JP2008044251A - 印刷装置および印刷装置におけるモータ制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータ過熱状態を防止するための休止時間を、電源再投入時の状況に応じて適切に制御する。
【解決手段】 印刷処理に際してモータを駆動させる印刷装置であって、前記モータの蓄熱量を算出する蓄熱量算出手段と、前記算出された蓄熱量に基づいて、前記モータの休止時間を設定する休止時間設定手段と、印刷時刻を取得する印刷時刻取得手段と、前記蓄熱量と前回印刷を行なった時刻とを不揮発的に記憶する不揮発性記憶手段と、印刷実行の際に、前回の印刷時刻からの経過時間を算出し、算出された経過時間があらかじめ定めた基準時間以上の場合に、前記算出された蓄熱量を初期値に設定する制御手段とを備えることを特徴とする印刷装置。
【選択図】 図２

Description

本発明は、印刷装置のモータの制御技術に関する。

シリアル方式の印刷装置では、印刷ヘッドを搭載したキャリッジが主走査方向（紙送り方向と直交する方向）に走行することで紙などの印刷媒体に印刷が行われる。キャリッジは印刷装置に設けられたキャリッジモータにより走行駆動される。キャリッジモータには例えばＤＣモータなどの電動モータが使用される。

キャリッジモータなどの電動モータは、駆動されるときの消費電力に応じて発熱する。駆動状態が連続することによる電動モータの過熱状態を避けるため、従来から、電動モータの駆動の合間に放熱のための休止時間を設けることが行なわれている。

休止時間は、例えば、電動モータの蓄熱量に応じて設定される。電動モータの蓄熱量は、温度センサにより計測することもできるが、温度センサを省くために計算により蓄熱量を推定する手法が広く行なわれている。例えば、電動モータの消費電流と駆動時間に基づいて発熱量を算出し、時間経過による放熱を考慮して積算することで蓄熱量の推定値が算出される。

印刷装置の電源がオフになると算出された蓄熱量がクリアされることになるが、特許文献１には、蓄熱量が高い状態で電源がオフにされた直後に電源が再投入された際に、実際の蓄熱量と再算出される蓄熱量とが乖離して、過熱状態を避けるのに必要な休止時間が設定されなくなってしまうことを防ぐための技術が開示されている。

具体的には、電源オフの際に、算出された蓄熱量を不揮発性のメモリに書き込み、電源オンの際に読み出すことで、電源オフによって算出された蓄熱量がクリアされることを防ぎ、電動モータの過熱状態を確実に防止するようにしている。
特開２００３−７９１８７号公報

特許文献１に記載された技術は、電源の再投入時に、電源オフの際の蓄熱量を引き継ぐことで、電動モータの過熱状態を確実に防止している。

このため、電源オフ後しばらくして電源を再投入して印刷を行なった場合には、放熱により十分蓄熱量が低くなっているにもかかわらず、蓄熱量が高いと判定され、電源モータの休止時間が設けられることがある。この休止時間は本来不要なものであり、この休止時間により、印刷時間が余分にかかってしまうことになる。

本発明は、モータ過熱状態を防止するための休止時間を、電源再投入時の状況に応じて適切に制御することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様である印刷装置は、
印刷処理に際してモータを駆動させる印刷装置であって、
前記モータの蓄熱量を算出する蓄熱量算出手段と、
前記算出された蓄熱量に基づいて、前記モータの休止時間を設定する休止時間設定手段と、
印刷時刻を取得する印刷時刻取得手段と、
前記蓄熱量と前回印刷を行なった時刻とを不揮発的に記憶する不揮発性記憶手段と、
印刷実行の際に、前回の印刷時刻からの経過時間を算出し、算出された経過時間があらかじめ定めた基準時間以上の場合に、前記算出された蓄熱量を初期値に設定する制御手段とを備えることを特徴とする。

