伝達されることにより、回転ホルダー３１およびこれに保持されたロール体ＲＰが回転する。より具体的には、ロールモーター３３は、ロール体ＲＰから引き出された媒体Ｐが、ロール体ＲＰに巻き戻されるように、ロール体ＲＰを巻戻し方向Ｄ１に回転させることが可能である。また、ロールモーター３３は、ロール体ＲＰから媒体Ｐが送られるように、ロール体ＲＰを送り回転方向Ｄ２に回転させることが可能である。ロールモーター３３は、例えば、媒体Ｐの先端の頭出しを行う際に、ロール体ＲＰを巻戻し方向Ｄ１に回転させる。一方、ロールモーター３３は、後述する送り動作の際に、ロール体ＲＰを送り回転方向Ｄ２に回転させる。

ロール回転検出部３４は、ロール体ＲＰの回転位置および回転方向を検出する。ロール回転検出部３４は、ロールモーター３３の出力軸に設けられた円盤状スケールと、フォトインターラプターとを備えたロータリーエンコーダーである。

キャリッジ駆動機構４０は、ロール体ＲＰから引き出された媒体Ｐに対して画像を記録する。キャリッジ駆動機構４０は、キャリッジ４１と、キャリッジ軸４２と、記録ヘッド４４と、キャリッジモーター４５と、キャリッジ位置検出部４６とを備えている。

キャリッジ４１は、キャリッジモーター４５がベルト機構（図示省略）を駆動することにより、キャリッジ軸４２に沿って移動方向Ｄ３に移動する。キャリッジ４１には、各色のインクを貯留するインクタンク４３が設けられている。インクタンク４３には、図示しないインクカートリッジからチューブを介してインクが供給される。また、キャリッジ４１の下面には、インクジェットヘッドである記録ヘッド４４が設けられている。記録ヘッド４４は、インクタンク４３から供給されたインクを、ノズルから吐出する。

キャリッジ位置検出部４６は、キャリッジ４１の移動方向Ｄ３における位置を検出する。キャリッジ位置検出部４６は、移動方向Ｄ３に沿って設けられたリニアスケールと、フォトインターラプターとを備えたリニアエンコーダーである。

媒体送り機構５０は、ロール体ＲＰから引き出された媒体Ｐを、移動方向Ｄ３と略直交する送り方向Ｄ４に送る。媒体送り機構５０は、駆動ローラー５１ａと、従動ローラー５１ｂと、送り輪列５２と、送りモーター５３と、送り回転検出部５４とを備えている。
なお、駆動ローラー５１ａは、「送り部」の一例である。送りモーター５３は、「送り駆動部」の一例である。

駆動ローラー５１ａおよび従動ローラー５１ｂは、相互間に挟持した媒体Ｐを回転送りする。駆動ローラー５１ａには、送り輪列５２の送り出力ギア（図示書略）と噛み合う送り入力ギア５２ｂが設けられている。

送りモーター５３は、駆動ローラー５１ａに対して駆動力を与える。送りモーター５３は、例えば、ＤＣモーターである。送りモーター５３からの駆動力が、送り輪列５２を介して駆動ローラー５１ａに伝達されることより、駆動ローラー５１ａが回転し、それに伴って、従動ローラー５１ｂが回転する。

送り回転検出部５４は、駆動ローラー５１ａの回転位置および回転方向を検出する。送り回転検出部５４は、送りモーター５３の出力軸に設けられた円盤状スケールと、フォトインターラプターとを備えたロータリーエンコーダーである。

プラテン５５は、記録ヘッド４４と対向するように設けられている。プラテン５５には、上下に貫通する吸引孔５５ａが複数形成されている。また、プラテン５５の下方には、吸引ファン５６が設けられている。吸引ファン５６が作動することによって、吸引孔５５ａ内が負圧となり、プラテン５５上の媒体Ｐが吸引保持される。プラテン５５上に吸引保持された媒体Ｐに対して、記録ヘッド４４からインクが吐出される。

