JP2008070127A - 速度測定装置、プリンタおよび速度測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合であっても、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定すること。
【解決手段】エンコーダ３３，３６は、モータ４，５の回転角度に応じたエッジ数を有するエンコーダ信号を出力し、計測モード設定手段３７は、速度検出タイミングの周期あたりのエッジ数に応じて速度計測モードを低速モードか高速モードに設定し、速度計算手段３７は、その設定された速度計測モードでモータ４，５の回転速度を計算する。
【選択図】図３

Description

本発明は、速度測定装置、プリンタおよび速度測定方法に関するものである。

プリンタには、印刷媒体となる印刷用紙を搬送する搬送ローラを駆動するための紙送りモータや、印刷ヘッドが搭載されたキャリッジを駆動するためのキャリッジモータ等の各種のモータが搭載されている。これらのモータとしては、ＤＣモータが広く利用されている。ＤＣモータが搭載されるプリンタは、ＤＣモータの位置制御や速度制御等を行うため、モータの回転量を検出するためにエンコーダを有している。そのようなエンコーダは、所定の間隔毎に配列されるマークあるいはスリットを有するスケールと、スケールのマークあるいはスリットを検出して所定の信号を出力する検出部とから構成される。

紙送りモータの制御を行う場合、プリンタは、所定の間隔毎に配列される多数のスリットを有する円盤状のスケールと、発光素子と受光素子とによってスリットを挟み込むように構成された検出部とを備えている。この種のスケールは、搬送ローラとともに回転するように構成されている。また、この種の検出部は、一般に、９０度位相がずれた２つのエンコーダ信号が出力されるように構成されている（例えば、特許文献１，２参照）。そして、検出部から出力される２つのエンコーダ信号のレベル変化点（つまり、パルスエッジ）を検出して、モータの制御が行われる。たとえば、検出部から出力される２つのエンコーダ信号を用いて、モータの回転位置と回転速度とを検出し、その検出された回転位置と回転速度とに基づいてＰＩＤ制御にてモータの回転速度制御が行われる。

このような回転速度の検出には、主にＣＥＴ（Constant Elapsed Time ）法とＳＰＭ（Single Pulse Measurement ）法という２種類の方法がある。ＣＥＴ法では、速度検出タイミングごとに、速度検出タイミングの１周期間の、エンコーダ信号のエッジ数に基づいて速度が計算される。一方、ＳＰＭ法では、エンコーダ信号の１周期の長さに基づいて速度が計算される。

特開２００１−２３２８８２号公報 特開２００１−２１９６１３号公報

上述のように速度検出には一般にＣＥＴ法とＳＰＭ法があるが、ＳＰＭ法では、モータが低速である場合、速度検出タイミングの１周期よりエンコーダ信号の１周期が長くなりやすく測定誤差が大きくなってしまう。また、ＣＥＴ法では、２相のエンコーダ信号を使用する場合、エンコーダ信号の位相誤差や、立ち上がりエッジでの時定数と立ち下がりエッジでの時定数との違いなどで測定誤差が生じやすく、モータが高速である場合、それが顕著となる。したがって、モータの速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定することが困難である。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、モータの速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合であっても、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定することができる速度測定装置、プリンタおよび速度測定方法を得ることを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。

本発明に係る速度測定装置は、モータの回転量に応じたエッジ数を有するエンコーダ信号を出力するエンコーダと、速度検出タイミングの周期あたりのエッジ数に応じて速度計測モードを低速モードか高速モードに設定する計測モード設定手段と、計測モード設定手段により設定された速度計測モードでモータの回転速度を計算する速度計算手段とを備える。これにより、モータの回転速度に応じた方法で速度測定が可能となり、モータの速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合であっても、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定することができる。

