JP2011121744A - ロールシート供給装置およびこれを備えた記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロール紙等のロールシートからシートを引き出すと共に引き出されたシートを供給するためのロールシート供給装置において、ロール紙等のロールシートの引出部分の張り弛みに起因したモータの不具合を適切に回避する。
【解決手段】本発明に係るロールシート供給装置１２は、搬送ローラ２４と、搬送ローラを駆動するモータ２６と、搬送ローラ２４の駆動を開始するときのロールシート１４の回転状態に基づいて、モータ２６にかかる負荷が所定負荷を越えないように、モータ２６を制御するモータ制御手段とを備える。モータ制御手段は、搬送ローラ２４の駆動を開始するときにロールシート１４が搬送方向とは異なる方向に回転しているとき、搬送ローラ２４の回転速度を所定目標速度にまで高める間に該搬送ローラ２４の角加速度を段階的に下げるようにモータ２６を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロール紙等のロールシートからシートを引き出すと共に引き出されたシートを供給するためのロールシート供給装置、および、これを備えた記録装置に関する。

種々の形式の記録装置つまり画像形成装置が知られていて、その中には例えばインクジェット方式の記録装置が含まれる。インクジェット方式の記録装置は、様々なサイズの被記録媒体に対応可能であるという利点を有する。

例えば、ＣＡＤやグラフィックアートなど業務用の記録装置では、領域が広い画像を被記録媒体に記録可能にするようにロール状に巻回された被記録媒体が使用されることが多い。ロール状に巻かれた被記録媒体を記録対象とした記録装置つまり画像形成装置の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１の記録装置は、ロール状に巻かれた被記録媒体（ロールシート）の回転中心を固定する固定軸、ステッピングモータにより駆動されるＬＦ（ラインフィード）軸、等を備える。ラインフィードによる紙送り動作によりロールシートが引き出されると、ロールシートは固定軸に固定されているため、固定軸を中心に回転する。さらにこの記録装置では、センサを用いたＬＦ軸の回転角検出と別のセンサを用いた固定軸の回転角検出とが実行される。そして、所定のシート搬送に対して、それらのうちの前者が反応しない場合にはモータの脱調が生じている、後者のみが反応しない場合にはシートの滞留が生じているというように記録装置の状態判断が可能にされている。

特開２０００−３２７１９６号公報

ところで、紙送り用の上記のようなモータに不具合が生じた場合、精度良く継続して記録動作を行うことは困難である。それ故、例えば、上記したようなステッピングモータの脱調はそもそも生じないことが望まれる。

他方、記録装置での記録動作をより早く行うことが望まれている。そのための対策には、記録装置で用いられているモータの回転速度をより早く目標速度にまで高めることがある。しかし、そのようなモータの回転速度の上昇は、ロールシートの引出部分の張り弛みの状態によっては、モータに過大な負荷をもたらし得るので、特許文献１の記録装置のようにステッピングモータを採用した記録装置ではそのモータの脱調を誘発し得る。

そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、ロール紙等のロールシートの引出部分の張り弛みに起因するモータの不具合を適切に回避することにある。

本発明は、回転可能な軸部材にセットされたロール紙等のロールシートからシートを引き出すと共に引き出されたシートを供給するためのロールシート供給装置に関する。本発明に係るロールシート供給装置は、搬送ローラと、該搬送ローラを駆動するモータを制御するモータ制御手段とを備える。また、ロールシート供給装置は、ロールシートの回転状態を検出するための検出手段を備える。モータ制御手段は、検出手段によって検出された搬送ローラの駆動を開始するときのロールシートの回転状態に基づいて、モータにかかる負荷が所定負荷を越えないように、モータを制御する。

上記モータ制御手段は、搬送ローラの駆動を開始するときにロールシートがシートの搬送方向とは異なる方向に回転しているとき、搬送ローラの回転速度を所定目標速度にまで高める間に該搬送ローラの角加速度を段階的に下げるように、モータを制御する。具体的には、モータ制御手段は、搬送ローラの回転速度が所定目標速度未満の所定速度を超えたときに搬送ローラの角加速度を第１加速度から該第１加速度未満の第２加速度に切り換えるようにモータを制御するとよい。また、上記モータ制御手段は、搬送ローラの駆動を開始するときにロールシートが上記搬送方向とは異なる方向に回転していないとき、単一の加速度で、搬送ローラの回転速度を所定目標速度にまで高めるようにモータを制御するとよい。また、モータ制御手段は、検出手段によって検出されたロールシートの回転状態に基づいて、上記所定速度および上記第２加速度を補正する補正手段を備えるとよい。

なお、本発明は、ロールシート供給装置を備えた記録装置にも存する。

本発明は上記構成を備えるので、本発明によれば、搬送ローラの駆動を開始するときのロールシートの回転状態に基づいて、モータにかかる負荷が所定負荷を越えないように、モータが制御される。したがって、ロール紙等のロールシートの引出部分の張り弛みに起因するモータの不具合を適切に回避することができる。

