JP2008072806A - モータ制御装置、モータ制御方法、及び、印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】モータ制御装置は、カウンタと、メモリと、駆動制御部とを有する。カウンタは、モータの駆動に伴って移動する移動体の移動量をカウントする。メモリは、モータの駆動に関する制御情報を記憶する。このメモリには、カウンタの複数のカウント値に対応した第1制御情報を記憶する第1領域、及び、カウンタのカウント値のそれぞれに対応した第2制御情報を記憶する第2領域が設けられる。駆動制御部は、第1領域と第2領域の何れかを選択し、選択された領域から、カウンタのカウント値に応じた制御情報を読み出し、前記モータの駆動制御を行う。
【選択図】図9
Description
モータ、及び、モータ制御装置は、種々の装置に用いられる。本明細書では、これらのモータ、及び、モータ制御装置を有するインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタともいう。)を例に挙げて説明する。このプリンタは、ヘッドから吐出されたインクによって媒体に画像を印刷する印刷装置に相当する。図1に示すように、プリンタ10は、コントローラ部20とエンジン部30とを有する。
コントローラ部20は、プリンタ10における制御を担当する部分であり、CPU21、ASIC22、メモリ23、タイマーIC24、及び、DCユニット25を有する。CPU21は、プリンタ10の全体の制御を行うための演算処理装置である。このCPU21は、バスBUを介して、ASIC22、メモリ23、及び、インタフェース26と通信可能に接続されている。なお、インタフェース26は、ホストコンピュータHCと通信可能に接続されている。この他に、CPU21は、DCユニット25、キャリッジモータドライバ33(CRモータドライバ)、搬送モータドライバ36(PFモータドライバ)と電気的に接続されている。ASIC22は、ホストコンピュータHCからの印刷データに基づいてドット毎の制御データをシリアル伝送したり、ヘッドHDに用いられる駆動波形等を生成したりする。また、ASIC22は、ヘッドドライバ38と通信可能に接続されている。メモリ23は、CPU21やASIC22用のプログラムや変数を記憶する領域として用いられたり、作業用の領域として用いられたりする。このメモリ23は、RAM、EEPROM、ROM等の記憶素子によって構成される。これらの記憶素子によって、作業用の領域等に用いられる揮発性領域、プログラム等を記憶する領域等に用いられる不揮発性領域、及び、変数や定数等を記憶する領域等に用いられる書き換え可能な不揮発性領域が構成される。タイマーIC24は、時間を認識するためのクロック(以下、計時用クロックともいう。)を生成する。そして、計時用クロックはCPU21に供給される。従って、CPU21は、計時用クロックのエッジ(タイミングを示す電圧変化)を、メモリ23に設けられる計時カウンタ領域(図示せず)でカウントすることで、あるタイミングからの経過時間を認識できる。そして、CPU21は、計時用クロックに基づくタイマー信号を出力する。このタイマー信号は、放熱状態の取得タイミングを定める際に用いられる。DCユニット25は、キャリッジモータドライバ33や搬送モータドライバ36を制御するための指令信号(制御用信号)を出力する。なお、DCユニット25については後で詳しく説明する。
エンジン部30は、印刷のための動作を担当する部分である。そして、エンジン部30は、キャリッジ31と、キャリッジ移動機構32と、キャリッジモータドライバ33と、リニアエンコーダ34と、用紙搬送機構35と、搬送モータドライバ36と、ロータリエンコーダ37と、ヘッドドライバ38とを有する。
<全体の構成について>
次にDCユニット25について説明する。このDCユニット25は、キャリッジモータ44や搬送モータ48の駆動制御を行うものであり、モータ制御装置における駆動制御部に相当する。このため、DCユニット25は、コントローラ部20が有するCPU21からの各種信号に基づき、キャリッジモータドライバ33や搬送モータドライバ36を制御するための指令信号(制御用信号)を出力する。図4に示すように、DCユニット25は、CPU61、メモリ62、及び、PWM回路63を有する。そして、これらの各部によって、図5に示す機能が実現される。便宜上、図5に示す各機能ブロックを、DCユニット25の構成として説明する。このDCユニット25は、キャリッジモータ44の制御を担当するキャリッジモータ制御ユニット64と、搬送モータ48の制御を担当する搬送モータ制御ユニット65とを有する。
