JP2009055673A - Motor controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device.
インクジェット式プリンタは、キャリッジをその走査方向へ往復移動させるCR(Carriage)モータや、給紙トレイに収容されている用紙をキャリッジの下を経由して排紙トレイまで搬送するPF(Paper Feed)モータなどの各種のDCモータを搭載している。CRモータやPFモータは、キャリッジの駆動や紙送りのために頻繁に起動と停止を繰り返すため、それらのモータには、各々の消費電力に応じて発生する熱が蓄積される。熱の蓄積が進んで過熱状態になると、巻線コイルの焼損、発煙、発火などといった問題を引き起こすこともあるため、この種のプリンタには、モータの熱量がある閾値を超えるたびにその動作を休止させる休止制御の仕組みが搭載されている。 The ink jet printer has a CR (Carriage) motor that reciprocates the carriage in the scanning direction, and a PF (Paper Feed) motor that conveys the paper stored in the paper feed tray to the paper discharge tray via the carriage. It is equipped with various DC motors. Since the CR motor and the PF motor are frequently started and stopped for driving the carriage and feeding the paper, heat generated in accordance with the power consumption is accumulated in these motors. If the heat builds up and overheats, it can cause problems such as winding coil burning, smoke, and fire, so this type of printer pauses its operation whenever the motor heat exceeds a certain threshold. It is equipped with a mechanism for pause control.
特許文献1には、休止制御を精度よく行う仕組みの開示がある。この文献に開示されたインクジェット式プリンタは、キャリッジが一往復する間のモータの実効電流値とその移動に要した駆動時間とからモータの単位発熱量を演算し、自然放熱を考慮しつつその単位発熱量を積分した値を基に発熱温度ΔTを演算する。その上で、発熱温度ΔTが予め設定された3つの閾値のうちどれを上回るかを判断し、上回った閾値の大きさに応じた長さの休止時間を与えるようになっている。
ところで、特許文献1に開示されたプリンタの制御部は、DCモータの回転量を決定付けるPWM(Pulse Width Modulation)デューティ値とモータの回転速度とを第1の関数に作用させることによってモータの実効電流値を求め、その実効電流値を第2の関数に作用させることによって発熱温度ΔTを求めるようになっている。このため、それらの演算に多くのメモリリソースを要するという問題がある。また、回転速度や発熱温度ΔTの演算に用いられる関数の定数は、想定される最悪の条件下でモータを回転させた際の各種測定結果に基づいて設定されるため、それらの関数を用いて演算される発熱温度ΔTは実際の温度よりも総じて高くなる。その結果、本来であれば必要ないタイミングでのモータの休止制御が頻繁に入り、プリンタそのもののスループットが低下するという問題がある。 By the way, the control unit of the printer disclosed in Patent Document 1 applies the PWM (Pulse Width Modulation) duty value that determines the rotation amount of the DC motor and the rotation speed of the motor to the first function, thereby making effective use of the motor. The heat generation temperature ΔT is obtained by obtaining the current value and applying the effective current value to the second function. For this reason, there is a problem that many memory resources are required for these operations. Moreover, since the constants of the functions used for the calculation of the rotation speed and the heat generation temperature ΔT are set based on various measurement results when the motor is rotated under the assumed worst condition, The calculated heat generation temperature ΔT is generally higher than the actual temperature. As a result, there is a problem in that motor pause control is frequently performed at a timing that is not normally necessary, and the throughput of the printer itself is reduced.
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、複雑な演算を強いることなく、モータの休止を適切なタイミングで行い得るような仕組みを提供することを目的とする。 The present invention has been devised under such a background, and an object of the present invention is to provide a mechanism capable of stopping a motor at an appropriate timing without forcing a complicated calculation.
