JP2001219613A

JP2001219613A - モータ制御装置及び制御方法

Info

Publication number: JP2001219613A
Application number: JP2000032045A
Authority: JP
Inventors: Hirotomo Tanaka; 中啓友田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-14
Anticipated expiration: 2020-02-09
Also published as: JP3832174B2

Abstract

(57)【要約】【課題】モータ速度検出の分解能を大幅に向上させ、
常に高精度なモータ速度検出を行うことが可能な構成の
モータ制御装置及び制御方法を提供する。【解決手段】本発明に係るモータ制御装置及び方法
は、周期がモータ速度にそれぞれ比例し、一方と他方と
の位相差が約１／４周期である２つのパルス信号につい
て、上記各パルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下が
りエッジを区別して検出し、同一パルス信号の同一方向
エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞれ計測し、
上記パルスエッジ間の時間を用いて上記モータ速度への
変換を順次行うことにより、上記モータ速度を検出する
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ制御装置及
び制御方法に係り、特に、シリアルプリンタのキャリッ
ジを駆動するキャリッジモータ又は紙送りを行う紙送り
モータを制御するために使用するエンコーダから出力さ
れるパルス信号の立ち上がりタイミング及び立ち下がり
タイミングを選択的に採用することによりモータ速度を
検出するモータ制御装置及び制御方法に関する。また、
そのモータ制御方法を実行するコンピュータプログラム
を記録した記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】最初に、ＤＣモータ制御装置が用いられ
るインクジェットプリンタの概略構成及び制御方法につ
いて説明する。

【０００３】図９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。

【０００４】図９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に直流電流指令
値を払い出す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１
１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ＣＰ
Ｕ１６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、Ｉ
Ｆともいう。）１９と、ホストコンピュータ１８からＩ
Ｆ１９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とから構成されている。

【０００５】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モータで構成されている。

【０００６】図１０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。

【０００７】図１０に示すように、キャリッジ３は、タ
イミングベルト３１によりプーリ３０を介してキャリッ
ジモータ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
有する記録ヘッド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。

【０００８】また、キャリッジ３の非印字領域には、非
印字時に記録ヘッド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９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。

【０００９】ヘッド９のノズル開口列に目詰まりが生じ
た場合や、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。

【００１０】図１１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。

【００１１】図１１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
（４個）のフォトダイオード１１ｄと、信号処理回路１
１ｅと、２個のコンパレータ１１ｆA，１１ｆBとを有し
ている。

【００１２】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１
２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。

【００１３】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，Ｅ
ＮＣ−Ｂがエンコーダ１１の出力となる。

【００１４】図１２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。

【００１５】図１２（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ＥＮ
Ｃ−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１２
（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１２（ｂ）に示すように、パルスＥ
ＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅
れるようにエンコーダ４は構成されている。そして、上
記パルスの１周期Ｔは符号板１２のスリット間隔（例え
ば１／１８０インチ）に対応し、キャリッジ３が上記ス
リット間隔を移動する時間に等しい。

【００１６】一方、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコ
ーダ１３は符号板が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、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３の符
号板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
されるような構成となっている。

【００１７】図１３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。図１３を参照して、図９に示し
た紙検出センサ１５の位置について説明する。図１３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
によって紙送りが行われる。

【００１８】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に固定された記録ヘッド（図示せ
ず）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６
７Ｃにより駆動される排紙ローラ６８及び従動ローラ６
９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。

【００１９】次に、上述したインクジェットプリンタの
ＣＲモータ４を制御する従来のＤＣモータ制御装置であ
るＤＣユニット６の構成、及び、ＤＣユニット６による
制御方法について説明する。

【００２０】図１４は、ＤＣモータ制御装置であるＤＣ
ユニット６の構成を示したブロック図であり、図１５
は、従来のＤＣユニット６の速度演算部６ｄにおけるエ
ンコーダパルスエッジ検出条件を示したタイミングチャ
ートであり、図１６は、ＤＣユニット６により制御され
るＣＲモータ４のモータ電流及びモータ速度を示したグ
ラフである。

【００２１】図１４に示したＤＣユニット６は、位置演
算部６ａと、減算器６ｂと、目標速度演算部６ｃと、速
度演算部６ｄと、減算器６ｅと、比例要素６ｆと、積分
要素６ｇと、微分要素６ｈと、加算器６ｉと、Ｄ／Ａコ
ンバータ６ｊと、タイマ６ｋと、加速制御部６ｍとから
構成されている。

【００２２】位置演算部６ａは、エンコーダ１１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、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、キャリッジ３の位
置を演算する。この計数はＣＲモータ４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個のエッジが検出されると「−
１」を加算する。パルスＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂの各
々の周期は符号板１２のスリット間隔に等しく、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」は符号板１２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、計数値が「０」に対応するキャリッジ３の位
置からの移動量を求めることができる。このときエンコ
ーダ１１の解像度は符号板１２のスリットの間隔の１／
４となる。上記スリットの間隔を１／１８０インチとす
れば解像度は１／７２０インチとなる。

【００２３】減算器６ｂは、ＣＰＵ１６から送られてく
る目標位置と、位置演算部６ａによって求められたキャ
リッジ３の実際の位置との位置偏差を演算する。

【００２４】目標速度演算部６ｃは、減算器６ｂの出力
である位置偏差に基づいてキャリッジ３の目標速度を演
算する。この演算は位置偏差にゲイン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。

【００２５】速度演算部６ｄは、エンコーダ１１の出力
パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂに基づいてキャリッジ３
の速度を演算する。この速度は次のようにして求められ
る。

【００２６】速度演算を行うためには、先ず、エンコー
ダ１１の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂの立ち上が
りエッジ、立ち下がりエッジを検出する必要があるが、
従来の速度演算部６ｄにおけるパルスエッジ検出条件に
は、図１５（ａ）、（ｂ）に示す２通りのパターンがあ
る。

【００２７】図１５（ａ）に示す第１のパルスエッジ検
出条件においては、出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂ
のいずれか一方、例えば出力パルスＥＮＣ−Ａを用い、
その立ち上がりエッジのみを順次検出することにより、
符号板１２のスリット間隔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
ント値をＴとし（Ｔ＝Ｔ1，Ｔ2，．．．）、符号板１２
のスリット間隔をλとすればキャリッジの速度はλ／Ｔ
として順次求めることができる。

【００２８】図１５（ｂ）に示す第２のパルスエッジ検
出条件においては、出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂ
の双方を用い、両パルスの立ち上がりエッジ及び立ち下
がりエッジを順次検出することにより、符号板１２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、
同様にタイマカウンタによってカウントする。このカウ
ント値をＴとし（Ｔ＝Ｔ1，Ｔ2，．．．）、符号板１２
のスリット間隔をλとすればキャリッジの速度はλ／
（４Ｔ）として順次求めることができる。

【００２９】上記第１のパルスエッジ検出条件は、速度
検出の分解能が比較的低くても足りる場合に使用され、
上記第２のパルスエッジ検出条件は、速度検出の分解能
が比較的高い必要がある場合に使用される。

【００３０】減算器６ｅは、目標速度と、速度演算部６
ｄによって演算されたキャリッジ３の実際の速度との速
度偏差を演算する。

【００３１】比例要素６ｆは、上記速度偏差に定数Ｇｐ
を乗算し、乗算結果を出力する。積分要素６ｇは、速度
偏差に定数Ｇｉを乗じたものを積算する。微分要素６ｈ
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、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、エンコーダ１１
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。