本発明に係る第１実施形態の記録装置のロールシート供給装置の主要部とその周辺部分とを模式的に表した図である。 搬送ローラとスプールとの関係を説明するための模式図である。 図２の搬送ローラとスプールとの関係を概念的に表した図である。 第１実施形態の記録装置におけるロールシート供給装置の駆動シーケンスを表した図である。 第１実施形態の記録装置において、シートを供給するときの搬送ローラの速度変化の２つのパターンを模式的に表した図である。 第１実施形態の記録装置における搬送ローラの駆動およびそれに対応したスプールの動きを模式的に表した図である。 第１実施形態に関して、ステッピングモータの特性を説明するための図である。 第１実施形態の記録装置における、搬送ローラの速度変化を説明するための図である。 第２実施形態に関して、ＤＣモータの特性を説明するための図である。

以下、本発明を実施形態に基づいて説明する。まず、第１実施形態を説明する。

図１は、本発明に係る第１実施形態の記録装置１０のロールシート供給装置（以下、供給装置）１２の主要部とその周辺部分とに関する模式的な図である。記録装置１０は、インクジェット方式の記録装置である。ロールシートとしては、ここでは紙からなるロール状に巻回された被記録媒体つまりロール紙１４が用いられる。ここでは、ロールシートは被記録媒体として構成されるが、これは供給装置１２が画像形成装置である記録装置１０に搭載されているからである。

ロール紙１４は、スプール１６にセットされる（取り付けられる）。スプール１６は、回転軸部材であり、ロール紙１４の回転中心を固定する固定軸として機能する。このセットによりロール紙１４とスプール１６とは同軸に結合され、一体的に回転可能になる。スプール１６には、トルクリミッタ１８が設けられ、スプール１６の回転運動に制動を与える。

スプール１６の回転角を検出するためにスプールエンコーダ１９が備えられている。スプールエンコーダ１９はロータリスケール２０とセンサヘッド２２とを備える。ロータリスケール２０は、スプール１６と同軸に固定され、センサヘッド２２に対向する所定位置に位置付けられる。なお、スプール１６の回転状態を検出するためのスプール用検出手段は、ロータリスケール２０とセンサヘッド２２とを含んで構成され、より詳しくはセンサヘッド２２からの信号を処理する制御装置（不図示）の一部も含んで構成される。ただし、スプール１６の回転状態には、スプール１６の回転角、回転速度（例えば角速度）、回転方向、角加速度等のうちの少なくともいずれか１つが含まれ得る。スプール用検出手段は、このようにスプール１６の回転角を検出するための回転角センサを備えるが、このような構成に限定されない。回転角センサは、非接触式センサであっても接触式センサであってもよく、また、光学式、磁気式等の種々の形式のセンサであり得る。そして、このようなスプール用検出手段は、ロールシートであるロール紙１４の回転状態を検出するための検出手段でもある。上記したように、スプール１６にセットされたロール紙１４は、スプール１６と一体的に回転可能であるからである。なお、ロール紙１４の回転状態を検出するための検出手段として、他の構成が備えられてもよい。

ロール紙１４からシートである紙を引き出して引き出した紙を搬送するための搬送手段が備えられている。搬送手段は、搬送ローラ２４と、モータ２６とを備える。より具体的には、さらに搬送手段はピンチローラ２８と、制御装置（不図示）の一部とを含んで構成されている。搬送ローラ２４は、駆動用のアクチュエータであるモータ２６により回転駆動される。搬送ローラ２４にはローラプーリ３０が設けられ、モータ２６にはモータプーリ３２が設けられる。ローラプーリ３０とモータプーリ３２との間にはベルト３４が巻回されている。これにより、モータ２６の駆動力が搬送ローラ２４に伝達可能にされている。なお、駆動力伝達手段はこのようなベルトを用いる形態に限定されず、種々の他の機構や構成を備えてもよい。

モータ２６は、ここではステッピングモータである。モータ２６の動作は、モータ駆動回路であるドライバ（不図示）を介して電気的に接続された制御装置（不図示）によって制御される。なお、モータ駆動制御用のモータ制御手段は、当該制御装置の一部を含んで構成されるが、そこにドライバが含まれてもよい。