本発明の好適な態様であるモータ制御装置は、被駆動体と、自らに供給される電力の供給量に応じた回転により被駆動体へ駆動力を与えるモータと、被駆動体の温度を測定する測定手段と、被駆動体の温度との比較に供される各閾値を、速度を示す速度データと負荷を示す負荷データの各組み合わせと対応付けて記憶したメモリと、速度を指定する指定手段と、モータの負荷を特定する特定手段と、指定された速度を示す速度データと特定された負荷を示す負荷データの組み合わせと対応付けてメモリに記憶された閾値を特定し、測定された温度がその閾値を上回るか判断する判断手段と、モータへの電力の供給を通じて被駆動体を間欠的に駆動させる手段であって、その間欠的な各駆動のたびに、被駆動体が指定された速度で駆動するに至るまでモータへの電力の供給量を調整し、温度が閾値を超えたと判断手段が判断した後の被駆動体の駆動の開始のタイミングを、所定の時間だけ遅らせる制御手段とを備える。この発明によると、複雑な演算を強いることなく、モータの休止を適切なタイミングで行うことができる。 A motor control apparatus according to a preferred aspect of the present invention measures a driven body, a motor that provides driving force to the driven body by rotation according to the amount of power supplied to the driven body, and the temperature of the driven body. And a memory for storing each threshold value used for comparison with the temperature of the driven body in association with each combination of speed data indicating speed and load data indicating load, and specifying means for specifying the speed A threshold value stored in the memory in association with a combination of speed data indicating the specified speed and a combination of load data indicating the specified load; A determination means for determining whether the threshold value is exceeded, and a means for intermittently driving the driven body through power supply to the motor, each time the intermittent driving is performed, the speed at which the driven body is designated To drive with Until adjusting the amount of power supplied to the motor, provided with a timing of the start of the driving of the driven body after the determination means temperature exceeds a threshold value is determined, and control means for delaying for a predetermined time. According to the present invention, the motor can be stopped at an appropriate timing without forcing a complicated calculation.
本発明の別の好適な態様であるモータ制御装置は、第1の被駆動体と、自らに供給される電力の供給量に応じた回転により第1の被駆動体へ駆動力を与える第1のモータと、第2の被駆動体と、自らに供給される電力の供給量に応じた回転により第2の被駆動体へ駆動力を与える第2のモータと、第2の被駆動体の温度を測定する測定手段と、第2の被駆動体の温度との比較に供される各閾値を、第1の被駆動体および第2の被駆動体の駆動の速度を示す速度データと第1の被駆動体および第2の被駆動体のうち一方または両方の負荷を示す負荷データの各組み合わせと対応付けて記憶したメモリと、速度を指定する指定手段と、第1のモータおよび第2のモータのうちの一方または両方の負荷を特定する特定手段と、指定された速度を示す速度データと特定された負荷を示す負荷データの組み合わせと対応付けてメモリに記憶された閾値を特定し、測定された温度がその閾値を上回るか判断する判断手段と、第1のモータおよび第2のモータへの電力の供給を通じ、第1の被駆動体および第2の被駆動体の各々を間欠的に駆動させる手段であって、第1の被駆動体または第2の被駆動体を駆動させるたび、駆動させる方の被駆動体が指定された速度で駆動するに至るまでその被駆動体へ駆動力を与えるモータへの電力の供給量を調整し、温度が閾値を超えたと判断手段が判断した後の第1の被駆動体または第2の被駆動体の駆動の開始のタイミングを、所定の時間だけ遅らせる制御手段とを備える。この発明によっても、複雑な演算を強いることなく、モータの休止を適切なタイミングで行うことができる。 The motor control device according to another preferred aspect of the present invention is a first controller that applies a driving force to the first driven body by rotation according to the first driven body and the amount of power supplied to the first driven body. Motor, a second driven body, a second motor that applies a driving force to the second driven body by rotation according to the amount of power supplied to itself, and a second driven body The measurement means for measuring the temperature and each threshold value used for comparison with the temperature of the second driven body are represented by speed data indicating the driving speed of the first driven body and the second driven body, A memory stored in association with each combination of load data indicating a load of one or both of the one driven body and the second driven body, a designation means for designating a speed, a first motor and a second Specific means of identifying the load on one or both of the motors and the specified speed Determining means for determining a threshold value stored in the memory in association with a combination of degree data and load data indicating the specified load, and determining whether the measured temperature exceeds the threshold value; the first motor and the second Means for intermittently driving each of the first driven body and the second driven body through the supply of electric power to the motor, and drives the first driven body or the second driven body. Each time the driven body is driven at a specified speed, the amount of power supplied to the motor that applies driving force to the driven body is adjusted, and the judging means determines that the temperature has exceeded the threshold value. And control means for delaying the start timing of driving the first driven body or the second driven body after the determination by a predetermined time. According to the present invention, the motor can be stopped at an appropriate timing without forcing a complicated calculation.