前記蓄熱量と前回印刷を行なった時刻とを不揮発的に記憶するため、電源が再投入された場合にも、電源オフ時の値を引き継ぐことができる。そして、前回の印刷時刻からの経過時間を算出し、算出された経過時間があらかじめ定めた基準時間以上の場合に、前記算出された蓄熱量を初期値に設定することにより、不要な休止時間が設けられるのを防ぐことができる。

ここで、不揮発性記憶手段は、前記印刷装置の電源オフの際に、前記蓄熱量と前回印刷を行なった時刻とを記憶することができる。

また、前記不揮発性記憶手段は、さらに、設定された休止時間を記憶するようにしてもよい。この場合、記憶された休止時間に基づいて、休止時間の有無の判定を行なうことができる。

また、前記印刷時刻取得手段は、印刷実行に際してホストコンピュータから送られた印刷データから印刷時刻情報を取得することができる。

上記課題を解決するため、本発明の第２の態様である印刷装置におけるモータ制御方法は、
印刷処理に際してモータを駆動させる印刷装置におけるモータ制御方法であって、
前記モータの蓄熱量を算出する蓄熱量算出ステップと、
前記算出された蓄熱量に基づいて、前記モータの休止時間を設定する休止時間設定ステップと、
印刷時刻を取得する印刷時刻取得ステップと、
前記蓄熱量と前回印刷を行なった時刻とを不揮発的に記憶するステップと、
印刷実行の際に、前回の印刷時刻からの経過時間を算出し、算出された経過時間があらかじめ定めた基準時間以上の場合に、前記算出された蓄熱量を初期値に設定するステップとを有することを特徴とする。

本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施例に係るシリアル方式の印刷装置の主要部分を示すブロック図である。本図に示すように印刷装置は、印刷用紙搬送機構１と、キャリッジ移動機構３と、印刷ヘッド５と、操作パネル７と、制御回路９とを備える。

印刷用紙搬送機構１は、紙送りモータ１１を駆動源として印刷用紙Ｐを搬送する機構である。キャリッジ移動機構３は、キャリッジモータ１３を駆動源としてキャリッジ１５をプラテン１７の軸方向に沿って往復動させる機構である。本実施形態では、キャリッジモータ１３としてＤＣモータが採用されている。

キャリッジ移動機構３は、プラテン１７の軸と並行に設けられた、キャリッジ支持軸１９と、無端の駆動ベルト２１と、プーリ２３とを備える。キャリッジ１５には、インクの吐出を行なう印刷ヘッド５が設けられている。

制御回路９は、操作パネル７からの指令に基づいて、紙送りモータ１１、キャリッジモータ１３、印刷ヘッド５等を制御するもので、ＣＰＵ４１、ＰＲＯＭ４３、ＲＡＭ４５、展開用バッファ４７、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能な不揮発性半導体メモリ）４９等を内蔵する。

図２は、キャリッジモータ１３周辺部およびキャリッジモータ１３を制御するために制御回路９に構成される機能部を説明するブロック図である。

本図に示すようにキャリッジモータ１３は、キャリッジモータ駆動回路５１により駆動制御される。また、キャリッジモータ１３に供給される電流を計測する電流センサ６０が設けられている。

制御回路９には、キャリッジモータ駆動部５２、キャリッジモータ発熱量算出部５３、キャリッジモータ放熱量算出部５４、キャリッジモータ蓄熱量算出部５５、待ち時間算出部５６、待ち時間制御部５７、印刷開始時刻管理部５８、ＥＥＰＲＯＭアクセス部５９が構築される。これらの機能部は、主としてＣＰＵ４１がＰＲＯＭ４５に記録されたプログラムを実行することで制御回路９上に仮想的に構築される。もちろんハードウェア的に実現するようにしてもよい。

キャリッジモータ駆動部５２は、印刷すべき画像イメージにしたがって、キャリッジモータ駆動回路５１を制御する。この際に、待ち時間制御部５７の指示にしたがい必要に応じてキャリッジモータ１３の駆動を休止させる。