また、本発明に係る速度測定装置は、上記の速度測定装置に加え、次のようにしてもよい。つまり、その場合、エンコーダは、モータの回転量に応じたエッジ数をそれぞれ有する２相のエンコーダ信号を出力し、速度計算手段は、低速モードにおいては、速度検出タイミングの１周期あたりの、２相のエンコーダ信号の合計エッジ数に基づいてモータの回転速度を計算し、高速モードにおいては、一方の相のエンコーダ信号の１周期の長さに基づいてモータの回転速度を計算する。これにより、モータが低速である場合には速度の検出分解能を高くすることができ、かつモータの高速である場合でもエンコーダ信号の位相誤差の影響を受けずに済み、モータの速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合であっても、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定することができる。

また、本発明に係る速度測定装置は、上記の速度測定装置に加え、次のようにしてもよい。つまり、その場合、装置は、エッジ数をカウントするカウンタと、エンコーダ信号のエッジごとに、カウンタの値および時刻を順次記憶する記憶手段とをさらに備える。そして、速度計算手段は、低速モードにおいては、前回の速度検出タイミングにおける最新のエッジの時刻から今回の速度検出タイミングにおける最新のエッジの時刻までの期間の長さおよび合計エッジ数に基づいてモータの回転速度を計算し、高速モードにおいては、今回の速度検出タイミングにおける最新のエッジの１周期前のエッジの時刻から今回の速度検出タイミングにおける最新のエッジの時刻までの期間の長さに基づいてモータの回転速度を計算する。これにより、モータが低速である場合には速度の検出分解能を高くすることができ、かつモータの高速である場合でもエンコーダ信号の位相誤差の影響を受けずに済み、モータの速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合であっても、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定することができる。

本発明に係るプリンタは、印刷ヘッドを収容するキャリッジと、キャリッジを駆動するモータと、モータの回転速度を測定する、上記のいずれかの速度測定装置と、速度測定装置により測定された回転速度に応じてモータを制御する制御部とを備える。これにより、印刷ヘッドの移動速度を正確に制御することができる。

本発明に係るプリンタは、印刷媒体を搬送するローラと、ローラを駆動するモータと、モータの回転速度を測定する、上記のいずれかの速度測定装置と、速度測定装置により測定されたモータの回転速度に応じてモータを制御する制御部とを備える。これにより、印刷媒体の移動速度を正確に制御することができる。

本発明に係る速度測定方法は、エンコーダからの出力されるエンコード信号におけるモータの回転量に応じたエッジ数に基づいて、速度検出タイミングの周期ごとに、その速度検出タイミングの周期あたりのエッジ数に応じて速度計測モードを低速モードか高速モードに設定するステップと、速度計測モードでモータの回転速度を計算するステップとを備える。これにより、モータの回転速度に応じた方法で速度測定が可能となり、モータの速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合であっても、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定することができる。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

（プリンタの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態に係るプリンタを示す斜視図である。図２は、図１のプリンタ１の紙送りに関する部分の構成を示す側面図である。図３は、図１のキャリッジ３および図２のＰＦ駆動ローラ６の検出機構を示す図である。

プリンタ１は、印刷用紙Ｐ等の印刷対象物に対してインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタである。このプリンタ１は、図１〜図３に示すように、インク滴を吐出する印刷ヘッド２が搭載されたキャリッジ３と、主走査方向ＭＳのキャリッジ３を駆動するキャリッジモータ（ＣＲモータ）４と、印刷用紙Ｐを副走査方向ＳＳへ搬送する紙送りモータ（ＰＦモータ）５と、ＰＦモータ５に連結されたＰＦ駆動ローラ６と、印刷ヘッド２のノズル面（図２の下面）と対向するように配置されたプラテン７と、これらの構成が搭載された本体シャーシ８とを備えている。本形態では、ＣＲモータ４とＰＦモータ５とは、ともに直流（ＤＣ）モータである。

また、プリンタ１は、図２に示すように、印刷前の印刷用紙Ｐが載置されるホッパ１１と、その印刷用紙Ｐをプリンタ１の内部へ取り込むための給紙ローラ１２および分離パッド１３と、ホッパ１１からプリンタ１の内部へ取り込まれた印刷用紙Ｐの通過を検出する紙検出器１４と、プリンタ１の内部から印刷用紙Ｐを排出する排紙駆動ローラ１５とを備える。