また、第1の被駆動体は、インク滴の吐出対象となる媒体を搬送するローラを有し、第2の被駆動体は、インク滴を吐出する記録ヘッドを支持するキャリッジとそのキャリッジを搬送と直交する向きに往復移動させる移動支援機構を有し、測定手段は、記録ヘッドの温度を測定するようにしてもよい。この発明によると、記録ヘッドや移動支援機構を搭載した機器であるプリンタのモータの休止を適切なタイミングで行うことができる。 The first driven body includes a roller that transports a medium that is an ejection target of ink droplets, and the second driven body transports a carriage that supports a recording head that ejects ink droplets and the carriage. And a measuring unit that measures the temperature of the recording head. According to the present invention, it is possible to pause the motor of a printer, which is a device equipped with a recording head and a movement support mechanism, at an appropriate timing.
また、ローラによる媒体の搬送の速度を検出する検出手段、をさらに備え、特定手段は、指定された速度を検出手段が検出した時の第1のモータへの電力の供給量を基に、モータの負荷を特定するようにしてもよい。この発明によると、プリンタに搭載されたモータの負荷を精度よく特定し、その負荷を基に温度との比較に供する最適の閾値を特定することができる。 And a detecting means for detecting the speed of conveyance of the medium by the roller, and the specifying means is based on the amount of power supplied to the first motor when the detecting means detects the designated speed. The load may be specified. According to the present invention, it is possible to accurately specify the load of the motor mounted on the printer and to specify the optimum threshold value used for comparison with the temperature based on the load.
また、キャリッジの移動の速度を検出する検出手段、をさらに備え、特定手段は、指定された速度を検出手段が検出した時の第2のモータへの電力の供給量を基に、モータの負荷を特定するようにしてもよい。この発明によっても、プリンタに搭載されたモータの負荷を精度よく特定し、その負荷を基に温度との比較に供する最適の閾値を特定することができる。 And detecting means for detecting the speed of movement of the carriage, wherein the specifying means is based on the amount of power supplied to the second motor when the detecting means detects the designated speed. May be specified. Also according to the present invention, it is possible to accurately specify the load of the motor mounted on the printer and to specify the optimum threshold value used for comparison with the temperature based on the load.
また、指定手段は、第1の被駆動体の速度と第2の被駆動体の速度の各組み合わせと各々対応付けられた複数のモードのうちの1つの選択を受け付ける選択受付手段と、指定されたモードと対応づけられた速度の組み合わせを指定する速度指定手段と、を有してもよい。この発明によると、モードと負荷の組み合わせを基に温度との比較に供する最適の閾値を特定することができる。 The designation means is designated as a selection acceptance means for accepting selection of one of a plurality of modes respectively associated with each combination of the speed of the first driven body and the speed of the second driven body. Speed specifying means for specifying a combination of speeds associated with each mode. According to the present invention, it is possible to specify an optimum threshold value used for comparison with temperature based on a combination of mode and load.
(発明の実施の形態)
本発明の実施形態について、以下、図面を参照しながら説明する。本実施形態にかかるインクジェット式プリンタは、デフォルトモード、専用紙フォトモード、および普通紙ドラフトモードの3つのモードで動作し得る。専用紙フォトモードは、デフォルトモードより高密度のインク滴のドットをよりゆっくりとした速度で形成するモードであり、写真などの高密度カラー画像を光沢紙などの専用紙に形成する際に指定される。普通紙ドラフトモードは、デフォルトモードより低密度のインク滴のドットをより速い速度で形成するモードであり、文書などの低密度モノクロ画像を普通紙に形成する際に指定される。
(Embodiment of the Invention)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The ink jet printer according to the present embodiment can operate in three modes: a default mode, a dedicated paper photo mode, and a plain paper draft mode. Dedicated paper photo mode is a mode that forms dots of ink droplets with higher density than the default mode at a slower speed, and is specified when forming high-density color images such as photographs on dedicated paper such as glossy paper. The The plain paper draft mode is a mode in which dots of ink droplets having a lower density than the default mode are formed at a higher speed, and is specified when a low-density monochrome image such as a document is formed on plain paper.