キャリッジモータ発熱量算出部５３は、電流センサ６０が計測したキャリッジモータ１３の消費電流等に基づいて、キャリッジモータ１３の発熱量を算出する。

キャリッジモータ放熱量算出部５４は、所定の時間間隔、例えば、１分ごとに、キャリッジモータ１３の放熱量を算出する。

キャリッジモータ蓄熱量算出部５５は、キャリッジモータ発熱量算出部５３が算出したキャリッジモータ１３の発熱量およびキャリッジモータ放熱量算出部５４が算出したキャリッジモータ１３の放熱量に基づいて、キャリッジモータ１３の蓄熱量を算出する。算出された蓄熱量はＲＡＭ４５に蓄熱量４５ｃとして記録される。

待ち時間算出部５６は、キャリッジモータ蓄熱量算出部５５が算出した蓄熱量に基づいて待ち時間すなわちキャリッジモータ１３の休止時間を算出する。算出された待ち時間はＲＡＭ４５に待ち時間４５ｂとして記録される。

なお、キャリッジモータ発熱量算出部５３、キャリッジモータ放熱量算出部５４、キャリッジモータ蓄熱量算出部５５がそれぞれ行なうキャリッジモータ１３の発熱量、放熱量、蓄熱量の算出および待ち時間算出部５６が行なう待ち時間の算出については、従来の技術、例えば、上述の特許文献１、特開平２００３−１５９８５７号公報等に記載された技術を用いることができる。

印刷開始時刻管理部５８は、図示しないホストコンピュータから送られる印刷データから印刷時刻情報を抽出することにより、印刷開始時刻を取得する。すなわち、本実施例では印刷装置が時計機能を備えていない場合を想定しており、印刷装置は、ホストコンピュータから送られる印刷データに含まれる印刷時刻情報により時刻情報を管理するようにしている。なお、印刷装置自身が時計機能を備えている場合の例については後述する。取得された印刷開始時刻は、印刷開始後にＲＡＭ４５に前回印刷時刻４５ａとして記録される。

ＥＥＰＲＯＭアクセス部５９は、図３（ａ）のフロー図に示すように、印刷装置の電源オフ時に、ＲＡＭ４５に記録されている前回印刷時刻４５ａ、待ち時間４５ｂ、蓄熱量４５ｃのそれぞれをＥＥＰＲＯＭ４９に前回印刷時刻４９ａ、待ち時間４９ｂ、蓄熱量４９ｃとして記録する（Ｓ１０１）。これにより、電源オフの際に、ＲＡＭ４５に記録されている各情報を退避させることができる。

また、ＥＥＰＲＯＭアクセス部５９は、図３（ｂ）のフロー図に示すように、印刷装置の電源オン時に、ＥＥＰＲＯＭ４９に記録されている前回印刷時刻４９ａ、待ち時間４９ｂ、蓄熱量４９ｃのそれぞれをＲＡＭ４５に前回印刷時刻４５ａ、待ち時間４５ｂ、蓄熱量４５ｃとして記録する（Ｓ２０１）。これにより、電源オンの際に、ＲＡＭ４５に記録される各情報を前回の電源オフ時の状態とすることができる。

つぎに、キャリッジモータ１３の蓄熱量算出および待ち時間算出の処理の流れについて図４のフロー図を参照して説明する。上述のように、本処理は従来の技術を用いることができるため、詳細な説明は省くものとする。

本実施例において、発熱量の算出は１枚印刷する毎に行なうようにしている。ただし、これに限られず、例えばキャリッジ１５の１パス毎に行なうようにしてもよい。

印刷が行なわれると、キャリッジモータ１３の消費電流に基づいて発熱量を算出する（Ｓ３０１）。ただし、印刷に要した時間等に基づいて算出するようにしてもよい。

そして、その時点において記録されている蓄熱量４５ｃと新たな発熱量を加算することで新たな蓄熱量を算出する。算出された蓄熱量は、ＲＡＭ４５に蓄熱量４５ｃとして記録する（Ｓ３０２）。