キャリッジ３は、本体シャーシ８に固定された支持フレーム１６に支持されたガイドシャフト１７とタイミングベルト１８とによって主走査方向ＭＳに搬送可能に構成される。すなわち、タイミングベルト１８は、その一部がキャリッジ３に固定されるとともに、ＣＲモータ４の出力軸に取り付けられたプーリ１９と支持フレーム１６に回転可能に取り付けられたプーリ２０とに掛け渡された状態で一定の張力を有するように配設される。ガイドシャフト１７は、キャリッジ３を主走査方向ＭＳへ案内するように、キャリッジ３を摺動可能に保持している。また、キャリッジ３には、印刷ヘッド２の他、印刷ヘッド２に供給される各種のインクを収納するインクカートリッジ２１が搭載される。

給紙ローラ１２は、図示せぬギアを介してＰＦモータ５に連結され、ＰＦモータ５によって駆動される。ホッパ１１は、図２に示すように、印刷用紙Ｐを載置可能な板状部材であり、図示せぬカム機構によって、上部に設けられた回動軸２２を中心に揺動可能とされる。そして、カム機構による揺動によって、ホッパ１１の下端部は、給紙ローラ１２に弾性的に圧接され、また、給紙ローラ１２から離間する。分離パッド１３は、摩擦係数の高い部材から形成され、給紙ローラ１２に対向する位置に配置される。そして、給紙ローラ１２が回転すると、給紙ローラ１２の表面と分離パッド１３とが互いに圧接する。そのため、給紙ローラ１２が回転すると、ホッパ１１に載置された印刷用紙Ｐのうち、一番上の印刷用紙Ｐは、給紙ローラ１２の表面と分離パッド１３との圧接部分を通過して排紙側へ送られるが、上から２番目以降に載置された印刷用紙Ｐは、分離パッド１３によって、排紙側への搬送が阻止される。

ＰＦ駆動ローラ６は、ＰＦモータ５に直接あるいは図示せぬギアを介して連結されている。また、図２に示すように、プリンタ１には、ＰＦ駆動ローラ６とともに印刷用紙Ｐを搬送するＰＦ従動ローラ２３が設けられる。ＰＦ従動ローラ２３は、回転軸２５を中心に揺動可能に構成された従動ローラホルダ２４の排紙側に回動可能に保持される。従動ローラホルダ２４は、図示せぬバネによって、ＰＦ従動ローラ２３がＰＦ駆動ローラ６へ向かう付勢力を常時受けるように、図示反時計方向へ付勢されている。そして、ＰＦ駆動ローラ６が駆動されると、ＰＦ駆動ローラ６とともに、ＰＦ従動ローラ２３も回転する。

紙検出器１４は、図２に示すように検出レバー２６とセンサ２７とから構成され、従動ローラホルダ２４の近傍に設けられる。検出レバー２６は、回転軸２８を中心に回動可能とされる。そして、印刷用紙Ｐの通過状態から、検出レバー２６の下側を印刷用紙Ｐが通過し終わると、検出レバー２６は反時計方向へ回動する。検出レバー２６が回動すると、センサ２７の発光部から受光部へ向かう光を遮断して、印刷用紙Ｐの通過が検出される。

排紙駆動ローラ１５は、プリンタ１の排紙側に配置され、図示せぬギアを介してＰＦモータ５に連結される。また、図２に示すように、プリンタ１には、排紙駆動ローラ１５とともに印刷用紙Ｐを排紙する排紙従動ローラ２９が設けられる。排紙従動ローラ２９も、ＰＦ従動ローラ２３と同様に、図示せぬバネによって、常時、排紙駆動ローラ１５へ向かう付勢力を受ける。そして、排紙駆動ローラ１５が駆動されると、排紙駆動ローラ１５とともに、排紙従動ローラ２９も回転する。

