JP4026330B2 - モータ制御方法、モータ制御装置、プリンタ、コンピュータプログラム、及び、コンピュータシステム - Google Patents
モータ制御方法、モータ制御装置、プリンタ、コンピュータプログラム、及び、コンピュータシステム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御方法、モータ制御装置、プリンタ、コンピュータプログラム、及び、コンピュータシステムに関する。
【０００２】
【背景技術】
現在各種の情報機器、家電機器、産業機器等にモータが使用されており、モータの制御方法も種々提案されている。
【０００３】
モータの制御方法の一つとして、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法がある。また、モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなモータ制御方式にてモータを制御する場合に、モータの駆動負荷に関わらず前記初期駆動信号値等を一定値としてしまうと、モータが所定の回転速度に達するまでの時間がモータの駆動負荷によってばらついてしまう。すなわち、モータの駆動負荷が小さい場合は、短時間で所定の回転速度に達し、逆に、モータの駆動負荷が大きい場合は、所定の回転速度に達するまでに長時間を要してしまう。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータの駆動負荷に応じて適切にモータを制御することのできるモータ制御方法、かかる制御方法を実行するモータ制御装置、かかる制御方法を実行するプリンタ、かかる制御方法をモータ制御装置に実行させるためのコンピュータプログラム、及び、かかる制御方法を実行するコンピュータシステムを実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための主たる本発明は、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定することを特徴とするモータ制御方法である。
【０００７】
また、他の主たる本発明は、モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定することを特徴とするモータ制御方法である。
【０００８】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
以下の開示により、少なくとも次のことが明らかにされる。
【００１０】
初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定することを特徴とするモータ制御方法。
【００１１】
モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定するから、モータの駆動負荷が大きい場合であっても小さい場合であっても、モータが所定の回転速度に達するまでの時間を同程度とすることが可能となる。
【００１２】
また、前記モータをＰＷＭ方式にて駆動し、前記初期駆動信号値が初期デューティであり、前記所定値が所定デューティであり、前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期デューティ及び前記所定デューティのうちの少なくとも一方を設定するようにしてもよい。
【００１３】
モータの駆動負荷を実測又は推定する方法には種々のものがある。例えば、モータに駆動負荷測定用の測定機器を接続して駆動負荷を測定すること等も可能である。しかし、かかる方法によりモータの駆動負荷を測定する場合、測定器が別途必要になる、測定器接続のための手間がかかる等の煩雑さがある。これに対して、前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期デューティ及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定するようにすれば、簡易な手法でもって、高精度に、制御定数を駆動負荷に応じた値とすることが可能となる。
【００１４】
また、前記モータが目標回転速度にて回転するように前記制御系により制御した際の、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を、複数の目標回転速度について求め、該関係に基づいて、前記初期デューティ及び前記所定デューティのうちの少なくとも一方を設定するとよい。
【００１５】
これにより、回転速度に応じてモータ内に生ずる逆起電圧の影響を考慮して、加速制御時の制御定数を設定することが可能となる。
【００１６】
また、前記制御系により制御されている前記モータの回転速度と目標回転速度との差が所定値以下となった際に、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を求めるとよい。
【００１７】
このようにすれば、実測値に基づいて、より適切に、加速制御時の制御定数を設定することが可能となる。
【００１８】
また、モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定することを特徴とするモータ制御方法。
【００１９】
モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定するから、モータの駆動負荷が大きい場合であっても小さい場合であっても、モータが所定の回転速度に達するまでの時間を同程度とすることが可能となる。
【００２０】
また、前記モータをＰＷＭ方式にて駆動し、前記初期駆動信号値が初期デューティであり、前記所定値が所定デューティであり、前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定デューティのうちの少なくとも一つを設定するとよい。
【００２１】
前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定するから、簡易な手法でもって、高精度に、制御定数を駆動負荷に応じた値とすることが可能となる。
【００２２】
また、前記モータが目標回転速度にて回転するように前記制御系により制御した際の、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を、複数の目標回転速度について求め、該関係に基づいて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定デューティのうちの少なくとも一つを設定するとよい。
【００２３】
これにより、回転速度に応じてモータ内に生ずる逆起電圧の影響を考慮して、加速制御時の制御定数を設定することが可能となる。
【００２４】
また、前記制御系により制御されている前記モータの回転速度と目標回転速度との差が所定値以下となった際に、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を求めるとよい。
【００２５】
このようにすれば、実測値に基づいて、より適切に、加速制御時の制御定数を設定することが可能となる。
【００２６】
また、前記モータは、プリンタの紙送りモータであるようにしてもよい。プリンタの紙送りモータの制御を良好に行うことにより、プリンタによる印字を良好に行うことが可能となる。
【００２７】
また、前記モータは、プリンタのキャリッジモータであるようにしてもよい。プリンタのキャリッジモータの制御を良好に行うことにより、プリンタによる印字を良好に行うことが可能となる。
【００２８】
また、このようなモータ制御方法を実行するモータ制御装置、例えば、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御装置において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されることを特徴とするモータ制御装置等も実現可能である。
【００２９】
また、このようなモータ制御方法を実行するプリンタ、例えば、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタにおいて、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されることを特徴とするプリンタ等も実現可能である。
【００３０】
また、このようなモータ制御方法をモータ制御装置に実行させるためのコンピュータプログラム、例えば、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御装置に、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定するためのコンピュータプログラム等も実現可能である。
【００３１】
また、コンピュータ本体、表示装置、入力装置、フレキシブルドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、及び、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタであって、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されるプリンタ、を有すること特徴とするコンピュータシステムも実現可能である。
【００３２】
また、画像処理部、表示部、及び、記録メディア着脱部を有し、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタにおいて、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されること特徴とするプリンタも実現可能である。
【００３３】
＝＝＝インクジェットプリンタの概略＝＝＝
次に、本発明の主な適用対象であるインクジェットプリンタの概略について説明する。図１は、インクジェットプリンタの概略構成を示したブロック図である。
【００３４】
図１に示したインクジェットプリンタは、紙送りを行う紙送りモータ（以下、ＰＦモータともいう。）１と、紙送りモータ１を駆動する紙送りモータドライバ２と、印刷紙５０にインクを吐出するヘッド９が固定され、印刷紙５０に対し平行方向かつ紙送り方向に対し垂直方向に駆動されるキャリッジ３と、キャリッジ３を駆動するキャリッジモータ（以下、ＣＲモータともいう。）４と、キャリッジモータ４を駆動するＣＲモータドライバ５と、ＣＲモータドライバ５を制御するＤＣユニット６と、ヘッド９の目詰まり防止のためのインクの吸い出しを制御するポンプモータ７と、ポンプモータ７を駆動するポンプモータドライバ８と、ヘッド９を駆動制御するヘッドドライバ１０と、キャリッジ３に固定されたリニア式エンコーダ１１と、所定の間隔にスリットが形成されたリニア式エンコーダ１１用符号板１２と、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３と、印刷処理されている紙の終端位置を検出する紙検出センサ１５と、プリンタ全体の制御を行うＣＰＵ１６と、ＣＰＵ１６に対して周期的に割込み信号を発生するタイマＩＣ１７と、ホストコンピュータ１８との間でデータの送受信を行うインタフェース部（以下、ＩＦともいう。）１９と、ホストコンピュータ１８からＩＦ１９を介して送られてくる印字情報に基づいて印字解像度やヘッド９の駆動波形等を制御するＡＳＩＣ２０と、ＡＳＩＣ２０及びＣＰＵ１６の作業領域やプログラム格納領域として用いられるＰＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２及びＥＥＰＲＯＭ２３と、印刷紙５０を支持するプラテン２５と、ＰＦモータ１によって駆動されて印刷紙５０を搬送する搬送ローラ２７と、ＣＲモータ４の回転軸に取付けられたプーリ３０と、プーリ３０によって駆動されるタイミングベルト３１とを備えている。
【００３５】
ＤＣユニット６は、ＣＰＵ１６から送られてくる制御指令、エンコーダ１１、１３の出力に基づいて紙送りモータドライバ２及びＣＲモータドライバ５を駆動制御する。また、紙送りモータ１及びＣＲモータ４はいずれもＤＣモータである。
【００３６】
＝＝＝キャリッジ周辺の構成＝＝＝
次にキャリッジ周辺の構成について説明する。図２は、インクジェットプリンタのキャリッジ３周辺の構成を示した斜視図である。
【００３７】
図２で示すように、キャリッジ３は、タイミングベルト３１によりプーリ３０を介してＣＲモータ４に接続され、ガイド部材３２に案内されてプラテン２５に平行に移動するように駆動される。キャリッジ３の印刷紙に対向する面には、ブラックインクを吐出するノズル列及びカラーインクを吐出するノズル列を有するヘッド９が設けられ、各ノズルはインクカートリッジ３４からインクの供給を受けて印刷紙にインク滴を吐出して文字や画像を印刷する。
【００３８】
また、キャリッジ３の非印字領域には、非印字時にヘッド９のノズル開口を封止するためのキャッピング装置３５と、図１に示したポンプモータ７を有するポンプユニット３６とが設けられている。キャリッジ３が印字領域から非印字領域に移動すると、図示しないレバーにキャリッジ３が当接して、キャッピング装置３５が上方に移動し、ヘッド９を封止する。
【００３９】
ヘッド９のノズル開口列に目詰まりが生じた場合や、インクカートリッジ３４の交換等を行ってヘッド９から強制的にインクを吐出する場合は、ヘッド９を封止した状態でポンプユニット３６を作動させ、ポンプユニット３６からの負圧により、ノズル開口列からインクを吸い出す。これにより、ノズル開口列の近傍に付着している塵埃や紙粉が洗浄され、さらにはヘッド９内の気泡がインクとともにキャップ３７に排出される。
【００４０】
＝＝＝エンコーダ＝＝＝
次に、キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１、及び、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３について説明する。図３は、キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１の構成を模式的に示した説明図である。
【００４１】
図３に示したエンコーダ１１は、発光ダイオード１１ａと、コリメータレンズ１１ｂと、検出処理部１１ｃとを備えている。検出処理部１１ｃは、複数（例えば４個）のフォトダイオード１１ｄと、信号処理回路１１ｅと、例えば２個のコンパレータ１１ｆＡ、１１ｆＢとを有している。
【００４２】
発光ダイオード１１ａの両端に抵抗を介して電圧VCCが印加されると、発光ダイオード１１ａから光が発せられる。この光はコリメータレンズ１１ｂにより平行光に集光されて符号板１２を通過する。符号板１２には、所定の間隔（例えば１／１８０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ））毎にスリットが設けられている。
【００４３】