【００３２】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。そして
加算結果、即ちＣＲモータ４の駆動電流が、Ｄ／Ａコン
バータ６ｊに送られてアナログ電流に変換される。この
アナログ電圧に基づいて、ドライバ５によりＣＲモータ
４が駆動される。

【００３３】また、タイマ６ｋ及び加速制御部６ｍは、
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、加速途中の定速
及び減速制御に用いられる。

【００３４】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。

【００３５】加速制御部６ｍは、上記タイマ割込信号を
受ける度ごとに所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を目標
電流値に積算し、積算結果、即ち加速時におけるＤＣモ
ータ４の目標電流値が、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに送られ
る。ＰＩＤ制御の場合と同様に、上記目標電流値はＤ／
Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換され、こ
のアナログ電流に基づいて、ドライバ５によりＣＲモー
タ４が駆動される。

【００３６】ドライバ５は、例えば４個のトランジスタ
を備えており、Ｄ／Ａコンバータ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（ａ）ＣＲモータ４を正転又は逆転させる運転モー
ド、（ｂ）回生ブレーキ運転モード（ショートブレーキ
運転モード、即ち、ＣＲモータの停止を維持するモー
ド）、（ｃ）ＣＲモータを停止させようとするモード、
を行わせることが可能な構成となっている。

【００３７】次に、図１６（ａ），（ｂ）を参照してＤ
Ｃユニット６の動作、即ち、従来のＤＣモータ制御方法
について説明する。

【００３８】ＣＲモータ４が停止しているときに、ＣＰ
Ｕ１６からＤＣユニット６へ、ＣＲモータ４を起動させ
る起動指令信号が送られると、加速制御部６ｍから起動
初期電流値Ｉ0がＤ／Ａコンバータ６ｊに送られる。こ
の起動初期電流値Ｉ0は、起動指令信号とともにＣＰＵ
１６から加速制御部６ｍに送られてくる。そしてこの電
流値Ｉ0は、Ｄ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電
圧に変換されてドライバ５に送られ、ドライバ５によっ
てＣＲモータ４が起動開始する（図１６（ａ），（ｂ）
参照）。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
期電流値Ｉ0に所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を積算
し、積算した電流値をＤ／Ａコンバータ６ｊに送る。す
ると、この積算した電流値は、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに
よってアナログ電流に変換されてドライバ５に送られ
る。そして、ＣＲモータ４に供給される電流の値が上記
積算した電流値となるように、ドライバ５によってＣＲ
モータが駆動されＣＲモータ４の速度は上昇する（図１
６（ｂ）参照）。このためＣＲモータ４に供給される電
流値は、図１６（ａ）に示すように階段状になる。尚、
このときＰＩＤ制御系も動作しているが、Ｄ／Ａコンバ
ータ６ｊは加速制御部６ｍの出力を選択して取込む。

【００３９】加速制御部６ｍの電流値の積算処理は、積
算した電流値が一定の電流値ＩSとなるまで行われる。
時刻ｔ1において積算した電流値が所定値ＩS となる
と、加速制御部６ｍは積算処理を停止し、Ｄ／Ａコンバ
ータ６ｊに一定の電流値ＩSを供給する。これによりＣ
Ｒモータ４に供給される電流の値が電流値ＩSとなるよ
うにドライバ５によって駆動される（図１６（ａ）参
照）。

【００４０】そして、ＣＲモータ４の速度がオーバーシ
ュートするのを防止するために、ＣＲモータ４が所定の
速度Ｖ1になると（時刻ｔ2参照）、ＣＲモータ４に供給
される電流を減小させるように加速制御部６ｍが制御す
る。このときＣＲモータ４の速度は更に上昇するが、Ｃ
Ｒモータ４の速度が所定の速度Ｖcに達すると（図１６
（ｂ）の時刻ｔ3参照）、Ｄ／Ａコンバータ６ｊが、Ｐ
ＩＤ制御系の出力、即ち加算器６ｉの出力を選択し、Ｐ
ＩＤ制御が行われる。

【００４１】即ち、目標位置と、エンコーダ１１の出力
から得られる実際の位置との位置偏差に基づいて目標速
度が演算され、この目標速度と、エンコーダ１１の出力
から得られる実際の速度との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、ＣＲモータ４の制御が行われる。
尚、上記比例、積分及び微分演算は、例えばエンコーダ
１１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ＤＣモータ４の速度は所望の
速度Ｖeとなるように制御される。尚、所定の速度Ｖc
は、所望の速度Ｖeの７０〜８０％の値であることが好
ましい。

【００４２】時刻ｔ4からＤＣモータ４は、所望の速度
となるからキャリッジ３も所望の一定の速度Ｖeとな
り、印字処理を行うことが可能となる。

【００４３】印字処理が終了し、キャリッジ３が目標位
置に近づくと（図１６（ｂ）の時刻ｔ5参照）、位置偏
差が小さくなるから目標速度も小さくなり、このため速
度偏差、即ち減算器６ｅの出力が負になり、ＤＣモータ
４の減速が行われ、時刻ｔ6に停止する。

【００４４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のモータ
制御装置であるＤＣユニット６の速度演算部６ｄにおけ
るエンコーダパルスエッジ検出条件には、以下のような
問題点があった。即ち、上記第１のパルスエッジ検出条
件では、キャリッジ３の速度が低い場合にモータ速度検
出の分解能が低すぎること、上記第２のパルスエッジ検
出条件では、各パルスのデューティ比のばらつきや両パ
ルス間の位相差のばらつきが発生することから、いずれ
のパルスエッジ検出条件によっても常に高精度なモータ
速度検出を行うことができないという問題点があった。
また、停止制御の際の低速度における位置決め精度が低
いという問題点もあった。

【００４５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、モータ速度検出の分解能を大幅に向上
させ、常に高精度なモータ速度検出を行うことが可能な
構成のモータ制御装置及び制御方法を提供することであ
る。

【００４６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るモータ制御
装置の基本的構成によれば、周期がモータ速度に比例す
る第１のパルス信号、及び、周期が上記モータ速度に比
例し、上記第１のパルス信号に対する位相差が約１／４
周期である第２のパルス信号を発生する信号発生手段
と、上記第１及び第２のパルス信号の立ち上がりエッジ
及び立ち下がりエッジを区別して検出するパルスエッジ
検出手段と、同一パルス信号の同一方向エッジごとのパ
ルスエッジ間の時間をそれぞれ計測する時間計測手段
と、上記時間計測手段により計測された時間を用いて上
記モータ速度への変換を順次行うことにより、上記モー
タ速度を検出する速度変換手段とを備えたことを特徴と
し、この構成により、モータ速度検出の分解能を大幅に
向上させ、常に高精度なモータ速度検出を行うことが可
能となる。