コントローラー１００は、記録装置１０の各部を統括制御する。コントローラー１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）１０４と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１０５と、モータードライバー１０６と、バス１０７とを備えている。また、コントローラー１００には、ロール回転検出部３４、キャリッジ位置検出部４６、送り回転検出部５４からの各パルス信号が入力する。コントローラー１００の機能構成については、後述する。
なお、モータードライバー１０６は、「駆動制御部」の一例である。

以上のように構成された記録装置１０は、媒体Ｐに画像を記録する記録ジョブを実行する際に、ドット形成動作と送り動作とを繰り返し行う。換言すれば、記録装置１０は、１回の記録ジョブにおいて、複数回の送り動作を間欠的に繰り返し行う。ここで、ドット形成動作とは、キャリッジ４１を移動方向Ｄ３に移動させながら記録ヘッド４４からインクを吐出させて媒体Ｐ上にドットを形成する動作であり、主走査ともいう。送り動作とは、媒体Ｐを送り方向Ｄ４に送る動作であり、副走査ともいう。なお、１回の送り動作によりロール体ＲＰが回転する回転量は、その時点におけるロール体ＲＰの径にもよるが、通常１回転未満である。

図３を参照して、コントローラー１００の機能構成例について説明する。コントローラー１００は、主制御部１１０と、ロールモーター制御部１２０と、送りモーター制御部１３０とを備えている。これらの各機能部は、コントローラー１００を構成するハードウェアと、ＲＯＭ１０２などのメモリーに記憶されているソフトウェアとの協働によって実現される。

主制御部１１０は、ロールモーター制御部１２０および送りモーター制御部１３０に指令を与える。主制御部１１０は、ロールモーター３３および送りモーター５３をそれぞれ独立して駆動するように、または、ロールモーター３３および送りモーター５３を同期駆動するように、ロールモーター制御部１２０および送りモーター制御部１３０に指令を与えることが可能である。

図４は、ＰＩＤ制御を実現するときの送りモーター制御部１３０のブロック図である。送りモーター制御部１３０は、位置演算部１４１と、回転速度演算部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、ＰＩＤ加算部１５０と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）出力部１５２と、タイマー１５３とを備えている。

位置演算部１４１は、送り回転検出部５４からのパルス信号をカウントすることにより、駆動ローラー５１ａの刻々の回転位置を算出する。回転速度演算部１４２は、送り回転検出部５４からのパルス信号と、タイマー１５３で計測される時間とに基づいて、駆動ローラー５１ａの回転速度を算出する。

第１減算部１４３は、位置演算部１４１から出力された駆動ローラー５１ａの回転位置と、主制御部１１０から指令された目標位置との位置誤差を算出する。目標速度発生部１４４は、第１減算部１４３から出力された位置誤差に基づいて、所定の速度テーブルに応じた目標速度を算出する。第２減算部１４５は、回転速度演算部１４２から出力された駆動ローラー５１ａの回転速度と、目標速度発生部１４４から出力された目標速度との速度誤差ΔＶを算出する。

比例要素１４６、積分要素１４７および微分要素１４８には、第２減算部１４５から出力された速度誤差ΔＶが入力する。各要素は、速度誤差ΔＶに基づいて、下記の（１）式〜（３）式により、以下の制御値Ｑを算出する。
ＱＰ（ｊ）＝ΔＶ（ｊ）×Ｋｐ （１）
ＱＩ（ｊ）＝Ｑ（ｊ−１）＋ΔＶ（ｊ）×Ｋｉ （２）
ＱＤ（ｊ）＝｛ΔＶ（ｊ）−ΔＶ（ｊ−１）｝×Ｋｄ （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。

ＰＩＤ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、合計された制御値ＱｐｉｄをＰＷＭ出力部１５２に出力する。ＰＷＭ出力部１５２は、制御値Ｑｐｉｄに応じたデューティ値のＰＷＭ信号をモータードライバー１０６に出力する。モータードライバー１０６は、ＰＷＭ出力部１５２から出力されたＰＷＭ信号に基づいて、送りモーター５３をＰＷＭ制御にて駆動する。