符号板１２を通過した平行光は、図示しない固定スリットを通って各フォトダイオード１１ｄに入射し、電気信号に変換される。４個のフォトダイオード１１ｄから出力される電気信号は信号処理回路１１ｅにおいて信号処理され、信号処理回路１１ｅから出力される信号はコンパレータ１１ｆA、１１ｆBにおいて比較され、比較結果がパルスとして出力される。コンパレータ１１ｆA、１１ｆBから出力されるパルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂがエンコーダ１１の出力となる。
【００４４】
図４は、ＣＲモータ正転時及び逆転時におけるエンコーダ１１の２つの出力信号の波形を示したタイミングチャートである。
【００４５】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＲモータ正転時及び逆転時のいずれの場合も、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。ＣＲモータ４が正転しているとき、即ち、キャリッジ３が主走査方向に移動しているときは、図４（ａ）に示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が進み、ＣＲモータ４が逆転しているときは、図４（ｂ）に示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れる。そして、パルスＥＮＣ−Ａ及びパルスＥＮＣ−Ｂの１周期Ｔは、キャリッジ３が符号板１２のスリット間隔を移動する時間に等しい。
【００４６】
一方、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３はロータリ式エンコーダ用符号板１４がＰＦモータ１の回転に応じて回転する回転円板である以外は、リニア式エンコーダ１１と同様の構成となっており、２つの出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂを出力する。インクジェットプリンタにおいては、ロータリ式エンコーダ用符号板１４に設けられている複数のスリットのスリット間隔は１／１８０インチであり、ＰＦモータ１が上記１スリット間隔だけ回転すると、１／１４４０インチだけ紙送りされる。
【００４７】
＝＝＝給紙及び紙検出＝＝＝
次に、給紙及び紙検出に関連する部分について説明する。図５は、給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図である。
【００４８】
図５を参照して、図１に示した紙検出センサ１５の位置について説明する。図５において、プリンタ６０の給紙挿入口６１に挿入された印刷紙５０は、給紙モータ６３により駆動される給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれる。プリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が例えば光学式の紙検出センサ１５により検出される。紙検出センサ１５によって先端が検出された印刷紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される紙送りローラ６５及び従動ローラ６６によって送られる。
【００４９】
続いてキャリッジガイド部材３２に沿って移動するキャリッジ３に固定されたヘッド９からインクが滴下されることにより印字が行われる。所定の位置まで紙送りが行われると、現在、印字されている印刷紙５０の終端が紙検出センサ１５によって検出される。印字が終了した印刷紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される歯車６７Ａ、６７Ｂを介して歯車６７Ｃにより駆動される排紙ローラ６８及び従動ローラ６９によって排紙口６２から外部に排出される。尚、紙送りローラ６５の回転軸には、ロータリ式エンコーダ１３が連結されている。
【００５０】
＝＝＝紙送り＝＝＝
次に、紙送りに関連する部分について詳細に説明する。図６は、プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図である。
【００５１】
図５に示したプリンタの部分のうち紙送りに関連する部分について、図５及び図６を参照して、より詳細に説明する。
【００５２】
プリンタ６０の給紙挿入口６１から挿入され、給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が紙検出センサ１５により検出されると、ＰＦモータ１により小歯車８７を介して駆動される大歯車６７ａの回転軸であるスマップ軸８３の周囲に設けられた紙送りローラ６５と、給紙側から送られてきた印刷紙５０を垂直方向下向きに押圧するホルダ８９の紙送り方向排紙側先端部に設けられた従動ローラ６６とにより、印刷紙５０の紙送りが行われる。
【００５３】
ＰＦモータ１はプリンタ６０内のフレーム８６にねじ８５により固定されており、大歯車６７ａ周囲の所定箇所にはロータリ式エンコーダ１３が設けられ、かつ、大歯車６７ａの回転軸であるスマップ軸８３にはロータリ式エンコーダ用符号板１４が連結されている。
【００５４】
紙送りローラ６５と従動ローラ６６とにより紙送りが行われた印刷紙５０は、印刷紙５０を支持するプラテン８４上を通過し、小歯車８７、大歯車６７ａ、中間歯車６７ｂ、小歯車８８及び排紙歯車６７ｃを介してＰＦモータ１により駆動される排紙ローラ６８と、従動ローラであるギザローラ６９とにより挟持されて送られ、排紙口６２から外部に排出される。
【００５５】
印刷紙５０がプラテン８４上に支持されている間に、キャリッジ３がプラテン８４上の空間をガイド部材３２に沿って左右に移動し、キャリッジ３に固定されたヘッド９からインクが吐出されて印刷が行われる。
【００５６】
＝＝＝ＤＣユニットの構成＝＝＝
次に、インクジェットプリンタのＰＦモータ１を制御するＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６について説明する。図７は、ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の制御ブロック図である。
【００５７】
図７の制御ブロック図には、ドライバ２に対する指令信号を生成するための主要素として、回転位置演算部６ａと、減算器６ｂと、目標回転速度演算部６ｃと、回転速度演算部６ｄと、減算器６ｅと、比例手段としての比例要素６ｆと、積分手段としての積分要素６ｇと、微分手段としての微分要素６ｈと、加算器６ｉと、ＰＷＭ回路６ｊと、タイマ６ｋと、加速制御部６ｍが示されている。
【００５８】
回転位置演算部６ａは、ロータリ式エンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち上がりエッジを検出し、検出されたエッジの個数を計数し、この計数値に基づいて、ＰＦモータ１の回転位置を演算する。この計数はＰＦモータ１が正転しているときは１個のエッジが検出されると「＋１」を加算し、逆転しているときは、１個のエッジか検出されると、「−１」を加算する。パルスＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂの各々の周期は、ロータリ式エンコーダ用符号板１４の、あるスリットがロータリ式エンコーダ１３を通過してから次のスリットがロータリ式エンコーダ１３を通過するまでの時間に等しく、かつ、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。このため、上記計数のカウント値「１」はロータリ式エンコーダ用符号板１４のスリット間隔の１／４に対応する。これにより上記計数値にスリット間隔の１／４を乗算すれば、その乗算値に基づいて、計数値が「０」に対応する回転位置からのＰＦモータ１の移動量を求めることができる。このときロータリ式エンコーダ１３の解像度はロータリ式エンコーダ用符号板１４のスリットの間隔の１／４となる。
【００５９】
減算器６ｂは、ＣＰＵ１６から送られてくる目標回転位置と、回転位置演算部６ａによって求められたＰＦモータ１の実際の回転位置との回転位置偏差を演算する。
【００６０】
目標回転速度演算部６ｃは、減算器６ｂの出力である回転位置偏差に基づいてＰＦモータ１の目標回転速度を演算する。この演算は回転位置偏差にゲインＫＰを乗算することにより行われる。このゲインＫＰは回転位置偏差に応じて決定される。尚、このゲインＫＰの値は図示しないテーブルに格納されていてもよい。
【００６１】
回転速度演算部６ｄは、ロータリ式エンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂに基づいてＰＦモータ１の回転速度を演算する。まず、ロータリ式エンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、ロータリ式エンコーダ用符号板１４のスリット間隔の１／４に対応するエッジ間の時間間隔を、タイマカウンタによってカウントする。このカウント値、ロータリ式エンコーダ用符号板１４のスリット間隔、及び、ＰＦモータ１と紙送りローラ６５との減速比に基づいて、ＰＦモータ１の回転速度が求められる。
【００６２】
減算器６ｅは、目標回転速度と、回転速度演算部６ｄによって演算されたＰＦモータ１の実際の回転速度との偏差を演算する。比例要素６ｆは、上記偏差に定数Ｇｐを乗算し、乗算結果を出力する。積分要素６ｇは、偏差に定数Ｇｉを乗じたものを積算し、積算結果を出力する。微分要素６ｈは、現在の偏差と、１つ前の偏差との差に定数Ｇｄを乗算し、乗算結果を出力する。比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈの演算は、ロータリ式エンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期ごとに、例えば出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジに同期して行う。
【００６３】
比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈ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％を示すことになる。
【００６４】
比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈの出力は、加算器６ｉにおいて加算される。この加算結果がデューティ信号としてＰＷＭ回路６ｊに送られて、ＰＷＭ回路６ｊにて加算結果に応じた指令信号が生成される。この生成された指令信号に基づいて、ドライバ２によりＰＦモータ１が駆動される。
【００６５】
また、タイマ６ｋ及び加速制御部６ｍは、ＰＦモータ１の加速制御に用いられ、比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈを使用するＰＩＤ制御は、加速制御後の定速制御及び減速制御に用いられる。
【００６６】
タイマ６ｋは、ＣＰＵ１６から送られてくるクロック信号に基づいて所定時間ごとにタイマ割込み信号を発生する。
【００６７】
加速制御部６ｍは、上記タイマ割込信号を受けるごとに所定のデューティＤＸＰを積算し、積算結果がデューティ信号としてＰＷＭ回路６ｊに送られる。ＰＩＤ制御の場合と同様に、ＰＷＭ回路６ｊにて積算結果に応じた指令信号が生成され、生成された指令信号に基づいて、ドライバ２によりＰＦモータ１が駆動される。
【００６８】
ドライバ２は、例えば４個のトランジスタを備えており、ＰＷＭ回路６ｊの出力に基づいて上記トランジスタを各々ＯＮ又はＯＦＦさせることにより、ＰＦモータ１に電圧を印加する。
【００６９】
＝＝＝ＤＣユニットの動作の概要＝＝＝
次に、図８（ａ）、（ｂ）を参照してＤＣユニット６の動作の概要、即ち、モータ制御方法の概要について説明する。図８は、ＤＣユニット６により制御されるＰＦモータ１のＰＷＭ回路６ｊに送られるデューティ信号値及びモータ回転速度を示したグラフである。
【００７０】
ＰＦモータ１が停止しているときに、ＣＰＵ１６からＤＣユニット６へ、ＰＦモータ１を起動させる起動指令信号が送られると、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６ｍからＰＷＭ回路６ｊに送られる。この起動初期デューティ信号は、起動指令信号とともにＣＰＵ１６から加速制御部６ｍに送られてくる。そしてこの起動初期デューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって信号値ＤＸ0に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られ、ドライバ２によってＰＦモータ１の起動が開始される（図８（ａ）、（ｂ）参照）。
【００７１】
起動指令信号を受信した後、所定の時間ごとにタイマ６ｋからタイマ割込信号が発生される。加速制御部６ｍは、タイマ割込信号を受信する度ごとに、起動初期デューティ信号の信号値ＤＸO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して有するデューティ信号をＰＷＭ回路６ｊに送る。このデューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって、その信号値に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られる。送られた指令信号に基づいて、ドライバ２によってＰＦモータ１が駆動されＰＦモータ１の回転速度は上昇する（図８（ｂ）参照）。このため加速制御部６ｍから出力されＰＷＭ回路６ｊに送られるデューティ信号の値は、図８（ａ）に示すように階段状になる。
【００７２】
加速制御部６ｍ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一定のデューティＤＸSとなるまで行われる。時刻ｔｌ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６ｍは積算処理を停止し、以後ＰＷＭ回路６ｊに一定のデューティＤＸSを信号値として有するデューティ信号を送る（図８（ａ）参照）。
【００７３】
そして、ＰＦモータ１の回転速度がオーバーシュートするのを防止するために、ＰＦモータ１が所定の回転速度V1になると（時刻t2参照）、ＰＦモータ１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に加速制御部６ｍが制御する。このときＰＦモータ１の回転速度は更に上昇するが、ＰＦモータ１の回転速度が所定の回転速度Vcに達すると（図８（ｂ）の時刻ｔ３参照）、ＰＷＭ回路６ｊが、ＰＩＤ制御系の出力、即ち加算器６ｉの出力を選択し、ＰＩＤ制御が行われる。
【００７４】
ＰＩＤ制御が開始される時点において、積分要素６ｇの積分値は適当な値に設定されて、積分要素６ｇの出力値が所定の値とされることになる。