次に、目標速度テーブル74について説明する。この目標速度テーブル74は、前述したように、キャリッジ31の加速時や減速時において参照される目標速度を、位置カウンタ71aのカウント値に対応させた状態で記憶している。そして、目標速度の情報は、モータの駆動に関する制御情報の一種に相当する。また、目標速度テーブル74は、メモリ62が有する一部の領域によって構成されている。このため、DCユニット25が有するメモリ62は、モータの駆動に関する制御情報を記憶したメモリに相当する。図6に示すように、目標速度テーブル74は、複数の制御パターン情報から構成されている。この制御パターン情報は、キャリッジ31の目標速度を所定のタイミング毎に記憶したものである。これらの制御パターン情報は、キャリッジ31の移動速度に基づいて定められた複数の駆動モードに対応して用意されている。例えば、最も速い移動速度の高速モードに対応する第1制御パターン情報74A、2番目に速い移動速度の速度モードに対応する第2制御パターン情報74B、…、最も遅い移動速度の低速モードに対応する第n制御パターン情報74Nというように、n種類の制御パターン情報が用意されている。
次に、モータの駆動制御について説明する。この駆動制御は、コントローラ部20のメモリ23やDCユニット25のメモリ62に記憶されたコンピュータプログラムに基づいて、DCユニット25のCPU61等によってなされる。このため、これらのプログラムは、対応する制御を実現するためのコードを有している。例示したプリンタ10は、制御対象のモータとしてキャリッジモータ44と搬送モータ48とを有している。そして、キャリッジモータ44の駆動制御と搬送モータ48の駆動制御とは、対象は異なるが同じ内容である。このため、本明細書では、キャリッジモータ44の駆動制御について説明をし、搬送モータ48の駆動制御については説明を省略する。
以上説明したように、このプリンタ10では、メモリ62の不揮発性領域に設けられる目標速度テーブル74に、1周期テーブル(第1領域)と前側エッジ間テーブル及び後側エッジ間テーブル(第2領域)とを設けている。そして、1周期テーブルには、位置カウンタ71aの複数のカウント値に対応した目標速度(第1制御情報)を記憶させ、前側エッジ間テーブル及び後側エッジ間テーブルには、位置カウンタ71aのカウント値のそれぞれに対応した目標速度(第2制御情報)を記憶させている。そして、DCユニット25(駆動制御部)は、前側エッジ間テーブル、1周期テーブル、及び、後側エッジ間テーブルの何れかを選択し、選択された領域から、位置カウンタ71aのカウント値に応じた目標速度を読み出し、キャリッジモータ44の駆動制御を行う。
前述した第1実施形態において、目標速度テーブル74には、駆動制御のタイミング毎に与えられる目標速度が、キャリッジの移動距離(エンコーダ信号ENC_C,ENC_Pのエッジのカウント数)と関係付けられた状態で記憶されていた。これらの目標速度と移動距離の情報を用いることで、或る制御タイミングから次の制御タイミングまでの経過時間を事前に知ることができる。ひいては、用紙Sにおける1単位の搬送開始から終了までの経過時間(便宜上、用紙Sの搬送時間ともいう。)を事前に知ることができる。
以上の処理を図12に基づいて具体的に説明する。まず、DCユニット25(駆動制御部)では、用紙Sに対する1単位の搬送時間WP、すなわち、あるパスから次のパスへ移行する際における用紙Sの搬送に要する時間を求める。この搬送時間WPは、例えば、定数としてメモリ62に記憶されているものが用いられる。すなわち、搬送期間WPは主に搬送量に基づいて定まり、他の要因による変動の影響は少ないからである。そして、この搬送時間WPが得られると、DCユニット25は、搬送モータ48の駆動開始タイミングt1に対応する駆動終了タイミングt2(用紙Sの搬送終了タイミング)を認識することができる。
前述の実施形態は、主としてプリンタ10に組み込まれたモータ制御装置について記載されているが、その中には、モータ制御方法や制御用プログラムの開示も含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
前述の各実施形態において、プリンタ10は、キャリッジモータ44と搬送モータ48を有していたが、他の種類のモータも制御対象とすることができる。そして、これらのモータは、DCモータによって構成されていたが、他の種類のモータによって構成してもよい。また、発熱量を取得するための信号として、前述の実施形態では、PWM回路63から出力された指令信号を用いていた。しかしながら、モータの発熱量を認識できる信号であれば、指令信号に限定されるものではない。例えば、PWM回路63に入力されるデューティ信号であってもよい。
前述の各実施形態では、モータ制御装置が組み込まれる対象装置として、プリンタ10を例に挙げて説明した。しかしながら、対象装置はプリンタ10に限定されるものではない。モータを有する他の装置も対象装置となり得る。
第1実施形態では、テーブルに記憶される制御情報として目標速度が例示されていた。制御情報としては、目標速度に限定されるものではない。他の種類の情報であってもよい。
23 メモリ,24 タイマーIC,25 DCユニット,26 インタフェース,
30 エンジン部,31 キャリッジ,32 キャリッジ移動機構,
33 キャリッジモータドライバ,34 リニアエンコーダ,
35 用紙搬送機構,36 搬送モータドライバ,37 ロータリエンコーダ,
38 ヘッドドライバ,41 タイミングベルト,42 駆動プーリー,
43 アイドラプーリー,44 キャリッジモータ,45 符号板,
46 センサユニット,47 搬送ローラ,48 搬送モータ,
49 符号板,50 センサユニット,61 CPU,62 メモリ,
