JP2005313610A - モータ制御装置及び印刷装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】記憶すべき情報量を少なくする。
【解決手段】本発明は、移動対象物を移動させるためのモータを備え、前記モータにより、前記移動対象物を加速移動させた後、一定速度で前記移動対象物を移動させて、目標位置まで前記移動対象物を移動させるモータ制御装置に関する。そして、このモータ制御装置では、加速移動の際の前記モータの消費電力に相当する加速時消費電力値を予め記憶し、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際に前記モータに流れる電流値を予め記憶し、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる際に、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出し、検出された前記時間と前記電流値とに基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際の前記モータの消費電力に相当する定速時消費電力値を算出し、前記加速時消費電力値と前記定速時消費電力値とに基づいて、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる間の前記モータの消費電力を算出することを特徴とする。
【選択図】 図１８

Description

本発明は、モータ制御装置及び印刷装置に関する。
プリンタには、キャリッジを移動させるためのキャリッジモータや、紙を搬送するための搬送モータ等の各種モータが備えられている。このようなモータは、駆動されるときに消費電力に応じて発熱する。この熱でモータが高温になると、モータの故障を引き起こすおそれがある。そこで、モータの温度を監視する必要がある。
モータの温度を検出するため、温度センサを設けてモータの温度を検出する方法がある。しかし、この方法では、部品点数が増加し、コストがかかる。そこで、モータを駆動したときにモータに流れる電流値に基づいて、モータの温度を推定する方法がある。
特開２００３−７９１７８号公報
ところで、プリンタに用いられるモータは、移動対象物を加速移動させた後、一定速度で移動対象物を移動させて、目標位置まで移動対象物を移動させる。この間に、モータに流れる電流は、一様ではない。このように変化する電流によって、モータの温度をどのように推定するかが問題となる。
上記特許文献１では、定速移動時の一定電流値をＩFukaとし、イナーシャ分の電流値をＩbaseとし、ＩFukaとＩbaseとを加算した実効電流値Ｉpassに基づいて発熱量Ｑpass（＝Ｉpass２×ｔ）を算出している。
上記特許文献１では、イナーシャ分の電流値Ｉbaseは、移動対象物の移動距離及び移動速度に対応して記憶されている。しかし、移動対象物の移動距離・移動速度の範囲が広い場合、記憶すべきデータ量が多くなってしまう。
本発明は、上記の技術を改良し、記憶すべきデータ量を削減させることを目的とする。
上記目的を達成するための主たる発明は、移動対象物を移動させるためのモータを備え、前記モータにより、前記移動対象物を加速移動させた後、一定速度で前記移動対象物を移動させて、目標位置まで前記移動対象物を移動させるモータ制御装置に関する。そして、このモータ制御装置では、加速移動の際の前記モータの消費電力に相当する加速時消費電力値を予め記憶し、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際に前記モータに流れる電流値を予め記憶し、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる際に、前記一定速度で前記対象物を移動させる時間を検出し、検出された前記時間と前記電流値とに基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際の前記モータの消費電力に相当する定速時消費電力値を算出し、前記加速時消費電力値と前記定速時消費電力値とに基づいて、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる間の前記モータの消費電力を算出することを特徴とする。
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。
＝＝＝開示の概要＝＝＝
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。
移動対象物を移動させるためのモータを備え、
前記モータにより、前記移動対象物を加速移動させた後、一定速度で前記移動対象物を移動させて、目標位置まで前記移動対象物を移動させる
モータ制御装置であって、
加速移動の際の前記モータの消費電力に相当する加速時消費電力値を予め記憶し、
前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際に前記モータに流れる電流値を予め記憶し、
前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる際に、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出し、
検出された前記時間と前記電流値とに基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際の前記モータの消費電力に相当する定速時消費電力値を算出し、
前記加速時消費電力値と前記定速時消費電力値とに基づいて、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる間の前記モータの消費電力を算出する
ことを特徴とするモータ制御装置。
このようなモータ制御装置によれば、記憶すべき情報量が少なくて済む。
かかるモータ制御装置であって、前記モータは、前記移動対象物である紙を搬送するための搬送モータであることが望ましい。搬送モータの場合、駆動範囲が大きくなるので、特に有効である。但し、前記モータが、前記移動対象物であるキャリッジを移動させるためのキャリッジモータであっても良い。
かかるモータ制御装置であって、前記目標位置に応じて駆動モードが異なり、前記駆動モード毎に前記加速時消費電力値を予め記憶することが望ましい。また、前記駆動モード毎に、加速時間を予め記憶し、前記加速時間に基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出することが望ましい。また、前記駆動モード毎に加速時間を予め記憶し、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させるまでの時間を検出し、測定された時間から加速時間を引いて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を算出することが望ましい。
前記モータは、ＰＷＭ制御により駆動されることが望ましい。また、前記消費電力に基づいて、前記モータの温度を推定することが望ましい。また、前記消費電力に基づいて、前記モータの停止時間を決定することが望ましい。
かかるモータ制御装置であって、印刷データに基づいて、前記モータの消費電力を算出することが望ましい。また、印刷データに基づいて、前記加速時消費電力値が求められることが望ましい。また、印刷データに基づいて加速時間が求められ、前記加速時間に基づいて、前記定速時消費電力値が求められることが望ましい。また、印刷領域の長さに対応付けられて、前記加速時消費電力値が予め記憶されることが望ましい。また、印刷データの示す印刷領域の長さに基づいて、前記加速時消費電力値が求められることが望ましい。また、印刷モードに応じて、前記モータの消費電力の求め方を変えることが望ましい。また、写真画像を印刷する場合、加速時消費電力値は所定値になり、テキスト画像を印刷する場合、印刷データの示す印刷領域に応じて、加速時消費電力値が求められることが望ましい。また、縁なし印刷の有無に基づいて、前記加速時消費電力値が求められることが望ましい。
移動対象物を移動させるためのモータを備え、
前記モータにより、前記移動対象物を加速移動させた後、一定速度で前記移動対象物を移動させて、目標位置まで前記移動対象物を移動させる
印刷装置であって、
加速移動の際の前記モータの消費電力に相当する加速時消費電力値を予め記憶し、
前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際に前記モータに流れる電流値を予め記憶し、
前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる際に、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出し、