【００４７】本発明に係るモータ制御装置の実用的構成
によれば、周期がモータ速度に比例する第１のパルス信
号、及び、周期が上記モータ速度に比例し、上記第１の
パルス信号に対する位相差が約１／４周期である第２の
パルス信号を発生する信号発生手段と、同一パルス信号
の同一方向エッジごとにパルスエッジを区別して検出す
る検出条件を含む複数の検出条件を記憶し、所定条件に
応じて上記検出条件のいずれかを出力する検出条件記憶
手段と、上記検出条件記憶手段から出力された上記検出
条件が設定される検出条件設定手段と、上記検出条件設
定手段に設定された上記検出条件に従い、上記第１及び
第２のパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエ
ッジの一部又は全部を検出するパルスエッジ検出手段
と、上記パルスエッジ検出手段により検出されたパルス
エッジ間の時間をそれぞれ計測する時間計測手段と、上
記時間計測手段により計測された時間を用いて上記モー
タ速度への変換を順次行うことにより、上記モータ速度
を検出する速度変換手段とを備えたことを特徴とし、こ
の構成により、複数のエンコーダパルスエッジ検出条件
を適当に組み合わせて用いると、より効率的で高精度な
モータ速度検出を行うことが可能となる。

【００４８】上記所定条件は、上記モータ速度、上記第
１若しくは第２のパルス信号の周期数、又は、上記モー
タの駆動量であるものとするとよい。

【００４９】上記時間計測手段は、少なくとも４つのパ
ルスエッジ間の時間をそれぞれ同時に並行して計測可能
なものとするとよい。

【００５０】上記時間計測手段は、上記パルスエッジ検
出手段が同一パルス信号の同一方向エッジごとにパルス
エッジを区別して検出する場合には、同一パルス信号の
同一方向エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞれ
計測するものとするとよい。

【００５１】上記検出条件記憶手段、上記検出条件設定
手段は、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はＡＳＩＣのいずれ
かにより構成されているものとするとよい。

【００５２】上記速度変換手段は、上記パルスエッジ間
に対応する距離を上記時間で除算することにより上記モ
ータ速度への変換を行うものとするとよい。

【００５３】上記モータの駆動対象の目標停止位置を示
すパルスエッジである目標エッジより所定数前のパルス
エッジから上記目標エッジまでの各パルスエッジごとに
設定された比較対象値を記憶する比較対象値記憶手段
と、上記所定数前のパルスエッジから上記目標エッジま
での各パルスエッジにおいて、上記比較対象値と上記モ
ータ速度とを比較し、上記モータ速度が上記比較対象値
以上の値である場合に、上記モータの停止を指令するモ
ータ停止制御手段とをさらに備えたものとするとよい。

【００５４】上記比較対象値記憶手段は、ＰＲＯＭ、Ｅ
ＥＰＲＯＭ又はＡＳＩＣのいずれかにより構成されてい
るものであり、上記モータ停止制御手段は、ＣＰＵによ
り構成されているものとするとよい。

【００５５】上記パルスエッジ検出手段、上記時間計測
手段、上記速度変換手段は、ＣＰＵにより構成されてい
るものとするとよい。

【００５６】上記信号発生手段は、エンコーダにより構
成されているものとするとよい。

【００５７】本発明に係るモータ制御方法によれば、要
するに、周期がモータ速度にそれぞれ比例し、一方と他
方との位相差が約１／４周期である２つのパルス信号に
ついて、上記各パルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち
下がりエッジを区別して検出し、同一パルス信号の同一
方向エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞれ計測
し、上記パルスエッジ間の時間を用いて上記モータ速度
への変換を順次行うことにより、上記モータ速度を検出
することを特徴とする。

【００５８】本発明に係るモータ制御方法の基本的構成
によれば、周期がモータ速度に比例する第１のパルス信
号、及び、周期が上記モータ速度に比例し、上記第１の
パルス信号に対する位相差が約１／４周期である第２の
パルス信号を発生する第１の過程と、上記第１及び第２
のパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジ
を区別して検出する第２の過程と、同一パルス信号の同
一方向エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞれ計
測する第３の過程と、計測された時間を用いて上記モー
タ速度への変換を順次行うことにより、上記モータ速度
を検出する第４の過程とを備えたことを特徴とし、この
構成により、モータ速度検出の分解能を大幅に向上さ
せ、常に高精度なモータ速度検出を行うことが可能とな
る。

【００５９】上記第４の過程は、上記パルスエッジ間に
対応する距離を上記時間で除算することにより上記モー
タ速度への変換を行うものとするとよい。

【００６０】上記モータの駆動対象の目標停止位置を示
すパルスエッジである目標エッジより所定数前のパルス
エッジから上記目標エッジまでの各パルスエッジにおい
て、上記所定数前のパルスエッジから上記目標エッジま
での各パルスエッジごとに設定された比較対象値と上記
モータ速度とを比較し、上記モータ速度が上記比較対象
値以上の値である場合に、上記モータの停止を指令する
第５の過程をさらに備えたものとするとよい。

【００６１】本発明に係るモータ制御方法の実用的構成
によれば、周期がモータ速度に比例する第１のパルス信
号、及び、周期が上記モータ速度に比例し、上記第１の
パルス信号に対する位相差が約１／４周期である第２の
パルス信号を発生する第１の過程と、同一パルス信号の
同一方向エッジごとにパルスエッジを区別して検出する
検出条件を含む複数の検出条件の中から、所定条件に応
じて、いずれかを選択する第２の過程と、選択された上
記検出条件に従い、上記第１及び第２のパルス信号の立
ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの一部又は全部を
検出する第３の過程と、検出されたパルスエッジ間の時
間をそれぞれ計測する第４の過程と、計測された時間を
用いて上記モータ速度への変換を順次行うことにより、
上記モータ速度を検出する第５の過程とを備えたことを
特徴とし、この構成により、複数のエンコーダパルスエ
ッジ検出条件を適当に組み合わせて用いると、より効率
的で高精度なモータ速度検出を行うことが可能となる。

【００６２】上記所定条件は、上記モータ速度、上記第
１若しくは第２のパルス信号の周期数、又は、上記モー
タの駆動量であるものとするとよい。

【００６３】上記第３の過程において同一パルス信号の
同一方向エッジごとにパルスエッジを区別して検出する
場合には、上記第４の過程は、同一パルス信号の同一方
向エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞれ計測す
るものとするとよい。

【００６４】上記第５の過程は、上記パルスエッジ間に
対応する距離を上記時間で除算することにより上記モー
タ速度への変換を行うものとするとよい。

【００６５】上記モータの駆動対象の目標停止位置を示
すパルスエッジである目標エッジより所定数前のパルス
エッジから上記目標エッジまでの各パルスエッジにおい
て、上記所定数前のパルスエッジから上記目標エッジま
での各パルスエッジごとに設定された比較対象値と上記
モータ速度とを比較し、上記モータ速度が上記比較対象
値以上の値である場合に、上記モータの停止を指令する
第６の過程をさらに備えたものとするとよい。

【００６６】上記パルス信号は、エンコーダにより発生
させられるものとするとよい。

【００６７】上記本発明に係るモータ制御装置及び制御
方法において、上記エンコーダは、シリアルプリンタの
キャリッジに固定されたリニア式エンコーダであるもの
とし、上記モータは、上記キャリッジを駆動するキャリ
ッジモータであるものとするとよい。

【００６８】又は、上記エンコーダは、シリアルプリン
タの紙送りモータ用ロータリ式エンコーダであるものと
し、上記モータは、上記シリアルプリンタの紙送りを行
う紙送りモータであるものとするとよい。

【００６９】本発明に係るコンピュータプログラムの記
録媒体によれば、上記本発明に係るモータ制御方法のい
ずれかをコンピュータシステムにおいて実行するコンピ
ュータプログラムが記録されたことを特徴とする。

