CN1270901C - 记录装置及记录装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种记录装置，其采用记录头进行记录，其用于对该记录装置的驱动进行反馈控制的记录控制装置具有：控制信息生成机构，该控制信息生成机构基于第1驱动方案，生成用于控制马达的驱动的控制信息；比较机构，该比较机构用于对上述控制信息和用于对于上述马达的驱动的过载进行判断的阈值进行比较；设定机构，该设定机构基于上述比较机构的比较结果，用第2方案代替第1方案并进行设定；由此该记录控制装置能根据负荷的变化进行马达控制的切换。

Description

记录装置及记录装置的控制方法

技术领域

本发明涉及一种在记录媒体上形成图像的记录装置，特别涉及采用作为驱动机构的DC马达的记录装置及该记录装置的控制方法。

背景技术

近年来，由于喷墨记录装置的高画质化、高速化的发展，采用作为驱动源的DC马达，通过反馈由编码器得到位置检测数据，从而进行高精度的位置控制，并且采用可以高速驱动的伺服控制的记录装置随之增多。

根据DC马达的控制与根据脉冲马达的控制不同，不会掉转(step-out)并可以进行高速旋转所需的驱动。

另外，马达的位置信息通过采用编码器信号，可以以高精度检测出，通过将检测出的信息反馈到马达控制环中进行速度控制，从而可以对于目标的位置进行高精度定位。

至今为止，记录装置的记录速度是根据预先确定的几种设定来进行控制。例如，对记录速度而言，通过设置实现通常的记录品质的高品质模式、实现高速记录的高速模式、实现最高记录品质的超高品质模式等的记录模式，分别对滑架的驱动和传送记录媒体的传送速度预先进行不同的设定。

各状态的马达的驱动速度由如马达的扭矩与机械系的负荷的关系、驱动时产生的噪音的问题、给纸性能、油墨喷出频率数等的多种的重要原因决定，尤其实现高速记录的状态，根据马达的扭矩与机械系的负荷的关系(扭矩余量)决定。为使马达的驱动对于许容扭矩不会产生过载，必须进行用于使其保持有一定的余量来驱动马达的控制。

为确保扭矩余量，必须以确保其能在预想的最差的负荷条件(最大负荷)下的工作为原则决定马达的工作范围(控制指令)。这里根据决定的工作的速度或加速度方案对DC马达进行伺服控制。

推测现有的记录装置在最差的环境和状态下使用的情况，对于DC马达的性能以一定的余量设定各模式的工作范围，以使其即使在此种状态下也可以保证稳定的工作性能，从而保保证一定的记录品质、记录速度。记录装置在世界规模的普及过程中，可以预想其广泛的温度环境和使用频率，因而出现需要根据工作方案产生确保需要以上的余量的情况(过配置状态)。

发明内容

本发明的目的是提供一种记录装置及该记录装置的控制方法，该记录装置解决了上述的课题，其能对应使用环境或状态，不会确保不需要的过大余量，实现能高效率地利用马达性能并能对应使用状况设置扭矩余量的控制。

为达到上述目的，以关于本发明的记录装置及该记录装置的控制方法为主其特征在于具备以下的结构。

本发明的记录装置，其采用记录头进行记录，其特征在于：用于对该记录装置的驱动进行反馈控制的记录控制装置具有：控制信息生成机构，该控制信息生成机构基于第1驱动方案，生成用于控制马达的驱动的控制信息；比较机构，该比较机构用于对上述控制信息和用于对于上述马达的驱动的过载进行判断的阈值进行比较；设定机构，该设定机构基于上述比较机构的比较结果，用第2方案代替第1方案并进行设定。

另外，本发明的控制方法，其作为基于反馈控制对采用记录头进行记录的记录装置的控制方法，其特征在于具有：控制信息生成步骤，该控制信息生成步骤中基于第1驱动方式生成用于控制马达的驱动的控制信息；比较步骤，该比较步骤中对上述控制信息和用于判断上述马达的驱动的过载的阈值进行比较；设定步骤，该设定步骤中基于上述比较步骤的比较处理结果，用第2驱动方案代替第1驱动方案进行设定。

附图说明

图1为实施方式1的记录装置的机构部的透视图。

图2为实施方式1的记录装置的传送驱动部的侧面图。

图3为控制实施方式1的记录装置的控制框图。

图4为传送马达25的速度驱动方案的示意图。

图5为确保马达扭矩余量的速度驱动方案401的马达扭矩与机械系的负荷扭矩的关系的示意图。

图6为高速的速度驱动方案402的马达扭矩与机械系的负荷扭矩的关系示意图。

图7为实施方式1中有选择地变更速度驱动方案401、402的控制流程的说明流程图。

图8实施方式3中生成速度驱动方案，并改变控制的处理流程的说明流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式加以说明。

另外，以下说明的具体实施方式中列举了作为采用喷墨记录方式的记录装置的打印机。

本说明书中，“记录”(也有称作“打印”的情况)，不仅限于文字，图形等有含意的信息，不管有含意无含意，另外不管是不是通过人的视觉的感知而可视化的图像，还包括在广泛的记录媒体上形成的图像、模样、样式，以及进行媒体的加工所表现的图像。