本実施形態では、送りモーター制御部１３０が、送りモーター５３をＰＩＤ制御する構成であるが、これに限定されるものではなく、例えば、送りモーター５３をＰＩ制御する構成であってもよい。

記録装置１０は、送り動作時に、送りモーター５３を駆動制御するだけでなく、ロールモーター３３を駆動制御している。以下、ロールモーター３３の駆動制御について説明する。

図５を参照しつつ、まず、記録装置１０が、仮に、送り動作時に、ロールモーター３３を駆動せずに、送りモーター５３のみを駆動することにより、媒体Ｐを送る場合について説明する。この場合、媒体Ｐに引っ張られるようにしてロール体ＲＰが従動的に送り回転方向Ｄ２に回転することになる。これにより、ロール体ＲＰを回転させるために必要な負荷であるロール負荷Ｎが、ロール体ＲＰの回転軸の周りに発生する。このとき、ロール体ＲＰと駆動ローラー５１ａとの間の媒体Ｐに掛かるテンションＴ０は、ロール体ＲＰの回転軸周りのモーメントの釣り合いより、（４）式により表すことができる。
Ｔ０＝ｋ１×Ｎ／Ｒｒ （４）
ｋ１：比例定数
Ｒｒ：ロール体ＲＰの半径

次に、記録装置１０が、送り動作時に、送りモーター５３だけでなく、ロールモーター３３を駆動することにより、媒体Ｐを送る場合、つまり実際の送り動作時と同じ状況について説明する。ロール体ＲＰが送り回転方向Ｄ２に回転するように、ロールモーター３３が出力トルクＭを発生させた場合、ロール体ＲＰの回転軸周りには、ロール負荷Ｎから出力トルクＭを減算したトルクが作用することになる。この場合、テンションＴは、（５）式により表すことができる。
Ｔ＝ｋ１×（Ｎ−Ｍ）／Ｒｒ （５）

（５）式より、ロールモーター３３の出力トルクＭは、（６）式により表すことができる。
Ｍ＝Ｎ−｛（Ｒｒ／ｋ１）×Ｔ｝ （６）
ここで、比例定数ｋ１は、既知である。ロール体ＲＰの半径Ｒｒは、例えば、送りモーター５３のみを駆動して媒体Ｐを送った際の、ロール回転検出部３４のカウント値と送り回転検出部５４のカウント値とに基づいて、算出可能である。さらに、ロール負荷Ｎは、ロール体ＲＰの回転速度Ｖと線形的な対応関係を有することが分かっている。このため、後述する負荷測定動作を、ロール体ＲＰの装着時に行っておくことにより、任意の回転速度Ｖに対応したロール負荷Ｎを求めることができる。したがって、テンションＴの目標値である目標テンションＴａを（６）式のＴに代入してやれば、ロールモーター３３の出力トルクＭを算出することができる。ここで、目標テンションＴａは、媒体Ｐを送る時に、斜行しないように、また、破断することがないように良好な状態を保つように設定される。目標テンションＴａは、予め実験等により求めておくことが好ましく、媒体Ｐの特性に応じて適正な値を設定する。また、設定された目標テンションＴａは、媒体Ｐの情報と共にＲＯＭ１０２等に記憶しておく。なお、目標テンションＴａをユーザーが任意に設定し、直接またはコンピューターＣＯＭ等を通じて、記録装置１０に入力してもよい。また、記憶されている目標テンションＴａを基に、ロール体ＲＰの径の変動や、記録装置１０の状態の変化のより、変更した目標テンションを使用してもよい。

図６を参照して、負荷測定動作について説明する。ロール負荷Ｎは、ロール体ＲＰの回転速度Ｖと線形的な対応関係を有することが分かっている。このため、低速の回転速度Ｖｌに対応するロール負荷Ｎｌと、高速の回転速度Ｖｈに対応するロール負荷Ｎｈとが分かれば、近似曲線（Ｎ＝ａ×Ｖ＋ｂ）の傾きａおよび切片ｂが決定され、任意の回転速度Ｖに対応するロール負荷Ｎを、線形補間によって算出可能になる。