搬送ローラ２４の回転角を検出するためにローラエンコーダ３５が備えられている。ローラエンコーダ３５は、ロータリスケール３６とセンサヘッド３８とを備える。ローラ用ロータリスケール３６は、搬送ローラ２４と同軸に固定され、ローラ用センサヘッド３８に対向する所定位置に位置付けられている。なお、搬送ローラ２４の回転状態を検出するためのローラ用検出手段は、ロータリスケール３６とセンサヘッド３８とを含んで構成され、より詳しくはセンサヘッド３８からの信号を処理する制御装置（不図示）の一部も含んで構成される。搬送ローラ２４の回転状態には、搬送ローラ２４の回転角、回転速度（例えば角速度）、回転方向、角加速度等のうちの少なくともいずれか１つが含まれ得る。ただし、ローラ用検出手段は、このように搬送ローラ２４の回転角を検出するための回転角センサを備えるが、このような構成に限定されない。回転角センサは、非接触式センサであっても接触式センサであってもよく、また、光学式、磁気式等の種々の形式のセンサであり得る。

このような搬送手段により搬送されたロール紙１４の引き出された紙（引出部分）に対して画像を形成するように、キャリッジ４０が備えられている。キャリッジ４０は、不図示な記録ヘッドを搭載しており矢印４２の走査方向に往復動作をするように構成されている。そして、走査されているキャリッジ４０の記録ヘッドからは、所望の画像を形成するように、所望のタイミングでロール紙１４の引出部分に対してインク滴が吐出される。キャリッジ４０の駆動手段は、モータ、伝達部材、および上記制御装置の一部を含んで構成されるが、それらの詳細な説明は省略される。また、記録ヘッドからのインクの吐出は、制御装置からの制御信号に基づいて制御されるが、この説明も省略される。なお、キャリッジ４０の走査方向４２は、ロール紙１４の引出部分の搬送方向４４に対して直交する。

ロール紙１４の先端部を含む引出部分１４ａは、搬送ローラ２４とピンチローラ２８との間にニップされ、キャリッジ４０の走査に合わせて搬送ローラ２４を回転することにより、逐次搬送される。記録装置１０はキャリッジ４０の走査とロール紙１４の引出部分の搬送とを交互に繰り返しながら記録を行なう。逐次搬送とはこのような搬送の形態をいう。なお、プラテン４６は記録の際にロール紙１４の引出部分１４ａの平面保持を行なうために設けられている。

スプール１６およびスプール１６にセットされたロール紙１４は、搬送ローラ２４の駆動に応じて紙が引き出されることに伴って回転する。搬送ローラ２４の回転角はモータ２６によって制御される。このようなモータ２６による搬送ローラの回転位置決めは高精度である。これに対して、ロール紙１４およびスプール１６の回転運動は、モータ等のアクチュエータにより能動的に制御されない。能動制御を行なうのであれば、搬送ローラ２４とスプール１６との２つの回転軸を同期して制御しなくてはならない。ロール紙１４の多くは、長さ数十ｍ程度の紙から構成され、それが巻かれることで構成されている。それ故、ロール紙１４には重さが数ｋｇ程度に達するものもある。よって、一般的に、ロール紙１４の慣性モーメントは搬送ローラ２４の慣性モーメントに比べて桁違いに大きい。両慣性モーメントに顕著な差がある場合、それらの同期性を保持した制御は容易でない。よって、ここでは、ロール紙１４の制動に受動的な制御方式が採用されている。ただし、受動制御とは、自らが積極的にエネルギーを発生しないような要素を用いて制御を行なうことをいう。具体的には、ここでは上記トルクリミッタ１８が設けられ、ロール紙１４およびスプール１６の回転運動を制動する。なお、トルクリミッタ１８は回転の運動エネルギーを熱エネルギーへと変換するような受動的な素子である。

他方、ロール紙１４の慣性モーメントは、上述の記録動作により引き出された紙の長さに応じて変化する。また、紙幅が例えばＡ４サイズかＢ０サイズかに応じてもその慣性モーメントは変わる。これに対して、受動素子であるトルクリミッタ１８の制動トルクは常に一定である。そこで、どのような場合にも適度な効果が得られるように、適切な制動トルクのトルクリミッタ１８が選定される。しかし、本来、搬送ローラ２４の回転とスプール１６の回転との同期性を保つためには、ロール紙１４の慣性モーメントの変化に応じてトルクリミッタ１８による制動トルクを可変とすることが必要である。しかし、トルクリミッタ１８による制動トルクは上述の如く一定である。故に、例えば、ロール紙１４の慣性モーメントが大きいとき、トルクリミッタ１８による制動が不十分となってしまう場合がある。

このような場合の搬送ローラ２４の動きに対するロール紙１４およびスプール１６の挙動を図２の模式図を用いて説明する。図２（ａ）は搬送ローラ２４、ロール紙１４およびスプール１６が初期状態として停止している場合を示す図である。ロール紙１４の先端部は引き出されて搬送ローラ２４とピンチローラ２８との間にニップされている。ロール紙１４には巻き癖がついている。これをカールと称し得る。図２（ａ）においてスプール１６と搬送ローラ２４との間の引出部分１４ａを直線的に図示していないのは、引出部分１４ａがカールしているからである。