また、プリンタ１は、図３に示すように、ＣＲモータ４の回転位置（すなわち、主走査方向ＭＳにおけるキャリッジ３の位置）やＣＲモータ４の回転速度（すなわち、キャリッジ３の速度）等を検出するためのリニアスケール３１および検出部３２を有するリニアエンコーダ３３と、副走査方向ＳＳにおけるＰＦモータ５の回転位置（すなわち、副走査方向ＳＳにおける印刷用紙Ｐの位置）やＰＦモータ５の回転速度（すなわち、印刷用紙Ｐの搬送速度）等を検出するためのロータリスケール３４および検出部３５を有するロータリエンコーダ３６とを備える。

リニアスケール３１は、細長の直線状に形成され、主走査方向ＭＳと平行に支持フレーム１６に取り付けられている。このリニアスケール３１には、所定の間隔毎にマーク３１ａが配列されている。検出部３２は、図示を省略する発光素子と受光素子とを備え、キャリッジ３に取り付けられている。そして、リニアエンコーダ３３では、発光素子からリニアスケール３１に向かって出射した光のマーク３１ａによる反射光が受光素子により受光され、所定の出力信号が出力される。

ロータリスケール３４は円盤状に形成され、ＰＦ駆動ローラ６と一体で回転するように、ＰＦ駆動ローラ６に取り付けられる。したがって、ＰＦ駆動ローラ６が１回転すると、ロータリスケール３４も１回転する。検出部３５は、図示せぬブラケットを介して本体シャーシ８等に固定される。なお、ロータリエンコーダ３６の詳細な構成については後述する。

（プリンタの制御部の概略構成）
図４は、図１のプリンタ１の制御部３７およびその周辺機器の構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御部３７は、バス３８、ＣＰＵ３９、ＲＯＭ４０、ＲＡＭ４１、キャラクタジェネレータ（ＣＧ）４２、不揮発性メモリ４３、Ｉ／Ｆ（インターフェース）専用回路４４、ＤＣユニット４５、ＰＦモータ駆動回路４６、ＣＲモータ駆動回路４７、ヘッド駆動回路４８およびＡＳＩＣ５１等を備える。ＣＰＵ３９およびＡＳＩＣ５１等には、上述したリニアエンコーダ３３やロータリエンコーダ３６等からの各出力信号が入力される。

ＣＰＵ３９は、ＲＯＭ４０や不揮発性メモリ４３等に記憶されているプリンタ１の制御プログラムを実行する演算処理やその他必要な演算処理を行う。ＲＯＭ４０には、プリンタ１０を制御するための制御プログラムおよび処理に必要なデータ等が予め記憶される。例えば、ＲＯＭ４０には、ＣＲモータ４やＰＦモータ５の各回転位置に対応する目標回転速度が設定された目標速度テーブルが記憶される。

ＲＡＭ４１には、ＣＰＵ３９が実行中のプログラムや演算時のデータ等が一時的に格納される。ＣＧ４２は、Ｉ／Ｆ専用回路４４に入力される印刷信号に対応したドットパターンが展開されて記憶される。不揮発性メモリ４３には、プリンタ１の電源を切った後も保存しておくことが必要となる各種のデータが記憶される。Ｉ／Ｆ専用回路４４は、パラレルインターフェース回路を内蔵しており、コネクタ４９を介してコンピュータ５０等から供給される印刷信号を受け取る。ＡＳＩＣ５１は、ＤＣユニット４５やヘッド駆動回路４８を介して、ＣＲモータ４およびＰＦモータ５の制御や印刷ヘッド２の制御等を行う。

ＤＣユニット４５は、ＤＣモータの速度制御を行う制御回路である。このＤＣユニット４５は、ＣＰＵ３９からＩ／Ｆ専用回路４４を介して供給される制御指令やＡＳＩＣ５１等の出力信号に基づいてＣＲモータ４およびＰＦモータ５の速度制御のための各種演算を行い、その演算結果に基づいて、ＰＦモータ駆動回路４６およびＣＲモータ駆動回路４７へモータ制御信号を出力する。