另外，“记录媒体”不仅限于一般的记录装置上采用的纸，也可以是广泛地采用布、塑料胶片、金属板、玻璃、陶器、木材、皮革等可以收容油墨的物品。

另外，“油墨”(也有称作“液体”的情况)与上述“记录(打印)”的定义一样具有广泛的解释，其代表通过向记录媒体上附着油墨，而进行图像、模样、样式等的形成或记录媒体的加工，或油墨的处理时(例如使向记录媒体附着的油墨中的色剂凝固或不熔化)所提供的液体。

实施方式1

图1为记录装置全体结构的透视图，图2为传送记录媒体的驱动系统的侧面图。如图1所示记录装置的全体的结构由以下说明的(A)～(E)的5个要素，也就是自动给纸部，送纸部，排纸部，滑架部，清理部构成。以下，对这些结构按上述项分别进行说明。(A)自动给纸部

自动给纸部具有将积载记录媒体的压板1与传送记录媒体的传送辊(无图示)安装于基底2上的结构。压板1上可以移动地设置侧面导向部3，用于限制记录媒体的积载位置。压板1以其与基底2结合后的轴线为中心可以旋转，通过压板弹簧向传送辊加载。

记录媒体通过给纸马达28的驱动力被传送至由传送辊与分离辊(无图示)构成的辊隙部。被送至该处的记录媒体在此辊隙部上被分离，然后只将最上方的记录媒体进行传送。

(B)送纸部

送纸部具有传送记录媒体的传送辊4与用纸位置传感器(无图示)。传送辊4上设有与其相抵接的从动抵接辊5。抵接辊5被保持于抵接辊导轨6上，通过以抵接辊弹簧(无图示)的加载从而使其压接于传送辊4上，通过这样，产生记录媒体的传送力。另外，传送辊4的记录媒体传送方向的下流侧(记录媒体的排出侧)上，设置根据图像信息形成图像的打印头盒7。传送编码器传感器32被固定于传送编码器传感器底座29上，该传送编码器传感器底座29被安装于底座12上。另外，传送马达25的驱动力通过传送正时带30传递至被压入并固定于传送辊4的传送辊齿轮27。

该传送编码器传感器32被插入传送辊4中并读取固定在传送辊齿轮上27上的传送编码器标尺26的行数。根据从该行数等到的传送辊4的旋转量(速度)信息进行伺服控制，控制旋转作为DC马达的传送马达25从而传送记录媒体。被传送至送纸部的记录媒体由抵接辊导轨6及纸导向部(无图示)引导被传送至传送辊4和抵接辊5的辊对间。这时，通过用纸位置传感器检测被传送的记录媒体的前端，由此得到记录媒体的记录位置。另外，记录时，通过辊对4，5的旋转记录媒体被传送至压纸台板8上。

(C)滑架部

滑架部具有安装有打印头盒7的滑架9。该滑架9保持用于对于记录媒体的传送方向大致直角方向上往复扫描的导轨轴10及滑架9的上方后端，并通过维持记录头与记录媒体间的间隙的引导轨道11被支持。这些导轨轴10及引导轨道11被安装于底座12上。通过安装于底座12上作为DC马达的滑架马达13，经由正时带14驱动滑架9。该正时带14通过惰轮15被施加一定的张紧力而被支持。

另外，滑架9具有柔性电缆17，该柔性电缆17的作用是传达对于从电子基板16到打印头盒7的用于控制记录头的信号。另外，滑架9上搭载有检测滑架位置的线性编码器(无图示)，通过读取安装于底座12上的线性标尺18的行数，可以检测出滑架9的位置。该线性编码器的信号通过柔性电缆17被传达至电子基板16并被处理。

上述结构中，在记录媒体上形成图像时，图像形成的位置(记录媒体的传送方向的位置)上辊对4，5传送记录媒体的同时，通过使用滑架马达13和线形编码器进行伺服控制，使其移动至形成图像的滑架9的列位置(与记录媒体的传送方向垂直的位置)，从而使其与打印头盒7的图像形成位置相对。其后，通过从电子基板16发出的信号，打印头盒7向记录媒体喷出油墨从而形成图像。

(D)排纸部

在排纸部，以从动于排纸辊19并可以旋转的方式将棘轮(无图示)抵接于排纸辊19。经由排纸传递齿轮31、排纸辊20将传送辊齿轮27的驱动传递至排纸辊19上。根据以上的结构，在被驱动的滑架部进行形成图像后的记录媒体被夹持并传送至排纸辊19与棘轮的辊隙部，然后被排出至无图示的排纸托盘等上。

(E)清除部

清除部由以下各部件构成：帽21，该帽21的作用是抑制打印头盒7以及用于打印头盒7的清理的泵24的干燥；刷22，该刷22的作用是清扫打印头盒7的表面；清除用马达23，该清除用马达23为驱动源。