ついで、算出された蓄熱量に基づいて待ち時間を算出し、ＲＡＭ４５に待ち時間４５ｂとして記録する（Ｓ３０３）。この待ち時間４５ｂにしたがって、キャリッジモータ駆動部５２は、キャリッジモータ１３の駆動開始前、あるいは、駆動の合間に休止時間を設けるようにする。待ち時間の算出は、例えば、あらかじめ設定されたテーブルを参照して行なうことができる。

以上の印刷処理による発熱量に基づく蓄熱量と待ち時間の算出に並行して、放熱量の算出および放熱量に基づく蓄熱量と待ち時間の算出・更新が行なわれる。

放熱量の算出は、所定のタイミング、例えば、１分間隔で行なうようにする（Ｓ４０１）。

放熱量を算出するタイミングになると（Ｓ４０１：Ｙ）、あらかじめ定められた規則にしたがって放熱量を算出する（Ｓ４０２）。そして、その時点で記録されている蓄熱量４５ｃから放熱量を減算することで新たな蓄熱量を算出し、ＲＡＭ４５の蓄熱量４５ｃを更新する（Ｓ４０３）。

ついで、算出された蓄熱量に基づいて待ち時間を算出し、ＲＡＭ４５の待ち時間４５ｂを更新する（Ｓ４０４）。

つぎに、印刷開始時の印刷装置の処理について図５のフロー図を参照して説明する。

ホストコンピュータから印刷データが送られてくると、印刷開始時刻管理部５８は、印刷データに含まれる所定のコマンドから印刷時刻を抽出して、印刷開始時刻を取得する（Ｓ５０１）。

また、印刷開始時刻管理部５８は、ＲＡＭ４５に記録されている前回印刷時刻４５ａを読み出す（Ｓ５０２）。

そして、読み出した前回印刷時刻４５ａと取得した印刷開始時刻との差を計算し、その差が基準時間以上であるかどうかを判断する（Ｓ５０３）。なお、基準時間は、キャリッジモータ１３に蓄熱された熱が十分放熱されるのに必要な時間であり、あらかじめ定めておくようにする。ただし、基準時間は、ＲＡＭ４５に記録されている蓄熱量４５ｃに応じて動的に変化させるようにしてもよい。

この結果、前回の印刷時間との間隔が基準時間以上であれば（Ｓ５０４：Ｙ）、仮に電源オフ時にキャリッジモータ１３の蓄熱量が高かったとしても十分放熱されているとして、ＲＡＭ４５の蓄熱量４５ｃに初期値である０を記録し、待ち時間４５ｂに０を記録する。

これにより、休止時間を設けることなくキャリッジモータ１３の駆動を開始させ、印刷処理を行なうことができる。

一方、前回の印刷時間との間隔が基準時間未満であれば（Ｓ５０４：Ｎ）、キャリッジモータ１３の蓄熱が放熱しきれていない可能性を考慮して、ＲＡＭ４５に記録された待ち時間４５ｂを読み出す（Ｓ５０５）。

そして、待ち時間が設定されている場合には（Ｓ５０６：Ｙ）、設定されている時間にしたがってキャリッジモータ１３の駆動を休止させる（Ｓ５０７）。これにより、キャリッジモータ１３の過熱状態を確実に防止することができる。

一方、待ち時間が設定されていない場合（Ｓ５０６：Ｎ）には、もともと蓄熱量が低かったと判断できるため、休止時間を設けることなくキャリッジモータ１３の駆動を開始させ、印刷処理を行なう。

以上の処理を終えると、処理（Ｓ５０１）で取得した印刷時刻でＲＡＭ４５の前回印刷時刻４５ａを更新する（Ｓ５０８）。

以上のように、本実施例では、前回の印刷からの経過時間が基準時間を超えている場合には、待ち時間をリセットすることで、余分な待ち時間を設けないようにしている。一方で、前回の印刷からの経過時間が基準時間を超えていない場合には、電源オフ時にもリセットされない待ち時間を用いることでキャリッジモータ１３の過熱状態を確実に防止することができる。