ＰＦモータ駆動回路４６は、ＤＣユニット４５からのモータ制御信号によってＰＦモータ５を駆動制御する。本形態では、一例として、ＰＦモータ５はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御され、ＰＦモータ駆動回路４６は、ＰＷＭ駆動信号を出力する。また、ＣＲモータ駆動回路４７も同様に、ＤＣユニット４５からのモータ制御信号によってＣＲモータ４を駆動制御する。

また、ヘッド駆動回路４８は、Ｉ／Ｆ専用回路４４を介してＣＰＵ３９やＡＳＩＣ５１から送られてくる制御指令等に基づいて、印刷ヘッド２のノズル（図示省略）を駆動する。

バス３８は、上述した制御部３７の各構成を接続する信号線である。このバス３８によって、ＣＰＵ３９、ＲＯＭ４０、ＲＡＭ４１、ＣＧ４２、不揮発性メモリ４３やＩ／Ｆ専用回路４４等は、相互に接続され、これらの間でデータの授受を行う。

（ロータリエンコーダの構成）
図５は、図３のロータリエンコーダ３６に関連する部分の構成を示す図である。図６は、図３のロータリスケール３４を示す正面図である。

ロータリスケール３４は、例えばステンレス製の薄鋼板、プラスチック製の薄板などの光を透過しない素材のもので、図６に示すような円盤状に形成されている。このロータリスケール３４には、１８０個のスリット６５が図６の紙面垂直方向に貫通するように形成されている。これら１８０個のスリット６５は、ロータリスケール３４の径方向の略同一位置に等角度間隔で配列されている。すなわち、１８０個のスリット６５は、ロータリスケール３４の外周に沿って等角度間隔で配列されている。隣り合う２つのスリット６５の間隔と、スリット６５の配列方向（円周方向）の幅とは、略等しくなっている。なお、図６では、便宜上、スリット６５を周方向に拡大して表示しているが、実際は、１周で１８０個のスリット６５が形成されるため、各スリット６５の周方向の幅は極めて小さい。ロータリスケール３４は、上述のように、ＰＦ駆動ローラ６と一体で回転する。したがって、ＰＦ駆動ローラ６が１回転すると、ロータリスケール３４も１回転する。

検出部３５には、発光素子６７および基板６８が配設される。この基板６８には、複数の受光素子６９が形成される。発光素子６７は、ロータリスケール３４の一方の面に対向する位置に配置され、基板６８は、ロータリスケール３４の他方の面に対向する位置に配置され、発光素子６７および基板６８は、ロータリスケール３４と平行な面において同一の位置に配置される。そして、発光素子６７と複数の受光素子６９との間に、ロータリスケール３４のスリット６５が形成される部位が通過するように、発光素子６７および基板６８は配置される。この発光素子６７は、例えば発光ダイオードであり、受光素子６９は例えばフォトトランジスタである。

また、ロータリスケール３４が、ＰＦ駆動ローラ６とともに回転すると、検出部３５の発光素子６７と複数の受光素子６９との間において、スリット６５が移動する。そして、スリット６５の移動に伴って、受光素子６９は、その受光光量に従ったレベルの信号を出力する。受光素子６９は、発光素子６７とその受光素子６９との間にスリット６５が存在する場合には、受光量が多いので、ハイレベルの信号を出力し、発光素子６７とその受光素子６９との間にスリット６５が存在しない場合には、受光量が少ないので、ローレベルの信号を出力する。したがって、受光素子６９は、スリット６５の回転速度に応じた周期で変化するレベル信号を出力する。

（プリンタの制御方法）
以上のように構成されたプリンタ１では、給紙ローラ１２や分離パッド１３によってホッパ１１からプリンタ１の内部に取り込まれた印刷用紙Ｐを、ＰＦモータ５で回転駆動されたＰＦ駆動ローラ６で副走査方向ＳＳへ送りながら、ＣＲモータ４で駆動されたキャリッジ３が主走査方向ＭＳで往復移動する。キャリッジ３が往復移動する際には、印刷ヘッド２からインク滴が吐出され、印刷用紙Ｐへの印刷が行われる。また、印刷用紙Ｐへの印刷が終了すると、排紙駆動ローラ１５等によって印刷用紙Ｐはプリンタ１の外部へ排出される。