<记录装置的控制>

图3为控制实施方式1的记录装置的控制框图。301为对喷墨打印机全体进行控制及演算处理的CPU及G.A.(门阵列)，302为暂时地储存控制记录装置的信息的RAM。303为储存记录装置的工作程序或各种参数，速度驱动方案的ROM。304为驱动马达305的马达驱动器，306为检测马达(传送辊)的位置信息的编码器。305为作为控制对象的马达，包括向记录装置传送记录媒体的传送马达和在扫描方向上驱动记录头的滑架马达等。这里，为了便于说明，马达305为传送马达(图1和图2的25)，编码器306为检测传送马达位置的编码器传感器(图1的32)。另外，ROM303中储存有作为传送马达25的驱动范围的速度驱动方案。

图4表示传送马达25的速度驱动方案。横轴为时间，纵轴为速度，该图样的斜率为加速度，该图样所围出的面积为传送距离。

图4的速度驱动方案401，402为高速驱动方式下的方案。方案401为该方式中速度最慢的曲线(最高速度V₁)，其为能保证记录工作的环境，状态的可靠的工作速度。另一方面，方案402为比方案401高速地驱动马达(最高速度V₂)，因此，在移动相同传送距离的情况下，为与方案401相比可以在更短时间内完成工作的驱动速度方案(图4的情况，表示最高速度的差，传送距离不同)。由于方案402需要大的扭矩，为通常使用时困难的速度驱动方案。选择这些方案的任何一种，将所需的变更条件，也就是说将阈值电压储存于ROM303。本实施方式中对于传送马达25的驱动，对电源电压进行PWM(脉宽调制)控制并加载。控制周期为1ms，以该周期进行传送马达25的伺服控制。该速度驱动方案的1次工作，也就是说，对于马达的启动、加速、一定速度驱动、减速、停止，达到在一定的速度范围施加电压值(PWM值)的95％以上的情况，作为满足阈值电压的条件，可以将速度驱动方案作为变更的对象。

另外，作为阈值电压的条件，达到95％以上的PWM值的累计次数(例如，确认超过阈值电压的次数为10次以上的状态)也可以作为阈值条件。

但是，该阈值条件的设定值(达到95％以上的PWM值或累计次数10次的具体的值)不只限定于本发明的意思，而是根据如使用的马达的特性和需要驱动的对象的负荷特性所相对决定的参数。

下面对机械系的负荷扭矩的上升和DC马达的扭矩的变化加以说明。一般根据机械系对应使用频率而使滑动部件的表面状态发生变化，由此使摩擦系数增大，进而使磨耗粉末所产生的阻力增大。另外，根据环境温度的变化部件产生热膨胀或收缩，低温情况下例如金属轴和树脂轴承间间隙变窄，从而导致滑动时的负荷扭矩上升(另外，高温情况下产生相反现象)。

一方面，DC马达由于温度上升导致磁体磁力下降和铜线抵抗的上升而导致电流下降，其结果导致输出扭矩下降。也就是说，即使加载同等电压也有可能得不到所需要的扭矩。

在以机械系的负荷(包括加速度)与大致相吻合的马达扭矩，随时进行驱动控制的伺服控制中，通过加载电压(PWM值)可以检测马达的扭矩余量。

<扭矩余量的说明>

图5为确保马达扭矩余量的速度驱动方案401的马达扭矩与机械系的负荷扭矩的关系的示意图，图6为高速的速度驱动方案402的马达扭矩与机械系的负荷扭矩的关系的示意图。

图5中，取横轴为的使用时间t，纵轴为的扭矩T，设定如环境变化或包括机械个体偏差的机械系的负荷扭矩的最大值(全部的负荷条件中最差情况的扭矩)为TLmax(1)。一方面，将一种装置在一种状态下驱动的情况，一般，由于作为负荷条件存在着比上述TLmax(1)的情况好的状态，所以机械系的负荷扭矩TLx(1)表示比最大值低的扭矩分布。于是，表示出接近制品寿命tf的部件磨耗等，由于经时变化的影响而使负荷扭矩上升，变动的倾向。

另外，图5中，TFx(1)表示马达输出扭矩的分布。该分布相当于通过速度驱动方案401驱动时的定速驱动时的马达扭矩。作为基准的马达扭矩Tfhigh(1)为上限，假设由马达个体偏差或发热引起的扭矩下降后的扭矩TFlow(1)为下限，在该范围内控制马达。虽然马达也根据使用频率变化输出扭矩，但由于对机械系的负荷扭矩的上升通常很小，所以这里予以忽略。

图4所示的速度驱动方案401无论在任何使用环境或条件下都可以保证工作，因此不得不在机械系的最大负荷扭矩(Tlmax(1))与马达输出扭矩的下限间存在一定量的扭矩余量。这种情况，机械系的扭矩TLmax(1)的分布中，能提供最大值的制品寿命tf的扭矩与马达的输出扭矩的下限TFlow(1)间不得不存在一定量的扭矩余量。马达的输出与机械系的负荷扭矩之间的差值称作“扭矩余量”。图5中，最大值为TLmax(1)，制品寿命tf的扭矩余量为Mf。该扭矩余量Mf要求假设为各种各样的扭矩条件中最差的条件的值。