まず、コントローラー１００は、低速の回転速度Ｖｌでロール体ＲＰが送り回転方向Ｄ２に回転するように、ロールモーター３３を駆動する。このとき、コントローラー１００のロールモーター制御部１２０は、ＰＩＤ制御にてロールモーター３３を駆動するように、図４に示した送りモーター制御部１３０と同様に構成される。コントローラー１００は、ロール体ＲＰの回転速度が回転速度Ｖｌに安定したところで、その時点でロールモーター３３に出力しているデューティ値を、ロール負荷Ｎｌとして取得する。このロール負荷Ｎｌは、ロール体ＲＰを回転速度Ｖｌで回転させるために必要なトルクを示している。なお、コントローラー１００は、デューティ値を、ロール体ＰＲの回転速度が安定した時点における、積分要素１４７の制御値ＱＩに基づいて取得することもできる。

次に、コントローラー１００は、高速の回転速度Ｖｈでロール体ＲＰが送り回転方向Ｄ２に回転するように、ロールモーター３３を駆動する。そして、コントローラー１００は、低速の回転速度Ｖｌに対応するロール負荷Ｎｌの取得時と同様にして、高速の回転速度Ｖｈに対応するロール負荷Ｎｈを取得する。

コントローラー１００は、取得したロール負荷Ｎｌおよびロール負荷Ｎｈを、ＲＡＭ１０３またはＰＲＯＭ１０４に記憶し、負荷測定動作を終了する。

ここで、上述したロール負荷Ｎは、媒体Ｐが送られる間に安定しているとは限らず、変動する場合がある。例えば、ロール体ＲＰの偏心、ロール体ＲＰの周方向における比重のばらつき、媒体Ｐと送り経路との摩擦力の変動、媒体Ｐのヤング率の変動等がある場合に、ロール負荷Ｎは変動する。ロール負荷Ｎが変動する場合、出力トルクＭが一定であると、テンションＴも変動する（図５（ｂ）参照）。この場合、送り動作ごとにテンションＴが変動することになる。その結果、送り動作ごとに送り量が変動してしまい、媒体Ｐに記録された画像にバンディング等の不良が生じることとなる。そこで、記録装置１０は、後述するテンションＦＢ（feedback）制御を行うことにより、目標テンションＴａを補正した補正後テンションＴｂを演算し、演算された補正後テンションＴｂを用いて、出力トルクＭを算出するようにしている。換言すれば、記録装置１０は、送り動作ごとの送り量が一定となるように、目標テンションＴａを補正している。

図７は、テンションＦＢ制御を実現するときのロールモーター制御部１２０のブロック図である。ロールモーター制御部１２０は、送り時電流算出部１６１と、基準電流算出部１６２と、ローパスフィルター１６３ａ，１６３ｂと、電流減算部１６４と、電流テンション変換部１６５と、テンション減算部１６６と、テンション補正量演算部１６７と、テンション加算部１６８と、ＰＷＭ出力部１５２とを備えている。
なお、「検出テンション取得部」は、送り時電流算出部１６１と、基準電流算出部１６２と、電流減算部１６４と、電流テンション変換部１６５とを主な構成要素とする。「補正後テンション算出部」は、テンション減算部１６６と、テンション補正量演算部１６７と、テンション加算部１６８とを主な構成要素とする。

送り時電流算出部１６１は、送り動作時に、送りモーター５３に流れた電流である送り時電流Ｉａ（ｋ）を、所定の算出周期、例えば１ｍｓｅｃ周期で算出する。ここで、Ｉａ（ｋ）は、所定の算出周期でｋ回目に算出された送り時電流Ｉａを意味する。算出された送り時電流Ｉａ（ｋ）は、ローパスフィルター１６３ａを介して電流減算部１６４に入力する。