【００７０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るモータ制御装
置及び制御方法並びにそのモータ制御方法を実行するコ
ンピュータプログラムを記録した記録媒体の実施の一形
態について、図面を参照しながら説明する。

【００７１】図１は、本発明に係るモータ制御装置であ
るＤＣユニット６の速度演算部６ｄの構成を示したブロ
ック図であり、図２は、本発明に係るモータ制御装置で
あるＤＣユニット６の速度演算部６ｄにおけるエンコー
ダパルスエッジ検出条件を示したタイミングチャートで
ある。尚、ＤＣユニット６全体の構成は、図１４に示し
たブロック図の構成と同様のものであり、インクジェッ
トプリンタ全体の概略構成は、図９に示したブロック図
の構成と同様のものである。

【００７２】図１に示した本発明に係るモータ制御装置
における速度演算部６ｄは、エンコーダ１１から入力さ
れるエンコーダパルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂのパルス
エッジを、設定されたパルスエッジ検出条件に従って検
出し出力するパルスエッジ検出部６ｄａと、パルスエッ
ジ検出部６ｄａにおけるパルスエッジ検出条件が設定さ
れる検出条件設定部６ｄｂと、検出条件設定部６ｄｂに
設定する１通り以上のパルスエッジ検出条件を記憶し、
モータ速度に応じたパルスエッジ検出条件を検出条件設
定部６ｄｂに出力して設定する検出条件記憶部６ｄｃ
と、設定されたパルスエッジ検出条件に従ってパルスエ
ッジ検出部６ｄａにより順次検出され出力されるパルス
エッジ間の時間を計測するタイマカウンタ６ｄｄと、設
定されたパルスエッジ検出条件におけるパルスエッジ間
に対応する距離とタイマカウンタ６ｄｄにより計測され
る時間とを用いた演算により、モータ速度への変換を行
う速度変換部６ｄｅとから構成されている。

【００７３】本発明に係るモータ制御装置及び制御方法
の最大の特徴は、エンコーダ１１から入力される２つの
エンコーダパルスＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂの立ち上が
りエッジ及び立ち下がりエッジを同一エンコーダパルス
（同一チャネルのエンコーダパルス）の同一方向エッジ
ごとに区別して検出し、かつ、同一エンコーダパルスの
同一方向エッジごとにパルスエッジ間の時間の計測を行
い、同一エンコーダパルスの同一方向エッジごとのパル
スエッジ間に対応する距離とそれらのパルスエッジ間の
時間とを用いてモータ速度への変換を行う点にある。即
ち、図２（ａ）のタイミングチャートに示すように、エ
ンコーダパルスＥＮＣ−Ａの一の立ち上がりエッジから
エンコーダパルスＥＮＣ−Ａの直後の後続の立ち上がり
エッジまでの時間Ｔ1，エンコーダパルスＥＮＣ−Ｂの
一の立ち上がりエッジからエンコーダパルスＥＮＣ−Ｂ
の直後の後続の立ち上がりエッジまでの時間Ｔ2，エン
コーダパルスＥＮＣ−Ａの一の立ち下がりエッジからエ
ンコーダパルスＥＮＣ−Ａの直後の後続の立ち下がりエ
ッジまでの時間Ｔ3，エンコーダパルスＥＮＣ−Ｂの一
の立ち下がりエッジからエンコーダパルスＥＮＣ−Ｂの
直後の後続の立ち下がりエッジまでの時間Ｔ4，以下同
様のパルスエッジ間の時間を、時刻ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ
4，．．．のタイミングで順次計測し、同一エンコーダ
パルスの同一方向エッジごとのパルスエッジ間に対応す
る距離とそれらのパルスエッジ間の時間とを用いてモー
タ速度への変換を行うものである。

【００７４】図２（ｂ）、図２（ｃ）に示したタイミン
グチャートは、図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示した従
来のＤＣユニット６の速度演算部６ｄにおけるエンコー
ダパルスエッジ検出条件を示したタイミングチャートと
同様のものである。

【００７５】本発明に係るモータ制御装置及び制御方法
により図２（ａ）に示したエンコーダパルスエッジ検出
条件でエンコーダパルスエッジを検出してエンコーダパ
ルス１周期分の時間計測を行い、モータ速度への変換を
行うと、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示したエンコーダパ
ルスエッジ検出条件でエンコーダパルスエッジを検出し
て時間計測を行い、モータ速度への変換を行う場合の問
題点を解消することができる。

【００７６】図２（ｂ）に示したエンコーダパルスエッ
ジ検出条件の場合、一方のエンコーダパルスの１周期毎
のタイミングでエンコーダパルスエッジを検出してエン
コーダパルス１周期分の時間計測を行うので、特にモー
タ速度が低速の場合にはモータ速度検出の分解能が低す
ぎるという問題点があった。これに対し、図２（ａ）に
示したエンコーダパルスエッジ検出条件の場合、総ての
エンコーダパルスエッジを同一エンコーダパルスの同一
方向エッジごとに区別して検出し、かつ、同一エンコー
ダパルスの同一方向エッジごとにエンコーダパルス１周
期分の時間計測を行うので、モータ速度検出の頻度が４
倍になり、モータ速度検出の分解能を大幅に向上させる
ことができる。

【００７７】また、図２（ｃ）に示したエンコーダパル
スエッジ検出条件の場合、総てのエンコーダパルスエッ
ジを検出して時間計測を行っているが、一方のエンコー
ダパルスの一のエッジから他方のエンコーダパルスの直
後の後続のエッジまでの時間をエンコーダパルス１／４
周期分の時間として時間計測を行っている。従って、各
エンコーダパルスのデューティ比や両エンコーダパルス
の位相差が変動すると、いずれかのエンコーダパルス１
／４周期分の時間を正確に計測したことにはならず、常
に高精度なモータ速度検出を行うことができないという
問題点があった。これに対し、図２（ａ）に示したエン
コーダパルスエッジ検出条件の場合、総てのエンコーダ
パルスエッジを同一エンコーダパルスの同一方向エッジ
ごとに区別して検出し、かつ、同一エンコーダパルスの
同一方向エッジごとにパルスエッジを検出した側のエン
コーダパルス１周期分の時間計測を行っている。このよ
うに計測されたエンコーダパルスの１周期の長さは、常
にその時点のモータ速度に正確に比例しており、各エン
コーダパルスのデューティ比や両エンコーダパルス間の
位相差が変動しても影響を受けることがないので、エン
コーダパルス１周期に対応する距離とエンコーダパルス
１周期の時間とから、常に高精度なモータ速度検出を行
うことが可能となる。

【００７８】以上より、本発明に係るモータ制御装置及
び制御方法により図２（ａ）に示したエンコーダパルス
エッジ検出条件でエンコーダパルスエッジを検出してエ
ンコーダパルス１周期分の時間計測を行い、モータ速度
への変換を行うと、従来の問題点を解決して常に高精度
なモータ速度検出を行うことが可能となる。

【００７９】しかし、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示した
エンコーダパルスエッジ検出条件でエンコーダパルスエ
ッジを検出して時間計測を行い、モータ速度への変換を
行うことが、常に不都合というわけではない。