検出された前記時間と前記電流値とに基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際の前記モータの消費電力に相当する定速時消費電力値を算出し、
前記加速時消費電力値と前記定速時消費電力値とに基づいて、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる間の前記モータの消費電力を算出する
ことを特徴とする印刷装置。
このようなモータ制御装置によれば、記憶すべき情報量が少なくて済む。
＝＝＝印刷システムの構成＝＝＝
次に、印刷システム（コンピュータシステム）の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下の実施形態の記載には、コンピュータプログラム、及び、コンピュータプログラムを記録した記録媒体等に関する実施形態も含まれている。
図１は、印刷システムの外観構成を示した説明図である。この印刷システム１００は、プリンタ１と、コンピュータ１１０と、表示装置１２０と、入力装置１３０と、記録再生装置１４０とを備えている。プリンタ１は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置である。コンピュータ１１０は、プリンタ１と電気的に接続されており、プリンタ１に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンタ１に出力する。表示装置１２０は、ディスプレイを有し、アプリケーションプログラムやプリンタドライバ等のユーザインタフェースを表示する。入力装置１３０は、例えばキーボード１３０Ａやマウス１３０Ｂであり、表示装置１２０に表示されたユーザインタフェースに沿って、アプリケーションプログラムの操作やプリンタドライバの設定等に用いられる。記録再生装置１４０は、例えばフレキシブルディスクドライブ装置１４０ＡやＣＤ−ＲＯＭドライブ装置１４０Ｂが用いられる。
コンピュータ１１０にはプリンタドライバがインストールされている。プリンタドライバは、表示装置１２０にユーザインタフェースを表示させる機能を実現させるほか、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換する機能を実現させるためのプログラムである。このプリンタドライバは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピュータ読み取り可能な記録媒体）に記録されている。または、このプリンタドライバは、インターネットを介してコンピュータ１１０にダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。
なお、「印刷装置」とは、狭義にはプリンタ１を意味するが、広義にはプリンタ１とコンピュータ１１０とのシステムを意味する。
＝＝＝プリンタの構成＝＝＝
＜インクジェットプリンタの構成について＞
図２は、本実施形態のプリンタの全体構成のブロック図である。また、図３は、本実施形態のプリンタの全体構成の概略図である。また、図４は、本実施形態のプリンタの全体構成の横断面図である。以下、本実施形態のプリンタの基本的な構成について説明する。
本実施形態のプリンタは、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、およびコントローラ６０を有する。外部装置であるコンピュータ１１０から印刷データを受信したプリンタ１は、コントローラ６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御する。コントローラ６０は、コンピュータ１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、紙に画像を形成する。プリンタ１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラ６０に出力する。検出器群５０から検出結果を受けたコントローラ６０は、その検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙Ｓなど）を印刷可能な位置に送り込み、印刷時に所定の方向（以下、搬送方向という）に所定の搬送量で紙を搬送させるためのものである。すなわち、搬送ユニット２０は、紙を搬送する搬送機構（搬送手段）として機能する。搬送ユニット２０は、給紙ローラ２１と、搬送モータ２２（ＰＦモータとも言う）と、搬送ローラ２３と、プラテン２４と、排紙ローラ２５とを有する。ただし、搬送ユニット２０が搬送機構として機能するためには、必ずしもこれらの構成要素を全て必要とするわけではない。給紙ローラ２１は、紙挿入口に挿入された紙をプリンタ内に自動的に給紙するためのローラである。給紙ローラ２１は、Ｄ形の断面形状をしており、円周部分の長さは搬送ローラ２３までの搬送距離よりも長く設定されているので、この円周部分を用いて紙を搬送ローラ２３まで搬送できる。搬送モータ２２は、紙を搬送方向に搬送するためのモータであり、ＤＣモータにより構成される。搬送ローラ２３は、給紙ローラ２１によって給紙された紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラであり、搬送モータ２２によって駆動される。プラテン２４は、印刷中の紙Ｓを支持する。排紙ローラ２５は、印刷が終了した紙Ｓをプリンタの外部に排出するローラである。この排紙ローラ２５は、搬送ローラ２３と同期して回転する。
キャリッジユニット３０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモータ３２（ＣＲモータとも言う）とを有する。キャリッジ３１は、移動方向に往復移動可能である。（これにより、ヘッドが移動方向に沿って移動する。）また、キャリッジ３１は、インクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。キャリッジモータ３２は、キャリッジ３１を移動方向に移動させるためのモータであり、ＤＣモータにより構成される。

ヘッドユニット４０は、紙にインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、ヘッド４１を有する。ヘッド４１は、インク吐出部であるノズルを複数有し、各ノズルから断続的にインクを吐出する。このヘッド４１は、キャリッジ３１に設けられている。そのため、キャリッジ３１が移動方向に移動すると、ヘッド４１も移動方向に移動する。そして、ヘッド４１が移動方向に移動中にインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が紙に形成される。
検出器群５０には、リニア式エンコーダ５１、ロータリー式エンコーダ５２、紙検出センサ５３、および光学センサ５４等が含まれる。リニア式エンコーダ５１は、キャリッジ３１の移動方向の位置を検出するためのものである。ロータリー式エンコーダ５２は、搬送ローラ２３の回転量を検出するためのものである。紙検出センサ５３は、印刷される紙の先端の位置を検出するためのものである。この紙検出センサ５３は、給紙ローラ２１が搬送ローラ２３に向かって紙を給紙する途中で、紙の先端の位置を検出できる位置に設けられている。なお、紙検出センサ５３は、機械的な機構によって紙の先端を検出するメカニカルセンサである。詳しく言うと、紙検出センサ５３は搬送方向に回転可能なレバーを有し、このレバーは紙の搬送経路内に突出するように配置されている。そのため、紙の先端がレバーに接触し、レバーが回転させられるので、紙検出センサ５３は、このレバーの動きを検出することによって、紙の先端の位置を検出する。光学センサ５４は、キャリッジ３１に取付けられている。光学センサ５４は、発光部から紙に照射された光の反射光を受光部が検出することにより、紙の有無を検出する。そして、光学センサ５４は、キャリッジ３１によって移動しながら紙の端部の位置を検出する。光学センサ５４は、光学的に紙の端部を検出するため、機械的な紙検出センサ５３よりも、検出精度が高い。
コントローラ６０は、プリンタの制御を行うための制御ユニット（制御手段）である。コントローラ６０は、インターフェース部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリ６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェース部６１は、外部装置であるコンピュータ１１０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ６２は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段を有する。ＣＰＵ６２は、メモリ６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。
＜印刷動作について＞