図２（ｂ）は搬送ローラ２４の回転駆動が開始されたときを表している。搬送ローラ２４が駆動され始めると、搬送ローラ２４によって引出部分１４ａが搬送される。そして、この搬送により引出部分１４ａに続く紙が引っ張られるようにして引き出されることで、スプール１６およびロール紙１４は回転し始める。

図２（ｃ）は搬送ローラ２４の駆動を終えた直後の状態（搬送ローラ２４を停止させた直後の状態）を表している。スプール１６に付与される制動トルクが不十分であるので、搬送ローラ２４が停止してもスプール１６はスプール１６およびロール紙１４の慣性によって（主にロール紙１４の慣性によって）直ちには停止することはできない。したがって、搬送ローラ２４の駆動によって意図されたロール紙１４の引き出し長さ（搬送長さ）に対して、実際に、ロール紙１４から引き出された紙（引出部分）の長さが過多となる。この結果、引出部分１４ａに弛みが生じる。

トルクリミッタ１８の制動トルクにより、やがてはスプール１６の回転が停止する。図２（ｄ）は、停止した後、スプール１６が搬送方向４４とは逆の方向へ戻るように回転する状態を表している。スプール１６にこのような戻りが発生するのは、ばね性が存在するためである。ばね性の存在は、１つにはトルクリミッタ１８が内部にコイルバネを持つことによる。さらに、ばね性の存在は、紙が曲がりに対する復元力を持つことにもよる。これは紙の曲げ剛性と呼ばれ得る。

図２を用いて説明した上述の現象を時間軸に沿って表した図が図３である。図３には、同一時間軸に対して、搬送ローラ２４の回転速度の変化とスプール１６の回転速度の変化とが示されている。図３では、縦軸において上向きが搬送方向４４の回転に対応する。区間（ａ）は、図２（ａ）の状態に対応し、初期状態であるので搬送ローラ２４もスプール１６も共に停止している区間である。区間（ｂ）は、図２（ｂ）の状態に概ね対応し、搬送ローラ２４を回転駆動している区間である。スプール１６は搬送ローラ２４にやや遅れて回転運動を始める。搬送ローラ２４の駆動開始時点でスプール１６と搬送ローラ２４との間で紙が張っていない限りはそのような遅れが発生する。区間（ｃ）は、図２（ｃ）の状態に対応し、搬送ローラ２４が停止した直後でスプール１６が惰性で動いて搬送方向４４に行き過ぎる区間である。区間（ｄ）は、図２（ｄ）の状態に対応し、スプール１６の回転速度が負であるからスプール１６が負の搬送方向（反搬送方向）に向けて逆回転する区間である。

スプール１６が逆回転している最中に（スプール１６が図３の区間（ｄ）の状態にあるときに）、搬送ローラ２４の次の駆動が開始されると、引出部分１４ａが張った瞬間にスプール１６の回転方向が短時間で切り換わる。この瞬間、搬送ローラ２４を駆動するステッピングモータ２６に過大な負荷トルクが作用する。このようなスプール１６の回転方向の切換は、大きな慣性モーメントを持ったロール紙１４の回転方向を短時間で切り換えることに相当するからである。ステッピングモータ２６のプルアウトトルクがそのような負荷トルクに対して不足するとステッピングモータ２６が脱調してしまう。このような現象は回避しなくてはならない。

このような現象を回避する方法としては、搬送ローラ２４の回転をゆっくりと加速することが考えられる。しかし、それでは、記録装置１０における記録速度が遅くなってしまう。

そこで、ここでは、記録装置１０における記録速度をある速度以上に維持するように、モータ２６が制御される。具体的には、モータ２６にかかる負荷がモータ２６の特性から定まる所定負荷、好ましくはモータ２６に許容される最大負荷である限界負荷を超えないように、モータ２６は制御される。以下、そのようなモータ制御を説明する。

図４は本発明による搬送ローラ２４の駆動シーケンスを概略的に示す。なお、図４に示されると共に以下で説明されるシーケンスは、搬送ローラ７を駆動する度に繰り返される。

記録装置１０が作動状態にあって搬送ローラ２４の駆動を開始するタイミングのとき（ステップＳ４０１で肯定判定）、制御装置は、スプール１６が搬送方向４４とは異なる方向つまり逆方向（負の搬送方向）に回転しているかどうかを判断する。そのようなスプール１６の回転方向は、スプールエンコーダ１９からの出力信号に基づいて検出される。搬送ローラ２４の駆動を開始するタイミングであるときにスプール１６つまりロール紙１４が停止していたり搬送方向４４に回転していたりするとき（ステップＳ４０３で否定判定）、搬送ローラ２４の駆動制御として、第１制御が適用される（ステップＳ４０５）。これに対して、搬送ローラ２４の駆動を開始するタイミングであるときにスプール１６つまりロール紙１４が搬送方向４４とは逆方向に回転しているとき（ステップＳ４０３で肯定判定）、搬送ローラ２４の駆動制御として第２制御が適用される（ステップＳ４０７）。