【００８０】例えば、モータ速度が十分に高速である場
合には、図２（ｂ）に示したエンコーダパルスエッジ検
出条件でエンコーダパルスエッジを検出して時間計測を
行い、モータ速度への変換を行っても、十分なモータ速
度検出の分解能を得ることができる。また、ＣＰＵ等に
より構成される速度演算部６ｄの演算処理能力によって
は、図２（ａ）に示したエンコーダパルスエッジ検出条
件ではなく図２（ｂ）に示したエンコーダパルスエッジ
検出条件の方が都合がよい場合もあり得る。また、多少
の誤差があっても、速度情報が無いよりはよい。

【００８１】従って、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２
（ｃ）に示したエンコーダパルスエッジ検出条件を適当
に組み合わせて用いることにより、より効率的で高精度
なモータ速度検出を行うことが可能となる。

【００８２】そこで、図１に示した本発明に係るモータ
制御装置であるＤＣユニット６の速度演算部６ｄは、図
２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示したエンコーダ
パルスエッジ検出条件を組み合わせて用いることを可能
とした構成となっている。以下、その動作について説明
する。

【００８３】検出条件記憶部６ｄｃには、例えば、上述
の図２に示した３通りのエンコーダパルスエッジ検出条
件が記憶されており、所定条件に応じたエンコーダパル
スエッジ検出条件が検出条件設定部６ｄｂ及び速度変換
部６ｄｅに出力されるようになっている。エンコーダパ
ルスエッジ検出条件を選択的に出力するための所定条件
は、後述するようにここでは、エンコーダパルスから変
換されたモータ速度の値、又は、エンコーダパルスの周
期数としている。あるいは、モータの駆動量、即ち、モ
ータの駆動対象の移動距離とすることもできる。

【００８４】検出条件設定部６ｄｂには、上述のよう
に、エンコーダパルスから変換されたモータ速度に応じ
たエンコーダパルスエッジ検出条件が検出条件記憶部６
ｄｃから入力され、設定されるようになっている。例え
ば、モータが停止状態から動作を開始したときの最初の
１周期又は数周期だけは図２（ｃ）に示したエンコーダ
パルスエッジ検出条件を設定し、その後、モータ速度が
所定値未満のときは図２（ａ）に示したエンコーダパル
スエッジ検出条件を設定し、モータ速度が所定値以上の
ときは図２（ｂ）に示したエンコーダパルスエッジ検出
条件を設定するようにする。

【００８５】パルスエッジ検出部６ｄａは、エンコーダ
１１から入力されるエンコーダパルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮ
Ｃ−Ｂのパルスエッジを、設定されたパルスエッジ検出
条件に従って検出し、検出したパルスエッジをタイマカ
ウンタ６ｄｄに対し順次出力する。ここで、図２（ｃ）
に示したエンコーダパルスエッジ検出条件が設定されて
いる場合には、パルスエッジ検出部６ｄａはパルスエッ
ジを特に区別することなく同一種類のものとして順次出
力するが、図２（ａ）に示したエンコーダパルスエッジ
検出条件が設定されている場合には、パルスエッジ検出
部６ｄａはエンコーダパルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエ
ッジ、立ち下がりエッジ、エンコーダパルスＥＮＣ−Ｂ
の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジをそれぞれ識別
できるようにして出力する。また、図２（ｂ）に示した
エンコーダパルスエッジ検出条件が設定されている場合
には、パルスエッジ検出部６ｄａはエンコーダパルスＥ
ＮＣ−Ａの立ち上がりエッジのみを他のパルスエッジと
識別できるようにして出力する。

【００８６】タイマカウンタ６ｄｄは、パルスエッジ検
出部６ｄａから出力されたパルスエッジ間の時間を計測
する。但し、パルスエッジ検出部６ｄａから出力される
パルスエッジが複数種類の識別可能なものである場合に
は、パルスエッジの種類ごとにエッジ間の時間を計測す
る。即ち、同一方向のパルスエッジ間の時間をそれぞれ
計測する。従って、図２（ａ）に示したエンコーダパル
スエッジ検出条件が設定されている場合に、同一エンコ
ーダパルスの同一方向エッジごとにパルスエッジ間の時
間の計測をそれぞれ行うことができるように、タイマカ
ウンタ６ｄｄは、少なくとも４つのパルスエッジ間の時
間をそれぞれ同時に並行して計測可能なものとなってい
る。

【００８７】タイマカウンタ６ｄｄは、計測したパルス
エッジ間の時間を順次出力する。但し、パルスエッジの
種類ごとにエッジ間の時間を計測した場合であっても、
出力する際にはそれらを識別可能なものとして出力する
必要はなく、特に区別することなく順次出力するだけで
足りる。

【００８８】速度変換部６ｄｅは、設定されたパルスエ
ッジ検出条件におけるパルスエッジ間に対応する距離と
タイマカウンタ６ｄｄにより計測される時間とを用いた
演算により、モータ速度への変換を行う。

【００８９】図２（ａ）、図２（ｂ）に示すパルスエッ
ジ検出条件が設定されている場合には、タイマカウンタ
６ｄｄにより計測されたパルスエッジ間の時間、即ち、
タイマカウンタ６ｄｄのカウント値をＴ（Ｔ＝Ｔ1，Ｔ
2，．．．）、エンコーダ１１の符号板１２のスリット
間隔をλとすると、設定されたパルスエッジ検出条件に
おけるパルスエッジ間に対応する距離はλであるので、
演算Ｖ＝λ／Ｔを順次行うことにより、モータ速度Ｖへ
の変換を行うことができる。

【００９０】図２（ｃ）に示すパルスエッジ検出条件が
設定されている場合には、設定されたパルスエッジ検出
条件におけるパルスエッジ間に対応する距離はλ／４で
あるので、演算Ｖ＝λ／（４Ｔ）を順次行うことによ
り、モータ速度Ｖへの変換を行うことができる。

【００９１】上述した速度演算部６ｄの具体的な一構成
例として、例えば、パルスエッジ検出部６ｄａ、タイマ
カウンタ６ｄｄ、速度変換部６ｄｅはＣＰＵで構成し、
検出条件設定部６ｄｂはＣＰＵ、ＲＡＭ又はＡＳＩＣで
構成し、検出条件記憶部６ｄｃはＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯ
Ｍ又はＡＳＩＣで構成することができる。

【００９２】図３は、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すパ
ルスエッジ検出条件の設定切換速度を示したグラフであ
る。

【００９３】図３のグラフに示すように、モータの目標
速度の変動が比較的小さく、かつ、モータの目標速度が
十分に高速である期間ＴXには、上述したように、図２
（ｂ）に示すパルスエッジ検出条件でも、十分なモータ
速度検出の分解能を得ることができ、速度演算部６ｄの
演算処理能力に対する余裕を確保することができる。そ
こで、この期間ＴXは、図２（ｂ）に示すパルスエッジ
検出条件を設定するとよい。

【００９４】一方、モータの目標速度の変動が比較的大
きく、かつ、モータの目標速度が比較的低速であり、各
エンコーダパルスのデューティ比や両エンコーダパルス
間の位相差が変動しやすい期間ＴYには、高精度なモー
タ速度検出を行うことが必要とされるので、図２（ａ）
に示すパルスエッジ検出条件を設定するとよい。

【００９５】他方、モータの目標速度の変動が比較的小
さくても、モータの目標速度が低速である期間ＴY’に
は、高精度なモータ速度検出を行うことが必要とされる
ので、図２（ｂ）に示すパルスエッジ検出条件ではなく
図２（ａ）に示すパルスエッジ検出条件を設定するとよ
い。