印刷用紙Ｐを副走査方向ＳＳへ搬送する際には、ＰＦモータ５がＰＦ駆動ローラ６を回転駆動する。ＰＦ駆動ローラ６が回転すると、ロータリスケール３４は、ＰＦ駆動ローラ６とともに回転する。ロータリスケール３４が回転すると、ロータリエンコーダ３６から２つの出力信号Ｓ１，Ｓ２が出力される。

これらの出力信号Ｓ１，Ｓ２は、制御部３７の所定の処理回路（例えばＡＳＩＣ５１）へ供給される。そして、ＰＦモータ５等を制御するため、ロータリエンコーダ３６からの出力信号Ｓ１，Ｓ２を利用して、ＰＦモータ５の回転位置や回転速度等の検出が行われる。

図７は、リニアエンコーダ３３やロータリエンコーダ３６から得られる２相のエンコーダ信号の一例を示す図である。図７に示すように、一定の位相差を有する２つのエンコーダ信号（Ａ相とＢ相）がエンコーダ３３，３６から出力される。各エンコーダ信号は、パルス状を呈し、パルスエッジを有する。

（ＣＲモータ４やＰＦモータ５の回転速度の測定方法）
制御部３７は、各エンコーダ３３，３６から得られる２相のエンコーダ信号を監視し、立ち上がりまたは立ち下がりのエッジを検出すると、エッジ数をカウントする。その際、制御部３７は、モータ４，５が順方向に回転している際には、エッジ数をカウントアップしていき、モータ４，５が逆方向に回転している際には、エッジ数をカウントダウンしていく。

さらに、制御部３７は、エッジを検出した際に、その際のカウンタ値と図示せぬタイマにより得られる時刻データ（装置起動時からの絶対時刻）とをエッジ情報として、記憶手段としての図示せぬメモリに格納する。制御部３７は、エッジを検出するごとに、エッジ情報を図示せぬメモリに格納していく。図８は、実施の形態におけるエッジ情報テーブルの一例を示す図である。図８に示すように、エッジごとに、データ番号、カウンタ値および時刻データが関連付けられて記憶される。なお、データ番号は、エッジごとに１ずつ増加する番号である。

そして、制御部３７は、速度検出タイミングにて、その時点のモータ４，５の回転速度を計算する。図９は、実施の形態での回転速度の検出を説明するフローチャートである。図１０は、実施の形態での回転速度の検出方法を説明するタイミングチャートである。

まず、制御部３７は、エッジ情報テーブルを参照して、最新のカウンタ値ｅｐ（ｎ）と、前回の速度検出タイミングの時点での最新のカウンタ値ｅｐ（ｎ−１）とを読み出す。なお、前回の速度検出タイミングの時点での最新のカウンタ値ｅｐ（ｎ−１）は、前回の速度検出タイミングの際に最新のカウンタ値ｅｐ（ｎ−１）を有するデータ番号を図示せぬメモリに別途格納しておけばよい。

そして、制御部３７は、最新のカウンタ値ｅｐ（ｎ）と、前回の速度検出タイミングの時点での最新のカウンタ値ｅｐ（ｎ−１）との差分Δｅｐを計算する（ステップＳ１）。この差分Δｅｐは、ほぼ速度検出タイミング間のエッジ数の合計を表し、モータ４，５の運動距離である回転角度にほぼ比例する。

次に、制御部３７は、カウンタ値の差分Δｅｐが３以上であるか否かを判断する（ステップＳ２）。

カウンタ値の差分Δｅｐが３未満である場合には、制御部３７は、モータ４，５が低速回転していると判断し、速度測定モードを低速モードとし、まず、カウンタ値の差分Δｅｐの値を計算対象エッジ数ｍｅｐとし（ステップＳ３）、最新の時刻データＴ（Ｎ）と、前回の速度検出タイミングの時点での最新の時刻データＴ（Ｎ−ｍｅｐ）とを読み出し、両者の差分を計算対象期間ｍＴとして計算する（ステップＳ４）。なお、Ｔ（ｍ）は、データ番号ｍの時刻データを表し、Ｎは、最新のエッジ情報のデータ番号を表す。そして、制御部３７は、ステップＳ３，Ｓ４で計算した計算対象エッジ数ｍｅｐと計算対象期間ｍＴに基づいて、計算対象エッジ数ｍｅｐを計算対象期間ｍＴで除算して速度Ｖを計算する（ステップＳ５）。