ここで、搬送ローラ２４の駆動制御として採用される、上記第１制御および上記第２制御に関して説明する。第１制御では、搬送ローラ２４の回転速度を搬送ローラ２４の所定目標速度である到達速度にまで到達させるために単一の加速度つまり角加速度で搬送ローラ２４の速度を変化させるように、モータ２６の作動が制御される（図５（ａ）参照）。なお、このときの角加速度を第１加速度と称する。

これに対して、第２制御では、搬送ローラ２４の回転速度を搬送ローラ２４の所定目標速度である上記到達速度にまで高める間に、搬送ローラ２４の加速度つまり角加速度を段階的に下げるように、モータ２６の作動が制御される（図５（ｂ）参照）。特にここでは、第２制御では、２つの異なる加速度で搬送ローラ２４の回転速度を変化させるように、モータ２６の作動が制御される。より具体的には、第２制御では、搬送ローラ２４の回転速度が到達速度に達するまでの間に、搬送ローラ２４の加速度が第１加速度から、この第１加速度未満の第２加速度に切り換えられるように、モータ２６が制御される。つまり、第１加速度で加速されていた搬送ローラ２４の回転速度が到達速度未満（所定目標速度未満）の所定速度を超えたときに、加速度はそれまでの第１加速度よりも低い第２加速度に下げられる。ただし、第１制御での上記第１加速度と第２制御での上記第１加速度とはここでは同じであるが、これらの加速度は異なってもよい。

なお、図示しない制御装置の一部は、駆動開始判定手段を構成し、搬送ローラ２４の駆動を開始するとき具体的にはその駆動を開始するタイミングであるか否かを判断する機能を有する。また、図示しない制御装置の一部は、速度判定手段を構成し、ローラ用検出手段によって検出された搬送ローラ２４の回転速度が上記所定速度を超えたか否かを判定する機能を有する。

このような搬送ローラ２４の駆動シーケンスを図６を用いて説明する。時刻Ｔ１は搬送ローラ２４の駆動を開始するタイミングである。このときスプール１６は停止している。よって、搬送ローラ２４の回転速度を上昇させる途中でスプール１６の回転方向が切り替わってモータ２６に過度の負荷がかかることはないので、上記第１制御が適用される。そして、搬送ローラ２４を駆動する次のタイミングである時刻Ｔ２では、スプール１６が搬送方向４４とは逆方向に回転している。それ故、搬送ローラ２４の回転速度を到達速度まで第１加速度で加速し続けると、搬送ローラ２４の回転速度を上昇させる途中でスプール１６の回転方向が切り替わってモータ２６に過度の負荷がかかる可能性がある。そこで、モータ２６に許容される負荷を超える負荷がかからないように、搬送ローラ２４の角加速度をその回転速度を高める途中でそれまでの加速度よりも下げる上記第２制御が適用される。

なお、時刻Ｔ３は加速度を切り換えるタイミング、時刻Ｔ４はスプール１６が逆転（搬送方向４４とは異なる方向の回転）から正転に変わるタイミング、時刻Ｔ５は搬送ローラ２４の加速が終わるタイミング（搬送ローラ２４が到達速度に達するタイミング）である。図６で時刻Ｔ４は時刻Ｔ３とＴ５との間に位置しているが、これは一例である。時刻Ｔ４は任意のタイミングであり得、時刻Ｔ２とＴ３との間のタイミングでも、時刻Ｔ５以降のタイミングであってもよい。

このように、搬送ローラ２４の駆動を開始するときにモータ２６が逆回転している場合に、上記第１制御ではなく、上記第２制御が搬送ローラ２４の制御としてつまりモータ２６の制御として採用される。これは、ステッピングモータであるモータ２６の特性を考慮することで導き出され得る。

図７はステッピングモータの特性を概念的に表した図である。横軸のスルーレートはステッピングモータに与えるパルスの周波数である。スルーレートが高いほど搬送ローラ２４は高速に駆動される。縦軸のプルアウトトルクはステッピングモータに掛けられる負荷トルクの限度（上記限界負荷に対応）を示す。スルーレートが高いほどプルアウトトルクは減少する。つまり、搬送ローラ２４の速度が高いほど負荷が掛けられない。限度を超えた負荷が掛かるとステッピングモータは脱調する。そこで、モータ２６にかかる負荷が所定負荷つまりこのプルアウトトルクを超えないように、モータ２６が制御される。

負荷トルクは慣性モーメントと加速度との積で決まることは知られている。これに鑑みると、搬送ローラ２４の加速度を下げればモータ２６における負荷トルクも下がることが理解できる。そこで、プルアウトトルクが低下する高速領域では、搬送ローラ２４の加速度を下げる。具体的には、本第１実施形態では搬送ローラ２４の回転速度が所定速度より高くなったときに（それが所定速度を超えたときに）、搬送ローラ２４の加速度が下げられる。