图5中，以时刻tx的马达与机械系的实际驱动为基础的扭矩余量为MX(TFx(1)-TLx(1))，与假设的最差条件的扭矩余量比较具有过剩的扭矩余量。

图6为比方案401更高速的速度驱动方案402所相对的时间与扭矩的分布的关系的示意图。

TLmax(2)为方案402的环境变化或包括机械个体偏差的机械系的负荷扭矩的最大值，TLx(2)为实际的机械系的负荷扭矩的分布。该TLx(2)与图5的TLx(1)一样表示接近制品寿命tf的配件磨耗等，由于经时变化的影响而使负荷扭矩上升，变动的倾向。Tfhigh(2)表示马达扭矩的上限，TFlow(2)表示马达扭矩的下限。TFx(2)表示实际上马达输出扭矩的分布。

伴随着驱动速度的上升，由于受到依存于摩擦等的影响机械系的负荷扭矩的分布TLmax(2)，TLx(2)，其各自比图5所示的TLmax(1)，TLx(1)的值大。

一方面，马达扭矩TFx(2)，Tfhigh(2)，TFlow(2)受DC马达的电子和机械的特性的影响，比TFx(1)，Tfhigh(1)，TFlow(1)的值小。

因此，速度驱动方案402的扭矩余量与速度驱动方案401相比相对地变小，与机械系的负荷扭矩TLx(2)相比马达扭矩TFx(2)并非一定较大，还可能产生大小关系逆转的情况。在图6的时间t1～t2的区间和时间t3～tf的区间中，机械系的负荷扭矩TLx(2)变得比马达扭矩TFx(2)大，从而形成无法确保扭矩余量的领域。因此，该区间上，以速度驱动方案402驱动马达为过载状态。

如上述各区间(t1～t2，t3～t4)中的那样，如不能确保扭矩余量的情况，例如图5所示，切换在全区域内可以确保扭矩余量的速度驱动方案的控制，从而确保扭矩余量。有选择地变更速度驱动方案，对应驱动状态确保扭矩余量的具体的控制根据以下图7进行说明。

适用于速度驱动方案402的控制作为基础，通过其适用能对应过载的区域而确保扭矩余量的速度驱动方案401，从而可以进行高速的马达驱动和无过剩余量的能高效利用马达性能的马达驱动。

这里，图6的时刻t1，t2，t3，由于马达的驱动扭矩TFx(2)与机械系的负荷扭矩TLx(2)为相等的状态，所以其与作为加载电压(PWM值)被100％加载的状态等价。

确保扭矩余量的区间，也就是说在时刻t1～t2的区间以外和区间t3～tf以外TFx(2)＞TLx(2)，由于是确保余量的状态所以加载电压(PWM值)未达到100％。

CPU/G.A301根据由编码器反馈得到的位置数据(输出脉冲)为基准求出速度信息。于是，CPU/G.A301需要求出该位置及速度信息和与目标值(驱动台)的偏差(比例项，微分项，积分项)，对于该偏差进行伺服控制并生成加载电压信息。

在以下说明的扭矩余量的有无的判断、速度驱动方案的变更中，该加载电压信息被利用。

<速度驱动方案>

图7为有选择地变更速度驱动方案401，402的控制流程的说明流程图。首先，步骤S701中，生成记录装置所需处理的的记录任务从而使流程开始。这时，作为有缺省的速度驱动方案，赋予较高速的方案402(图4)。步骤S702中，解除由于需要维护而覆盖于打印头盒7的帽(打开帽)。

步骤S703中，进行记录媒体的传送动作，从而开始记录动作。这里，根据机械系的负荷与传送马达25的状态决定从编码器传感器32的信息向传送马达25所需要加载的加载电压值(PWM值)，从而驱动马达(S703)。

对上述加载电压(PWM值)的信息是否达到阈值电压(例如各速度驱动方案的定速扫描时(图4的a部)的电压的95％)进行判断。根据加载电压的判断如图6所示，其求出马达输出的驱动扭矩TFx(2)与机械系负荷扭矩TLx(2)之间的相对关系。

加载电压(PWM)值比阈值电压高的情况，进入步骤S705进行处理，将速度驱动方案402变更为速度驱动方案401。(如果已是速度驱动方案401的情况，则保持速度驱动方案401。)为确保扭矩余量，将马达扭矩变更为不必须的低速的驱动方案401。根据该变更后的方案，马达驱动器304控制马达并实行记录工作。

步骤S706中，判断记录工作是否还在继续，继续的情况(S706-Yes)，返回到步骤S703进行处理，从而继续记录工作。

加载电压(PWM值)没有达到阈值电压的情况(S704-No)(例如机械系的负荷扭矩不大的状态或传送马达25的扭矩也没下降的情况等)，不需变更速度驱动方案，保持原状进行步骤S706的处理，如果为继续记录工作的状态，返回步骤S703进行处理，从而继续记录工作。

如果完成记录工作(S706-No)，进行步骤S707的处理从而转入覆盖(覆盖打印头)工作。

步骤S708中，不进行速度驱动方案的初期化设定，而再设定缺省的速度驱动方案402，从而完成流程(S709)。尝试将一时不能使用的速度驱动方案402进行再设定，是由于一旦工作休止中经过一段时间马达的发热情况好转，马达的特性就可以复原，从而可以确保扭矩余量。虽然不能期待马达在短时间内得到冷却，但对于下次的记录工作的时刻，可以预测已经过了一定的时间(在预测马达的过载被消除的时刻，就可以进行再设定)。