また、基準電流算出部１６２は、基準電流測定動作時に、送りモーター５３に流れた電流である基準電流Ｉｂ（ｋ）を、送り時電流算出部１６１と同じ算出周期、この場合１ｍｓｅｃ周期で算出する。この基準電流測定動作では、コントローラー１００は、媒体Ｐを弛ませた状態で、送り動作時と同じ回転速度および同じ駆動時間で、送りモーター５３を駆動する。コントローラー１００は、基準電流測定動作を、例えば、各記録ジョブの開始前に実行する。なお、コントローラー１００は、記録ジョブごとに基準電流測定動作を複数回行い、基準電流算出部１６２は、その平均値を基準電流Ｉｂ（ｋ）とすることが好ましい。コントローラー１００は、算出された基準電流Ｉｂ（ｋ）を、ＲＡＭ１０３またはＰＲＯＭ１０４に記憶し、基準電流測定動作を終了する。算出された基準電流Ｉｂ（ｋ）は、ローパスフィルター１６３ｂを介して電流減算部１６４に入力する。

ここで、送りモーター５３に流れた電流Ｉは、（７）式により算出可能である。
Ｉ＝（Ｅ×Ｄｕｔｙ−Ｋｅ×ω）／ＲＲ （７）
Ｅ：電源電圧
Ｄｕｔｙ：送りモーター５３に出力されたＰＷＭ制御値
Ｋｅ：送りモーター５３の逆起電力定数
ω：送りモーター５３の回転速度
ＲＲ：送りモーター５３の抵抗
なお、送りモーター５３の逆起電力定数Ｋｅや抵抗ＲＲは、温度により変動するため、これを補正するようにしてもよい。

電流減算部１６４は、送り時電流Ｉａ（ｋ）から基準電流Ｉｂ（ｋ）を減算したテンション電流Ｉｃ（ｋ）を算出する。そして、電流減算部１６４は、算出された複数のテンション電流Ｉｃ（ｋ）の平均値である平均テンション電流Ｉｄと、複数のテンション電流Ｉｃ（ｋ）の最大値であるピークテンション電流Ｉｅとを算出する。算出された平均テンション電流Ｉｄおよびピークテンション電流Ｉｅは、電流テンション変換部１６５に入力する。

電流テンション変換部１６５は、平均テンション電流Ｉｄに基づいて、平均テンションＴｄを算出し、ピークテンション電流Ｉｅに基づいて、ピークテンションＴｅを算出する。平均テンションＴｄおよびピークテンションＴｅは、（８）式および（９）式によりそれぞれ求めることができる。
Ｔｄ＝Ｉｄ×Ｋｔ×Ｚ／Ｒｋ （８）
Ｔｅ＝Ｉｅ×Ｋｔ×Ｚ／Ｒｋ （９）
Ｋｔ：送りモーター５３のトルク定数
Ｚ：送りモーター５３の減速比
Ｒｋ：駆動ローラー５１ａの半径

さらに、電流テンション変換部１６５は、（１０）式により検出テンションＴｃを算出する。
Ｔｃ＝｛Ｑ１×Ｔｄ／（Ｑ１＋Ｑ２）｝＋｛Ｑ２×Ｔｅ／（Ｑ１＋Ｑ２）｝ （１０）
ここで、Ｑ１およびＱ２は、検出テンションＴｃに対する平均テンションＴｄおよびピークテンションＴｅの重み付けのための任意の定数である。Ｑ１およびＱ２の値は、１回の送り動作中に複雑に変動するテンション電流Ｉｃ（ｋ）から、いかに送り量に相関のある検出テンションＴｃを算出できるか、という観点から設定される。テンション電流Ｉｃ（ｋ）の波形は、例えば、媒体Ｐの送り速度、送り動作当たりの媒体Ｐの送り量、ロール体ＲＰの径等により変化するため、Ｑ１およびＱ２の値を、これらに応じて、複数パターン用意しておくことが好ましい。また、Ｑ１およびＱ２の値は、いずれか一方が０であってもよい。すなわち、検出テンションＴｃが平均テンションＴｄと等しくてもよく、検出テンションＴｃがピークテンションＴｅと等しくてもよい。例えば、送り動作当たりの媒体Ｐの送り量が比較的小さい場合には、ピークテンションＴｅが送り量に与える影響が大きいため、Ｑ１＝０とし、ピークテンションＴｅのみにより検出テンションＴｃを求めるようにしてもよい。また、媒体Ｐの送り速度が速い場合には、ロール体ＲＰの径の大きさや、媒体Ｐの比重等により平均テンションＴｄとピークテンションＴｅの差が変動することがあるため、Ｑ１およびＱ２の値を設定し、平均テンションＴｄおよびピークテンションＴｅの両方を用いて検出テンションＴｃを求めることが好ましい。平均テンションＴｄおよびピークテンションＴｅの両方を用いる際には、平均テンションＴｄとピークテンションＴｅの差の変動量に応じて、Ｑ１およびＱ２の値を調整して、平均テンションＴｄおよびピークテンションＴｅの重み付けを変更できる。なお、平均テンションＴｄとピークテンションＴｅの差が、あまり変動せずに安定している場合には、Ｑ２＝０とし、平均テンションＴｄのみを用いて検出テンションＴｃを求めてもよい。