図５は、印刷時の処理のフロー図である。以下に説明される各処理は、コントローラ６０が、メモリ６３内に格納されたプログラムに従って、各ユニットを制御することにより実行される。このプログラムは、各処理を実行するためのコードを有する。
印刷命令受信（Ｓ００１）：まず、コントローラ６０は、コンピュータ１１０からインターフェース部６１を介して、印刷命令を受信する。この印刷命令は、コンピュータ１１０から送信される印刷データのヘッダに含まれている。そして、コントローラ６０は、受信した印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の給紙処理・搬送処理・インク吐出処理等を行う。
給紙処理（Ｓ００２）：給紙処理とは、印刷すべき紙をプリンタ内に供給し、印刷開始位置（頭出し位置とも言う）に紙を位置決めする処理である。コントローラ６０は、給紙ローラ２１を回転させ、印刷すべき紙を搬送ローラ２３まで送る。コントローラ６０は、搬送ローラ２３を回転させ、給紙ローラ２１から送られてきた紙を印刷開始位置に位置決めする。紙が印刷開始位置に位置決めされたとき、ヘッド４１の少なくとも一部のノズルは、紙と対向している。
ドット形成処理（Ｓ００３）：ドット形成処理とは、移動方向に沿って移動するヘッドからインクを断続的に吐出させ、紙上にドットを形成する処理である。コントローラ６０は、キャリッジモータ３２を駆動し、キャリッジ３１を移動方向に移動させる。そして、コントローラ６０は、キャリッジ３１が移動している間に、印刷データに基づいてヘッドからインクを吐出させる。ヘッドから吐出されたインク滴が紙上に着弾すれば、紙上にドットが形成される。移動するヘッドからインクが断続的に吐出されるので、紙上には移動方向に沿った複数のドットからなるドット列が形成される。
搬送処理（Ｓ００４）：搬送処理とは、紙をヘッドに対して搬送方向に沿って相対的に移動させる処理である。コントローラ６０は、搬送モータを駆動し、搬送ローラを回転させて紙を搬送方向に搬送する。この搬送処理により、ヘッド４１は、先ほどのドット形成処理によって形成されたドットの位置とは異なる位置に、ドットを形成することが可能になる。
排紙判断（Ｓ００５）：コントローラ６０は、印刷中の紙の排紙の判断を行う。印刷中の紙に印刷すべきデータが残っていれば、排紙は行われない。そして、コントローラ６０は、印刷すべきデータがなくなるまで、ドット形成処理と搬送処理とを交互に繰り返し、ドットから構成される画像を徐々に紙に印刷する。
排紙処理（Ｓ００６）：印刷中の紙に印刷すべきデータがなくなれば、コントローラ６０は、排紙ローラを回転させることにより、その紙を排紙する。なお、排紙を行うか否かの判断は、印刷データに含まれる排紙コマンドに基づいても良い。
印刷終了判断（Ｓ００７）：次に、コントローラ６０は、印刷を続行するか否かの判断を行う。次の紙に印刷を行うのであれば、印刷を続行し、次の紙の給紙処理を開始する。次の紙に印刷を行わないのであれば、印刷動作を終了する。

＝＝＝搬送処理＝＝＝
＜搬送処理について＞
図６は、搬送ユニット２０の構成の説明図である。なお、これらの図において、既に説明された構成要素については、同じ符号を付しているので、説明を省略する。
搬送ユニット２０は、コントローラからの搬送指令に基づいて、所定の駆動量にて搬送モータ２２を駆動させる。搬送モータ２２は、指令された駆動量に応じて回転方向の駆動力を発生する。搬送モータ２２は、この駆動力を用いて搬送ローラ２３を回転させる。また、搬送モータ２２は、この駆動力を用いて排紙ローラ２５を回転させる。つまり、搬送モータ２２が所定の駆動量を発生すると、搬送ローラ２３と排紙ローラ２５は所定の回転量にて回転する。搬送ローラ２３と排紙ローラ２５が所定の回転量にて回転すると、紙は所定の搬送量にて搬送される。搬送ローラ２３と排紙ローラ２５は同期して回転しているため、搬送ローラ２３及び排紙ローラ２５の少なくとも一方に紙が接触していれば、紙は搬送ユニット２０によって搬送可能である。
紙の搬送量は、搬送ローラ２３の回転量に応じて定まる。したがって、搬送ローラ２３の回転量が検出できれば、紙の搬送量も検出可能である。そこで、搬送ローラ２３の回転量を検出するため、ロータリー式エンコーダ５２が設けられている。
＜ロータリー式エンコーダの構成について＞
図７は、ロータリー式エンコーダの構成の説明図である。なお、これらの図において、既に説明された構成要素については、同じ符号を付しているので、説明を省略する。
ロータリー式エンコーダは５２、スケール５２１と検出部５２２とを有する。
スケール５２１は、所定の間隔毎に設けられた多数のスリットを有する。このスケール５２１は、搬送ローラ２３に設けられている。つまり、スケール５２１は、搬送ローラ２３が回転すると、一緒に回転する。例えば、搬送ローラ２３が紙Ｓを１／１４４０インチ分の搬送を行うように回転すると、スケール５２１は、検出部５２２に対して、１スリット分だけ回転する。
検出部５２２は、スケール５２１と対向して設けられており、プリンタ本体側に固定されている。検出部５２２は、発光ダイオード５２２Ａと、コリメータレンズ５２２Ｂと、検出処理部５２２Ｃとを有しており、検出処理部５２２Ｃは、複数（例えば、４個）のフォトダイオード５２２Ｄと、信号処理回路５２２Ｅと、２個のコンパレータ５２２Ｆａ、５２２Ｆｂとを備えている。
発光ダイオード５２２Ａは、両端の抵抗を介して電圧Ｖｃｃが印加されると光を発し、この光はコリメータレンズに入射される。コリメータレンズ５２２Ｂは、発光ダイオード５２２Ａから発せられた光を平行光とし、スケール５２１に平行光を照射する。スケールに設けられたスリットを通過した平行光は、固定スリット（不図示）を通過して、各フォトダイオード５２２Ｄに入射する。フォトダイオード５２２Ｄは、入射した光を電気信号に変換する。各フォトダイオードから出力される電気信号は、コンパレータ５２２Ｆａ、５２２Ｆｂにおいて比較され、比較結果がパルスとして出力される。そして、コンパレータ５２２Ｆａ、５２２Ｆｂから出力されるパルスＥＮＣ−Ａ及びパルスＥＮＣ−Ｂが、ロータリー式エンコーダ５２の出力となる。
＜ロータリー式エンコーダの信号について＞
図８Ａは、搬送モータ２２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８Ｂは、搬送モータ２２が反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。
図に示された通り、搬送モータ１２の正転時および反転時のいずれの場合であっても、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは、位相が９０度ずれている。搬送モータ２２が正転しているとき、すなわち、紙Ｓが搬送方向に搬送されているときは、パルスＥＮＣ−Ａは、パルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が進んでいる。一方、搬送モータ２２が反転しているとき、すなわち、紙Ｓが搬送方向とは逆方向に搬送されているときは、パルスＥＮＣ−Ａは、パルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れている。各パルスの１周期Ｔは、搬送ローラ２３がスケール５２１のスリットの間隔（例えば、１／１４４０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ））分だけ回転する時間に等しい。
コントローラがパルス信号の数をカウントすれば、搬送ローラ２３の回転量を検出できるので、紙の搬送量を検出することができる。また、コントローラが各パルスの１周期Ｔを検出すれば、搬送ローラ２３の回転速度を検出できるので、紙の搬送速度を検出することができる。
＝＝＝搬送ユニット制御回路＝＝＝
＜搬送ユニット制御回路の構成について＞
図９は、搬送ユニット制御回路７０の構成を示したブロック図である。搬送ユニット制御回路７０は、搬送ユニット２０の搬送モータ２２の駆動を制御するものであり、前述のユニット制御回路６４に設けられている。この搬送ユニット制御回路は、搬送モータを制御するので、搬送モータ制御装置でもある。
この搬送ユニット制御回路７０は、位置演算部７１と、減算器７２と、ゲイン７３と、速度演算部７４と、減算器７５と、比例要素７６Ａと、積分要素７６Ｂと、微分要素７６Ｃと、加算器７７と、ＰＷＭ回路７８と、加速制御部７９Ａ、タイマ７９Ｂとを有する。
位置演算部７１は、ロータリー式エンコーダ５２の出力パルスのエッジを検出し、その個数をカウントし、このカウント値に基づき搬送モータ２２の回転位置を演算する。位置演算部７１は、２つのパルス信号の比較処理から搬送モータ２２の正転・逆転を認知し、１個のエッジが検出された時に正転・逆転に応じてインクリメント・デクリメントするように計数処理する。
減算器７２は、ＣＰＵ６２から送られてくる目標位置と、位置演算部７１により検出された検出位置との位置偏差を演算する。ゲイン７３は、減算器７２から出力される位置偏差にゲインＫｐを乗算し、目標速度を出力する。ゲインＫｐは、位置偏差に応じて決定される。なお、このゲインＫｐの値と位置偏差との関係を示すテーブルは、メモリ６３に格納されている。