63 PWM回路,63a キャリッジモータ制御ユニット側のPWM回路,
63b 搬送モータ制御ユニット側のPWM回路,
64 キャリッジモータ制御ユニット,65 搬送モータ制御ユニット,
71 位置演算部,71a 位置カウンタ,72 第1減算器,
73 目標速度演算部,74 目標速度テーブル,74A 第1制御パターン情報,
74B 第2制御パターン情報,74N 第n制御パターン情報,
74a,74d,74g 前側エッジ間テーブル,
74c,74f,74i 後側エッジ間テーブル,
74b,74e,74h 1周期テーブル,
75 速度演算部,76 第2減算器,
77P 比例要素,77I 積分要素,77D 微分要素,78 加算器,
79 ウェイト制御部,81 位置演算部,82 第1減算器,
83 目標速度演算部,84 目標速度テーブル,85 速度演算部,
86 第2減算器,87P 比例要素,87I 積分要素,87D 微分要素,
88 加算器,89 ウェイト制御部,BU バス,HC ホストコンピュータ,
HD ヘッド,ENC_CA 第1エンコーダ信号,
ENC_CB 第2エンコーダ信号,ENC_PA 第1エンコーダ信号,
ENC_PB 第2エンコーダ信号,Kp ゲイン
Claims (8)
- (A)モータの駆動に伴って移動する移動体の移動量をカウントするカウンタと、
(B)前記モータの駆動に関する制御情報を記憶したメモリであって、
前記カウンタの複数のカウント値に対応した第1制御情報を記憶する第1領域、及び、前記カウンタのカウント値のそれぞれに対応した第2制御情報を記憶する第2領域を有するメモリと、
(C)前記第1領域と前記第2領域の何れかを選択し、選択された領域から、前記カウンタのカウント値に応じた制御情報を読み出し、前記モータの駆動制御を行う駆動制御部と、
(D)を有するモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置であって、
タイミングを定めるための電圧変化を有し、かつ、前記移動体が所定量移動する毎に前記電圧変化が生じるタイミング信号を生成する、タイミング信号生成部を有し、
前記カウンタは、
前記タイミング信号における前記電圧変化の回数を、前記移動体の移動量としてカウントする、モータ制御装置。 - 請求項2に記載のモータ制御装置であって、
前記駆動制御部は、
前記カウント値を除算して得られた値を用いて、前記第1領域から前記第1制御情報を読み出し、
前記カウント値を用いて、前記第2領域から前記第2制御情報を読み出す、モータ制御装置。 - 請求項1から請求項3の何れかに記載のモータ制御装置であって、
前記駆動制御部は、
前記第1領域と前記第2領域とを前記移動体の加速度合いに応じて選択する、モータ制御装置。 - 請求項4に記載のモータ制御装置であって、
前記メモリは、
前記第1領域と前記第2領域の少なくとも一方を有する制御パターン情報を、前記移動体の移動速度に応じて定められる複数の制御モードのそれぞれに対応させて記憶する、モータ制御装置。 - 請求項1から請求項5の何れかに記載のモータ制御装置であって、
前記メモリは、
前記第1制御情報として、前記カウンタの複数のカウント値に対応した前記移動体の目標速度を記憶し、
前記第2制御情報として、前記カウンタのカウント値のそれぞれに対応した前記移動体の目標速度を記憶する、モータ制御装置。 - (A)モータの駆動に伴って移動する移動体の移動量をカウントすること、
(B)前記モータの駆動に関する制御情報を記憶したメモリに設けられる第1領域と第2領域であって、前記カウンタの複数のカウント値に対応した第1制御情報を記憶する第1領域と前記カウンタのカウント値のそれぞれに対応した第2制御情報を記憶する第2領域について、何れかの領域を選択すること、
(C)選択された領域から、前記カウンタのカウント値に応じた制御情報を読み出し、前記モータの駆動制御を行うこと、
(D)を行うモータ制御方法。 - (A)インクを吐出させるヘッドであって、第1モータによって所定の移動方向に移動されるヘッドについて、その移動量をカウントするカウンタと、
(B)前記第1モータの駆動に関する制御情報を記憶したメモリであって、
前記カウンタの複数のカウント値に対応した前記移動体の目標速度を、第1制御情報として記憶する第1領域、及び、前記第1カウンタのカウント値のそれぞれに対応した前記移動体の目標速度を、第2制御情報として記憶する第2領域を有するメモリと、
(C)前記媒体の搬送終了時に前記ヘッドが前記インクの吐出開始位置へ達するように、前記媒体を搬送するための第2モータを駆動中に前記第1モータの駆動を開始させる駆動制御部であって、
前記媒体の搬送終了タイミング、インク吐出開始位置までの前記ヘッドの移動量に対応する前記第1カウンタのカウント値、及び、前記第1領域及び前記第2領域に記憶された前記ヘッド用の目標速度に基づき、前記第1モータに対する駆動制御の開始タイミングを求め、
求められた開始タイミングにて、前記第1モータに対する駆動制御を開始する、駆動制御部と、
(D)を有する印刷装置。
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