テンション減算部１６６は、電流テンション変換部１６５から出力された検出テンションＴｃ（ｎ−１）と、主制御部１１０から指令された目標テンションＴａ（ｎ）との誤差であるテンション誤差Ｔｆ（ｎ）を算出する。
なお、括弧内の値は、送り動作の回数を意味している。例えば、Ｔａ（ｎ）は、ｎ回目の送り動作時における目標テンションＴａであることを意味している。以下、同様である。

テンション補正量演算部１６７は、テンション減算部１６６から出力されたテンション誤差Ｔｆ（ｎ）を積分したテンション誤差積分値Ｔｇ（ｎ）を（１１）式により算出する。さらに、テンション補正量演算部１６７は、（１２）式によりテンション補正量Ｔｈ（ｎ）を算出する。
Ｔｇ（ｎ）＝Ｔｇ（ｎ−１）＋Ｔｆ（ｎ） （１１）
Ｔｈ（ｎ）＝Ｔｇ（ｎ）×Ｇ （１２）
ここで、Ｇはゲインである。
なお、テンション誤差積分値Ｔｇは、ロール体ＲＰの装着、目標テンションＴａの変更、および媒体Ｐの送り速度の変更のいずれか一つをトリガーとして、初期化つまり０クリアされる。

テンション加算部１６８は、主制御部１１０から指令された目標テンションＴａ（ｎ）と、テンション補正量演算部１６７から出力されたテンション補正量Ｔｈ（ｎ）とを加算し、合計された補正後テンションＴｂ（ｎ）を、ＰＷＭ出力部１５２に出力する。

ＰＷＭ出力部１５２は、テンション加算部１６８から出力された補正後テンションＴｂ（ｎ）を、上記の（６）式に代入することにより、ロールモーター３３の出力トルクＭを算出する。ＰＷＭ出力部１５２は、出力トルクＭに比例したデューティ値のＰＷＭ信号を、モータードライバー１０６に出力する。モータードライバー１０６は、ＰＷＭ出力部１５２から出力されたＰＷＭ信号に基づいて、送りモーター５３をＰＷＭ制御にて駆動する。これにより、ロールモーター制御部１２０が、補正後テンションＴｂ（ｎ）を実現するための制御を行うことができる。

以上のように、本実施形態の記録装置１０によれば、（ｎ−１）回目の送り動作時における検出テンションＴｃ（ｎ−１）をｎ回目の送り動作時にフィードバックすることにより、目標テンションＴａ（ｎ）を補正した補正後テンションＴｂ（ｎ）を算出し、算出した補正後テンションＴｂ（ｎ）に基づいて、ｎ回目の送り動作時にロールモーター３３を制御する。このため、ｎ回目の送り動作時に、目標テンションＴａ（ｎ）に対する実際のテンションＴの誤差を小さくすることができる。その結果、ロール体ＲＰの偏心等に起因して、媒体Ｐが送られる間にロール負荷Ｎが変動するような場合にも、媒体Ｐに掛かるテンションＴが送り動作ごとに変動することを抑制することができる。