速度演算部７４は、ロータリー式エンコーダ５２の出力パルスに基づいて、搬送モータ２２の回転速度を演算する。すなわち、速度演算部７４は、ロータリー式エンコーダ５２の出力パルスのパルス周期を計時し、このパルス周期に基づいて搬送モータ２２の回転速度を演算する。
減算器７５は、ゲイン７３から出力される目標速度と、速度演算部７４により検出された検出速度との速度偏差を演算する。
比例要素７６Ａは、速度偏差に定数Ｇｐを乗算し、比例成分を出力する。積分要素７６Ｂは、速度偏差に定数Ｇｉを乗算したものを積算し、積分成分を出力する。微分要素７６Ｃは、現在の速度偏差と、１つ前の速度偏差との差に定数Ｇｄを乗算し、微分成分を出力する。比例要素７６Ａ、積分要素７６Ｂ及び微分要素７６Ｃの演算は、ロータリー式エンコーダ５２の出力パルスの１周期毎に行われる。
比例要素７６Ａ、積分要素７６Ｂ及び微分要素７６Ｃから出力される信号値は、それぞれの演算結果に応じたデューティＤＸを示す。ここで、デューティＤＸは、例えばデューティパーセントが（１００×ＤＸ／２０００）％であることを示す。この場合、ＤＸ＝２０００であれば、デューティ１００％を示し、ＤＸ＝１０００であれば、デューティ５０％であることを示す。
加算器７７は、比例要素７６Ａの出力と、積分要素７６Ｂの出力と、微分要素７６Ｃの出力とを加算する。この加算結果は、デューティ信号として、ＰＷＭ回路７８に送られる。ＰＷＭ回路７８は、加算器７７の加算結果に応じた指令信号を生成する。ドライバ２２Ａは、この指令信号に基づいて、搬送モータ２２を駆動する。
ドライバ２２Ａは、例えば複数個のトランジスタを備えており、ＰＷＭ回路７８からの指令信号に基づいて、トランジスタをオン・オフさせることで、搬送モータ２２に電圧を印加する。
また、加速制御部７９Ａ及びタイマ７９Ｂは、搬送モータ２２の加速制御時に用いられる。タイマ７９Ｂは、ＣＰＵ６２から送られてくるクロック信号に基づいて、所定時間毎にタイマ割込信号を発生する。加速制御部７９Ａは、タイマ割込信号を受ける毎に所定のデューティＤＸＰを積算し、積算結果としてデューティ信号をＰＷＭ回路７８に出力する。
搬送モータ２２を加速駆動するとき、ＰＷＭ回路７８は、加速制御部７９Ａから出力されるデューティ信号に基づいて、指令信号を搬送モータ２２に出力し、搬送モータ２２を制御する。搬送モータ２２を定速駆動するとき、及び、搬送モータ２２を減速するとき、ＰＷＭ回路７８は、加算器７７から出力されるデューティ信号に基づいて、指令信号を搬送モータ２２に出力し、搬送モータ２２をＰＩＤ制御する。
＜搬送モータの駆動について＞
図１０Ａは、ＰＷＭ回路７８に入力されるデューティ信号の時間変化のグラフである。図１０Ｂは、モータの速度変化のグラフである。以下、これらの図を用いて、搬送モータの駆動について説明する。
搬送モータ２２が停止している時に、搬送モータ２２を起動させる起動指令信号がＣＰＵ６２から搬送ユニット制御回路７０へ送られると、信号値がＤＸ０である起動初期デューティ信号が加速制御部７９ＡからＰＷＭ回路７８へ送られる。この起動初期ディユーティ信号は、起動指令信号とともにＣＰＵ６２から加速制御部７９Ａへ送られてくる。そして、この起動初期ディユーティ信号は、ＰＷＭ回路７８によって、信号値ＤＸ０に応じた指令信号に変換されて、搬送モータ２２の起動が開始される。
搬送ユニット制御回路７０が起動指令信号を受信した後、所定の時間ごとにタイマ７９Ｂからタイマ割込信号が発生される。加速制御部７９Ａは、タイマ割込信号を受信する毎に、起動初期デューティ信号の信号値ＤＸ０に所定のデューティＤＸＰを積算し、積算されたデューティを信号値とするデューティ信号をＰＷＭ回路７８に送る。このデューティ信号は、ＰＷＭ回路７８によって、その信号値に応じた指令信号に変換されて、搬送モータ２２の回転速度は上昇する。このため加速制御部７９ＡからＰＷＭ回路７８に送られるデューティ信号の値は、階段状に上がっていく。
加速制御部７９Ａにおけるデューティの積算処理は、積算されたデューティが所定のデューティＤＸＳになるまで行われる。時刻ｔ１において積算されたデューティが所定値ＤＸＳとなると、加速制御部７９Ａは積算処理を停止し、以後ＰＷＭ回路７８に一定のデューティＤＸＳを信号値とするデューティ信号を送る。
そして、搬送モータ２２が所定の回転速度になると（時間ｔ２参照）、加速制御部７９Ａは、ＰＷＭ回路７８へ出力するデューティ信号を減少させて、搬送モータ２２に印加される電圧のデューティパーセントを減少させるよう制御する。このとき搬送モータ２２の回転速度は更に上昇する。そして、時間ｔ３になると、ＰＷＭ回路７８は加算器７７の出力を選択し、ＰＩＤ制御が行われる。ＰＩＤ制御が開始される時点（ｔ３）において、積分要素７６Ｂの積分値が適当な値に設定されており、積分要素７６Ｂの出力値が所定の値になる。
ＰＩＤ制御が開始されると、搬送ユニット制御回路７０は、目標回転位置と、ロータリー式エンコーダ５２の出力から得られる実際の回転位置との位置偏差にゲインＫｐを乗算して目標回転速度を算出する。そして、搬送ユニット制御回路７０は、この目標回転速度と、ロータリー式エンコーダ５２の出力から得られる実際の回転速度との速度偏差に基づいて、比例要素７６Ａ、積分要素７６Ｂ及び微分要素７６Ｃを用いて比例成分、積分成分及び微分成分の演算を行い、これらの演算結果の和に基づいて、搬送モータ２２の制御を行う。尚、上記比例、積分及び微分演算は、例えばロータリー式エンコーダ５２の出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジに同期して行われる。これにより、搬送モータ２２の回転速度は、時刻ｔ４において、所望の回転速度となるように制御される。
搬送モータ２２が目標回転位置に近づくと（時刻ｔ５）、位置偏差が小さくなるから目標回転速度も小さくなる。このため速度偏差、即ち減算器７５の出力が負になり、搬送モータ２２は減速し、時刻ｔ６に停止する。
図１１は、搬送モードの説明図である。本実施形態では、コントローラ６０は、６種類の搬送モード（ＰＳ０〜ＰＳ５）にて、搬送モータ２２を制御する。搬送モードと搬送量（目標回転位置）とを対応づけた搬送モードテーブルが、メモリ６３に予め記憶されている。コントローラ６０は、この搬送モードテーブルに基づいて、搬送量に対応する搬送モードを選択する。なお、搬送量が大きければ搬送モードＰＳ０が選択され、搬送量が小さければ搬送モードＰ０５が選択される。
＝＝＝本実施形態の概略＝＝＝
コントローラ６０は、１回の搬送処理当たりの搬送モータの発熱量Ｑ１を算出し、この発熱量Ｑ１の積算値に基づいて搬送モータの蓄熱量Ｑｓを算出し、蓄熱量Ｑｓに応じて搬送モータに対して発熱制限制御を行う。
搬送モータの発熱量は、搬送モータの加速時の発熱量である加速時発熱量Ｑbaseと、搬送モータの定速時の発熱量である定速時発熱量Ｑｃとを加算して算出される。
加速時発熱量Ｑbaseと搬送量（目標回転位置）とを対応づけたテーブルが、メモリ６３に予め記憶されている。目標回転位置が定まれば、コントローラ６０は、テーブルに基づいて、加速時発熱量Ｑbaseを求めることができる（「加速時発熱量テーブル」の項で後述する）。
定速時発熱量Ｑｃは、定速時に搬送モータに流れる電流Ｉfukaと、定速で回転する間の時間ｔｃとに基づいて、算出することができる。定速時に搬送モータに流れる電流Ｉfukaは、搬送モータに対する負荷によって異なるので、電源ＯＮ時に計測される（「負荷メジャメント」の項で後述する）。定速で回転する間の時間ｔｃは、実際の印刷時に計測される。
１回の搬送当たりの搬送モータの発熱量Ｑ１は、加速時発熱量Ｑbaseと定速時発熱量Ｑｃとを加算して算出される。コントローラ６０は、搬送処理毎に発熱量Ｑ１を算出し、搬送モータからの自然放熱を考慮して、搬送モータの温度を推定する。（「温度推定処理」の項で後述する）。
発熱制限制御は、推定された搬送モータの温度が閾値に達した時に、開始される。搬送モータ２２はキャリッジモータと交互に駆動されるので、発熱制限制御では、搬送モータの間欠的な駆動に休止時間を挿入し、搬送モータの熱を放出させる（「発熱制限制御」の項で後述する）。
＝＝＝加速時発熱量テーブル＝＝＝
一般に、発熱量は以下の式で求められる。
Ｑ＝Ｋ・Ｗ （Ｋは、ある仕事Ｗを発熱に換算する係数である）
ここで、Ｗ＝Ｉ２・Ｒ・ｔである。つまり、Ｑ＝Ｉ２・Ｒ・ｔ・Ｋとなる。搬送モータ２２の動作に伴う発熱を考えると、Ｒは搬送モータの巻線の抵抗であり、定数である。ＲとＫは定数なので、Ｑ∝Ｉ２・ｔの関係がある。そこで、以下の説明では、Ｉ２・ｔを発熱量と呼ぶ（実際には発熱相当量である）。
図１２は、加速時発熱量Ｑbaseの計測方法の説明図である。
まず、実際の印刷時と同じ搬送モードにて、搬送モータを駆動する。そして、搬送モータに流れる電流値Ｉを微小時間Δｔ毎に逐次測定する。そして、測定された電流値Ｉの２乗に微小時間Δｔを乗算した値Ｉ２・ｔを逐次積算する。この積算結果は、その搬送モードにおける加速時発熱量Ｑbaseに相当する。