【００９６】通常、モータの駆動対象の移動距離が長い
ほどモータの目標速度は高速になるので、移動距離と目
標速度との関係が予め明らかになっているときは、移動
距離に応じて期間ＴX及びＴYの制御を予め設定し、ある
いは、期間ＴY’の制御を予め設定することができる。

【００９７】また、上記パルスエッジ検出条件の設定切
換は、パルスエッジ検出部６ｄａ、タイマカウンタ６ｄ
ｄ、速度変換部６ｄｅ、検出条件設定部６ｄｂの一部又
は全部を構成するＣＰＵの演算処理能力に応じて行うよ
うにしてもよい。エンコーダパルスエッジの検出を行う
パルスエッジ検出部６ｄａは、フィルタ効果を有するも
のとしてもよい。

【００９８】次に、動作しているモータを減速させて停
止させる際の制御について説明する。モータを停止させ
る制御は、目標停止位置を示すエンコーダパルスの目標
エッジの手前でモータへの通電を切断することによりブ
レーキをかけてモータを停止させる。このとき、目標エ
ッジからどの程度手前でブレーキをかけるかは、予め実
験によりブレーキ特性を調べておき、その実験データに
基づいて決定する。

【００９９】図４は、ブレーキ時の速度（ｉｐｓ：inch
per second）と行きすぎ量（エッジ）との関係の一例
を表したグラフであり、図５は、ブレーキ時の速度測定
期間、ブレーキタイミング及び行きすぎ量（エッジ）を
示したタイミングチャートであり、図４，図５における
期間ＴP、ＴQ、ＴRは相互に対応している。

【０１００】図４のグラフは、図５のタイミングチャー
トの期間ＴKにおいて計測された速度と、パルスエッジ
ＥＤＧKでブレーキをかけたときの行きすぎ量との関係
を示したものである。図４のグラフに示されるように、
ブレーキ直前期間ＴKの速度が０．２ｉｐｓ以上０．２
５ｉｐｓ未満のときはちょうど目標区間ＴP内に停止し
ているが、速度が０．２５ｉｐｓ以上０．３ｉｐｓ未満
のときは１エッジに相当する距離だけ行きすぎ、速度が
０．３ｉｐｓ以上０．３５ｉｐｓ未満のときは２エッジ
に相当する距離だけ行きすぎることが分かる。即ち、図
４及び図５に示すように、ブレーキ直前期間ＴKの速度
が０．２ｉｐｓ以上０．２５ｉｐｓ未満のときは期間Ｔ
Pに対応する目標区間内に停止しているが、速度が０．
２５ｉｐｓ以上０．３ｉｐｓ未満のときは１エッジに相
当する距離だけ行きすぎて期間ＴQに対応する区間内に
停止し、速度が０．３ｉｐｓ以上０．３５ｉｐｓ未満の
ときは２エッジに相当する距離だけ行きすぎて期間ＴR
に対応する区間内に停止している。

【０１０１】以上のブレーキ特性実験データに基づくモ
ータ停止制御の一例について説明する。

【０１０２】図６は、モータ停止制御の一例を示したタ
イミングチャートであり、期間ＴYが減速制御期間、期
間ＴZが停止制御期間、パルスエッジＥＤＧ（ref-0）が
目標エッジ、パルスエッジＥＤＧ（ref-0）から直後の
後続のパルスエッジまでの期間に対応する区間が目標停
止位置である。

【０１０３】停止制御期間ＴZに入ると、モータへの通
電を切断してブレーキをかけるか否かの判断がパルスエ
ッジごとに行われる。パルスエッジＥＤＧ（ref-2）に
おいて速度が０．３ｉｐｓ以上であるときはこの時点で
モータへの通電を切断するが、０．３ｉｐｓ未満である
ときはモータへの通電を切断せずそのまま速度制御を継
続する。パルスエッジＥＤＧ（ref-1）において速度が
０．２５ｉｐｓ以上であるときはこの時点でモータへの
通電を切断するが、０．２５ｉｐｓ未満であるときはモ
ータへの通電を切断せずそのまま速度制御を継続する。
パルスエッジＥＤＧ（ref-1）においてモータへの通電
を切断しなかったときは目標エッジであるパルスエッジ
ＥＤＧ（ref-0）においてモータへの通電を切断し、モ
ータ停止制御を終了する。

【０１０４】尚、この例では、期間ＴZに入る時点、即
ち、パルスエッジＥＤＧ（ref-4）の時点でモータ速度
が０．３５ｉｐｓ未満になるように期間ＴYにおける減
速制御を行うこととしているが、パルスエッジＥＤＧ
（ref-3）の時点でモータ速度が０．３５ｉｐｓ以上で
あるときはこの時点でモータへの通電を切断するように
保護動作制御を行うようにしている。

【０１０５】以上のようなモータ停止制御は、例えば、
目標停止位置と、速度演算部６ｄの出力である検出速度
Ｖと、停止制御期間ＴZの各パルスエッジにおける比較
対象速度とをＣＰＵに入力し、その比較判断結果を示す
ＣＰＵの出力信号をＤ／Ａコンバータ６ｊに入力するこ
とにより行うことができる。停止制御期間ＴZの各パル
スエッジにおける比較対象速度は、例えばＰＲＯＭ、Ｅ
ＥＰＲＯＭ又はＡＳＩＣに記憶保持しておくことができ
る。

【０１０６】以上の説明におけるエンコーダは、キャリ
ッジ３に固定されたリニア式エンコーダ１１として説明
したが、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３と
してもよい。従って、以上の説明におけるモータは、キ
ャリッジ３を駆動するキャリッジモータ４、又は、紙送
りを行う紙送りモータ１とすることができる。

【０１０７】図７は、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が記録された記録媒体及
びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外
観構成を示した説明図、図８は、図７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。図７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（Cath
ode 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とから構成され
ている。図８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 Acc
ess 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
ータプログラムが記録された記録媒体は、このコンピュ
ータシステム７０で使用される。記録媒体としては、例
えば、フレキシブルディスク８１，ＣＤ−ＲＯＭ（Read
Only Memory）８２が用いられるが、その他、ＭＯ（Ma
gneto 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。

【０１０８】

【発明の効果】本発明に係るモータ制御装置の基本的構
成によれば、周期がモータ速度に比例する第１のパルス
信号、及び、周期が上記モータ速度に比例し、上記第１
のパルス信号に対する位相差が約１／４周期である第２
のパルス信号を発生する信号発生手段と、上記第１及び
第２のパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエ
ッジを区別して検出するパルスエッジ検出手段と、同一
パルス信号の同一方向エッジごとのパルスエッジ間の時
間をそれぞれ計測する時間計測手段と、上記時間計測手
段により計測された時間を用いて上記モータ速度への変
換を順次行うことにより、上記モータ速度を検出する速
度変換手段とを備えたので、モータ速度検出の分解能を
大幅に向上させ、常に高精度なモータ速度検出を行うこ
とが可能となる。