なお、上述の例では、印刷装置が時計機能を備えてない場合を想定していた。このため、ホストコンピュータから送られてくる印刷データに含まれるコマンドから時刻情報を取得するようにしていた。

これに対して印刷装置が時計機能を備えている場合は、自身の時計機能を用いて前回印刷時刻４５ａを記録することができる。

また、上述の例では、キャリッジモータ１３を対象にしていたが、本発明は、紙送りモータ１１にも適用することができる。

また、上述の例では、算出された待ち時間を記録し、待ち時間が設定されている場合に休止時間を設定するようにしていたが、待ち時間は記録せずに、記録された蓄熱量に基づいて、その都度待ち時間有無を判定するようにしてもよい。

印刷装置の主要部分を示すブロック図。 キャリッジモータ関連の構成を説明するブロック図。 電源オフ時および電源オン時の処理を説明するフロー図。 蓄熱量算出および待ち時間算出の処理の流れについて説明するフロー図。 印刷開始時の印刷装置の処理について説明するフロー図。

符号の説明

１・・・印刷用紙搬送機構、３・・・キャリッジ移動機構、５・・・印刷ヘッド、７・・・操作パネル、９・・・制御回路、１１・・・紙送りモータ、１３・・・キャリッジモータ、１５・・・キャリッジ、１７・・・プラテン、１９・・・キャリッジ支持軸、２１・・・駆動ベルト、２３・・・プーリ、４１・・・ＣＰＵ、４３・・・ＰＲＯＭ、４５・・・ＲＡＭ、４７・・・展開用バッファ、４９・・・ＥＥＰＲＯＭ、５１・・・キャリッジモータ駆動回路、５２・・・キャリッジモータ駆動部、５３・・・キャリッジモータ発熱量算出部、５４・・・キャリッジモータ放熱量算出部、５５・・・キャリッジモータ蓄熱量算出部、５６・・・待ち時間算出部、５７・・・待ち時間制御部、５８・・・印刷開始時刻管理部、５９・・・ＥＥＰＲＯＭアクセス部、６０・・・電流センサ

Claims (5)

1. 印刷処理に際してモータを駆動させる印刷装置であって、
   前記モータの蓄熱量を算出する蓄熱量算出手段と、
   前記算出された蓄熱量に基づいて、前記モータの休止時間を設定する休止時間設定手段と、
   印刷時刻を取得する印刷時刻取得手段と、
   前記蓄熱量と前回印刷を行なった時刻とを不揮発的に記憶する不揮発性記憶手段と、
   印刷実行の際に、前回の印刷時刻からの経過時間を算出し、算出された経過時間があらかじめ定めた基準時間以上の場合に、前記算出された蓄熱量を初期値に設定する制御手段とを備えることを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記不揮発性記憶手段は、前記印刷装置の電源オフの際に、前記蓄熱量と前回印刷を行なった時刻とを記憶することを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記不揮発性記憶手段は、さらに、設定された休止時間を記憶することを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記印刷時刻取得手段は、印刷実行に際してホストコンピュータから送られた印刷データから印刷時刻情報を取得することを特徴とする印刷装置。
5. 印刷処理に際してモータを駆動させる印刷装置におけるモータ制御方法であって、
   前記モータの蓄熱量を算出する蓄熱量算出ステップと、
   前記算出された蓄熱量に基づいて、前記モータの休止時間を設定する休止時間設定ステップと、
   印刷時刻を取得する印刷時刻取得ステップと、
   前記蓄熱量と前回印刷を行なった時刻とを不揮発的に記憶するステップと、
   印刷実行の際に、前回の印刷時刻からの経過時間を算出し、算出された経過時間があらかじめ定めた基準時間以上の場合に、前記算出された蓄熱量を初期値に設定するステップとを有することを特徴とするモータ制御方法。

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