以上の計測を搬送モード毎に行う。そして、搬送モードと加速時発熱量Ｑbaseとを対応づけた加速時発熱量テーブルを作成する。
図１３は、作成された加速時発熱量テーブルである。加速時発熱量テーブルの作成は、プリンタを製造する工場内において行われる。そして、作成された加速時発熱量テーブルはメモリ６３に記憶され、このような加速時発熱量テーブルをメモリ６３に記憶させた状態で、プリンタが工場から出荷される。なお、本実施形態の加速時発熱量テーブルは、搬送モードに関する情報も含んでおり、前述の搬送モードテーブルも兼ねている。また、加速時発熱量テーブルは、加速期間に関する情報も含んでいる。この加速期間の情報の用い方については、後述する。
＝＝＝負荷メジャメント＝＝＝
搬送モータを一定速度で駆動するときに必要な電流値は、搬送モータに対する負荷によって異なる。そこで、電源ＯＮ時などの印刷処理前に、プリンタは、以下に説明する負荷メジャメントを行い、一定速度Ｖ１で搬送モータを駆動するための電流値Ｉfukaを計測している。
図１４は、負荷メジャメント処理のフロー図である。図１５は、負荷メジャメント処理時の積分要素７６Ｂのディユーティ信号値（出力値）と搬送モータ回転速度の時間変化のグラフである。コントローラ６０は、電源ＯＮ時又はインクカートリッジ交換時に、メモリ６３に格納されているプログラムに従って搬送ユニット制御回路を制御して、以下の処理を行う。
まず、コントローラ６０は、搬送モータ２２を起動する（Ｓ１０１）。最初の加速域では、コントローラ６０は、オープン制御で加速制御を行い、搬送モータ２２の回転速度が所定の目標回転速度Ｖ１に近づくまで搬送モータを加速する。
次に、搬送モータ２２の回転速度が目標回転速度Ｖ１に近づいたら、オープン制御からＰＩＤ制御に移行する（Ｓ１０２）。ＰＩＤ制御により搬送モータの駆動を続けると、搬送モータの回転速度と目標回転速度Ｖ１との差が小さくなっていく。
搬送モータの回転速度と目標回転速度Ｖ１との差が所定値以下となり、積分要素７６Ｂの出力信号値ＤＸＩがほぼ一定値になったら、コントローラ６０は、積分要素７６Ｂの出力信号値ＤＸＩをサンプリング間隔Δｔにて記録する（Ｓ１０３）。
サンプリングを開始してから搬送ローラ２３が一回転したら（Ｓ１０４でＹＥＳ）、コントローラ６０は、サンプリングしたＮ個の出力信号値に基づいて、その平均値ＤＸＩaveを算出する（Ｓ１０５）。
搬送モータ２２に印加される一定電圧をＥcont、搬送モータ２２の抵抗値をＲｍ、搬送モータ２２の回転速度をＶ１、目標回転速度Ｖ１のときに搬送モータ２２に流れる電流をＩ、負荷メジャメントにより得られた積分要素７６Ｂの出力信号値の平均値をＤＸＩave、モータ逆起電圧係数をＥｃ、モータトルク定数をＫｔ、デューティパーセント１００％を示す積分要素出力値を２０００とすると、
Ｋｔ×Ｉ＝Ｋｔ×（ＤＸＩave×Ｅcont／２０００−Ｖ１×Ｅｃ）／Ｒｍ
という関係式が成立する。この関係式から、
Ｉ＝（ＤＸＩave×Ｅcont／２０００−Ｖ１×Ｅｃ）／Ｒｍ
という関係式が導かれる。
したがって、この負荷メジャメントにより、積分要素７６Ｂの出力値ＤＸＩaveがわかれば、一定速度Ｖ１で搬送モータ２２を駆動するときに流れる電流値Ｉfukaを求めることができる（Ｓ１０６）。
なお、搬送モータには個体差があるため、実際の搬送モータの抵抗値等は、上記計算に用いられる搬送モータの抵抗値等と異なる。そのため、電流値Ｉfukaを求める際に、上記の関係式にて求められた電流値Ｉに、計算誤差分の補正値を加算しても良い。
＝＝＝温度推定処理＝＝＝
＜発熱量Ｑ１の算出＞
まず、１回の搬送処理当たりの搬送モータの発熱量Ｑ１を算出する。発熱量Ｑ１は、加速時発熱量Ｑbaseと定速時発熱量Ｑｃとを加算して算出される。
加速時発熱量Ｑbaseは、搬送量が定まれば、加速時発熱量テーブルを参照して求めることができる。定速時発熱量Ｑｃは、定速時に搬送モータに流れる電流値Ｉfukaと、定速で回転する間の時間ｔｃとに基づいて、Ｉfuka２×ｔｃとして算出できる。なお、電流値Ｉfukaは、印刷前に行う負荷メジャメントにより計測されている。定速で回転する間の時間ｔｃは、搬送処理時の搬送モータの駆動時間ｔｒを実測し、この駆動時間から加速期間ｔａを引けばよい。なお、加速期間ｔａは、搬送量が定まれば、加速時発熱量テーブルを参照して求めることができる。
例えば、搬送量が３５０ｍｍの場合について説明する。コントローラ６０は、印刷データを解析し、次の搬送処理の搬送量を３５０ｍｍに決定する。コントローラ６０は、加速時発熱量テーブルを参照し、搬送ユニット制御回路７０に対して搬送モードＰＳ１で搬送モータ２２を制御するよう指示する。搬送ユニット制御回路７０は、搬送モードＰＳ１に沿って搬送モータ２２を駆動する。そして、不図示の駆動時間タイマにより、搬送モータ２２が目標回転位置まで駆動する間の駆動時間ｔｒを実測する。搬送モータ２２の駆動後、コントローラ６０は、次式に基づいて、発熱量Ｑ１を算出する。なお、次式の中のＱｂ１及びｔａ１は、加速時発熱量テーブルを参照することによって、決定される値である。
Ｑ１＝Ｑｂ１＋Ｉfuka２×（ｔｒ−ｔａ１）
（＝Ｑｂbase＋Ｑｃ）
＜温度推定処理＞
図１６は、温度推定処理のフロー図である。
温度推定処理は、搬送モータ２２の駆動・停止にかかわらず、電源投入中は常時実行される。電源投入後、まず、コントローラ６０は、ΔＴsumの値を初期値に設定する（Ｓ２０１）。
搬送処理があったとき、コントローラ６０は、その搬送処理の際の発熱量Ｑ１を算出する（Ｓ２０２）。この算出方法については、既に説明した通りである。
次に、コントローラ６０は、発熱量Ｑ１を発熱温度ΔＴに換算する（Ｓ２０３）。ΔＴは、ΔＴ＝Ｋａ×Ｑ１により求まる。ここで、Ｋａは、発熱量Ｑから発熱温度ΔＴへの変換係数であり、予備実験により求められた値であり、メモリ６３に記憶されている。
次に、コントローラ６０は、自然放熱を考慮して、既存の総発熱温度ΔＴsumに放熱係数Ｋを乗算した値と発熱温度ΔＴとを加算して、総発熱温度ΔＴsumを算出する（ΔＴsum＝Ｋ・ΔＴsum＋ΔＴ）。
放熱係数Ｋは、前回のΔＴsumの算出から時間ｔが経過したものとし、時定数をτとすると、Ｋ＝ｅｘｐ（−ｔ／τ）となる。時定数τは、予備実験により求められた値であり、メモリ６３に記憶されている。搬送モータ２２の間欠的な駆動に休止時間が挿入されると（後述）、放熱係数Ｋを算出に用いられる時間ｔが大きくなるので、放熱係数Ｋが小さい値になる。このため、搬送モータ２２の休止時間が長くなると、総発熱温度ΔＴsumの増加を抑制できる。
コントローラ６０は、算出された総発熱温度ΔＴsumをＲＡＭ等のメモリ６３に記憶する。この総発熱温度ΔＴsumは、次の搬送処理のときに総発熱温度ΔＴsumを算出するときに用いられる。また、コントローラ６０は、この総発熱温度ΔＴsumに基づいて、発熱制限制御を行うか否かを決定する。
＝＝＝発熱制限制御＝＝＝
図１７Ａは、通常時（発熱制限制御を行う前）の搬送モータ２２の電流の時間変化の説明図である。図１７Ｂは、発熱制限制御時の搬送モータ２２の電流の時間変化の説明図である。
通常時には、コントローラ６０は、所定の間隔にて、搬送モータ２２を間欠的に駆動する。なお、搬送モータ２２の間欠的な駆動の合間に、キャリッジモータが駆動され、ドット形成処理が行われる。
搬送モータ２２の間欠的な駆動を続けると、搬送モータ２２の温度が高くなる。しかし、搬送モータ２２が高温になると、搬送モータ２２の品質上の問題が生じる恐れがある。一方、搬送モータ２２の間欠的な駆動を続けると、搬送モータ２２の温度を推定するための総発熱温度ΔＴsumも高くなる。
そこで、本実施形態では、総発熱温度ΔＴsumが所定の閾値を超えたとき、コントローラ６０は、発熱制限制御を行いながら、搬送モータ２２を駆動する。
発熱制限制御とは、搬送モータ２２の間欠的な駆動の間に休止時間を挿入し、搬送モータ２２の間欠的な駆動の間隔を広げる制御である。この発熱制限制御によれば、搬送モータ２２の熱を放出させて、搬送モータ２２が高温になるのを抑えることができる。
しかし、発熱制限制御が行われると、搬送モータ２２の駆動間隔が広がるので、印刷速度が遅くなり、１枚当たりの印刷時間が長くなる。そのため、搬送モータ２２の実際の温度が低いときに発熱制限制御が行われると（搬送モータ２２の推定温度が実際の温度よりも高く算出されると）、不必要な発熱制限制御が行われてしまい、印刷速度が損なわれてしまう。
本実施形態によれば、搬送モータ２２の推定温度を精度良く算出することができるので、不必要な発熱制限制御を行わずに済み、印刷速度を高めることができる。
なお、本実施形態によれば、搬送モータ２２の推定温度が閾値を越えたか否かに基づいて、発熱制限制御を行うか否かを決定している。しかし、搬送モータ２２の推定温度に応じて、発熱制限制御における休止時間の長さを決定するようにしても良い。
＝＝＝比較例＝＝＝
図１８Ａは、搬送モータ２２に流れる電流の時間変化のグラフである。図１８Ｂは、比較例における発熱量の算出方法の説明図である。ここでは、搬送量が４００ｍｍ以上であるものとし、搬送モードＰＳ０が選択されるものとする。