これまで説明してきたように、搬送ローラ２４の回転駆動を開始するときにスプール１６が逆回転している場合、搬送ローラ２４の回転速度を他の場合と同様に高めると、紙が張った瞬間にスプール１６の回転方向が短時間で切り換わる。その結果、場合によっては、この瞬間に過大な負荷トルクがモータ２６に作用する。しかし、本第１実施形態ではプルアウトトルクが低下する高速領域で搬送ローラ２４の加速度を、プルアウトトルクの低下を考慮してそれまでよりも下げる。したがって、スプール１６の回転が逆回転している状態から短時間で正回転する状態へと回転方向において切り換えられたとしても、ステッピングモータであるモータ２６の脱調を回避できる。

このような第２制御用の、加速度を切り替えるタイミングの搬送ローラ４の回転速度および第２加速度は、予め実験等により定められて制御装置の記憶装置、具体的にはＲＯＭに記憶されていて、制御に用いられる。そして、これら回転速度および第２加速度は、スプールエンコーダ１９からの出力信号に基づいて、以下に示す関係に基づいた所定の演算を行うことで、補正される。なお、これら回転速度および第２加速度は、直近のまたは１回前の搬送ローラ２４駆動時の検出値に基づいて、補正されるとよい。なお、ロール紙１４を初期セットするときのスプールエンコーダ１９からの出力信号に基づいて、それら回転速度および第２加速度は、補正されてもよい。この場合、ローラエンコーダ３５からの出力信号にも基づいて補正されるとよい。

上記第１加速度および到達速度はそれぞれ予め実験等に基づいて固定値として定められて、制御装置の記憶装置、具体的にはＲＯＭに記憶されていて、制御に用いられる。第１加速度は、より早くに搬送ローラ２４の回転速度が到達速度に達するように、より大きな値に定められる。ここでは、第１加速度は、搬送ローラ２４の駆動の開始時にスプール１６が停止または搬送方向に回転しているとき、第１加速度で搬送ローラ２４の回転速度を到達速度まで加速しても、モータ２６にかかる負荷が上記プルアウトトルクを超えないような値である。そして第１加速度は搬送ローラ２４の駆動の開始時にスプール１６が搬送方向とは逆方向に回転していた場合、第１加速度で搬送ローラ２４の回転速度を到達速度まで加速した場合、モータ２６にかかる負荷が上記プルアウトトルクを超える可能性のある値である。なお、到達速度は、モータ２６の性能、および、紙の安定した搬送・供給を考慮して、定められるとよい。

第２制御用の、加速度を切り替えるタイミング（加速度を低減するタイミング）での搬送ローラ４の回転速度（上記所定速度）は、ステッピングモータが脱調しない速度として定められる。この回転速度は、搬送ローラ２４の回転速度がより早く到達速度へ到達することを可能にするように、可能な限り高い回転速度にされる。したがって、ここでは、第２制御用の、加速度を切り替えるタイミングでの搬送ローラ４の回転速度を、上限速度と称する。

そして、搬送ローラ２４の到達速度と上限速度とにおけるプルアウトトルクの差が、不足トルクである（不足トルクとして求められる）（図７参照）。図８に示すように、第２制御では、この不足トルクの分だけ加速度が減少させられるように、それまでの第１加速度からその第１加速度よりも加速度の低い第２加速度へ搬送ローラ２４の加速度は変化させられる。なお、加速度の減少量は、不足トルクをロール紙１４の慣性モーメントで割った値である。

ロール紙１４の慣性モーメントは、ロール紙１４の幅、巻き径、そして紙の密度によって計算できる。ロール紙１４の幅は、ロール紙１４を記録装置１０にセットした際に紙幅検出器（不図示）により検出される。紙幅検出器の構成はインクジェット方式の記録装置において公知であるためその説明は省略される。なお、ロール紙１４の幅は、ユーザによって指定入力されてもよい。

ロール紙１４の巻き径は、ロール紙１４を記録装置１０にセットした際にユーザが紙の長さを指定することで決定される。もしくは、スプールエンコーダ１９を用いた検出結果とローラエンコーダ３５を用いた検出結果とからロール紙１４の巻き径が決定されてもよい。ロール紙１４の巻き径すなわち直径をＤｒｏｌｌ、搬送ローラ２４の半径をＲｌｆ、ロール紙の回転軸の回転速度をＷｒｏｌｌ、搬送ローラ２４の回転速度をＷｌｆとすると、Ｄｒｏｌｌは次の（１）式で計算される。なお、搬送ローラ２４の半径Ｒｌｆは定数であり、ロール紙の回転軸であるスプール１６の回転速度Ｗｒｏｌｌはスプールエンコーダ１９を用いて検出可能であり、搬送ローラ２４の回転速度Ｗｌｆはローラエンコーダ３５を用いて検出可能である。あるいは、搬送ローラ２４の回転速度Ｗｌｆとしては、到達速度等の制御上の速度を用いることが可能である。つまり、ロール紙１４の慣性モーメントは、ローラエンコーダ３５を用いなくても算出可能である。
Ｄｒｏｌｌ＝２×Ｒｌｆ×Ｗｌｆ／Ｗｒｏｌｌ （１）