一方、カウンタ値の差分Δｅｐが３以上である場合には、制御部３７は、モータ４，５が高速回転していると判断し、速度測定モードを高速モードとし、まず、計算対象エッジ数ｍｅｐの値を（（Δｅｐ＋１）／４×４）とする（ステップＳ６）。ここで、（Δｅｐ＋１）／４は、整数同士の除算であり商も整数となる。つまり、商の小数点以下は切り捨てられ、ｍｅｐの値は常に４の倍数となる。したがって、３≦Δｅｐ≦６の場合、ｍｅｐ＝４となり、７≦Δｅｐ≦１０の場合、ｍｅｐ＝８となる。そして、カウンタ値の差分Δｅｐが３以上である場合には、制御部３７は、最新の時刻データＴ（Ｎ）と、その時刻データＴ（Ｎ）のエッジのエンコーダ信号の１周期前の時刻データＴ（Ｎ−ｍｅｐ）（つまり、１つ前の同相の同種類エッジ（立ち上がりまたは立ち下がり）の時刻データ）とを読み出し、両者の差分を計算対象期間ｍＴとして計算する（ステップＳ４）。そして、制御部３７は、ステップＳ６，Ｓ４で計算した計算対象エッジ数ｍｅｐと計算対象期間ｍＴに基づいて、計算対象エッジ数ｍｅｐを計算対象期間ｍＴで除算して、速度Ｖを計算する（ステップＳ５）。つまり、この場合には、一方のエンコーダ信号の１周期の長さに基づいて速度Ｖが計算される。

このようにして、モータ４，５の回転速度の応じて、速度測定方法が切り替えられる。

図１０の例においては、ｎ＝１，２の速度検出タイミングでは、Δｅｐ＜３となっているため低速モードにて速度が計算され、ｎ＝３，４の速度検出タイミングでは、Δｅｐ≧３となっているため高速モードにて速度が計算されている。本実施例では、カウンタ値の差分Δｅｐが３以上であるか否かという条件で、低速モードと高速モードを切り替えているが、この条件は、これに限定されるものではなく、エンコーダ３３，３６の仕様、特性などに応じて適宜設定される。つまり、低速モードによると、測定結果が位相誤差の影響を受け始める、１周期あたりのカウンタ値の差分Δｅｐの値を閾値とすればよい。

以上のように、上記実施の形態によれば、エンコーダ３３，３６は、モータ４，５の回転角度に応じたエッジ数を有するエンコーダ信号を出力し、計測モード設定手段としての制御部３７は、速度検出タイミングの周期あたりのエッジ数に応じて速度計測モードを低速モードか高速モードに設定し、速度計算手段としての制御部３７は、その設定された速度計測モードでモータ４，５の回転速度を計算する。これにより、モータ４，５の回転速度に応じた方法で速度測定が可能となり、モータ４，５の速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合であっても、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定することができる。

また、上記実施の形態によれば、エンコーダ３３，３６は、モータ４，５の回転角度に応じたエッジ数をそれぞれ有する２相のエンコーダ信号を出力し、制御部３７は、低速モードにおいては、速度検出タイミングの１周期あたりの、２相のエンコーダ信号の合計エッジ数に基づいてモータ４，５の回転速度を計算し、高速モードにおいては、一方の相のエンコーダ信号の１周期の長さに基づいてモータ４，５の回転速度を計算する。これにより、モータ４，５が低速である場合には速度の検出分解能を高くすることができ、かつモータ４，５の高速である場合でもエンコーダ信号の位相誤差の影響を受けずに済み、モータ４，５の速度レンジが低速から高速までに及ぶ場合であっても、速度レンジ内のいずれの速度でも正確に速度を測定することができる。