另外，速度驱动方案的再设定不只限定于完成该记录的时刻，也可以为预测马达冷却的其它的时间，并且也可以对实际的冷却时间进行统计，在规定的冷却时间后实行速度驱动方案的再设定。

另外，阈值条件以达到95％为界线，是因为速度驱动方案402的再设定时保证以方案402工作的余量，该值不受阈值条件的限制，通过试验或计算来决定。

另外，可以再进行记录工作之前追加处理步骤，该步骤用于在记录工作前确认速度驱动方案402的选择。上述例中，可以选择的速度驱动方案为2种类，也可以增加方案数，并通过将扭矩余量分为各阶段，从而可以进行更细致的马达控制。

另外，本实施例中，如图4所示的那样，对加速区域、等速区域、减速区域的模式控制进行了论述，还可以适用于对于只进行等速控制而驱动马达的情况，例如为进行往复运动而使滑架移动较短的距离的情况。此时，对速度指令进行变更。

另外，本实施方式中，对以根据由速度的信息与时间的信息决定的速度驱动方案为基准，而随之变化的控制的例子进行了阐述，但不仅限定于此例，也可是由时间与位置的信息决定的移动范围等变换记录特性的方式。

作为控制马达的伺服控制方法，以操控电压的电压控制为对象进行了阐述，但也可容易地适用于操控电流的电流控制。这时，即使电流值变动也可以同样地把握机械系的负荷的变化。

可是同时，对于包括马达发热在内的扭矩的变化DC马达的特性的基础上，由于与电压相关的一方的变化很大，容易求出扭矩下降的状况，所以最好将电压作为信息来实施控制。

另外，本实施方式中，对在等速区域下的扭矩(电压)余量进行了阐述，其也可在加速区域或减速区域适用，还可以对于全领域中适用。

对作为控制对象的传送马达25进行了阐述，只要是伺服控制的形式，可以是给纸马达28或滑架马达13，或其它的马达。这里，显然在以滑架马达作为对象的情况，记录时为完成图像形成，对应滑架扫描速度变化而改变油墨喷出频率。

根据本实施方式，预先设定多个速度驱动方案，通过比较阈值电压与加载电压，判断扭矩余量的有无，根据其判断结果可以有选择的切换速度驱动方案。通过切换该速度驱动方案，从而防止由于使用状态或环境的不同所造成的余量过大的情况，从而可以进行高性能的马达驱动。

<实施方式2>

实施方式1中，作为可以反馈控制的传送马达，以DC马达为对象，对应该扭矩余量而切换速度驱动方案的控制进行了说明，在本实施方式中，对给纸马达28，以由不进行反馈控制而进行开环控制的步进马达为对象，对速度驱动方案的切换控制进行说明。

步进马达也与DC马达相同，由于伴随马达的驱动的发热从而产生扭矩下降。步进马达的情况，一旦由于驱动扭矩的下降而导致扭矩余量不足，马达就不能够旋转，即产生所谓的掉转现象。因此，为确保步进马达的驱动有必要可靠地确保扭矩余量。

可是同时，步进马达中，也与DC马达一样，通常驱动时具有过剩地扭矩余量，但以开环控制的步进马达的情况，由于基于其驱动的信息没有被反馈，所以与实施方式1相同很难得到直接扭矩余量。本实施方式中利用先前所述的对DC马达所得到的扭矩余量，推测步进马达的扭矩余量，从而切换其速度驱动方案并进行控制。

记录装置中，实行通常的记录处理的情况，由于传送马达(DC马达)25与给纸马达(步进马达)28的使用频率大致相同，根据该使用频率的传送马达(DC马达)25与给纸马达(步进马达)28的发热与扭矩下降的关系被预先得到，由此，可以根据步进马达推定DC马达的速度方案的切换时刻、阈值条件从而进行控制。

需要传送速度与给纸速度同步的情况，传送马达25与给纸马达28中，以扭矩余量小的马达一侧的速度驱动方案的切换时刻为基准，使另一方的马达速度驱动方案的切换时刻保持同步(推定时刻)，同时不会由于变更速度驱动方案而导致动作的不一样，从而可以得到两马达的同步。

例如，传送马达(DC马达)25和给纸马达(步进马达)28的扭矩余量的大小关系根据情况不同而区分如下：

(1)步进马达的扭矩余量≥DC马达的扭矩余量

由于DC马达的扭矩余量成为激活条件，以该DC马达的速度驱动方案的切换时刻作为基准而求出，并将与此同步的时刻作为对于步进马达的速度驱动方案的切换时刻而进行推定，从而进行步进马达的速度驱动方案的切换，能确保两马达不过载的适度的扭矩余量，进而能进行高性能的动作。