紙の密度は、ロール紙１４を記録装置１０にセットした際にユーザが紙種を指定することで決定される。これに代えて、紙の密度は、重量センサを設けて、ロール紙１４の重さを検出することで、上記ロール紙１４の直径Ｄｒｏｌｌに基づいて算出されてもよい。

以上求められる各種値に基づいてロール紙１４の慣性モーメントを算出することができる。上述した第２制御における加速度の減少量は不足トルクをロール紙１４の慣性モーメントで割った量であるから、加速度の減少量はロール紙１４の慣性モーメントに応じて決定される。なお、ロール紙１４の慣性モーメントを算出する慣性モーメント算出手段は、このように制御装置（不図示）の一部によって構成される。

そして、上述したモータ２６が脱調しない上限速度は、スプール１６の有する運動エネルギーと相関関係がある。スプール１６の運動エネルギーはスプール１６の回転速度およびロール紙１４の慣性モーメントと相関関係がある。具体的には、その上限速度は、ロール紙１４の慣性モーメントと反比例の関係にあり、また、スプール１６が逆回転しているときの回転速度（負の回転速度）と反比例の関係にある。このように、上限速度すなわち加速度を切り換える回転速度は、ロール紙１４の慣性モーメントとスプール１６の回転方向とスプール１６の回転速度に応じて変化する。さらに、搬送ローラ２４の到達速度と上限速度におけるプルアウトトルクの差が不足トルクであるから、不足トルクと加速度の減少量つまり第２加速度もロール紙１４の慣性モーメントとスプール１６の回転方向とスプール１６の回転速度に応じて変化する。

このような関係に基づいて所定の演算等を行うことで、第２制御用の、加速度を切り替えるタイミングの搬送ローラ４の上記回転速度である上限速度および第２加速度は補正される。つまり、ロール紙１４が使用されて、ロール紙１４の直径が変化すると共にその回転速度と慣性モーメントが変化したときに、上述の方法でかつ上述の傾向に基づいて搬送ローラ２４の上限速度と加速度の減少量つまり第２加速度が更新される。なお、このように上限速度および第２加速度つまり加速度の減少量を補正する補正手段は、制御装置（不図示）の一部によって構成される。

搬送ローラ２４の上限速度や搬送ローラ２４の加速度の減少量を補正するための演算式等は、上記制御装置の記憶装置、具体的にはＲＯＭに記憶されている。そして、制御装置は適宜の時期にそれらを用いて搬送ローラ２４の上限速度や搬送ローラ２４の加速度の減少量を算出してモータ２６の制御を実行する。

以上述べたように、搬送ローラ２４の回転駆動を開始するときにスプール１６が逆回転をしている場合、上限速度よりも搬送ローラ２４の回転速度が高くなる領域では、搬送ローラ２４の加速度が減少させられる。特に、搬送ローラ２４の加速度は、モータ２６にかかる負荷がモータ２６のプルアウトトルクを超えないように減少させられる。したがって、搬送ローラ２４の駆動開始時にロール紙１４が逆回転していてもステッピングモータであるモータ２６の脱調を適切に防ぐことができる。

次に本発明に係る第２実施形態を説明する。第２実施形態の記録装置および供給装置は、モータ２６がＤＣモータであるという点を除いて、上記第１実施形態の記録装置１０および供給装置１２と概ね同じ構成を有する。そこで、そのモータの違いに関連することのみ以下では説明し、既に説明した構成要素と同じまたは対応する構成要素には同じ符号を付してそれらのさらなる説明を省略する。なお、第２実施形態でも、第１実施形態で説明されたような効果は奏され、上記したような変更は適用され得る。

搬送ローラ２４を駆動するアクチュエータであるモータ２６として、ＤＣモータが採用される。ＤＣモータにはステッピングモータのような脱調は存在しないので、過度の負荷がかかっても、記録装置の記録動作の停止という事態は生じない。しかしながら、過大な負荷がかかればＤＣモータに回転変動が発生して搬送精度が劣化する。これは記録品位の低下につながる。よって、モータ２６がＤＣモータの場合でも、搬送ローラ２４の駆動が開始されるときにスプール１６が逆回転している場合には、上記第１実施形態で説明したシーケンスと同様なシーケンスにしたがってモータ２６の制御として第２制御が採用される。つまり、そのような場合、本第２実施形態でも、搬送ローラ２４の回転速度が到達速度に到達するまでの間に搬送ローラ２４の加速度が２段階に切り換えられるように、モータ２６が制御される。この場合、切り替えるタイミングでの搬送ローラ２４の回転速度と切替後の搬送ローラ２４の加速度は、以下に説明する概念に基づいて決定される。