なお、上述の実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。

例えば、上記実施の形態では、プリンタにおけるモータの回転速度を検出しているが、スキャナなどの速度レンジの広いモータ等の駆動手段を有するその他の機器にも応用可能である。

本発明は、例えば、プリンタに搭載されるモータの回転速度の測定に適用可能である。

本発明の実施の形態に係るプリンタを示す斜視図である。 図１のプリンタの紙送りに関する部分の構成を示す側面図である。 図１，２のキャリッジとＰＦ駆動ローラの検出機構を示す図である。 図１のプリンタの制御部周辺の構成を示すブロック図である。 図３のロータリエンコーダに関連する部分の構成を示す図である。 図３のロータリスケールを示す正面図である。 ２相のエンコーダ信号の一例を示す図である。 実施の形態におけるエッジ情報テーブルの一例を示す図である。 実施の形態での回転速度の検出を説明するフローチャートである。 実施の形態での回転速度の検出方法を説明する図である。

符号の説明

３ キャリッジ，４ キャリッジモータ（モータ），５ 紙送りモータ（モータ），６ ＰＦ駆動ローラ（ローラ），３３ リニアエンコーダ（エンコーダ），３６ ロータリエンコーダ（エンコーダ），３７ 制御部（制御部，計測モード設定手段，速度計算手段，カウンタ）

Claims (6)

1. モータの回転量に応じたエッジ数を有するエンコーダ信号を出力するエンコーダと、
   速度検出タイミングの周期あたりの上記エッジ数に応じて速度計測モードを低速モードか高速モードに設定する計測モード設定手段と、
   上記計測モード設定手段により設定された速度計測モードで上記モータの回転速度を計算する速度計算手段と、
   を備えることを特徴とする速度測定装置。
2. 前記エンコーダは、モータの回転量に応じたエッジ数をそれぞれ有する２相のエンコーダ信号を出力し、
   前記速度計算手段は、前記低速モードにおいては、速度検出タイミングの１周期あたりの、上記２相のエンコーダ信号の合計エッジ数に基づいて上記モータの回転速度を計算し、前記高速モードにおいては、一方の相のエンコーダ信号の１周期の長さに基づいて上記モータの回転速度を計算すること、
   を特徴とする請求項１記載の速度測定装置。
3. 前記エッジ数をカウントするカウンタと、
   前記エンコーダ信号のエッジごとに、上記カウンタの値および時刻を順次記憶する記憶手段とを備え、
   前記速度計算手段は、前記低速モードにおいては、前回の速度検出タイミングにおける最新のエッジの上記時刻から今回の速度検出タイミングにおける最新のエッジの上記時刻までの期間の長さおよび前記合計エッジ数に基づいて前記モータの回転速度を計算し、前記高速モードにおいては、今回の速度検出タイミングにおける最新のエッジの１周期前のエッジの上記時刻から今回の速度検出タイミングにおける最新のエッジの上記時刻までの期間の長さに基づいて前記モータの回転速度を計算すること、
   を特徴とする請求項２記載の速度測定装置。
4. 印刷ヘッドを収容するキャリッジと、
   上記キャリッジを駆動するモータと、
   上記モータの回転速度を測定する、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の速度測定装置と、
   上記速度測定装置により測定された上記回転速度に応じて上記モータを制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするプリンタ。
5. 印刷媒体を搬送するローラと、
   上記ローラを駆動するモータと、
   上記モータの回転速度を測定する、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の速度測定装置と、
   上記速度測定装置により測定された上記モータの回転速度に応じて上記モータを制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするプリンタ。
6. エンコーダからの出力されるエンコード信号におけるモータの回転量に応じたエッジ数に基づいて、速度検出タイミングの周期ごとに、その速度検出タイミングの周期あたりのエッジ数に応じて速度計測モードを低速モードか高速モードに設定するステップと、
   上記速度計測モードで上記モータの回転速度を計算するステップと、
   を備えることを特徴とする速度測定方法。

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