図１８Ａの通り、搬送モータ２２は、所定の搬送モードに従って、一回の駆動動作の中で、回転速度を加速させ、所定の速度になったところで定速回転する。搬送モータ２２が加速するときに、搬送モータ２２の電流値が、定速回転時の電流値Ｉfukaを越える。この電流部分（同図における斜線部分）は、イナーシャ分に相当する。
比較例では、実効電流値Ｉpassに基づいて発熱量Ｑpass（＝Ｉpass２×ｔ）を算出する。そして、実効電流値Ｉpassは、定速移動時の一定電流値ＩFukaと、イナーシャ分の電流値をＩbaseとを加算して算出する。
図１８Ｃは、定速期間が長くなったときの比較例における発熱量の算出方法の説明図である。図１８Ｄは、定速期間が長くなったときの比較例における発熱量の算出方法の説明図である。
搬送モータ２２の搬送量が多くなると、搬送モータ２２は、同じ搬送モードＰＳ０にて、定速期間を長くして、紙を搬送する。図１８Ｃの斜線部分を見ても分かる通り、搬送量が長くなると、一回の駆動動作中に流れる電流値全体に対して、イナーシャ分の電流値の割合が少なくなる。そのため、搬送量が長くなると、イナーシャ分の電流値Ｉbaseを小さくして、実効電流値Ｉpassを算出しなければならない。すなわち、比較例では、搬送量に対応させて、Ｉbaseをテーブル化しなければならない。
図１８Ｅは、本実施形態における発熱量の算出方法の説明図である。
本実施形態では、加速時のモータの発熱量（消費電力）を搬送モード毎に予め記憶している（前述の加速時発熱量テーブル）。また、本実施形態では、加速時発熱量デーブルに加速期間を予め記憶している。そして、本実施形態では、例えば図中の一回の駆動動作中の発熱量Ｑ１をＱ１＝Ｑｂ０＋Ｉfuka２×（ｔｒ−ｔａ０）として算出する。
本実施形態では、同じ搬送モードであれば、加速時の発熱量が同じなので、搬送モード毎に１つのデータを記憶していればよい。このため、メモリ６３を大きくしなくて済み、装置のコストダウンを図ることができる。
搬送モータの場合、キャリッジモータの場合とは異なり、紙の長さが長くなると、駆動量が大きくなることがある。このため、搬送モードＰＳ０にて駆動する駆動範囲は、４００ｍｍから紙の長さ分の範囲になる。このような広い範囲について、比較例のようにＩbaseをテーブル化すると、記憶しなければならない情報量が膨大になってしまう。一方、本実施形態では、加速時の発熱量が同じなので、搬送モード毎に１つのデータを記憶していればよい。
但し、搬送モードが異なると、加速時の発熱量が異なるため、加速時発熱量テーブルには、搬送モード毎に発熱量を記憶する必要がある。
また、本実施形態では、加速時発熱量テーブルに、加速期間ｔａを予め記憶している。そして、搬送モータ２２が目標回転位置まで駆動する間の駆動時間ｔｒを検出し、定速時間を算出している。但し、定速期間を求めるのは、これに限られるものではない。例えば、定速駆動を開始した時点からタイマの計測を開始できるのであれば、加速期間を記憶する必要はない。
また、本実施形態では、搬送モータ２２は、ＰＷＭ制御により駆動されている。コントローラは、ＰＷＭ制御により搬送モータ２２を駆動するので、搬送モータ２２に流れる電流値Ｉfukaが、直接分からない状態である。このため、コントローラは、積分要素７６Ｂの出力信号値ＤＸＩに基づいてＩfukaを算出しているのである。そして、本実施形態によれば、搬送モータ２２に流れる電流値を精度良く算出することができる。
また、本実施形態では、印刷時に、搬送モータ２２に流れる電流値Ｉfukaに基づいて、搬送モータ２２の発熱量Ｑ１を算出している。これにより、温度センサを設けなくても、搬送モータ２２の温度を推定することができる。
また、本実施形態では、印刷時に、搬送モータ２２に流れる電流値Ｉfukaに基づいて、搬送モータ２２の停止時間を決定している。具体的には、Ｉfukaに基づいて発熱量Ｑ１を算出し、この発熱量に基づいて算出される推定温度が閾値を超えたとき、発熱制限制御が開始され、搬送モータの間欠的な駆動の間に停止時間が挿入されるようになる。
発熱制限制御が行われると、印刷速度が遅くなる。但し、本実施形態のプリンタによれば、精度良く搬送モータ２２の温度を算出できるので、不必要な発熱制限制御が行われずに済む。
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンタ等を説明したが、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。
＜加速時発熱量テーブルについて＞
前述の加速時発熱量テーブル（図１３参照）は、搬送量と、加速時間ｔａ・加速時発熱量Ｑbase等とを対応付けていた。しかし、これに限られるものではない。例えば、以下に説明するように、印刷モードと加速時間ｔａ・加速時発熱量Ｑbaseとを対応付けても良い。
搬送量は、印刷モードが決まれば、その印刷モードに応じて設定される。例えば、普通紙に１８０ｄｐｉの分解能で印刷を行う場合、搬送量は１インチに設定され、光沢紙に７２０ｄｐｉの分解能で印刷を行う場合、搬送量は７９／１４４０インチに設定される。
このため、前述の加速時発熱量テーブルは、紙種・印刷品質（分解能）と、加速時間ｔａ・加速時発熱量Ｑbaseとを対応付けても良い。これにより、コントローラ６０は、搬送量の代わりに紙種・印刷品質（分解能）に基づいて、加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseを求めることができる。なお、加速時間ｔａが求められれば、コントローラ６０は、定速時発熱量Ｑｃ（＝Ｉfuka２×（ｔｒ−ｔａ１））を算出することができる。
印刷モードを特定するために、紙種や印刷品質（分解能）でなく、他の要因（例えば縁なし印刷の有無等）を用いても良いことは言うまでもない。
同じ搬送量であっても、印刷モードが異なれば、搬送速度が変わり、加速時間ｔａ・加速時発熱量Ｑbaseが異なることがある。このため、搬送量の代わりに、紙種・印刷品質（分解能）により特定される印刷モードに基づいて、加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseを求めれば、正確にモータの発熱量（消費電力）を求めることができる。
＜キャリッジモータ３２について１＞
前述の実施形態では、搬送モータ２２の場合について説明されていた。しかし、これに限られるものではない。例えば、以下に説明するように、キャリッジモータ３２に対しても、搬送モータ２２と同様に適用できる。
キャリッジモータ３２は、キャリッジ３１を移動させるためのモータであり、ドット形成処理（図５、Ｓ００３参照）において、キャリッジ３１を加速移動させた後、一定速度でキャリッジを移動させて、印刷領域を通過した所にある目標位置までキャリッジ３１を移動させる。なお、キャリッジ３１が一定速度で移動する間、コントローラ６０は、ヘッド４１からインクを吐出して、印刷領域にドットを形成する。
プリンタの製造時に工場内においてキャリッジモータ用の加速時発熱量テーブルを作成し、搬送モータの場合と同様に（図１３参照）、キャリッジモータ用の加速時発熱量テーブルをメモリ６３に予め記憶する。このキャリッジモータ用の加速時発熱量テーブルには、キャリッジの移動量と、加速時間ｔａ・加速時発熱量Ｑbase等とが対応付けられている。また、電源ＯＮ時などの印刷処理前に、コントローラ６０は、キャリッジモータ３２に対する負荷メジャメントを行い、一定速度でキャリッジモータ３２を駆動するときに流れる電流値Ｉfukaを予め求め、メモリ６３に記憶する。
そして、印刷処理時において、目標位置までキャリッジ３１を移動させる際に、コントローラ６０は、一定速度でキャリッジを移動させる時間ｔｃを検出する。例えば、コントローラ６０は、キャリッジモータ３２の駆動開始から駆動停止までの間の駆動時間ｔｒを実測し、キャリッジモータ用の加速時発熱量テーブルから加速期間ｔａを駆動時間ｔｒから引いて、一定速度でキャリッジを移動させる時間ｔｃを算出する。この時間ｔｃと電流値Ｉfukaとに基づいて、定速時発熱量Ｑｃが算出できるので（Ｑｃ＝Ｉfuka２×ｔｃ）、キャリッジモータ用の加速時発熱量テーブルから求められる加速時発熱量Ｑbaseに定速時発熱量Ｑｃを加算すれば、キャリッジモータ３２の発熱量を算出することが可能である。
＜キャリッジモータ３２について２＞
図１９Ａ〜図１９Ｃは、印刷領域の長さとキャリッジの移動量との関係の説明図である。
図１９Ａは、通常の印刷領域の説明図である。この場合、印刷領域は、紙の側端に所定の余白を残すように、設定されている。コントローラ６０は、キャリッジ３１が一定速度で移動する間に、ヘッド４１からインクを吐出して、印刷領域にドットを形成する。キャリッジ３１が一定速度に達するまでに加速が必要になるので、移動開始位置は、図に示すような位置になる。
紙に写真画像を印刷する場合、印刷領域のほぼ全面にドットを形成するため、印刷領域の長さは、いずれのドット形成動作でもほぼ同じである。このため、写真画像を印刷する場合、キャリッジ３１の移動距離は、ほぼ同じである。