【０１０９】本発明に係るモータ制御装置の実用的構成
によれば、周期がモータ速度に比例する第１のパルス信
号、及び、周期が上記モータ速度に比例し、上記第１の
パルス信号に対する位相差が約１／４周期である第２の
パルス信号を発生する信号発生手段と、同一パルス信号
の同一方向エッジごとにパルスエッジを区別して検出す
る検出条件を含む複数の検出条件を記憶し、所定条件に
応じて上記検出条件のいずれかを出力する検出条件記憶
手段と、上記検出条件記憶手段から出力された上記検出
条件が設定される検出条件設定手段と、上記検出条件設
定手段に設定された上記検出条件に従い、上記第１及び
第２のパルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエ
ッジの一部又は全部を検出するパルスエッジ検出手段
と、上記パルスエッジ検出手段により検出されたパルス
エッジ間の時間をそれぞれ計測する時間計測手段と、上
記時間計測手段により計測された時間を用いて上記モー
タ速度への変換を順次行うことにより、上記モータ速度
を検出する速度変換手段とを備えたので、複数のエンコ
ーダパルスエッジ検出条件を適当に組み合わせて用いる
と、より効率的で高精度なモータ速度検出を行うことが
可能となる。

【０１１０】本発明に係るモータ制御方法によれば、要
するに、周期がモータ速度にそれぞれ比例し、一方と他
方との位相差が約１／４周期である２つのパルス信号に
ついて、上記各パルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち
下がりエッジを区別して検出し、同一パルス信号の同一
方向エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞれ計測
し、上記パルスエッジ間の時間を用いて上記モータ速度
への変換を順次行うことにより、上記モータ速度を検出
することとしたので、モータ速度検出の分解能を大幅に
向上させ、常に高精度なモータ速度検出を行うことが可
能となる。

【０１１１】本発明に係るモータ制御方法の実用的構成
によれば、周期がモータ速度に比例する第１のパルス信
号、及び、周期が上記モータ速度に比例し、上記第１の
パルス信号に対する位相差が約１／４周期である第２の
パルス信号を発生する第１の過程と、同一パルス信号の
同一方向エッジごとにパルスエッジを区別して検出する
検出条件を含む複数の検出条件の中から、所定条件に応
じて、いずれかを選択する第２の過程と、選択された上
記検出条件に従い、上記第１及び第２のパルス信号の立
ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの一部又は全部を
検出する第３の過程と、検出されたパルスエッジ間の時
間をそれぞれ計測する第４の過程と、計測された時間を
用いて上記モータ速度への変換を順次行うことにより、
上記モータ速度を検出する第５の過程とを備えたので、
複数のエンコーダパルスエッジ検出条件を適当に組み合
わせて用いると、より効率的で高精度なモータ速度検出
を行うことが可能となる。

【０１１２】また、本発明に係るモータ制御装置及び制
御方法によれば、低速度における正確な速度検出のみな
らず、正確な位置決め精度をも実現することができる。

【０１１３】本発明に係るコンピュータプログラムの記
録媒体によれば、上記本発明に係るモータ制御方法のい
ずれかをコンピュータシステムにおいて実行するコンピ
ュータプログラムが記録されたものとしたので、モータ
制御に使用することにより、上記本発明に係るモータ制
御方法の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るモータ制御装置であるＤＣユニッ
ト６の速度演算部６ｄの構成を示したブロック図。

【図２】本発明に係るモータ制御装置であるＤＣユニッ
ト６の速度演算部６ｄにおけるエンコーダパルスエッジ
検出条件を示したタイミングチャート。

【図３】図２（ａ）、（ｂ）に示すパルスエッジ検出条
件の設定切換速度を示したグラフ。

【図４】ブレーキ時の速度と行きすぎ量との関係の一例
を表したグラフ。

【図５】ブレーキ時の速度測定期間、ブレーキタイミン
グ及び行きすぎ量を示したタイミングチャート。

【図６】モータ停止制御の一例を示したタイミングチャ
ート。

【図７】本発明に係るモータ制御方法を実行するプログ
ラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用され
るコンピュータシステムの外観構成を示した説明図。

【図８】図７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。

【図９】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１０】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１１】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１２】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１３】給紙及び紙検出に関連する部分を示した透視
図。