【００７５】
ＰＩＤ制御が開始されると、目標回転位置と、ロータリ式エンコーダ１３の出力から得られる実際の回転位置との回転位置偏差に基づいて目標回転速度が演算され、この目標回転速度と、ロータリ式エンコーダ１３の出力から得られる実際の回転速度との回転速度偏差に基づいて、比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈが動作し、各々比例、積分、及び微分演算が行われ、これらの演算結果の和に基づいて、ＰＦモータ１の制御が行われる。尚、上記比例、積分及び微分演算は、例えばロータリ式エンコーダ１３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ＰＦモータ１の回転速度は所望の回転速度Ｖｅとなるように制御される。
【００７６】
ＰＦモータ１が目標回転位置に近づくと（図８（ｂ）の時刻ｔ５参照）、回転位置偏差が小さくなるから目標回転速度も小さくなる。このため回転速度偏差、即ち減算器６ｅの出力が負になり、ＰＦモータ１は減速し、時刻ｔ６に停止する。
【００７７】
＝＝＝ＰＦメジャーメントの実行タイミング＝＝＝
次に、ＰＦメジャーメントの実行タイミングについて、図面を参照しながら説明する。
【００７８】
図９は、通常プリンタ制御装置の電源オン時の動作を示したフローチャート、即ち、通常のプリンタ制御方法の電源オン時の手順を示したフローチャートである。
【００７９】
プリンタの電源がオンになると（ステップＳ４１）、キャリッジ駆動機構及び紙送り駆動機構等の電源オン時の動作、即ち、システム初期化動作が行われる（ステップＳ４２）。
【００８０】
システム初期化後、ペーパーエンド（ＰＥ）検出及びレリース検出が行われる（ステップＳ４３）。ＰＥ検出は、紙検出センサ１５により行われる。ＰＥ検出は、本来、印刷紙の下端を検出するためのものであるが、ここでは、紙送り機構部内の印刷紙の有無を検出するために行う。ＰＦメジャーメントは、紙送り機構部内に紙が挿入されていない状態で、即ち、紙送り機構部が空の状態で行うものだからである。
【００８１】
また、レリース（release）検出は、紙送り機構部が、所定範囲内の厚さの印刷紙の紙送りを行うためのニップ（nip）状態となっているか、又は、所定範囲を越える厚さの印刷紙の紙送りを行うためのレリース状態となっているかを検出するために行う。ＰＦメジャーメントは、ニップ状態となっている紙送り機構部が空の状態にある際の、紙送り駆動負荷及びモータ回転速度に応じた積分要素６ｇの出力値を測定するものである。ところが、紙送り機構部がレリース状態となっているときは、例えば、厚紙の紙送りを行うために、紙送り機構部の印刷紙挟持部の間隙が拡がった状態となっている。そのため、紙送り機構部がレリース状態となっているときにＰＦメジャーメントを行うと、ニップ状態での紙送り駆動負荷よりも小さい紙送り駆動負荷に応じた、積分要素６ｇの出力値を測定することになってしまい、本来の目的が達成できなくなる。
【００８２】
従って、ＰＥ検出及びレリース検出の結果、紙送り機構部内に印刷紙が存在することが検出された場合、又は、紙送り機構部がレリース状態となっていることが検出された場合は、ＰＦメジャーメントは行わず、次の動作、ここでは電源オン時のインクシステム動作に移行する（ステップＳ４５）。電源オン時のインクシステム動作は、ヘッドを含むインクシステムを印刷可能な状態に初期化する動作である。
【００８３】
一方、ＰＥ検出及びレリース検出の結果、紙送り機構部内に印刷紙が存在せず、かつ、紙送り機構部がニップ状態となっていることが検出された場合は、ＰＦメジャーメントを所定のシーケンスに従って実行する（ステップＳ４４）。ＰＦメジャーメントの詳細な動作及び手順は、後述する。
【００８４】
ＰＦメジャーメントの終了後、次の動作、ここでは電源オン時のインクシステム動作に移行する（ステップＳ４５）。
【００８５】
以上が、通常の電源オン時の動作及び手順の内容である。但し、システム初期化動作及びインクシステム動作の有無及び内容は任意である。要するに、通常の電源オン時には、ＰＥ検出及びレリース検出が行われ、その検出結果に応じてＰＦメジャーメントが行われる。
【００８６】
以上の説明においては、電源オン時にＰＦメジャーメントを行ったが、電源ＯＮ時の他、インクカートリッジ交換時、ロール紙交換時にＰＦメジャーメントを行うようにしてもよく、その他、種々の条件を設定し、その設定条件に応じてＰＦメジャーメントを行うようにしてもよい。例えば、温度センサを設けて、温度変動に応じてＰＦメジャーメントを行うようにしてもよい。
【００８７】
＝＝＝ＰＦメジャーメントの詳細な動作及び手順＝＝＝
次に、ＰＦメジャーメントの詳細な動作及び手順について説明する。
【００８８】
図１０は、ＰＦメジャーメントの動作、即ち、ＰＦメジャーメントの手順を説明するためのフローチャートである。また、図１１は、ＰＦメジャーメントの際のモータ回転速度及び積分要素出力値を示したグラフである。
【００８９】
ＰＦメジャーメントは、以下のように行う。まず紙送りモータを起動して（ステップＳ５１）、オープンループ制御により加速制御を行い、モータの回転速度速度Ｖが所定の回転速度Ｖ１に近づくまで紙送りモータを加速する。
【００９０】
モータ回転速度Ｖが所定の目標回転速度Ｖ１に近づいたら、オープンループ制御からＰＩＤ制御に移行し（ステップＳ５２）、目標回転速度Ｖ１での定回転速度駆動を行う。ＰＩＤ制御により定回転速度駆動が行われている間は、図１１のグラフに示すように、積分要素６ｇの出力信号の値ＤＸＩがほぼ一定値となる。
【００９１】
モータの回転速度Ｖと目標回転速度Ｖ１との差が所定値以下となり、積分要素６ｇの出力信号値ＤＸＩがほぼ一定値になったら、その出力信号値ＤＸＩの記録、即ち、出力信号値ＤＸＩの時間間隔△ｔのサンプリングを開始する（ステップＳ５３）。出力信号値ＤＸＩの記録は、ＰＩＤ制御により紙送りローラが定回転速度駆動され始め、例えば、出力信号値ＤＸＩのサンプリングを開始してから紙送りローラが一周以上回転するまで継続し、紙送りローラが一周回転したら出力信号値ＤＸＩの記録を終了する（ステップＳ５４）。出力信号値ＤＸＩの記録を行う期間に対応するモータの回転数は、出力信号値ＤＸＩのサンプリングの時間間隔及び回数に応じて任意に定めることができる。ここでは、図１１に示すように、例えば、時間間隔△ｔのサンプリングＮ回を行うこととした場合において、時間間隔△ｔのサンプリングＮ回を行う時間と、紙送りローラが一周だけ回転する時間とが等しいとすると、紙送りローラが定回転速度駆動され始めてから紙送りローラが一周回転する間に、出力信号値ＤＸＩについて時間間隔△ｔのサンプリングを行い、各出力信号値を記録すればよいことになる。
【００９２】
出力信号値ＤＸＩの記録期間中は、時間間隔△ｔでサンプリングを行うごとに、各出力信号値ＤＸＩとサンプリングの時間間隔△ｔとから積分値をそれぞれ算出して蓄積していく。
【００９３】
紙送りローラが定回転速度駆動され始めてから一周回転し、出力信号値ＤＸＩの時間間隔△ｔのサンプリングＮ回が行われて出力信号値の記録が終了したら、出力信号値ＤＸＩのＮ個の積分値の総和を算出し、その総和を記録期間の長さ△ｔ×Ｎで除算することにより、目標回転速度Ｖ１での定回転速度駆動時における紙送りモータの駆動負荷及び目標回転速度Ｖ１に応じた、積分要素の出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１を算出する（ステップＳ５５）。
【００９４】
次に、目標回転速度Ｖ１とは異なる他の目標回転速度Ｖ２について、ステップＳ５１、ステップＳ５２、ステップＳ５３、ステップＳ５４、及び、ステップＳ５５の処理を同様に行い、目標回転速度Ｖ２での定回転速度駆動時における紙送りモータの駆動負荷及び目標回転速度Ｖ２に応じた、積分要素の出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ２を算出する。
【００９５】
以上で、ＰＦメジャーメントが終了する。このＰＦメジャーメントにより得られた、目標回転速度Ｖ１に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１、及び、目標回転速度Ｖ２に対応する積分要素の出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ２は、所定のメモリに保存される。
【００９６】
＝＝＝加速制御時の制御定数の定め方＝＝＝
次に、加速制御時の制御定数の定め方について図面を参照しながら説明する。図１２は、駆動負荷に応じた、ＰＦモータ１の目標回転速度と積分要素６ｇの出力値との関係を示した図である。
【００９７】
ＰＦメジャーメントにより得られた、積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１及びＤＸＩａｖｒ２は、ＰＦモータ１の駆動負荷が大きいほど大きな値になる（図１２参照）。したがって、積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１及びＤＸＩａｖｒ２は、ＰＦモータ１の駆動負荷の大きさを示す指標である。
【００９８】
そこで、本実施の形態では、積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１及びＤＸＩａｖｒ２を用いて、加速制御時の制御定数を定める。
【００９９】
ＰＦモータ１の駆動負荷が同じであっても、ＰＦモータ１が定回転速度駆動される際の目標回転速度が異なれば、ＰＦメジャーメントにより得られる積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒは異なる値をとる。まず、この点について説明する。
【０１００】
ＰＦモータ１に印加される一定電圧をＥｃｏｎｔ、ＰＦモータ１の抵抗値をＲｍ、ＰＦモータ１に流れる電流をＩ、積分要素６ｇの出力の平均値をＤＸＩａｖｒ、ＰＦモータ１の回転速度をΩ、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×（ＤＸＩａｖｒ×Ｅｃｏｎｔ／２０００−Ω×Ｅｃ）／Ｒｍ
という関係式が成立する。なお、比例要素６ｆ及び微分要素６ｈの出力値は０とした。また、Ω×Ｅｃは、ＰＦモータ１が回転速度Ωにて回転した際にＰＦモータ１内に生ずる逆起電圧であり、回転速度Ωが大きくなるほど、大きい値になる。
【０１０１】
ここで、Ｅｃｏｎｔ、Ｅｃ、Ｒｍ、及びＫｔは定数であり、Ｋｔ×Ｉは、ＰＦモータ１が所定の回転速度で回転している場合、ＰＦモータ１に加わる負荷トルクに応じた所定の値をとる。したがって、ＰＦモータ１に加わる負荷トルクが同じ場合には、前式の左辺（Ｋｔ×Ｉ）が同じ値となるから、ＰＦモータ１の回転速度Ωが異なれば、積分要素６ｇの出力の平均値ＤＸＩａｖｒは異なる値をとることになる。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、ＰＦメジャーメントにより得られ、所定のメモリに保存されている、目標回転速度Ｖ１に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１、及び、目標回転速度Ｖ２に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ２を用いて、加速制御時に用いられる制御定数を定める。
【０１０３】
制御定数としては、起動初期デューティ信号値ＤＸO、及び、所定のデューティＤＸＰがあるが、これらのうちの少なくとも一方を設定する。この設定方法について、さらに説明する。
【０１０４】
加速制御、及び、その後のＰＩＤ制御によりＰＦモータ１が到達すべき目標回転速度をＶｃとすると、Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃを次式により求める（図１２参照）。
ＤＸｃ ＝ ｍ×Ｖｃ ＋ ｎ、但し、傾きｍ・切片ｎは、次式により求める。
ｍ＝（ＤＸＩａｖｒ１ーＤＸＩａｖｒ２）／（Ｖ１ーＶ２）、
ｎ＝（Ｖ１×ＤＸＩａｖｒ２ーＶ２×ＤＸＩａｖｒ１）／（Ｖ１ーＶ２）。
【０１０５】
加速制御時に用いられる起動初期デューティ信号値ＤＸOをＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める場合には、このＤＸ０を、前記Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃに応じた値とする。すなわち、ＫＸを正の比例定数として、ＤＸ０＝ＫＸ × ＤＸｃ、とする。
【０１０６】
また、所定のデューティＤＸＰを、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める場合には、このＤＸＰを、前記Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃに応じた値とする。すなわち、ＫＹを正の比例定数として、ＤＸＰ＝ＫＹ × ＤＸｃ、とする。
【０１０７】
これにより、加速制御時の制御定数、ＤＸ０及びＤＸＰのうちの少なくとも一方は、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて設定されることになる。詳しくは、ＤＸ０及びＤＸＰのうちの少なくとも一方は、ＰＦモータ１の駆動負荷が大きいほど大きな値に設定されることになる。
【０１０８】
また、以上の説明は、ＰＦモータ１を制御する場合について説明したが、ＣＲモータ４についても同様の制御方法を適用可能である。
【０１０９】
＝＝＝加速制御の変形例＝＝＝
次に加速制御の変形例について、図面を参照しつつ説明する。図１３は、加速制御の変形例を説明するための図である。
【０１１０】
本変形例においては、加速制御において、モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させる点が、前述した実施の形態と異なる。
【０１１１】
図６に示すように、ＰＦモータ１のモータ軸には小歯車８７が設けられており、この小歯車８７は、被係合歯車としての大歯車６７ａと係合している。したがって、小歯車８７と大歯車６７ａとの間にはバックラッシが存在する。
【０１１２】
本実施の形態では、まず、ＰＦモータ１が停止しているときに、ＣＰＵ１６からＤＣユニット６へ、ＰＦモータ１を起動させる起動指令信号が送られると、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６ｍからＰＷＭ回路６ｊに送られる。この起動初期デューティ信号は、起動指令信号とともにＣＰＵ１６から加速制御部６ｍに送られる。この起動初期デューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって信号値ＤＸ0に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られ、ドライバ２によってＰＦモータ１の起動が開始される。ここで、起動初期デューティ信号値ＤＸ０は、小歯車８７を大歯車６７ａに当接せしめ、かつ、大歯車６７ａは動かないような値とされる。したがって、小歯車８７と大歯車６７ａとの間のバックラッシのために小歯車９７の歯が大歯車６７ａの歯に当接していない場合であっても、小歯車８７の歯を大歯車６７ａの歯に確実に当接せしめることができる。