図１９Ｂは、狭い印刷領域の説明図である。テキスト画像を印刷する際に、短い文章や箇条書きなどのテキスト印刷では、印刷領域の長さが短くなることがある。このように、印刷領域の長さが短くなると、キャリッジ３１の移動距離が短くなる。
図１９Ｃは、縁なし印刷時の印刷領域の説明図である。縁なし印刷を行う場合、印刷領域（インク滴を吐出する領域）を紙よりも広く設定することにより、紙の端部に余白を形成せずに紙に画像が印刷される。このため、縁なし印刷時の印刷領域は、通常の印刷領域よりも広くなる。このため、縁なし印刷を行う場合、キャリッジ３１の移動距離が長くなる。
以上のようなキャリッジ３１の移動距離の変化を考慮して、以下のように印刷モードに基づいてキャリッジモータ３２の発熱量を算出しても良い。
まず、コントローラ６０は、写真画像の印刷なのか、テキスト画像の印刷なのかを判断する。この判断は、プリンタ１の設定等に基づいて行われる。そして、以下のように、コントローラ６０は、写真画像を印刷する写真印刷モードなのか、テキスト画像を印刷するテキスト印刷モードなのかに応じて、モータの発熱量の求め方を変えている。
写真画像の印刷の場合、印刷領域が一定なので、キャリッジ３１の移動距離が分るため、加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseを割り出し、発熱量を算出することができる。つまり、印刷モードである写真印刷モードと、加速時間ｔａ・加速時発熱量Ｑbaseとを予め対応付けて加速時発熱量テーブルとしてメモリ６３に記憶しておけば、コントローラ６０は、キャリッジ３１の移動距離を求めなくても、印刷モードに基づいて加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseを求めることができる。なお、写真画像の印刷の場合、印刷領域が一定なので、加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseは所定の値になる。また、コントローラ６０は、通常の写真印刷モードなのか、縁なし印刷モードなのかを判断し、その判断結果に基づいて、加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseを割り出して、発熱量を算出しても良い。縁なし印刷の場合も印刷領域が一定のため（但し、印刷領域は通常よりも広い）、加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseは、所定の値になる。
テキスト画像の印刷の場合、印刷データを解析すれば、印刷領域の長さが分るので、印刷データに基づいて加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseを割り出し、発熱量を算出することができる。つまり、印刷領域の長さと、加速時間ｔａ・加速時発熱量Ｑbaseとを予め対応付けて加速時発熱量テーブルとしてメモリ６３に記憶しておけば、コントローラ６０は、キャリッジ３１の移動距離を求めなくても、印刷データにもとづいて加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseを求めることができる。
なお、加速時間ｔａが求められれば、コントローラ６０は、定速時発熱量Ｑｃ（＝Ｉfuka２×（ｔｒ−ｔａ１））を算出することができる。
また、同じキャリッジ移動距離であっても、印刷モードが異なれば、移動速度が変わり、加速時間ｔａ・加速時発熱量Ｑbaseが異なることがある。このため、キャリッジ移動距離の代わりに、紙種・印刷品質（分解能）により特定される印刷モードに基づいて、加速時間ｔａや加速時発熱量Ｑbaseを求めれば、正確にモータの発熱量（消費電力）を求めることができる。
＜プリンタについて＞
前述の実施形態では、プリンタが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の記録装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。このような分野に本技術を適用しても、液体を対象物に向かって直接的に吐出（直描）することができるという特徴があるので、従来と比較して省材料、省工程、コストダウンを図ることができる。
＜インクについて＞
前述の実施形態は、プリンタの実施形態だったので、染料インク又は顔料インクをノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではない。例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）をノズルから吐出しても良い。このような液体を対象物に向かって直接的に吐出すれば、省材料、省工程、コストダウンを図ることができる。
＜ノズルについて＞
前述の実施形態では、圧電素子を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
印刷システムの全体構成の説明図である。 プリンタの全体構成のブロック図である。 プリンタの全体構成の概略図である。 プリンタの全体構成の横断面図である。 印刷時の処理のフロー図である。 搬送ユニットの構成の説明図である。 ロータリー式エンコーダの構成の説明図である。 図８Ａは、正転時の出力信号の波形のタイミングチャートである。図８Ｂは、反転時の出力信号の波形のタイミングチャートである。 搬送ユニット制御回路のブロック図である。 図１０Ａは、ＰＷＭ回路に入力されるデューティ信号の時間変化のグラフである。図１０Ｂは、モータの速度変化のグラフである。 搬送モードの説明図である。 加速時発熱量Ｑbaseの計測方法の説明図である。 作成された加速時発熱量テーブルである。 負荷メジャメント処理のフロー図である。 積分要素の出力値と搬送モータ回転速度の時間変化のグラフである。 温度推定処理のフロー図である。 図１７Ａは、通常時の搬送モータの電流の時間変化の説明図である。図１７Ｂは、発熱制限制御時の搬送モータの電流の時間変化の説明図である。 図１８Ａは、搬送モータの電流の時間変化のグラフである。図１８Ｂは、比較例における発熱量の算出方法の説明図である。図１８Ｃは、定速期間が長くなったときの比較例における発熱量の算出方法の説明図である。図１８Ｄは、定速期間が長くなったときの比較例における発熱量の算出方法の説明図である。図１８Ｅは、本実施形態における発熱量の算出方法の説明図である。 図１９Ａ〜図１９Ｃは、印刷領域の長さとキャリッジの移動量との関係の説明図である。
符号の説明
１ プリンタ、
２０ 搬送ユニット、２１ 給紙ローラ、２２ 搬送モータ（ＰＦモータ）、
２３ 搬送ローラ、２４ プラテン、２５ 排紙ローラ、
３０ キャリッジユニット、３１ キャリッジ、
３２ キャリッジモータ（ＣＲモータ）、
４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、
５０ 検出器群、５１ リニア式エンコーダ、５２ ロータリー式エンコーダ、
５２１ スケール、 ５２２ 検出部、
５３ 紙検出センサ、５４ 光学センサ、
６０ コントローラ、６１ インターフェース部、６２ ＣＰＵ、
６３ メモリ、６４ ユニット制御回路
７０ 搬送ユニット制御回路、７１ 位置演算部、７２ 減算器、７３ ゲイン、
７４ 速度演算部、７５ 減算器、
７６Ａ 比例要素、７６Ｂ 積分要素、７６Ｃ 微分要素、
７７ 加算器、７８ ＰＷＭ回路、７９Ａ 加速制御部、７９Ｂ タイマ、
１００ 印刷システム
１１０ コンピュータ、
１２０ 表示装置、
１３０ 入力装置、１３０Ａ キーボード、１３０Ｂ マウス、
１４０ 記録再生装置、
１４０Ａ フレキシブルディスクドライブ装置、
１４０Ｂ ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、

Claims (20)

  1. 移動対象物を移動させるためのモータを備え、
    前記モータにより、前記移動対象物を加速移動させた後、一定速度で前記移動対象物を移動させて、目標位置まで前記移動対象物を移動させる
    モータ制御装置であって、
    加速移動の際の前記モータの消費電力に相当する加速時消費電力値を予め記憶し、
    前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際に前記モータに流れる電流値を予め記憶し、
    前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる際に、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出し、
    検出された前記時間と前記電流値とに基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際の前記モータの消費電力に相当する定速時消費電力値を算出し、