また、本実施形態の記録装置１０によれば、（ｎ−１）回目の送り動作時に検出した検出テンションＴｃを、ｎ回目の送り動作時にフィードバックする構成であるため、各回の送り動作において、その前の回の送り動作時における検出テンションＴｃに基づいて、目標テンションＴａを補正する。これにより、目標テンションＴａに対する実際のテンションＴの誤差を、より小さくすることができる。なお、ロール体ＲＰの装着後、１回目の送り動作については、本実施形態のテンションＦＢ制御によっては、目標テンションＴａ（１）を補正することはできない。もっとも、上述した負荷測定動作を行うことにより、１回目の送り動作時におけるテンション誤差Ｔｆ（１）を極力小さくすることが可能である。

また、本実施形態の記録装置１０によれば、ロールモーター３３に流れた送り時電流Ｉａおよび基準電流Ｉｂを取得することで、検出テンションＴｃを算出することができる。

また、本実施形態の記録装置１０によれば、平均テンション電流Ｉｄに対応する平均テンションＴｄと、ピークテンション電流Ｉｅに対応するピークテンションＴｅとの少なくとも一方に基づいて、検出テンションＴｃを算出する。これにより、１回の送り動作中に複雑に変動するテンション電流Ｉｃから、送り量に相関のある検出テンションＴｃを算出することができる。

また、本実施形態の記録装置１０によれば、テンション誤差積分値Ｔｇを用いてテンション補正量Ｔｈを算出することにより、つまり積分制御を行うことにより、目標テンションＴａに対して実際のテンションを徐々に近づけることができる。このため、検出テンションＴｃに検出誤差を含んでいるような場合にも、検出誤差が増幅した形でテンション補正量Ｔｈが算出されることを抑制することができる。

なお、本実施形態は、以下のような形態に変更することができる。
ｎ回目の送り動作時にフィードバックされる検出テンションＴｃは、（ｎ−１）回目以前の任意の回の送り動作時の検出テンションＴｃであればよく、例えば、（ｎ−２）回目の送り動作時の検出テンションＴｃ（ｎ−２）であってもよい。この場合、テンション減算部１６６は、テンション誤差Ｔｆ（ｎ）を、検出テンションＴｃ（ｎ−２）と、目標テンションＴａ（ｎ）との誤差として算出する。好ましくは、送り動作時にロール体ＲＰを回転させる際、ロール体ＲＰが１周回転するうちのある角度が、同じ角度の位置を通過する回の検出テンションＴｃを用いた方がよい。すなわち、ロール体ＲＰが１周回転する間に回転速度等が変動する場合、送り動作時に同じような変動が生じる角度で回転させる回の検出テンションＴｃを用いた方がよい。これによれば、ロール体ＲＰが偏心している場合、ロール体ＲＰが回転する時の負荷変動が近い状態の送り動作時の検出テンションＴｃ用いることができる。また、ｎ回目の送り動作時にフィードバックされる検出テンションＴｃは、（ｎ−１）回目以前の全ての回、または、任意の複数回の平均値であってもよい。

検出テンションＴｃを取得する態様としては、例えば、ロール体ＲＰと駆動ローラー５１ａとの間にテンション測定器を設け、テンション測定器により測定した媒体ＰのテンションＴを、検出テンションＴｃとして取得するようにしてもよい。

本発明の媒体送り装置の適用例としては、インクジェット方式の記録装置に限定されるものではなく、例えば、ドットインパクト式の記録装置、電子写真式の記録装置であってもよい。さらに、記録装置に限定されるものではなく、例えば、媒体を送りながら媒体に乾燥処理を施す乾燥装置や、媒体を送りながら媒体に表面処理を施す表面処置装置に、本発明の媒体送り装置を適用してもよい。また、媒体にそのような処理を施す装置に限定されず、単に媒体を送るだけの装置であっても構わない。

１０：記録装置、３１：回転ホルダー、３３：ロールモーター、５１ａ：駆動ローラー、５３：送りモーター、Ｐ：媒体、ＲＰ：ロール体。

Claims (7)