(2)DC马达的扭矩余量＞步进马达的扭矩余量

步进马达的扭矩余量很难如上述那样求出，此时DC马达单体的速度驱动方案的切换的判断中所使用的阈值(第1阈值)，再考虑到步进马达的发热和扭矩的下降的关系，作为比DC单体时低的值的阈值(第2阈值)进行设定。基于该设定的第2阈值(推定值)求出DC马达的速度驱动方案的切换时刻，将与其同步的时刻作为切换步进马达的速度驱动方案的时刻进行推定，并由此对步进马达的速度驱动方案进行切换，能确保两马达不过载的适度的扭矩余量，进而能进行高性能的动作。

具体的处理流程如实施方式1的图7的流程所示，在步骤S701中高速驱动给纸马达(步进马达)28和传送马达(DC马达)25的速度驱动方案(相当于图4的402)被选择，在步骤S704中，在对应传送马达(DC马达)25的PWM值，而对传送马达(DC马达)25的速度驱动方案进行切换的情况下(S704-YES)，步骤S705中，给纸马达(步进马达)28的驱动方案也变更为低速驱动的速度驱动方案(相当于图4的401)即可。

将步骤S704的阈值电压与传送马达(DC马达)25的PWM值的大小关系进行比较，在上述的(1)的情况的比较中，设定DC马达单体的阈值电压，在(2)的情况的比较中，附加步进马达的特性，将比DC马达单体的阈值电压还低的阈值电压作为推测值进行设定。

如此，对于很难直接地推定扭矩余量的步进马达，通过利用由DC马达得到的PWM值、阈值(第1阈值)，从而使其对于以开环驱动的步进马达，使其没有过大的剩余扭矩余量，并能以优良的驱动效率工作。

另外，本实施方式的内容不仅限定于传送马达和给纸马达，与工作或扭矩有关联的其它的马达的组合也同样适用，成为对象的马达也不仅限定于步进马达。

另外，本实施方式中以被反馈控制的马达的驱动信息为基础，实施不进行反馈控制的马达的驱动方案的变更，但也可以容易地进行以该驱动信息为基础，对被反馈控制的其它的马达的驱动方案进行变更。这种情况，由于没有必要对于多个马达的余量进行捕捉，从而使其具有减轻软件处理的优点。

<实施方式3>

与实施方式1中所说明的选择预先被决定的速度驱动方案不同，这里对自主生成速度驱动方案的实施方式加以说明。图8的流程图中，根据初期设定的速度驱动方案进行记录工作(S803)，从工作时的加载电压(PWM值)算出扭矩余量(S804)。可以根据图7的步骤S704中被采用的加载电压与阈值电压的相对关系得到该扭矩余量。例如，由于图6的时刻t1，t2，t3中马达的驱动扭矩TFx(2)与机械系的负荷扭矩TLx(2)为相等的状态，所以与作为加载电压(PWM值)100％被加载的状态等价，这种情况下，不存在扭矩余量。

于是，步骤S805中，设定加速区，等速区，减速区，以确保适当的扭矩余量为原则变更速度驱动方案，只给予移动距离(位置)和最高速度，并根据其信息为基准可以生成速度驱动方案(加速度的条件或移动时间等的信息)。最高速度通过驱动马达的加载电压控制，并根据其与步骤S804得到的扭矩余量的关系，决定可以设定的最高速度。

另外，关于速度驱动方案的变更，求出通过步骤S803检测出的扭矩余量和被容许的扭矩余量(例如，如图5所示的Mf那样的不得不最低限度确保的扭矩余量(最小的马达输出扭矩-最大的负荷扭矩))的差、倍率等的系数，从而可以变更根据该系数被初期设定的速度驱动方案的最高速度或加速度。另外，作为使该检测出的扭矩余量(检测值)接近容许扭矩余量(目标值)的方法，还可以适用PID控制等的控制理论。

工作处理的继续过程中(S803～S806)，生成确保适当的余量的速度驱动方案，通过变更，可以实现充分地活用马达性能并具有优良驱动效率的控制。上述实施方式1中，说明了驱动速度下降的速度驱动方案的变更，但根据本实施方式，还可以根据容许的扭矩余量的关系，生成更高速的方案(例如，比图4的方案402更高速的方案)，从而可以进行更高速的控制的切换。此时，用新生成的高速驱动方案替换初期设定后的速度驱动方案，使记录开始时的初期动作的性能得到进一步提高。

另外，以上的实施方式中，虽然把从记录装置的记录头喷出的液滴作为油墨进行了说明，把油墨容器中收容的液体作为油墨也进行说明，但收容物并不仅限于油墨。例如，油墨容器中也可以收容用于提高记录图像的附着性和耐水性或用于提高图像品质而向记录媒体喷出的处理液之类的物质。

另外，以上的实施方式中，特别是在喷墨记录方式中，具有产生热能的机构(例如电热变换体或激光等)，该热能作为用于进行油墨喷出的能量被利用，通过由上述热能使油墨产生状态变化的方式，实现记录的高密度化和高精度化。