図1は、本実施形態にかかるインクジェット式プリンタのハードウェア概略構成を示す図である。図1に示すように、このプリンタは、駆動プーリ11(「第2の被駆動体」に相当)、従動プーリ12(「第2の被駆動体」に相当)、ベルト13(「第2の被駆動体」に相当)、CRモータ14(「第2のモータ」に相当)、リニアスケール15、ガイド軸16、キャリッジ17(「第2の被駆動体」に相当)、インクカートリッジ18、記録ヘッド19、リニアエンコーダ20、駆動ローラ21(「第1の被駆動体」に相当)、PFモータ22(「第1のモータ」に相当)、ロータリスケール23、ロータリエンコーダ24、制御部30(「特定手段」、「判断手段」、「制御手段」、「検出手段」に相当)を有する。これらの各部は、筐体となるシャーシ(図示せず)に搭載されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic hardware configuration of an ink jet printer according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the printer includes a driving pulley 11 (corresponding to “second driven body”), a driven pulley 12 (corresponding to “second driven body”), a belt 13 (“second driving body”). "Corresponding to" driven body "), CR motor 14 (corresponding to" second motor "),
シャーシの基底(図示せず)には、用紙(「媒体」に相当)を前後方向に搬送する搬送路の左右を挟むように左側壁25と右側壁26とが立設され、それらの両壁25,26の後端を結ぶように後側壁27が立設される。また、後側壁27の上端からやや下の位置に用紙の搬送路の横幅とほぼ同じ距離を空けて穿設された2つの孔には、駆動プーリ11と従動プーリ12が装着され、それらの両プーリ11,12には無端のベルト13が巻回されている。さらに、後側壁27の後面にはCRモータ14が接合され、そのCRモータ14の回転軸は駆動プーリ11の回転軸と連結される。CRモータ14は、自らの回転を通じて駆動プーリ11へ駆動力を与える。
A
後側壁27の前面の、両プーリ11,12の下方の位置には、リニアスケール15が設けられている。リニアスケール15は、細長い板の一端と他端の間に、光を透過させる透過部と光を透過させない非透過部とを1/180インチのピッチで交互に配した構造をなす。後側壁27のやや前方には、左側壁25と右側壁26の間を結ぶようにガイド軸16が掛け渡されている。このガイド軸16は、両プーリ11,12の間に巻回されたベルト13とリニアスケール15の間に相当する高さに位置する。リニアスケール15の透過部と非透過部の配列の向きとこのガイド軸16の向きは平行である。また、後側壁27の後方にある給紙部材(ホッパ)には複数枚の用紙が収容され得る。
A
キャリッジ17は、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の4色のインクカートリッジ18を収容するとともに、それらのインクカートリッジ18と流路(図示せず)を介して繋がった記録ヘッド19を自らの下面に備える。また、記録ヘッド19は、色毎の一連のノズル開口を並べて配したノズルプレート、充放電に応じて伸縮する圧電素子、ノズルプレートと圧電素子の間に挟まれるキャビティなどを有する。インクカートリッジ18から供給されるインクをキャビティへ貯留した状態で圧電素子を伸縮させると、そのインクがノズル開口からインク滴として吐出される。
The carriage 17 houses, for example, four
キャリッジ17の後面の上端のやや下方に設けられた固着具(図示せず)は、ベルト13の一部へ固定され、その下方に設けられた支持具(図示せず)は、ガイド軸16に対して摺動自在に連結される。さらに、キャリッジ17の後面にはリニアエンコーダ20が設けられている。リニアエンコーダ20は、リニアスケール15の前後の面を挟みこむように対向する投光素子と受光素子とを有する光センサである。このリニアエンコーダ20は、受光素子による受光の有無に応じて遷移するアナログの2つの矩形波信号(A相信号、B相信号)を制御部30へ供給する。また、CRモータ14から駆動力を与えられて駆動プーリ11が正逆回転すると、キャリッジ17は、搬送路の横幅の左端の真上の位置(以下、「移動左限位置」と呼ぶ)からその右端の真上の位置(以下、「移動右限位置」と呼ぶ)に至る行程をガイド軸16に案内されて往復移動する。