【図１４】ＤＣモータ制御装置であるＤＣユニット６の
構成を示したブロック図。

【図１５】従来のＤＣユニット６の速度演算部６ｄにお
けるエンコーダパルスエッジ検出条件を示したタイミン
グチャート。

【図１６】ＤＣユニット６により制御されるＣＲモータ
４のモータ電流及びモータ速度を示したグラフ。

【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）６ＤＣ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６ｄａパルスエッジ検出部６ｄｂ検出条件設定部６ｄｃ検出条件記憶部６ｄｄタイマカウンタ６ｄｅ速度変換部６ｅ減算器６ｆ比例要素６ｇ積分要素６ｈ微分要素６ｊＤ／Ａコンバータ７ポンプモータ８ポンプモータドライバ９記録ヘッド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）１５紙検出センサ１６ＣＰＵ１７タイマＩＣ１８ホストコンピュータ１９インタフェース部２０ＡＳＩＣ２１ＰＲＯＭ２２ＲＡＭ２３ＥＥＰＲＯＭ２５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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C058 AB15 AC07 AE02 AE09 GA07 GB03 GB07 GB19 GB31 GB32 2C480 CA01 CA02 CA43 CA47 CB02 CB31 CB34 EA01 5H571 AA12 BB07 FF06 GG02 JJ02 JJ03 JJ13 JJ16 JJ18 JJ23 JJ24 KK06 LL07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周期がモータ速度に比例する第１のパルス
信号、及び、周期が前記モータ速度に比例し、前記第１
のパルス信号に対する位相差が約１／４周期である第２
のパルス信号を発生する信号発生手段と、前記第１及び第２のパルス信号の立ち上がりエッジ及び
立ち下がりエッジを区別して検出するパルスエッジ検出
手段と、同一パルス信号の同一方向エッジごとのパルスエッジ間
の時間をそれぞれ計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測された時間を用いて前記モ
ータ速度への変換を順次行うことにより、前記モータ速
度を検出する速度変換手段と、を備えたことを特徴とす
るモータ制御装置。
【請求項２】周期がモータ速度に比例する第１のパルス
信号、及び、周期が前記モータ速度に比例し、前記第１
のパルス信号に対する位相差が約１／４周期である第２
のパルス信号を発生する信号発生手段と、同一パルス信号の同一方向エッジごとにパルスエッジを
区別して検出する検出条件を含む複数の検出条件を記憶
し、所定条件に応じて前記検出条件のいずれかを出力す
る検出条件記憶手段と、前記検出条件記憶手段から出力された前記検出条件が設
定される検出条件設定手段と、前記検出条件設定手段に設定された前記検出条件に従
い、前記第１及び第２のパルス信号の立ち上がりエッジ
及び立ち下がりエッジの一部又は全部を検出するパルス
エッジ検出手段と、前記パルスエッジ検出手段により検出されたパルスエッ
ジ間の時間をそれぞれ計測する時間計測手段と、前記時間計測手段により計測された時間を用いて前記モ
ータ速度への変換を順次行うことにより、前記モータ速
度を検出する速度変換手段と、を備えたことを特徴とす
るモータ制御装置。
【請求項３】前記所定条件は、前記モータ速度、前記第
１若しくは第２のパルス信号の周期数、又は、前記モー
タの駆動量であることを特徴とする請求項２に記載のモ
ータ制御装置。
【請求項４】前記時間計測手段は、少なくとも４つのパ
ルスエッジ間の時間をそれぞれ同時に並行して計測可能
なものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の
モータ制御装置。
【請求項５】前記時間計測手段は、前記パルスエッジ検
出手段が同一パルス信号の同一方向エッジごとにパルス
エッジを区別して検出する場合には、同一パルス信号の
同一方向エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞれ
計測するものであることを特徴とする請求項４に記載の
モータ制御装置。
【請求項６】前記検出条件記憶手段、前記検出条件設定
手段は、ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ又はＡＳＩＣのいずれ
かにより構成されているものであることを特徴とする請
求項２乃至５のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項７】前記速度変換手段は、前記パルスエッジ間
に対応する距離を前記時間で除算することにより前記モ
ータ速度への変換を行うものであることを特徴とする請
求項１乃至６のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項８】前記モータの駆動対象の目標停止位置を示
すパルスエッジである目標エッジより所定数前のパルス
エッジから前記目標エッジまでの各パルスエッジごとに
設定された比較対象値を記憶する比較対象値記憶手段
と、前記所定数前のパルスエッジから前記目標エッジまでの
各パルスエッジにおいて、前記比較対象値と前記モータ
速度とを比較し、前記モータ速度が前記比較対象値以上
の値である場合に、前記モータの停止を指令するモータ
停止制御手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求
項１乃至７のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項９】前記比較対象値記憶手段は、ＰＲＯＭ、Ｅ
ＥＰＲＯＭ又はＡＳＩＣのいずれかにより構成されてい
るものであり、前記モータ停止制御手段は、ＣＰＵによ
り構成されているものであることを特徴とする請求項８
に記載のモータ制御装置。
【請求項１０】前記パルスエッジ検出手段、前記時間計
測手段、前記速度変換手段は、ＣＰＵにより構成されて
いることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載
のモータ制御装置。
【請求項１１】前記信号発生手段は、エンコーダにより
構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のい
ずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項１２】前記エンコーダは、シリアルプリンタの
キャリッジに固定されたリニア式エンコーダであること
を特徴とする請求項１１に記載のモータ制御装置。
【請求項１３】前記モータは、前記キャリッジを駆動す
るキャリッジモータであることを特徴とする請求項１２
に記載のモータ制御装置。
【請求項１４】前記エンコーダは、シリアルプリンタの
紙送りモータ用ロータリ式エンコーダであることを特徴
とする請求項１１に記載のモータ制御装置。
【請求項１５】前記モータは、前記シリアルプリンタの
紙送りを行う紙送りモータであることを特徴とする請求
項１４に記載のモータ制御装置。
【請求項１６】周期がモータ速度にそれぞれ比例し、一
方と他方との位相差が約１／４周期である２つのパルス
信号について、前記各パルス信号の立ち上がりエッジ及
び立ち下がりエッジを区別して検出し、同一パルス信号
の同一方向エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞ
れ計測し、前記パルスエッジ間の時間を用いて前記モー
タ速度への変換を順次行うことにより、前記モータ速度
を検出することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１７】周期がモータ速度に比例する第１のパル
ス信号、及び、周期が前記モータ速度に比例し、前記第
１のパルス信号に対する位相差が約１／４周期である第
２のパルス信号を発生する第１の過程と、前記第１及び第２のパルス信号の立ち上がりエッジ及び
立ち下がりエッジを区別して検出する第２の過程と、同一パルス信号の同一方向エッジごとのパルスエッジ間
の時間をそれぞれ計測する第３の過程と、計測された時間を用いて前記モータ速度への変換を順次
行うことにより、前記モータ速度を検出する第４の過程
と、を備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項１８】前記第４の過程は、前記パルスエッジ間
に対応する距離を前記時間で除算することにより前記モ
ータ速度への変換を行うものであることを特徴とする請
求項１７に記載のモータ制御方法。
【請求項１９】前記モータの駆動対象の目標停止位置を
示すパルスエッジである目標エッジより所定数前のパル
スエッジから前記目標エッジまでの各パルスエッジにお
いて、前記所定数前のパルスエッジから前記目標エッジ
までの各パルスエッジごとに設定された比較対象値と前
記モータ速度とを比較し、前記モータ速度が前記比較対
象値以上の値である場合に、前記モータの停止を指令す
る第５の過程をさらに備えたことを特徴とする請求項１
７又は１８に記載のモータ制御方法。
【請求項２０】周期がモータ速度に比例する第１のパル
ス信号、及び、周期が前記モータ速度に比例し、前記第
１のパルス信号に対する位相差が約１／４周期である第
２のパルス信号を発生する第１の過程と、同一パルス信号の同一方向エッジごとにパルスエッジを
区別して検出する検出条件を含む複数の検出条件の中か
ら、所定条件に応じて、いずれかを選択する第２の過程
と、選択された前記検出条件に従い、前記第１及び第２のパ
ルス信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの一
部又は全部を検出する第３の過程と、検出されたパルスエッジ間の時間をそれぞれ計測する第
４の過程と、計測された時間を用いて前記モータ速度への変換を順次
行うことにより、前記モータ速度を検出する第５の過程
と、を備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項２１】前記所定条件は、前記モータ速度、前記
第１若しくは第２のパルス信号の周期数、又は、前記モ
ータの駆動量であることを特徴とする請求項２０に記載
のモータ制御方法。
【請求項２２】前記第３の過程において同一パルス信号
の同一方向エッジごとにパルスエッジを区別して検出す
る場合には、前記第４の過程は、同一パルス信号の同一
方向エッジごとのパルスエッジ間の時間をそれぞれ計測
するものであることを特徴とする請求項２０又は２１に
記載のモータ制御方法。
【請求項２３】前記第５の過程は、前記パルスエッジ間
に対応する距離を前記時間で除算することにより前記モ
ータ速度への変換を行うものであることを特徴とする請
求項２０乃至２２のいずれかに記載のモータ制御方法。
【請求項２４】前記モータの駆動対象の目標停止位置を
示すパルスエッジである目標エッジより所定数前のパル
スエッジから前記目標エッジまでの各パルスエッジにお
いて、前記所定数前のパルスエッジから前記目標エッジ
までの各パルスエッジごとに設定された比較対象値と前
記モータ速度とを比較し、前記モータ速度が前記比較対
象値以上の値である場合に、前記モータの停止を指令す
る第６の過程をさらに備えたことを特徴とする請求項２
０乃至２３のいずれかに記載のモータ制御方法。
【請求項２５】前記パルス信号は、エンコーダにより発
生させられることを特徴とする請求項１６乃至２４のい
ずれかに記載のモータ制御方法。
【請求項２６】前記エンコーダは、シリアルプリンタの
キャリッジに固定されたリニア式エンコーダであること
を特徴とする請求項２５に記載のモータ制御方法。
【請求項２７】前記モータは、前記キャリッジを駆動す
るキャリッジモータであることを特徴とする請求項２６
に記載のモータ制御方法。
【請求項２８】前記エンコーダは、シリアルプリンタの
紙送りモータ用ロータリ式エンコーダであることを特徴
とする請求項２５に記載のモータ制御方法。
【請求項２９】前記モータは、前記シリアルプリンタの
紙送りを行う紙送りモータであることを特徴とする請求
項２８に記載のモータ制御方法。
【請求項３０】請求項１６乃至２９のいずれかに記載の
モータ制御方法をコンピュータシステムにおいて実行す
るコンピュータプログラムが記録されたことを特徴とす
るコンピュータプログラムの記録媒体。