図９はＤＣモータの特性を模式的に表した図である。ＤＣモータはＤＣモータの回転速度が高くなるにつれてかけられる負荷トルクが低下する。そこで、まず、必要トルクが定められる。この必要トルクとは、ロール紙１４およびスプール１６が逆回転していても搬送ローラ２４の駆動に影響を与えないようなトルクである。なお、必要トルクの決定に際しては、ロール紙１４の慣性モーメント、スプール１６の回転速度が考慮される。

必要トルクに対応する搬送ローラ２４の回転速度が上記の如き上限速度とされる。上限速度と到達速度でのトルクの差分が不足トルクである。上限速度よりも速度が高い領域では、不足トルクを慣性モーメントで割った値だけ加速度が下げられる。つまり、搬送ローラ２４の速度が到達速度よりも低い上限速度を超えるとき、それまでの第１加速度からこの第１加速度よりも低い第２加速度に搬送ローラ２４の加速度が切り換えられるように、モータ２６が制御される。これによって、搬送ローラ２４の回転駆動を開始するときにロール紙１４が逆回転していても、モータ２６の回転変動と搬送精度の劣化は回避できる。

なお、上記第１実施形態の上限速度および第２加速度と同様に、ロール紙１４の慣性モーメントに基づいて、より具体的にはそれに加えてスプール１６の回転速度および回転方向に基づいて、本第２実施形態での上限速度と第２加速度とは補正されることができる。

なお、搬送ローラを駆動するモータとしてステッピングモータまたはＤＣモータを採用した２つの実施形態を説明した。しかし、搬送ローラ駆動用のモータとして他のモータが用いられてもよい。モータとしては例えば超音波モータやＡＣモータが用いられることが可能である。

なお、本発明のロールシート供給装置は、インクジェット方式以外の方式の記録装置にも適用され得る。また、本発明のロールシート供給装置は、記録装置以外の装置にも適用され得る。そして、本発明のロールシート供給装置では、紙からなるまたは紙を含むロールシートのみならず、プラスチック、フィルム等の種々の材料からなるまたは含むロールシートが用いられることができる。つまり、ロールシートは被記録媒体以外とされてもよい。

以上、本発明を実施形態等に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。本発明の本質は、駆動のタイミングでロールシートの動きを検出して、検出結果に応じてモータの負荷を低減させるというものである。これにのっとって、本発明は様々な形態で実施可能である。本発明には、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が含まれる。

１０ 記録装置
１２ 供給装置
１４ ロール紙
１６ スプール
２４ 搬送ローラ
２６ モータ
２８ ピンチローラ

Claims (5)

1. 回転可能な軸部材にセットされたロールシートからシートを引き出すと共に該引き出されたシートを供給するためのロールシート供給装置において、
   搬送ローラと、
   該搬送ローラを駆動するモータと、
   前記ロールシートの回転状態を検出するための検出手段と、
   該検出手段によって検出された前記搬送ローラの駆動を開始するときの前記ロールシートの回転状態に基づいて、前記モータにかかる負荷が所定負荷を越えないように、前記モータを制御するモータ制御手段と
   を備えたことを特徴とするロールシート供給装置。
2. 前記搬送ローラの駆動を開始するときに前記ロールシートが該ロールシートから引き出されたシートの搬送方向とは異なる方向に回転しているとき、前記モータ制御手段は、前記搬送ローラの回転速度を所定目標速度にまで高める間に該搬送ローラの角加速度を段階的に下げるように、前記モータを制御することを特徴とする請求項１に記載のロールシート供給装置。
3. 前記モータ制御手段は、
   前記搬送ローラの駆動を開始するときに前記ロールシートが前記搬送方向とは異なる方向に回転しているとき、前記搬送ローラの回転速度を前記所定目標速度にまで高める間に前記搬送ローラの回転速度が前記所定目標速度未満の所定速度を超えたときに前記搬送ローラの角加速度を第１加速度から該第１加速度未満の第２加速度に切り換えるように前記モータを制御し、
   前記搬送ローラの駆動を開始するときに前記ロールシートが前記搬送方向とは異なる方向に回転していないとき、単一の加速度で、前記搬送ローラの回転速度を前記所定目標速度にまで高めるように前記モータを制御することを特徴とする請求項２に記載のロールシート供給装置。
4. 前記モータ制御手段は、
   前記検出手段によって検出された前記ロールシートの回転状態に基づいて、前記所定速度および前記第２加速度を補正する補正手段
   を備えることを特徴とする請求項３に記載のロールシート供給装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のロールシート供給装置を備えたことを特徴とする記録装置。

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