A fixing tool (not shown) provided slightly below the upper end of the rear surface of the carriage 17 is fixed to a part of the
キャリッジ17が移動し、リニアエンコーダ20の投光素子から受光素子に向けて発せられる光がリニアスケール15の透過部によって遮られるたびに、リニアエンコーダ20が出力する矩形波信号のレベルはローレベルからハイレベルへ切り換わる。よって、このリニアエンコーダ20が出力する矩形波信号のパルス数を基にキャリッジ17の行程上の位置を割り出し、また、その矩形波信号の周期を基にキャリッジ17の速度を割り出すことが可能である。
Each time the carriage 17 moves and the light emitted from the light projecting element to the light receiving element of the
キャリッジ17の下には、駆動ローラ21が設けられている。この駆動ローラ21の回転軸の右端の側の部分は、複数のギヤを介してPFモータ22の回転軸と連結されるとともに、ロータリスケール23の中心と連結される。PFモータ22は、自らの回転を通じて駆動ローラ21へ駆動力を与える。
A
PF駆動ローラ21の回転軸に連結されたロータリスケール23は、円盤状の板の中心から外側に向かって放射状に延伸する矩形状の複数の透光部を、隣り合う透光部同士の間に所定の間隔を空けて環状に配した構造をなしている。透光部と透光部の間には、非透光部が形成される。リニアスケール15と同様に、透光部は光を透過し、非透光部は光を透過しない。
The rotary scale 23 connected to the rotating shaft of the
ロータリエンコーダ24は、ロータリスケール23の左右の面を挟みこむように対向する投光素子と受光素子とを有する光センサである。このロータリエンコーダ24は、受光素子による受光の有無に応じて遷移するアナログの2つの矩形波信号(A相信号、B相信号)を制御部30へ供給する。そして、PFモータ22の駆動を受けてPF駆動ローラ21が正回転し、ロータリエンコーダ24の投光素子から受光素子に向けて発せられる光がロータリスケール23の非透光部によって遮られるたびに、ロータリエンコーダ24が出力する矩形波信号のレベルはローレベルからハイレベルへ切り換わる。よって、このロータリエンコーダ24から供給される矩形波信号のパルス数を基にPF駆動ローラ21の行程上の位置を割り出し、また、その矩形波信号の周期を基にPF駆動ローラ21の速度を割り出すことが可能である。
The
CRモータ14およびPFモータ22は、DCモータである。これらの両モータ14,22は、制御部30による制御の下、互いに同期を計りながら間欠的な回転を繰り返すことにより、各々の被駆動対象である駆動プーリ11や駆動ローラ21を駆動させ、用紙への画像の形成を支援する。
The
図2(A)および(B)は、一枚の用紙に画像を形成する際の両モータ14,22の連携の様子を示す図である。両図の縦軸は、両モータ14,22の回転速度を示し、横軸は、それらの両モータ14,22の駆動の時間を示している。両モータ14,22の駆動量は、それらの被駆動対象である駆動ローラ21の回転距離やキャリッジ17の移動距離に相当する。なお、図示の便宜上、図2(A)よりも図2(B)の横軸のスケールを小さくている。また、図2(B)において、縦軸のスケールの正負は、キャリッジ17の移動方向が反対であることを示している。
2A and 2B are diagrams showing how the