就其代表的结构和原理，最后采用例如美国专利第4723129号的专利的说明书和美国专利第4740796号的专利的说明书所记载的原理进行。该方式可适用于所谓的响应型、连续型中的任何一种，特别是对于响应型非常有效，其原因在于：在对应保持由液体的薄材或液路所配置的电热变换体上，通过施加至少一个对应记录信息而提供超越核沸腾的急速的温度上升的驱动信号，使电热变换体产生热能，从而在记录头的热作用面产生膜沸腾，进而能形成与该驱动信号一对一地对应的液体(油墨)内的气泡。

更理想的情况为：通过该气泡的成长和收缩，经由喷出用开口使液体(油墨)喷出，至少形成一个液滴。该驱动信号形成脉冲状后，及时并适度地进行气泡的成长和收缩，因此能实现响应良好的液体(油墨)的喷出，

作为该脉冲形状的驱动信号，如美国专利第4463359号的专利的说明书和美国专利第4345262号的专利的说明书所记载的信号即可适用。另外，如采用关于上述热作用面的温度上升的美国专利第4313124号发明的说明书中所记载的条件，能更好地进行记录。

另外，并不仅限于上述实施方式中所说明的与记录头一体地设置油墨容器的盒式记录头，也可以采用管式纪录头，其通过安装于装置的主体，实现与装置主体的电子连接和从装置主体的油墨供给，并能自如地进行交换。

另外，以上所说明的记录装置的结构中，最好能增加对于记录头的复原机构、预备机构等，以使记录动作得到进一步的稳定化。具体地讲，如对于记录头的覆盖机构、清理机构、加压或吸引机构、通过电子热变换体或其它的加热元件或它们的组合的预加热机构等。另外，通过具有不用与记录的其它的预喷出模式，对于稳定地进行记录也非常有效。

进而，记录装置的记录模式不仅限于黑白等的单一主色的记录模式，也可以是通过一体地构成记录头或多个记录头的组合，还可以是不同颜色的多色彩色、或通过配色而实现的真彩的装置。

以上所说明的实施方式中，是以油墨为液体为前提进行说明的，但对于在室温或室温以下固化的油墨，其如能在室温下软化或液化的，也能适用，或者通过在喷墨方式中普遍进行的温度控制而能在收到记录信号时，油墨成为液体即可，即对油墨自身在30～70度的范围内进行温度调整，使油墨的粘性保持在稳定喷出的范围内保持内。

另外，利用油墨从固态到液态的状态变化的能量，能主动地防止由热能引起的温度上升，或能防止油墨的蒸发，因而也可以采用在放置状态固化而在加热后能液化的油墨。或者具有以下性质之一的油墨也可以适用于本发明：通过响应记录信号而进行的热能传递而液化，并能喷出液体的油墨；到达记录媒体时已开始固化的那样的在热能传递的作用下才开始液化的性质的油墨。

另外，本发明的目的显然是通过以下方式进行：将记录实现上述实施方式的功能的软件的程序代码的记忆媒体供给至系统或装置，其系统或装置的计算机(CPU或MPU)读出并执行储存于记忆媒体的程序代码。

此时，从记忆媒体读出的程序代码自身所实现的上述实施方式的机能，记忆该程序代码的记忆媒体为本发明的构成部分之一。

作为用于提供程序代码的记忆媒体，如可采用软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、磁带、不挥发性内存卡、ROM等。

不仅包括通过执行计算机所读出的程序代码，实现上述实施方式的机能的方式，显然还包括以下方式：基于上述程序代码的指示，使计算机上所工作的OS(操作系统)等进行实际处理的一部分，通过该处理来实现上述实施方式的机能。

进而，还包括以下方式：从记忆媒体读出的程序代码写入插入计算机的机能扩张卡或与计算机相连接的机能扩张单元中所带的内存中后，基于该程序代码的指示，上述扩张卡或机能扩张单元中所具有的CPU等进行实际的处理的一部分，通过该处理实现上述实施方式的机能。

本发明适用于上述记忆媒体时，该记忆媒体中，储存上述流程(如图7和图8所示)所对应的程序代码。

如上所述的那样，根据本发明，能通过比较阈值电压和施加电压(PWM值)的比较，判断扭矩余量的有无，再基于上述判断结果有选择地进行速度驱动方案的变换。通过该速度驱动方案的变换，能防止由使用状态和环境的不同而引起的扭矩余量的过大，从而能通过高性能的马达驱动进行记录。

本发明不仅限于上述实施例，在不脱离本发明的思想和范围的情况下，能进行多种变形。

Claims (19)

1.一种记录装置，其采用记录头进行记录，其特征在于：用于对该记录装置的驱动进行反馈控制的记录控制装置具有：控制信息生成机构，该控制信息生成机构基于第1驱动方案，生成用于控制马达的驱动的控制信息；比较机构，该比较机构用于对上述控制信息和用于对于上述马达的驱动的过载进行判断的阈值进行比较；设定机构，该设定机构基于上述比较机构的比较结果，用第2方案代替第1方案并进行设定。

2.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：上述控制信息生成机构为补偿由检测机构所检测出的对于上述马达的反馈信息和上述第1驱动方案之间的偏差，更新上述控制信息。

3.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：上述控制信息包含用于驱动上述马达而被脉宽调制控制后的电压值。