【０１１３】
次に、図１３に示すように、信号値がＤＸ１であるデューティ信号が加速制御部６ｍからＰＷＭ回路６ｊに送られる。このデューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって信号値ＤＸ１に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られ、ドライバ２によってＰＦモータ１が駆動される。ここで、このデューティ信号値ＤＸ１は、大歯車６７ａが動かない限界値より若干小さい値とされる。
【０１１４】
以後、加速制御部６ｍは、タイマ割込信号を受信する度ごとに、デューティ信号値ＤＸ１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して有するデューティ信号をＰＷＭ回路６ｊに送る。このデューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって、その信号値に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られる。送られた指令信号に基づいて、ドライバ２によってＰＦモータ１が駆動されＰＦモータ１の回転速度は上昇する（図１３参照）。
【０１１５】
加速制御部６ｍ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一定のデューティＤＸSとなるまで行われる。積算されたデューティが所定値ＤＸSとなると、加速制御部６ｍは積算処理を停止し、以後ＰＷＭ回路６ｊに一定のデューティＤＸSを信号値として有するデューティ信号を送る（図１２参照）。
【０１１６】
そして、ＰＦモータ１の回転速度がオーバーシュートするのを防止するために、ＰＦモータ１が所定の回転速度V1になると、ＰＦモータ１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に加速制御部６ｍが制御する。このときＰＦモータ１の回転速度は更に上昇するが、ＰＦモータ１の回転速度が所定の回転速度Vcに達すると、ＰＷＭ回路６ｊが、ＰＩＤ制御系の出力、即ち加算器６ｉの出力を選択し、前述した実施の形態と同様にＰＩＤ制御が行われる。
【０１１７】
ここで、本変形例では、ＰＦメジャーメントにより得られ、所定のメモリに保存されている、目標回転速度Ｖ１に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１、及び、目標回転速度Ｖ２に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ２を用いて、前記ＤＸO、ＤＸ１、及び、ＤＸＰのうちの少なくとも一つを設定する。
【０１１８】
設定に際しては、加速制御及びその後のＰＩＤ制御によりＰＦモータ１が到達すべき目標回転速度をＶｃとすると、まず、Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃを、前述した手法により求める。
【０１１９】
加速制御時に用いられる起動初期デューティ信号値ＤＸOをＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める方法、及び、所定のデューティＤＸＰを、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める方法は前述した通りであり、デューティＤＸ１を、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める場合も、このＤＸ１を、前記Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃに応じた値とする。すなわち、ＫＺを正の比例定数として、ＤＸ１＝ＫＺ × ＤＸｃ、とする。
これにより、加速制御時の制御定数、ＤＸ０、ＤＸ１、及び、ＤＸＰのうちの少なくとも一つは、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて設定されることになる。詳しくは、ＤＸ０、ＤＸ１、及び、ＤＸＰのうちの少なくとも一つは、ＰＦモータ１の駆動負荷が大きいほど大きな値に設定されることになる。
【０１２０】
なお、以上の説明では、正の定数ＫＸ、ＫＹ、ＫＺを用いて加速制御時の制御定数であるＤＸ０、ＤＸＰ、ＤＸ１を設定したが、ＫＸ、ＫＹ、ＫＺを必ずしも定数とする必要はなく、適宜の値として、制御定数がＰＦモータ１の駆動負荷に応じて設定されるようにしてもよい。
【０１２１】
また、積分要素６ｇの出力信号を用いてＰＦモータ１の駆動負荷を推定するのでなく、加算器６ｉの出力信号を用いてＰＦモータ１の駆動負荷を推定してもよい。
【０１２２】
また、ＰＦモータ１の駆動負荷を実測又は推定する方法には種々のものがあり、例えば、ＰＦ１モータに駆動負荷測定用の測定機器を接続して駆動負荷を測定してもよい。
【０１２３】
＝＝＝コンピュータシステム、コンピュータプログラム、及び、記録媒体＝＝＝
次に、本発明に係るコンピュータシステム、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の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１２４】
図１４は、コンピュータシステムの外観構成を示した説明図、図１５は、図１４に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【０１２５】
図１４に示したコンピュータシステム７０は、ミニタワー型等の筐体に収納されたコンピュータ本体７１と、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）、プラズマディスプレイ、液晶表示装置等の表示装置７２と、記録出力装置としてのプリンタ７３と、入力装置としてのキーボード７４ａ及びマウス７４ｂと、フレキシブルディスクドライブ装置７６と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７とを備えている。
【０１２６】
図１５は、このコンピュータシステム７０の構成をブロック図として表示したものであり、コンピュータ本体７１が収納された筐体内には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の内部メモリ７５と、ハードディスクドライブユニット７８等の外部メモリがさらに設けられている。本発明に係るモータ制御方法を実行するコンピュータプログラムは、記録媒体としてのフレキシブルディスク８１、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）８２に記録され、フレキシブルディスクドライブ装置７６、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７により読み込まれる。なお、記録媒体としては、ＭＯ(Magneto Optical)ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、その他の光学的記録ディスク、カードメモリ、磁気テープ等を用いてもよい。また、インターネット等の通信回線を介して、コンピュータシステム７０にコンピュータプログラムがダウンロードされるようにしてもよい。
【０１２７】
なお、以上の説明においては、プリンタ７３が、コンピュータ本体７１、表示装置７２、入力装置、フレキシブルディスクドライブ装置７６、及び、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７と接続されてコンピュータシステムを構成した例について説明したが、プリンタ７３に、コンピュータ本体７１、表示装置７２、入力装置、フレキシブルディスクドライブ装置７６、及び、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７がそれぞれ有する機能又は機構の一部を持たせてもよい。例えば、プリンタ７３が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部を有する構成としてもよい。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明によれば、モータの駆動負荷に応じて適切にモータを制御することのできるモータ制御方法、かかる制御方法を実行するモータ制御装置、かかる制御方法を実行するプリンタ、かかる制御方法をモータ制御装置に実行させるためのコンピュータプログラム、かかるプログラムを記録した記録媒体、及び、かかる制御方法を実行するコンピュータシステムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インクジェットプリンタの概略構成を示したブロック図。
【図２】 インクジェットプリンタのキャリッジ３周辺の構成を示した斜視図。
【図３】 キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１の構成を模式的に示した説明図。
【図４】 ＣＲモータ正転時及び逆転時におけるエンコーダ１１の２つの出力信号の波形を示したタイミングチャート。
【図５】 給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図。
【図６】 プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図。
【図７】 ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の制御ブロック図。
【図８】 ＤＣユニット６により制御されるＰＦモータ１のＰＷＭ回路６ｊに送られるデューティ信号値及びモータ回転速度を示したグラフ。
【図９】 通常のプリンタ制御方法の電源オン時の手順を示したフローチャート。
【図１０】 ＰＦメジャーメントの手順を説明するためのフローチャート。
【図１１】 ＰＦメジャーメントの際のモータ回転速度及び積分要素出力値を示したグラフ。
【図１２】 駆動負荷に応じた、ＰＦモータ１の目標回転速度と積分要素６ｇの出力値との関係を示した図。
【図１３】 加速制御の変形例を説明するための図。
【図１４】 コンピュータシステムの外観構成を示した説明図。
【図１５】 図１４に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１ 紙送りモータ（ＰＦモータ）
２ 紙送りドライバ
３ キャリッジ
４ キャリッジモータ（ＣＲモータ）
５ キャリッジモータドライバ（ＣＲモータドライバ）
６ ＤＣユニット
６ａ 位置演算部
６ｂ 減算器
６ｃ 目標速度演算手段
６ｄ 速度演算部
６ｅ 減算器
６ｆ 比例要素
６ｇ 積分要素
６ｈ 微分要素
６ｊ ＰＷＭ回路
７ ポンプモータ
８ ポンプモータドライバ
９ ヘッド
１０ ヘッドドライバ
１１ リニア式エンコーダ
１２ 符号板
１３ エンコーダ（ロータリ式エンコーダ）
１４ ロータリ式エンコーダ用符号板
１５ 紙検出センサ
１６ ＣＰＵ
１７ タイマＩＣ
１８ ホストコンピュータ
１９ インタフェース部
２０ ＡＳＩＣ
２１ ＰＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ ＥＥＰＲＯＭ
２５ プラテン
３０ プーリ
３１ タイミングベルト
３２ キャリッジモータのガイド部材
３４ インクカートリッジ
３５ キャッピング装置
３６ ポンプユニット
３７ キャップ
５０ 記録紙
６０ プリンタ
６１ 給紙挿入口
６２ 排紙口
６４ 給紙ローラ
６５ 紙送りローラ
６６ 従動ローラ
６７ａ 大歯車
６７ｂ 中間歯車
６７ｃ 排紙歯車
６８ 排紙ローラ
６９ 従動ローラ（ギザローラ）
８３ スマップ軸
８４ プラテン
８７ 小歯車
８８ 小歯車
８９ ホルダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ制御方法、モータ制御装置、プリンタ、コンピュータプログラム、及び、コンピュータシステムに関する。
【０００２】
【背景技術】
現在各種の情報機器、家電機器、産業機器等にモータが使用されており、モータの制御方法も種々提案されている。
【０００３】
モータの制御方法の一つとして、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法がある。また、モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなモータ制御方式にてモータを制御する場合に、モータの駆動負荷に関わらず前記初期駆動信号値等を一定値としてしまうと、モータが所定の回転速度に達するまでの時間がモータの駆動負荷によってばらついてしまう。すなわち、モータの駆動負荷が小さい場合は、短時間で所定の回転速度に達し、逆に、モータの駆動負荷が大きい場合は、所定の回転速度に達するまでに長時間を要してしまう。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、モータの駆動負荷に応じて適切にモータを制御することのできるモータ制御方法、かかる制御方法を実行するモータ制御装置、かかる制御方法を実行するプリンタ、かかる制御方法をモータ制御装置に実行させるためのコンピュータプログラム、及び、かかる制御方法を実行するコンピュータシステムを実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための主たる本発明は、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定することを特徴とするモータ制御方法である。
【０００７】
また、他の主たる本発明は、モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定することを特徴とするモータ制御方法である。
【０００８】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
以下の開示により、少なくとも次のことが明らかにされる。
【００１０】
初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定することを特徴とするモータ制御方法。
【００１１】
モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定するから、モータの駆動負荷が大きい場合であっても小さい場合であっても、モータが所定の回転速度に達するまでの時間を同程度とすることが可能となる。