1. 媒体が巻かれたロール体を保持する保持部と、
   前記ロール体から前記媒体を引き出して送る送り部と、
   前記ロール体から前記媒体が送られる方向に、前記保持部を介して前記ロール体を回転させる回転駆動部と、
   前記送り部を駆動する送り駆動部と、
   を備え、前記媒体を送る送り動作を複数回行う媒体送り装置において、
   前記ロール体と前記送り部との間の前記媒体に対して、複数回の前記送り動作のうち（ｎ−１）回目（ｎは２以上の整数）以前の回の前記送り動作時に掛かったテンションに対応した検出テンションを取得し、
   前記検出テンションに基づいて、ｎ回目の前記送り動作時に掛かる前記テンションの目標値である目標テンションを補正した補正後テンションを算出し、
   前記補正後テンションに基づいて、ｎ回目の前記送り動作時に前記回転駆動部を制御することを特徴とする媒体送り制御方法。
2. 前記検出テンションを取得する際に、
   （ｎ−１）回目以前の回の前記送り動作時に、前記送り駆動部に流れた送り時電流と、
   前記ロール体と前記送り駆動部との間で前記媒体が弛んだ状態で、前記送り駆動部を駆動する基準電流測定動作時に、前記送り駆動部に流れた基準電流と、を取得し、
   前記送り時電流と前記基準電流との差分であるテンション電流を算出し、
   前記テンション電流に基づいて、前記検出テンションを算出することを特徴とする請求項１に記載の媒体送り制御方法。
3. 前記送り時電流を取得する際に、前記送り時電流を、１回の前記送り動作において所定の周期で複数回取得し、
   前記基準電流を取得する際に、前記基準電流を、１回の前記基準電流測定動作において前記所定の周期で複数回取得し、
   前記テンション電流を算出する際に、前記所定の周期で取得された前記各送り時電流と、前記所定の周期で取得された前記各基準電流と、から複数の前記テンション電流を算出し、
   前記検出テンションを算出する際に、前記複数のテンション電流の平均値である平均テンション電流に基づいて、前記検出テンションを算出することを特徴とする請求項２に記載の媒体送り制御方法。
4. 前記送り時電流を取得する際に、前記送り時電流を、１回の前記送り動作において所定の周期で複数回取得し、
   前記基準電流を取得する際に、前記基準電流を、１回の前記基準電流測定動作において前記所定の周期で複数回取得し、
   前記テンション電流を算出する際に、前記所定の周期で取得された前記各送り時電流と、前記所定の周期で取得された前記各基準電流と、から複数の前記テンション電流を算出し、
   前記検出テンションを算出する際に、前記複数のテンション電流のうちの最大値であるピークテンション電流に基づいて、前記検出テンションを算出することを特徴とする請求項２に記載の媒体送り制御方法。
5. 前記検出テンションを取得する際に、（ｎ−１）回目の前記送り動作時に前記媒体に対して掛かった前記テンションに対応した前記検出テンションを取得することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の媒体送り制御方法。
6. 前記補正後テンションを算出する際に、
   前記目標テンションに対する前記検出テンションの誤差であるテンション誤差を積分したテンション誤差積分値を算出し、
   前記テンション誤差積分値に基づいて、テンション補正量を算出し、
   前記テンション補正量と前記目標テンションとを加算して、前記補正後テンションを算出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の媒体送り制御方法。
7. 媒体が巻かれたロール体を保持する保持部と、
   前記ロール体から前記媒体を引き出して送る送り部と、
   前記ロール体から前記媒体が送られるように、前記保持部を介して前記ロール体を回転させる回転駆動部と、
   前記送り部を駆動する送り駆動部と、
   前記ロール体と前記送り部との間の前記媒体に対して、前記媒体が送られる複数回の送り動作のうち（ｎ−１）回目（ｎは２以上の整数）以前の回の前記送り動作時に掛かったテンションである検出テンションを取得する検出テンション取得部と、
   前記検出テンションに基づいて、ｎ回目の前記送り動作時に掛かる前記テンションの目標値である目標テンションを補正した補正後テンションを算出する補正後テンション算出部と、
   前記補正後テンションに基づいて、ｎ回目の前記送り動作時に前記回転駆動部を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする媒体送り装置。

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