    前記加速時消費電力値と前記定速時消費電力値とに基づいて、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる間の前記モータの消費電力を算出する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  2. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
    前記モータは、前記移動対象物である紙を搬送するための搬送モータであることを特徴とするモータ制御装置。
  3. 請求項１に記載のモータ制御装置であって、
    前記モータは、前記移動対象物であるキャリッジを移動させるためのキャリッジモータであることを特徴とするモータ制御装置。
  4. 請求項１〜３のいずれかに記載のモータ制御装置であって、
    前記目標位置に応じて、駆動モードが異なり、
    前記駆動モード毎に、前記加速時消費電力値を予め記憶する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  5. 請求項４に記載のモータ制御装置であって、
    前記駆動モード毎に、加速時間を予め記憶し、
    前記加速時間に基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  6. 請求項５に記載のモータ制御装置であって、
    前記目標位置まで前記移動対象物を移動させるまでの時間を検出し、
    測定された時間から加速時間を引いて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を算出する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  7. 請求項１〜６のいずれかに記載のモータ制御装置であって、
    前記モータは、ＰＷＭ制御により駆動されることを特徴とするモータ制御装置。
  8. 請求項１〜７のいずれかに記載のモータ制御装置であって、
    前記消費電力に基づいて、前記モータの温度を推定することを特徴とするモータ制御装置。
  9. 請求項１〜８のいずれかに記載のモータ制御装置であって、
    前記消費電力に基づいて、前記モータの停止時間を決定することを特徴とするモータ制御装置。
  10. 請求項３に記載のモータ制御装置であって、
    印刷データに基づいて、前記モータの消費電力を算出することを特徴とするモータ制御装置。
  11. 請求項１０に記載のモータ制御装置であって、
    印刷データに基づいて、前記加速時消費電力値が求められることを特徴とするモータ制御装置。
  12. 請求項１０又は１１に記載のモータ制御装置であって、
    印刷データに基づいて、加速時間が求められ、
    前記加速時間に基づいて、前記定速時消費電力値が求められる
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  13. 請求項３、１０〜１２のいずれかに記載のモータ制御装置であって、
    印刷領域の長さに対応付けられて、前記加速時消費電力値が予め記憶されることを特徴とするモータ制御装置。
  14. 請求項１３に記載のモータ制御装置であって、
    印刷データの示す印刷領域の長さに基づいて、前記加速時消費電力値が求められることを特徴とする印刷制御装置。
  15. 請求項１０〜１４のいずれかに記載のモータ制御装置であって、
    印刷モードに応じて、前記モータの消費電力の求め方を変えることを特徴とするモータ制御装置。
  16. 請求項１５に記載のモータ制御装置であって、
    写真画像を印刷する場合、加速時消費電力値は所定値になり、
    テキスト画像を印刷する場合、印刷データの示す印刷領域に応じて、加速時消費電力値が求められる
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  17. 請求項１５又は１６に記載のモータ制御装置であって、
    縁なし印刷の有無に基づいて、前記加速時消費電力値が求められることを特徴とするモータ制御装置。
  18. 移動対象物を移動させるためのモータを備え、
    前記モータにより、前記移動対象物を加速移動させた後、一定速度で前記移動対象物を移動させて、目標位置まで前記移動対象物を移動させる
    モータ制御装置であって、
    加速移動の際の前記モータの消費電力に相当する加速時消費電力値を予め記憶し、
    前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際に前記モータに流れる電流値を予め記憶し、
    前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる際に、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出し、
    検出された前記時間と前記電流値とに基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際の前記モータの消費電力に相当する定速時消費電力値を算出し、
    前記加速時消費電力値と前記定速時消費電力値とに基づいて、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる間の前記モータの消費電力を算出し、
    前記モータは、前記移動対象物である紙を搬送するための搬送モータであり、
    前記目標位置に応じて駆動モードが異なり、前記駆動モード毎に前記加速時消費電力値を予め記憶し、
    前記駆動モード毎に加速時間を予め記憶し、
    前記目標位置まで前記移動対象物を移動させるまでの時間を検出し、
    測定された時間から加速時間を引いて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を算出し、
    前記モータは、ＰＷＭ制御により駆動されることを特徴とするモータ制御装置。
    前記消費電力に基づいて、前記モータの温度を推定し、
    前記消費電力に基づいて、前記モータの停止時間を決定する
    ことを特徴とするモータ制御装置。
  19. 移動対象物を移動させるためのモータを備え、
    前記モータにより、前記移動対象物を加速移動させた後、一定速度で前記移動対象物を移動させて、目標位置まで前記移動対象物を移動させる
    印刷装置であって、
    加速移動の際の前記モータの消費電力に相当する加速時消費電力値を予め記憶し、
    前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際に前記モータに流れる電流値を予め記憶し、
    前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる際に、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出し、
    検出された前記時間と前記電流値とに基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際の前記モータの消費電力に相当する定速時消費電力値を算出し、
    前記加速時消費電力値と前記定速時消費電力値とに基づいて、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる間の前記モータの消費電力を算出する
    ことを特徴とする印刷装置。
  20. 移動対象物を移動させるためのモータを備え、
    前記モータにより、前記移動対象物を加速移動させた後、一定速度で前記移動対象物を移動させて、目標位置まで前記移動対象物を移動させる
    モータ制御装置を準備し、
    加速移動の際の前記モータの消費電力に相当する加速時消費電力値を予め記憶し、
    前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際に前記モータに流れる電流値を予め記憶し、
    前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる際に、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる時間を検出し、
    検出された前記時間と前記電流値とに基づいて、前記一定速度で前記移動対象物を移動させる際の前記モータの消費電力に相当する定速時消費電力値を算出し、
    前記加速時消費電力値と前記定速時消費電力値とに基づいて、前記目標位置まで前記移動対象物を移動させる間の前記モータの消費電力を算出する
    ことを特徴とするモータ制御方法。

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