【００１２】
また、前記モータをＰＷＭ方式にて駆動し、前記初期駆動信号値が初期デューティであり、前記所定値が所定デューティであり、前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期デューティ及び前記所定デューティのうちの少なくとも一方を設定するようにしてもよい。
【００１３】
モータの駆動負荷を実測又は推定する方法には種々のものがある。例えば、モータに駆動負荷測定用の測定機器を接続して駆動負荷を測定すること等も可能である。しかし、かかる方法によりモータの駆動負荷を測定する場合、測定器が別途必要になる、測定器接続のための手間がかかる等の煩雑さがある。これに対して、前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期デューティ及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定するようにすれば、簡易な手法でもって、高精度に、制御定数を駆動負荷に応じた値とすることが可能となる。
【００１４】
また、前記モータが目標回転速度にて回転するように前記制御系により制御した際の、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を、複数の目標回転速度について求め、該関係に基づいて、前記初期デューティ及び前記所定デューティのうちの少なくとも一方を設定するとよい。
【００１５】
これにより、回転速度に応じてモータ内に生ずる逆起電圧の影響を考慮して、加速制御時の制御定数を設定することが可能となる。
【００１６】
また、前記制御系により制御されている前記モータの回転速度と目標回転速度との差が所定値以下となった際に、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を求めるとよい。
【００１７】
このようにすれば、実測値に基づいて、より適切に、加速制御時の制御定数を設定することが可能となる。
【００１８】
また、モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定することを特徴とするモータ制御方法。
【００１９】
モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定するから、モータの駆動負荷が大きい場合であっても小さい場合であっても、モータが所定の回転速度に達するまでの時間を同程度とすることが可能となる。
【００２０】
また、前記モータをＰＷＭ方式にて駆動し、前記初期駆動信号値が初期デューティであり、前記所定値が所定デューティであり、前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定デューティのうちの少なくとも一つを設定するとよい。
【００２１】
前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定するから、簡易な手法でもって、高精度に、制御定数を駆動負荷に応じた値とすることが可能となる。
【００２２】
また、前記モータが目標回転速度にて回転するように前記制御系により制御した際の、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を、複数の目標回転速度について求め、該関係に基づいて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定デューティのうちの少なくとも一つを設定するとよい。
【００２３】
これにより、回転速度に応じてモータ内に生ずる逆起電圧の影響を考慮して、加速制御時の制御定数を設定することが可能となる。
【００２４】
また、前記制御系により制御されている前記モータの回転速度と目標回転速度との差が所定値以下となった際に、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を求めるとよい。
【００２５】
このようにすれば、実測値に基づいて、より適切に、加速制御時の制御定数を設定することが可能となる。
【００２６】
また、前記モータは、プリンタの紙送りモータであるようにしてもよい。プリンタの紙送りモータの制御を良好に行うことにより、プリンタによる印字を良好に行うことが可能となる。
【００２７】
また、前記モータは、プリンタのキャリッジモータであるようにしてもよい。プリンタのキャリッジモータの制御を良好に行うことにより、プリンタによる印字を良好に行うことが可能となる。
【００２８】
また、このようなモータ制御方法を実行するモータ制御装置、例えば、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御装置において、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されることを特徴とするモータ制御装置等も実現可能である。
【００２９】
また、このようなモータ制御方法を実行するプリンタ、例えば、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタにおいて、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されることを特徴とするプリンタ等も実現可能である。
【００３０】
また、このようなモータ制御方法をモータ制御装置に実行させるためのコンピュータプログラム、例えば、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御装置に、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定するためのコンピュータプログラム等も実現可能である。
【００３１】
また、コンピュータ本体、表示装置、入力装置、フレキシブルドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、及び、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタであって、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されるプリンタ、を有すること特徴とするコンピュータシステムも実現可能である。
【００３２】
また、画像処理部、表示部、及び、記録メディア着脱部を有し、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタにおいて、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されること特徴とするプリンタも実現可能である。
【００３３】
＝＝＝インクジェットプリンタの概略＝＝＝
次に、本発明の主な適用対象であるインクジェットプリンタの概略について説明する。図１は、インクジェットプリンタの概略構成を示したブロック図である。
【００３４】
図１に示したインクジェットプリンタは、紙送りを行う紙送りモータ（以下、ＰＦモータともいう。）１と、紙送りモータ１を駆動する紙送りモータドライバ２と、印刷紙５０にインクを吐出するヘッド９が固定され、印刷紙５０に対し平行方向かつ紙送り方向に対し垂直方向に駆動されるキャリッジ３と、キャリッジ３を駆動するキャリッジモータ（以下、ＣＲモータともいう。）４と、キャリッジモータ４を駆動するＣＲモータドライバ５と、ＣＲモータドライバ５を制御するＤＣユニット６と、ヘッド９の目詰まり防止のためのインクの吸い出しを制御するポンプモータ７と、ポンプモータ７を駆動するポンプモータドライバ８と、ヘッド９を駆動制御するヘッドドライバ１０と、キャリッジ３に固定されたリニア式エンコーダ１１と、所定の間隔にスリットが形成されたリニア式エンコーダ１１用符号板１２と、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３と、印刷処理されている紙の終端位置を検出する紙検出センサ１５と、プリンタ全体の制御を行うＣＰＵ１６と、ＣＰＵ１６に対して周期的に割込み信号を発生するタイマＩＣ１７と、ホストコンピュータ１８との間でデータの送受信を行うインタフェース部（以下、ＩＦともいう。）１９と、ホストコンピュータ１８からＩＦ１９を介して送られてくる印字情報に基づいて印字解像度やヘッド９の駆動波形等を制御するＡＳＩＣ２０と、ＡＳＩＣ２０及びＣＰＵ１６の作業領域やプログラム格納領域として用いられるＰＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２及びＥＥＰＲＯＭ２３と、印刷紙５０を支持するプラテン２５と、ＰＦモータ１によって駆動されて印刷紙５０を搬送する搬送ローラ２７と、ＣＲモータ４の回転軸に取付けられたプーリ３０と、プーリ３０によって駆動されるタイミングベルト３１とを備えている。
【００３５】
ＤＣユニット６は、ＣＰＵ１６から送られてくる制御指令、エンコーダ１１、１３の出力に基づいて紙送りモータドライバ２及びＣＲモータドライバ５を駆動制御する。また、紙送りモータ１及びＣＲモータ４はいずれもＤＣモータである。
【００３６】
＝＝＝キャリッジ周辺の構成＝＝＝
次にキャリッジ周辺の構成について説明する。図２は、インクジェットプリンタのキャリッジ３周辺の構成を示した斜視図である。
【００３７】
図２で示すように、キャリッジ３は、タイミングベルト３１によりプーリ３０を介してＣＲモータ４に接続され、ガイド部材３２に案内されてプラテン２５に平行に移動するように駆動される。キャリッジ３の印刷紙に対向する面には、ブラックインクを吐出するノズル列及びカラーインクを吐出するノズル列を有するヘッド９が設けられ、各ノズルはインクカートリッジ３４からインクの供給を受けて印刷紙にインク滴を吐出して文字や画像を印刷する。
【００３８】
また、キャリッジ３の非印字領域には、非印字時にヘッド９のノズル開口を封止するためのキャッピング装置３５と、図１に示したポンプモータ７を有するポンプユニット３６とが設けられている。キャリッジ３が印字領域から非印字領域に移動すると、図示しないレバーにキャリッジ３が当接して、キャッピング装置３５が上方に移動し、ヘッド９を封止する。
【００３９】
ヘッド９のノズル開口列に目詰まりが生じた場合や、インクカートリッジ３４の交換等を行ってヘッド９から強制的にインクを吐出する場合は、ヘッド９を封止した状態でポンプユニット３６を作動させ、ポンプユニット３６からの負圧により、ノズル開口列からインクを吸い出す。これにより、ノズル開口列の近傍に付着している塵埃や紙粉が洗浄され、さらにはヘッド９内の気泡がインクとともにキャップ３７に排出される。
【００４０】
＝＝＝エンコーダ＝＝＝
次に、キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１、及び、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３について説明する。図３は、キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１の構成を模式的に示した説明図である。
【００４１】
図３に示したエンコーダ１１は、発光ダイオード１１ａと、コリメータレンズ１１ｂと、検出処理部１１ｃとを備えている。検出処理部１１ｃは、複数（例えば４個）のフォトダイオード１１ｄと、信号処理回路１１ｅと、例えば２個のコンパレータ１１ｆＡ、１１ｆＢとを有している。
【００４２】
発光ダイオード１１ａの両端に抵抗を介して電圧VCCが印加されると、発光ダイオード１１ａから光が発せられる。この光はコリメータレンズ１１ｂにより平行光に集光されて符号板１２を通過する。符号板１２には、所定の間隔（例えば１／１８０インチ（１インチ＝２．５４ｃｍ））毎にスリットが設けられている。
【００４３】
符号板１２を通過した平行光は、図示しない固定スリットを通って各フォトダイオード１１ｄに入射し、電気信号に変換される。４個のフォトダイオード１１ｄから出力される電気信号は信号処理回路１１ｅにおいて信号処理され、信号処理回路１１ｅから出力される信号はコンパレータ１１ｆA、１１ｆBにおいて比較され、比較結果がパルスとして出力される。コンパレータ１１ｆA、１１ｆBから出力されるパルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂがエンコーダ１１の出力となる。
【００４４】
図４は、ＣＲモータ正転時及び逆転時におけるエンコーダ１１の２つの出力信号の波形を示したタイミングチャートである。
【００４５】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＲモータ正転時及び逆転時のいずれの場合も、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。ＣＲモータ４が正転しているとき、即ち、キャリッジ３が主走査方向に移動しているときは、図４（ａ）に示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が進み、ＣＲモータ４が逆転しているときは、図４（ｂ）に示すように、パルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れる。そして、パルスＥＮＣ−Ａ及びパルスＥＮＣ−Ｂの１周期Ｔは、キャリッジ３が符号板１２のスリット間隔を移動する時間に等しい。
【００４６】
一方、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３はロータリ式エンコーダ用符号板１４がＰＦモータ１の回転に応じて回転する回転円板である以外は、リニア式エンコーダ１１と同様の構成となっており、２つの出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂを出力する。インクジェットプリンタにおいては、ロータリ式エンコーダ用符号板１４に設けられている複数のスリットのスリット間隔は１／１８０インチであり、ＰＦモータ１が上記１スリット間隔だけ回転すると、１／１４４０インチだけ紙送りされる。
【００４７】
＝＝＝給紙及び紙検出＝＝＝
次に、給紙及び紙検出に関連する部分について説明する。図５は、給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図である。
【００４８】
図５を参照して、図１に示した紙検出センサ１５の位置について説明する。図５において、プリンタ６０の給紙挿入口６１に挿入された印刷紙５０は、給紙モータ６３により駆動される給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれる。プリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が例えば光学式の紙検出センサ１５により検出される。紙検出センサ１５によって先端が検出された印刷紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される紙送りローラ６５及び従動ローラ６６によって送られる。