4.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：上述设定机构在上述马达的过载解除或所预计解除的时刻，上述第2驱动方案被重新设定成为第1驱动方案。

5.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：具有储存作为预先生成的驱动方案的上述第1和第2驱动方案的储存机构，上述设定机构能对储存于该储存机构内的驱动方案进行选择和设定。

6.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：上述设定机构以上述第1驱动方案作为初期信息，基于上述比较机构的比较结果和许容扭矩余量，生成用于变更上述马达的驱动的上述第2驱动方案。

7.如权利要求6所述的记录装置，其特征在于：上述被许容的扭矩余量通过最小的马达输出扭矩和最大载荷扭矩的差而得出。

8.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：上述比较机构的比较结果为上述控制信息超过上述阈值时，上述设定机构设定作为用于驱动上述马达的驱动方案的与上述第1驱动方案相比较低速的驱动方案。

9.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：上述比较机构的比较结果为上述控制信息不超过上述阈值时，上述设定机构设定作为用于驱动上述马达的驱动方案的与上述第1驱动方案相比较高速的驱动方案。

10.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：对于第1马达和第2马达的控制，上述第2马达的扭矩余量≥上述第1马达的扭矩余量时，上述比较机构对上述第1马达所对应的控制信息和用于对于该第1马达的驱动的过载进行判断的第1阈值进行比较，上述设定机构基于上述比较机构的比较结果，设定使对于上述第1和第2马达的驱动的载荷变化的驱动方案。

11.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：对于第1马达和第2马达的控制，上述第2马达的扭矩余量＜上述第1马达的扭矩余量时，上述比较机构设定用于对于上述第1和第2马达的驱动的过载进行判断的第2阈值，对上述第1马达的控制信息和上述第2阈值进行比较，上述设定机构基于上述比较机构的比较结果，设定使对于上述第1和第2马达的驱动的载荷变化的驱动方案。

12.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：

对于第1马达和第2马达的控制，

上述第2马达的扭矩余量≥上述第1马达的扭矩余量时，上述比较机构对上述第1马达所对应的控制信息和用于对于该第1马达的驱动的过载进行判断的第1阈值进行比较，上述设定机构基于上述比较机构的比较结果，设定使对于上述第1和第2马达的驱动的载荷变化的驱动方案，

上述第2马达的扭矩余量＜上述第1马达的扭矩余量时，上述比较机构设定用于对于上述第1和第2马达的驱动的过载进行判断的第2阈值，对上述第1马达的控制信息和上述第2阈值进行比较，上述设定机构基于上述比较机构的比较结果，设定使对于上述第1和第2马达的驱动的载荷变化的驱动方案，

上述第2阈值满足上述第1阈值＞上述第2阈值的关系。

13.如权利要求10所述的记录装置，其特征在于：上述第1马达包含能进行反馈控制的DC马达。

14.如权利要求1所述的记录装置，其特征在于：还具有数据生成机构，该数据生成机构使搭载有记录头的滑架在记录媒体上扫描，将由外部机器送来的信息变换成与上述记录头的结构相符合的记录数据。

15.如权利要求14所述的记录装置，其特征在于：上述记录头为通过喷墨而进行记录的喷墨记录头。

16.如权利要求14所述的记录装置，其特征在于：上述记录头为利用热能而使油墨喷出的记录头，具有产生向油墨传递的热能的热能变换体。

17.一种控制方法，其作为基于反馈控制对采用记录头进行记录的记录装置的控制方法，其特征在于具有：控制信息生成步骤，该控制信息生成步骤中基于第1驱动方式生成用于控制马达的驱动的控制信息；比较步骤，该比较步骤中对上述控制信息和用于判断上述马达的驱动的过载的阈值进行比较；设定步骤，该设定步骤中基于上述比较步骤的比较处理结果，用第2驱动方案代替第1驱动方案进行设定。

18.一种记录装置，其采用记录头并采用多个马达进行记录，其特征在于：通过反馈控制对第1马达和通过开环控制对第2马达进行驱动的马达驱动装置，其具有控制信息生成机构，为驱动上述第1和第2马达，该控制信息生成机构基于对应上述各马达的第1驱动方案，生成对于各马达的控制信息；比较机构，该比较机构对上述第1马达的控制信息和对于该第1马达的驱动的过载进行判断的阈值进行比较；设定机构，该设定机构基于上述比较机构的比较结果，用由上述控制信息生成机构对应上述第1驱动方案所所生成的上述第1和第2马达的第2驱动方案分别代替上述第1方案并进行设定。

19.一种控制方法，其作为采用记录头并通过对第1马达进行反馈控制和对第2马达进行开环控制进行驱动而进行记录的记录装置的控制方法，其特征在于具有：控制信息生成步骤，该控制信息生成步骤中为驱动上述第1和第2马达，基于对应上述各马达的第1驱动方案，生成对于各马达的控制信息；比较步骤，该比较步骤中对上述第1马达的控制信息和对于该第1马达的驱动的过载进行判断的阈值进行比较；设定步骤，该设定中基于上述比较机构的比较结果，上述控制信息生成机构用对应上述第1和第2马达的第2驱动方案分别代替上述第1方案并进行设定。

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