【００４９】
続いてキャリッジガイド部材３２に沿って移動するキャリッジ３に固定されたヘッド９からインクが滴下されることにより印字が行われる。所定の位置まで紙送りが行われると、現在、印字されている印刷紙５０の終端が紙検出センサ１５によって検出される。印字が終了した印刷紙５０は、ＰＦモータ１により駆動される歯車６７Ａ、６７Ｂを介して歯車６７Ｃにより駆動される排紙ローラ６８及び従動ローラ６９によって排紙口６２から外部に排出される。尚、紙送りローラ６５の回転軸には、ロータリ式エンコーダ１３が連結されている。
【００５０】
＝＝＝紙送り＝＝＝
次に、紙送りに関連する部分について詳細に説明する。図６は、プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図である。
【００５１】
図５に示したプリンタの部分のうち紙送りに関連する部分について、図５及び図６を参照して、より詳細に説明する。
【００５２】
プリンタ６０の給紙挿入口６１から挿入され、給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれた印刷紙５０の先端が紙検出センサ１５により検出されると、ＰＦモータ１により小歯車８７を介して駆動される大歯車６７ａの回転軸であるスマップ軸８３の周囲に設けられた紙送りローラ６５と、給紙側から送られてきた印刷紙５０を垂直方向下向きに押圧するホルダ８９の紙送り方向排紙側先端部に設けられた従動ローラ６６とにより、印刷紙５０の紙送りが行われる。
【００５３】
ＰＦモータ１はプリンタ６０内のフレーム８６にねじ８５により固定されており、大歯車６７ａ周囲の所定箇所にはロータリ式エンコーダ１３が設けられ、かつ、大歯車６７ａの回転軸であるスマップ軸８３にはロータリ式エンコーダ用符号板１４が連結されている。
【００５４】
紙送りローラ６５と従動ローラ６６とにより紙送りが行われた印刷紙５０は、印刷紙５０を支持するプラテン８４上を通過し、小歯車８７、大歯車６７ａ、中間歯車６７ｂ、小歯車８８及び排紙歯車６７ｃを介してＰＦモータ１により駆動される排紙ローラ６８と、従動ローラであるギザローラ６９とにより挟持されて送られ、排紙口６２から外部に排出される。
【００５５】
印刷紙５０がプラテン８４上に支持されている間に、キャリッジ３がプラテン８４上の空間をガイド部材３２に沿って左右に移動し、キャリッジ３に固定されたヘッド９からインクが吐出されて印刷が行われる。
【００５６】
＝＝＝ＤＣユニットの構成＝＝＝
次に、インクジェットプリンタのＰＦモータ１を制御するＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６について説明する。図７は、ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の制御ブロック図である。
【００５７】
図７の制御ブロック図には、ドライバ２に対する指令信号を生成するための主要素として、回転位置演算部６ａと、減算器６ｂと、目標回転速度演算部６ｃと、回転速度演算部６ｄと、減算器６ｅと、比例手段としての比例要素６ｆと、積分手段としての積分要素６ｇと、微分手段としての微分要素６ｈと、加算器６ｉと、ＰＷＭ回路６ｊと、タイマ６ｋと、加速制御部６ｍが示されている。
【００５８】
回転位置演算部６ａは、ロータリ式エンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち上がりエッジを検出し、検出されたエッジの個数を計数し、この計数値に基づいて、ＰＦモータ１の回転位置を演算する。この計数はＰＦモータ１が正転しているときは１個のエッジが検出されると「＋１」を加算し、逆転しているときは、１個のエッジか検出されると、「−１」を加算する。パルスＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂの各々の周期は、ロータリ式エンコーダ用符号板１４の、あるスリットがロータリ式エンコーダ１３を通過してから次のスリットがロータリ式エンコーダ１３を通過するまでの時間に等しく、かつ、パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂとは位相が９０度だけ異なっている。このため、上記計数のカウント値「１」はロータリ式エンコーダ用符号板１４のスリット間隔の１／４に対応する。これにより上記計数値にスリット間隔の１／４を乗算すれば、その乗算値に基づいて、計数値が「０」に対応する回転位置からのＰＦモータ１の移動量を求めることができる。このときロータリ式エンコーダ１３の解像度はロータリ式エンコーダ用符号板１４のスリットの間隔の１／４となる。
【００５９】
減算器６ｂは、ＣＰＵ１６から送られてくる目標回転位置と、回転位置演算部６ａによって求められたＰＦモータ１の実際の回転位置との回転位置偏差を演算する。
【００６０】
目標回転速度演算部６ｃは、減算器６ｂの出力である回転位置偏差に基づいてＰＦモータ１の目標回転速度を演算する。この演算は回転位置偏差にゲインＫＰを乗算することにより行われる。このゲインＫＰは回転位置偏差に応じて決定される。尚、このゲインＫＰの値は図示しないテーブルに格納されていてもよい。
【００６１】
回転速度演算部６ｄは、ロータリ式エンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂに基づいてＰＦモータ１の回転速度を演算する。まず、ロータリ式エンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ、ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、ロータリ式エンコーダ用符号板１４のスリット間隔の１／４に対応するエッジ間の時間間隔を、タイマカウンタによってカウントする。このカウント値、ロータリ式エンコーダ用符号板１４のスリット間隔、及び、ＰＦモータ１と紙送りローラ６５との減速比に基づいて、ＰＦモータ１の回転速度が求められる。
【００６２】
減算器６ｅは、目標回転速度と、回転速度演算部６ｄによって演算されたＰＦモータ１の実際の回転速度との偏差を演算する。比例要素６ｆは、上記偏差に定数Ｇｐを乗算し、乗算結果を出力する。積分要素６ｇは、偏差に定数Ｇｉを乗じたものを積算し、積算結果を出力する。微分要素６ｈは、現在の偏差と、１つ前の偏差との差に定数Ｇｄを乗算し、乗算結果を出力する。比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈの演算は、ロータリ式エンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期ごとに、例えば出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジに同期して行う。
【００６３】
比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈ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％を示すことになる。
【００６４】
比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈの出力は、加算器６ｉにおいて加算される。この加算結果がデューティ信号としてＰＷＭ回路６ｊに送られて、ＰＷＭ回路６ｊにて加算結果に応じた指令信号が生成される。この生成された指令信号に基づいて、ドライバ２によりＰＦモータ１が駆動される。
【００６５】
また、タイマ６ｋ及び加速制御部６ｍは、ＰＦモータ１の加速制御に用いられ、比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈを使用するＰＩＤ制御は、加速制御後の定速制御及び減速制御に用いられる。
【００６６】
タイマ６ｋは、ＣＰＵ１６から送られてくるクロック信号に基づいて所定時間ごとにタイマ割込み信号を発生する。
【００６７】
加速制御部６ｍは、上記タイマ割込信号を受けるごとに所定のデューティＤＸＰを積算し、積算結果がデューティ信号としてＰＷＭ回路６ｊに送られる。ＰＩＤ制御の場合と同様に、ＰＷＭ回路６ｊにて積算結果に応じた指令信号が生成され、生成された指令信号に基づいて、ドライバ２によりＰＦモータ１が駆動される。
【００６８】
ドライバ２は、例えば４個のトランジスタを備えており、ＰＷＭ回路６ｊの出力に基づいて上記トランジスタを各々ＯＮ又はＯＦＦさせることにより、ＰＦモータ１に電圧を印加する。
【００６９】
＝＝＝ＤＣユニットの動作の概要＝＝＝
次に、図８（ａ）、（ｂ）を参照してＤＣユニット６の動作の概要、即ち、モータ制御方法の概要について説明する。図８は、ＤＣユニット６により制御されるＰＦモータ１のＰＷＭ回路６ｊに送られるデューティ信号値及びモータ回転速度を示したグラフである。
【００７０】
ＰＦモータ１が停止しているときに、ＣＰＵ１６からＤＣユニット６へ、ＰＦモータ１を起動させる起動指令信号が送られると、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６ｍからＰＷＭ回路６ｊに送られる。この起動初期デューティ信号は、起動指令信号とともにＣＰＵ１６から加速制御部６ｍに送られてくる。そしてこの起動初期デューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって信号値ＤＸ0に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られ、ドライバ２によってＰＦモータ１の起動が開始される（図８（ａ）、（ｂ）参照）。
【００７１】
起動指令信号を受信した後、所定の時間ごとにタイマ６ｋからタイマ割込信号が発生される。加速制御部６ｍは、タイマ割込信号を受信する度ごとに、起動初期デューティ信号の信号値ＤＸO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して有するデューティ信号をＰＷＭ回路６ｊに送る。このデューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって、その信号値に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られる。送られた指令信号に基づいて、ドライバ２によってＰＦモータ１が駆動されＰＦモータ１の回転速度は上昇する（図８（ｂ）参照）。このため加速制御部６ｍから出力されＰＷＭ回路６ｊに送られるデューティ信号の値は、図８（ａ）に示すように階段状になる。
【００７２】
加速制御部６ｍ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一定のデューティＤＸSとなるまで行われる。時刻ｔｌ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６ｍは積算処理を停止し、以後ＰＷＭ回路６ｊに一定のデューティＤＸSを信号値として有するデューティ信号を送る（図８（ａ）参照）。
【００７３】
そして、ＰＦモータ１の回転速度がオーバーシュートするのを防止するために、ＰＦモータ１が所定の回転速度V1になると（時刻t2参照）、ＰＦモータ１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に加速制御部６ｍが制御する。このときＰＦモータ１の回転速度は更に上昇するが、ＰＦモータ１の回転速度が所定の回転速度Vcに達すると（図８（ｂ）の時刻ｔ３参照）、ＰＷＭ回路６ｊが、ＰＩＤ制御系の出力、即ち加算器６ｉの出力を選択し、ＰＩＤ制御が行われる。
【００７４】
ＰＩＤ制御が開始される時点において、積分要素６ｇの積分値は適当な値に設定されて、積分要素６ｇの出力値が所定の値とされることになる。
【００７５】
ＰＩＤ制御が開始されると、目標回転位置と、ロータリ式エンコーダ１３の出力から得られる実際の回転位置との回転位置偏差に基づいて目標回転速度が演算され、この目標回転速度と、ロータリ式エンコーダ１３の出力から得られる実際の回転速度との回転速度偏差に基づいて、比例要素６ｆ、積分要素６ｇ及び微分要素６ｈが動作し、各々比例、積分、及び微分演算が行われ、これらの演算結果の和に基づいて、ＰＦモータ１の制御が行われる。尚、上記比例、積分及び微分演算は、例えばロータリ式エンコーダ１３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ＰＦモータ１の回転速度は所望の回転速度Ｖｅとなるように制御される。
【００７６】
ＰＦモータ１が目標回転位置に近づくと（図８（ｂ）の時刻ｔ５参照）、回転位置偏差が小さくなるから目標回転速度も小さくなる。このため回転速度偏差、即ち減算器６ｅの出力が負になり、ＰＦモータ１は減速し、時刻ｔ６に停止する。
【００７７】
＝＝＝ＰＦメジャーメントの実行タイミング＝＝＝
次に、ＰＦメジャーメントの実行タイミングについて、図面を参照しながら説明する。
【００７８】
図９は、通常プリンタ制御装置の電源オン時の動作を示したフローチャート、即ち、通常のプリンタ制御方法の電源オン時の手順を示したフローチャートである。
【００７９】
プリンタの電源がオンになると（ステップＳ４１）、キャリッジ駆動機構及び紙送り駆動機構等の電源オン時の動作、即ち、システム初期化動作が行われる（ステップＳ４２）。
【００８０】
システム初期化後、ペーパーエンド（ＰＥ）検出及びレリース検出が行われる（ステップＳ４３）。ＰＥ検出は、紙検出センサ１５により行われる。ＰＥ検出は、本来、印刷紙の下端を検出するためのものであるが、ここでは、紙送り機構部内の印刷紙の有無を検出するために行う。ＰＦメジャーメントは、紙送り機構部内に紙が挿入されていない状態で、即ち、紙送り機構部が空の状態で行うものだからである。
【００８１】
また、レリース（release）検出は、紙送り機構部が、所定範囲内の厚さの印刷紙の紙送りを行うためのニップ（nip）状態となっているか、又は、所定範囲を越える厚さの印刷紙の紙送りを行うためのレリース状態となっているかを検出するために行う。ＰＦメジャーメントは、ニップ状態となっている紙送り機構部が空の状態にある際の、紙送り駆動負荷及びモータ回転速度に応じた積分要素６ｇの出力値を測定するものである。ところが、紙送り機構部がレリース状態となっているときは、例えば、厚紙の紙送りを行うために、紙送り機構部の印刷紙挟持部の間隙が拡がった状態となっている。そのため、紙送り機構部がレリース状態となっているときにＰＦメジャーメントを行うと、ニップ状態での紙送り駆動負荷よりも小さい紙送り駆動負荷に応じた、積分要素６ｇの出力値を測定することになってしまい、本来の目的が達成できなくなる。
【００８２】
従って、ＰＥ検出及びレリース検出の結果、紙送り機構部内に印刷紙が存在することが検出された場合、又は、紙送り機構部がレリース状態となっていることが検出された場合は、ＰＦメジャーメントは行わず、次の動作、ここでは電源オン時のインクシステム動作に移行する（ステップＳ４５）。電源オン時のインクシステム動作は、ヘッドを含むインクシステムを印刷可能な状態に初期化する動作である。
【００８３】
一方、ＰＥ検出及びレリース検出の結果、紙送り機構部内に印刷紙が存在せず、かつ、紙送り機構部がニップ状態となっていることが検出された場合は、ＰＦメジャーメントを所定のシーケンスに従って実行する（ステップＳ４４）。ＰＦメジャーメントの詳細な動作及び手順は、後述する。
【００８４】
ＰＦメジャーメントの終了後、次の動作、ここでは電源オン時のインクシステム動作に移行する（ステップＳ４５）。
【００８５】
以上が、通常の電源オン時の動作及び手順の内容である。但し、システム初期化動作及びインクシステム動作の有無及び内容は任意である。要するに、通常の電源オン時には、ＰＥ検出及びレリース検出が行われ、その検出結果に応じてＰＦメジャーメントが行われる。
【００８６】
以上の説明においては、電源オン時にＰＦメジャーメントを行ったが、電源ＯＮ時の他、インクカートリッジ交換時、ロール紙交換時にＰＦメジャーメントを行うようにしてもよく、その他、種々の条件を設定し、その設定条件に応じてＰＦメジャーメントを行うようにしてもよい。例えば、温度センサを設けて、温度変動に応じてＰＦメジャーメントを行うようにしてもよい。
【００８７】
＝＝＝ＰＦメジャーメントの詳細な動作及び手順＝＝＝
次に、ＰＦメジャーメントの詳細な動作及び手順について説明する。
【００８８】
図１０は、ＰＦメジャーメントの動作、即ち、ＰＦメジャーメントの手順を説明するためのフローチャートである。また、図１１は、ＰＦメジャーメントの際のモータ回転速度及び積分要素出力値を示したグラフである。
【００８９】
ＰＦメジャーメントは、以下のように行う。まず紙送りモータを起動して（ステップＳ５１）、オープンループ制御により加速制御を行い、モータの回転速度速度Ｖが所定の回転速度Ｖ１に近づくまで紙送りモータを加速する。
【００９０】
モータ回転速度Ｖが所定の目標回転速度Ｖ１に近づいたら、オープンループ制御からＰＩＤ制御に移行し（ステップＳ５２）、目標回転速度Ｖ１での定回転速度駆動を行う。ＰＩＤ制御により定回転速度駆動が行われている間は、図１１のグラフに示すように、積分要素６ｇの出力信号の値ＤＸＩがほぼ一定値となる。
【００９１】
モータの回転速度Ｖと目標回転速度Ｖ１との差が所定値以下となり、積分要素６ｇの出力信号値ＤＸＩがほぼ一定値になったら、その出力信号値ＤＸＩの記録、即ち、出力信号値ＤＸＩの時間間隔△ｔのサンプリングを開始する（ステップＳ５３）。出力信号値ＤＸＩの記録は、ＰＩＤ制御により紙送りローラが定回転速度駆動され始め、例えば、出力信号値ＤＸＩのサンプリングを開始してから紙送りローラが一周以上回転するまで継続し、紙送りローラが一周回転したら出力信号値ＤＸＩの記録を終了する（ステップＳ５４）。出力信号値ＤＸＩの記録を行う期間に対応するモータの回転数は、出力信号値ＤＸＩのサンプリングの時間間隔及び回数に応じて任意に定めることができる。ここでは、図１１に示すように、例えば、時間間隔△ｔのサンプリングＮ回を行うこととした場合において、時間間隔△ｔのサンプリングＮ回を行う時間と、紙送りローラが一周だけ回転する時間とが等しいとすると、紙送りローラが定回転速度駆動され始めてから紙送りローラが一周回転する間に、出力信号値ＤＸＩについて時間間隔△ｔのサンプリングを行い、各出力信号値を記録すればよいことになる。
【００９２】
出力信号値ＤＸＩの記録期間中は、時間間隔△ｔでサンプリングを行うごとに、各出力信号値ＤＸＩとサンプリングの時間間隔△ｔとから積分値をそれぞれ算出して蓄積していく。
【００９３】
紙送りローラが定回転速度駆動され始めてから一周回転し、出力信号値ＤＸＩの時間間隔△ｔのサンプリングＮ回が行われて出力信号値の記録が終了したら、出力信号値ＤＸＩのＮ個の積分値の総和を算出し、その総和を記録期間の長さ△ｔ×Ｎで除算することにより、目標回転速度Ｖ１での定回転速度駆動時における紙送りモータの駆動負荷及び目標回転速度Ｖ１に応じた、積分要素の出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１を算出する（ステップＳ５５）。
【００９４】
次に、目標回転速度Ｖ１とは異なる他の目標回転速度Ｖ２について、ステップＳ５１、ステップＳ５２、ステップＳ５３、ステップＳ５４、及び、ステップＳ５５の処理を同様に行い、目標回転速度Ｖ２での定回転速度駆動時における紙送りモータの駆動負荷及び目標回転速度Ｖ２に応じた、積分要素の出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ２を算出する。
【００９５】
以上で、ＰＦメジャーメントが終了する。このＰＦメジャーメントにより得られた、目標回転速度Ｖ１に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１、及び、目標回転速度Ｖ２に対応する積分要素の出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ２は、所定のメモリに保存される。
【００９６】
＝＝＝加速制御時の制御定数の定め方＝＝＝
次に、加速制御時の制御定数の定め方について図面を参照しながら説明する。図１２は、駆動負荷に応じた、ＰＦモータ１の目標回転速度と積分要素６ｇの出力値との関係を示した図である。
【００９７】
ＰＦメジャーメントにより得られた、積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１及びＤＸＩａｖｒ２は、ＰＦモータ１の駆動負荷が大きいほど大きな値になる（図１２参照）。したがって、積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１及びＤＸＩａｖｒ２は、ＰＦモータ１の駆動負荷の大きさを示す指標である。
【００９８】
そこで、本実施の形態では、積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１及びＤＸＩａｖｒ２を用いて、加速制御時の制御定数を定める。
【００９９】
ＰＦモータ１の駆動負荷が同じであっても、ＰＦモータ１が定回転速度駆動される際の目標回転速度が異なれば、ＰＦメジャーメントにより得られる積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒは異なる値をとる。まず、この点について説明する。
【０１００】
ＰＦモータ１に印加される一定電圧をＥｃｏｎｔ、ＰＦモータ１の抵抗値をＲｍ、ＰＦモータ１に流れる電流をＩ、積分要素６ｇの出力の平均値をＤＸＩａｖｒ、ＰＦモータ１の回転速度をΩ、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×（ＤＸＩａｖｒ×Ｅｃｏｎｔ／２０００−Ω×Ｅｃ）／Ｒｍ
という関係式が成立する。なお、比例要素６ｆ及び微分要素６ｈの出力値は０とした。また、Ω×Ｅｃは、ＰＦモータ１が回転速度Ωにて回転した際にＰＦモータ１内に生ずる逆起電圧であり、回転速度Ωが大きくなるほど、大きい値になる。
【０１０１】
ここで、Ｅｃｏｎｔ、Ｅｃ、Ｒｍ、及びＫｔは定数であり、Ｋｔ×Ｉは、ＰＦモータ１が所定の回転速度で回転している場合、ＰＦモータ１に加わる負荷トルクに応じた所定の値をとる。したがって、ＰＦモータ１に加わる負荷トルクが同じ場合には、前式の左辺（Ｋｔ×Ｉ）が同じ値となるから、ＰＦモータ１の回転速度Ωが異なれば、積分要素６ｇの出力の平均値ＤＸＩａｖｒは異なる値をとることになる。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、ＰＦメジャーメントにより得られ、所定のメモリに保存されている、目標回転速度Ｖ１に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１、及び、目標回転速度Ｖ２に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ２を用いて、加速制御時に用いられる制御定数を定める。
【０１０３】
制御定数としては、起動初期デューティ信号値ＤＸO、及び、所定のデューティＤＸＰがあるが、これらのうちの少なくとも一方を設定する。この設定方法について、さらに説明する。
【０１０４】
加速制御、及び、その後のＰＩＤ制御によりＰＦモータ１が到達すべき目標回転速度をＶｃとすると、Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃを次式により求める（図１２参照）。
ＤＸｃ ＝ ｍ×Ｖｃ ＋ ｎ、但し、傾きｍ・切片ｎは、次式により求める。
ｍ＝（ＤＸＩａｖｒ１ーＤＸＩａｖｒ２）／（Ｖ１ーＶ２）、
ｎ＝（Ｖ１×ＤＸＩａｖｒ２ーＶ２×ＤＸＩａｖｒ１）／（Ｖ１ーＶ２）。
【０１０５】
加速制御時に用いられる起動初期デューティ信号値ＤＸOをＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める場合には、このＤＸ０を、前記Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃに応じた値とする。すなわち、ＫＸを正の比例定数として、ＤＸ０＝ＫＸ × ＤＸｃ、とする。
【０１０６】
また、所定のデューティＤＸＰを、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める場合には、このＤＸＰを、前記Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃに応じた値とする。すなわち、ＫＹを正の比例定数として、ＤＸＰ＝ＫＹ × ＤＸｃ、とする。
【０１０７】
これにより、加速制御時の制御定数、ＤＸ０及びＤＸＰのうちの少なくとも一方は、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて設定されることになる。詳しくは、ＤＸ０及びＤＸＰのうちの少なくとも一方は、ＰＦモータ１の駆動負荷が大きいほど大きな値に設定されることになる。
【０１０８】
また、以上の説明は、ＰＦモータ１を制御する場合について説明したが、ＣＲモータ４についても同様の制御方法を適用可能である。
【０１０９】
＝＝＝加速制御の変形例＝＝＝
次に加速制御の変形例について、図面を参照しつつ説明する。図１３は、加速制御の変形例を説明するための図である。
【０１１０】
本変形例においては、加速制御において、モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させる点が、前述した実施の形態と異なる。
【０１１１】
図６に示すように、ＰＦモータ１のモータ軸には小歯車８７が設けられており、この小歯車８７は、被係合歯車としての大歯車６７ａと係合している。したがって、小歯車８７と大歯車６７ａとの間にはバックラッシが存在する。
【０１１２】
本実施の形態では、まず、ＰＦモータ１が停止しているときに、ＣＰＵ１６からＤＣユニット６へ、ＰＦモータ１を起動させる起動指令信号が送られると、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６ｍからＰＷＭ回路６ｊに送られる。この起動初期デューティ信号は、起動指令信号とともにＣＰＵ１６から加速制御部６ｍに送られる。この起動初期デューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって信号値ＤＸ0に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られ、ドライバ２によってＰＦモータ１の起動が開始される。ここで、起動初期デューティ信号値ＤＸ０は、小歯車８７を大歯車６７ａに当接せしめ、かつ、大歯車６７ａは動かないような値とされる。したがって、小歯車８７と大歯車６７ａとの間のバックラッシのために小歯車９７の歯が大歯車６７ａの歯に当接していない場合であっても、小歯車８７の歯を大歯車６７ａの歯に確実に当接せしめることができる。
【０１１３】
次に、図１３に示すように、信号値がＤＸ１であるデューティ信号が加速制御部６ｍからＰＷＭ回路６ｊに送られる。このデューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって信号値ＤＸ１に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られ、ドライバ２によってＰＦモータ１が駆動される。ここで、このデューティ信号値ＤＸ１は、大歯車６７ａが動かない限界値より若干小さい値とされる。
【０１１４】
以後、加速制御部６ｍは、タイマ割込信号を受信する度ごとに、デューティ信号値ＤＸ１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して有するデューティ信号をＰＷＭ回路６ｊに送る。このデューティ信号は、ＰＷＭ回路６ｊによって、その信号値に応じた指令信号に変換されてドライバ２に送られる。送られた指令信号に基づいて、ドライバ２によってＰＦモータ１が駆動されＰＦモータ１の回転速度は上昇する（図１３参照）。
【０１１５】
加速制御部６ｍ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一定のデューティＤＸSとなるまで行われる。積算されたデューティが所定値ＤＸSとなると、加速制御部６ｍは積算処理を停止し、以後ＰＷＭ回路６ｊに一定のデューティＤＸSを信号値として有するデューティ信号を送る（図１２参照）。
【０１１６】
そして、ＰＦモータ１の回転速度がオーバーシュートするのを防止するために、ＰＦモータ１が所定の回転速度V1になると、ＰＦモータ１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に加速制御部６ｍが制御する。このときＰＦモータ１の回転速度は更に上昇するが、ＰＦモータ１の回転速度が所定の回転速度Vcに達すると、ＰＷＭ回路６ｊが、ＰＩＤ制御系の出力、即ち加算器６ｉの出力を選択し、前述した実施の形態と同様にＰＩＤ制御が行われる。
【０１１７】
ここで、本変形例では、ＰＦメジャーメントにより得られ、所定のメモリに保存されている、目標回転速度Ｖ１に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ１、及び、目標回転速度Ｖ２に対応する積分要素６ｇの出力信号の平均値ＤＸＩａｖｒ２を用いて、前記ＤＸO、ＤＸ１、及び、ＤＸＰのうちの少なくとも一つを設定する。
【０１１８】
設定に際しては、加速制御及びその後のＰＩＤ制御によりＰＦモータ１が到達すべき目標回転速度をＶｃとすると、まず、Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃを、前述した手法により求める。
【０１１９】
加速制御時に用いられる起動初期デューティ信号値ＤＸOをＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める方法、及び、所定のデューティＤＸＰを、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める方法は前述した通りであり、デューティＤＸ１を、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて定める場合も、このＤＸ１を、前記Ｖｃに対応した積分要素６ｇの出力信号値ＤＸｃに応じた値とする。すなわち、ＫＺを正の比例定数として、ＤＸ１＝ＫＺ × ＤＸｃ、とする。
これにより、加速制御時の制御定数、ＤＸ０、ＤＸ１、及び、ＤＸＰのうちの少なくとも一つは、ＰＦモータ１の駆動負荷に応じて設定されることになる。詳しくは、ＤＸ０、ＤＸ１、及び、ＤＸＰのうちの少なくとも一つは、ＰＦモータ１の駆動負荷が大きいほど大きな値に設定されることになる。
【０１２０】
なお、以上の説明では、正の定数ＫＸ、ＫＹ、ＫＺを用いて加速制御時の制御定数であるＤＸ０、ＤＸＰ、ＤＸ１を設定したが、ＫＸ、ＫＹ、ＫＺを必ずしも定数とする必要はなく、適宜の値として、制御定数がＰＦモータ１の駆動負荷に応じて設定されるようにしてもよい。
【０１２１】
また、積分要素６ｇの出力信号を用いてＰＦモータ１の駆動負荷を推定するのでなく、加算器６ｉの出力信号を用いてＰＦモータ１の駆動負荷を推定してもよい。
【０１２２】
また、ＰＦモータ１の駆動負荷を実測又は推定する方法には種々のものがあり、例えば、ＰＦ１モータに駆動負荷測定用の測定機器を接続して駆動負荷を測定してもよい。
【０１２３】
＝＝＝コンピュータシステム、コンピュータプログラム、及び、記録媒体＝＝＝
次に、本発明に係るコンピュータシステム、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の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１２４】
図１４は、コンピュータシステムの外観構成を示した説明図、図１５は、図１４に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【０１２５】
図１４に示したコンピュータシステム７０は、ミニタワー型等の筐体に収納されたコンピュータ本体７１と、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）、プラズマディスプレイ、液晶表示装置等の表示装置７２と、記録出力装置としてのプリンタ７３と、入力装置としてのキーボード７４ａ及びマウス７４ｂと、フレキシブルディスクドライブ装置７６と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７とを備えている。
【０１２６】
図１５は、このコンピュータシステム７０の構成をブロック図として表示したものであり、コンピュータ本体７１が収納された筐体内には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の内部メモリ７５と、ハードディスクドライブユニット７８等の外部メモリがさらに設けられている。本発明に係るモータ制御方法を実行するコンピュータプログラムは、記録媒体としてのフレキシブルディスク８１、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）８２に記録され、フレキシブルディスクドライブ装置７６、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７により読み込まれる。なお、記録媒体としては、ＭＯ(Magneto Optical)ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、その他の光学的記録ディスク、カードメモリ、磁気テープ等を用いてもよい。また、インターネット等の通信回線を介して、コンピュータシステム７０にコンピュータプログラムがダウンロードされるようにしてもよい。
【０１２７】
なお、以上の説明においては、プリンタ７３が、コンピュータ本体７１、表示装置７２、入力装置、フレキシブルディスクドライブ装置７６、及び、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７と接続されてコンピュータシステムを構成した例について説明したが、プリンタ７３に、コンピュータ本体７１、表示装置７２、入力装置、フレキシブルディスクドライブ装置７６、及び、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７がそれぞれ有する機能又は機構の一部を持たせてもよい。例えば、プリンタ７３が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部を有する構成としてもよい。
【０１２８】
【発明の効果】
本発明によれば、モータの駆動負荷に応じて適切にモータを制御することのできるモータ制御方法、かかる制御方法を実行するモータ制御装置、かかる制御方法を実行するプリンタ、かかる制御方法をモータ制御装置に実行させるためのコンピュータプログラム、かかるプログラムを記録した記録媒体、及び、かかる制御方法を実行するコンピュータシステムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 インクジェットプリンタの概略構成を示したブロック図。
【図２】 インクジェットプリンタのキャリッジ３周辺の構成を示した斜視図。
【図３】 キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１の構成を模式的に示した説明図。
【図４】 ＣＲモータ正転時及び逆転時におけるエンコーダ１１の２つの出力信号の波形を示したタイミングチャート。
【図５】 給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視図。
【図６】 プリンタの紙送りに関連する部分を詳細に示した透視図。
【図７】 ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の制御ブロック図。
【図８】 ＤＣユニット６により制御されるＰＦモータ１のＰＷＭ回路６ｊに送られるデューティ信号値及びモータ回転速度を示したグラフ。
【図９】 通常のプリンタ制御方法の電源オン時の手順を示したフローチャート。
【図１０】 ＰＦメジャーメントの手順を説明するためのフローチャート。
【図１１】 ＰＦメジャーメントの際のモータ回転速度及び積分要素出力値を示したグラフ。
【図１２】 駆動負荷に応じた、ＰＦモータ１の目標回転速度と積分要素６ｇの出力値との関係を示した図。
【図１３】 加速制御の変形例を説明するための図。
【図１４】 コンピュータシステムの外観構成を示した説明図。
【図１５】 図１４に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１ 紙送りモータ（ＰＦモータ）
２ 紙送りドライバ
３ キャリッジ
４ キャリッジモータ（ＣＲモータ）
５ キャリッジモータドライバ（ＣＲモータドライバ）
６ ＤＣユニット
６ａ 位置演算部
６ｂ 減算器
６ｃ 目標速度演算手段
６ｄ 速度演算部
６ｅ 減算器
６ｆ 比例要素
６ｇ 積分要素
６ｈ 微分要素
６ｊ ＰＷＭ回路
７ ポンプモータ
８ ポンプモータドライバ
９ ヘッド
１０ ヘッドドライバ
１１ リニア式エンコーダ
１２ 符号板
１３ エンコーダ（ロータリ式エンコーダ）
１４ ロータリ式エンコーダ用符号板
１５ 紙検出センサ
１６ ＣＰＵ
１７ タイマＩＣ
１８ ホストコンピュータ
１９ インタフェース部
２０ ＡＳＩＣ
２１ ＰＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ ＥＥＰＲＯＭ
２５ プラテン
３０ プーリ
３１ タイミングベルト
３２ キャリッジモータのガイド部材
３４ インクカートリッジ
３５ キャッピング装置
３６ ポンプユニット
３７ キャップ
５０ 記録紙
６０ プリンタ
６１ 給紙挿入口
６２ 排紙口
６４ 給紙ローラ
６５ 紙送りローラ
６６ 従動ローラ
６７ａ 大歯車
６７ｂ 中間歯車
６７ｃ 排紙歯車
６８ 排紙ローラ
６９ 従動ローラ（ギザローラ）
８３ スマップ軸
８４ プラテン
８７ 小歯車
８８ 小歯車
８９ ホルダ
Claims (17)
- 初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、
前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定することを特徴とするモータ制御方法。 - 請求項１に記載のモータ制御方法において、
前記モータをＰＷＭ方式にて駆動し、前記初期駆動信号値が初期デューティであり、前記所定値が所定デューティであり、
前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期デューティ及び前記所定デューティのうちの少なくとも一方を設定することを特徴とするモータ制御方法。 - 請求項２に記載のモータ制御方法において、
前記モータが目標回転速度にて回転するように前記制御系により制御した際の、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を、複数の目標回転速度について求め、該関係に基づいて、前記初期デューティ及び前記所定デューティのうちの少なくとも一方を設定することを特徴とするモータ制御方法。 - 請求項３に記載のモータ制御方法において、
前記制御系により制御されている前記モータの回転速度と目標回転速度との差が所定値以下となった際に、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を求めることを特徴とするモータ制御方法。 - モータ軸に設けられた歯車を該歯車と係合する被係合歯車に当接させるための初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値よりも大きい信号値の駆動信号にて前記モータを駆動した後、この信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御方法において、
前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定値のうちの少なくとも一つを設定することを特徴とするモータ制御方法。 - 請求項５に記載のモータ制御方法において、
前記モータをＰＷＭ方式にて駆動し、前記初期駆動信号値が初期デューティであり、前記所定値が所定デューティであり、
前記制御系により前記モータの制御を行った際の前記積分手段の出力値に基づいて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定デューティのうちの少なくとも一つを設定することを特徴とするモータ制御方法。 - 請求項６に記載のモータ制御方法において、
前記モータが目標回転速度にて回転するように前記制御系により制御した際の、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を、複数の目標回転速度について求め、該関係に基づいて、前記初期駆動信号値、前記初期駆動信号値よりも大きい信号値、及び、前記所定デューティのうちの少なくとも一つを設定することを特徴とするモータ制御方法。 - 請求項７に記載のモータ制御方法において、
前記制御系により制御されている前記モータの回転速度と目標回転速度との差が所定値以下となった際に、該目標回転速度と前記積分手段の出力値との関係を求めることを特徴とするモータ制御方法。 - 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のモータ制御方法において、
前記モータは、プリンタの紙送りモータであることを特徴とするモータ制御方法。 - 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のモータ制御方法において、
前記モータは、プリンタ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方法。 - 初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御装置において、
前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されることを特徴とするモータ制御装置。 - 請求項２乃至請求項１０のいずれかに記載のモータ制御方法を実行するモータ制御装置。
- 初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタにおいて、
前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されることを特徴とするプリンタ。 - 請求項２乃至請求項１０のいずれかに記載のモータ制御方法を実行するプリンタ。
- 初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するモータ制御装置に、
前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方を設定するためのコンピュータプログラム。 - コンピュータ本体、表示装置、入力装置、フレキシブルドライブ装置、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、及び、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタであって、前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されるプリンタ、を有すること特徴とするコンピュータシステム。
- 画像処理部、表示部、及び、記録メディア着脱部を有し、初期駆動信号にてモータの駆動を開始し、この初期駆動信号値に所定値を積算しながら積算値を信号値とする駆動信号にて順次前記モータを駆動して回転速度を上昇させ、前記回転速度が所定の回転速度に達すると、積分手段を有する制御系により前記モータをフィードバック制御するプリンタにおいて、
前記モータの駆動負荷に応じて、前記初期駆動信号値及び前記所定値のうちの少なくとも一方が設定されること特徴とするプリンタ。
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