図2(A)に示すように、画像の描画内容を示す印刷データがパーソナルコンピュータから供給されると、無回転状態(速度=0)であったPFモータ22が、所定の上限速度に至るまでほぼ比例的に加速される。上限速度まで加速されたPFモータ22は、その回転速度のまましばらく回転を続けた後、無回転状態に至るまでほぼ比例的に減速される。そして、この一連のPFモータ22の回転に応じた駆動ローラ21の駆動により、ホッパに収容された用紙は、その先端が記録ヘッド19の下の印字開始位置に至るまで下流へ搬送される。以降の説明では、モータ14,22が無回転状態から上限速度まで加速される領域を「加速領域」と呼び、上限速度から無回転状態まで減速される領域を「減速領域」と呼び、両者の間の領域を「定速領域」と呼ぶ。この図2(A)に示す、印刷データが供給された後の最初の加速領域の始端からその減速領域の終端までの駆動量、および、各領域の割合は、PFモータ22の加減速特性とホッパに収容された用紙の先端が印字開始位置に至るまでの搬送の距離との関係を考慮して設定される。
As shown in FIG. 2A, when the print data indicating the image drawing content is supplied from the personal computer, the
図2(B)に示すように、減速領域の終端でPFモータ22が無回転状態になり、印字開始位置で用紙の搬送が止まると、その加速が再び始まるまでの間に、無回転状態であったCRモータ14が回転する。このCRモータ14の回転速度も、PFモータ22と同様に、加速領域から定速領域、そして、減速領域へとその駆動量が増えるのに合わせて変化する。そして、この一連のCRモータ14の回転に応じた駆動プーリ11の駆動により、ベルト13を介してその駆動プーリ11と繋がったキャリッジ17は、移動左限位置から移動右限位置に向かって移動する。さらに、キャリッジ17が、移動左限位置から移動右限位置に至る行程上の定速領域に相当する区間を移動している間に、記録ヘッド19から用紙に向けてインク滴が吐出され、画像の主走査方向の1ラインに相当するドットの並びが形成される。
As shown in FIG. 2B, when the
図2(B)に示すように、加速領域の始端から減速領域の終端に至るCRモータ14の回転は、PFモータ22が無回転状態の間に行われ、その回転方向は1回ごとに反対になる。そして、2回目のCRモータ14の回転に応じた駆動プーリ11の駆動により、移動右限位置まで移動したキャリッジ17は、移動左限位置に向って移動する。なお、キャリッジ17が移動右限位置から移動左限位置へ戻る間のインク滴の吐出の有無は、各種カスタマイズに依存する。
As shown in FIG. 2B, the rotation of the
2回目の減速領域の終端でCRモータ14が無回転状態になり、キャリッジ17が移動左限位置に至ったところでその移動が止まると、無回転状態であったPFモータ22が再び回転する(図2(A)参照)。このときのPFモータ22の回転速度も、加速領域から定速領域、そして、減速領域へとその駆動量が増えるのに合わせて変化する。そして、一連のPFモータ22の回転に応じた駆動ローラ21の駆動により、印字開始位置の用紙は、画像の副走査方向の1ラインに相当する距離だけ下流へ搬送される。図2(A)に示す、2回目の加速領域の始端から減速領域の終端までの駆動量、および、各領域の割合は、PFモータ22の加減速特性と副走査方向の1ラインに相当する距離との関係を考慮して設定される。
When the
以降は、画像の副走査方向の全ラインに相当するドットの並びが用紙に記録し終わるまで、CRモータ14とPFモータ22が交互に回転することにより、移動左限位置と移動右限位置の間のキャリッジ17の往復移動と、副走査方向の1ラインに相当する距離の用紙の搬送とが繰り返される。そして、画像の副走査方向の最も下のラインに相当するドットの並びが用紙に記録されると、無回転状態であったPFモータ22が回転し、画像形成済みの用紙が下流へ搬送されてそのままシャーシの前側へ排紙される。このPFモータ22の最後の回転における、加速領域の始端からその減速領域の終端までの駆動量、および、各領域の割合は、PFモータ22の加減速特性と排紙に必要な搬送の距離との関係を考慮して設定される。
Thereafter, the
ここで、CRモータ14とPFモータ22のトルクは、通電される電流が大きいほど大きくなり、その電流が小さいほど小さくなる。よって、原理的には、CRモータ14およびPFモータ22へ供給する電流量を制御することにより、図2(A)および(B)に示したような設定の通りにそれらの両モータ14,22の速度を変化させていくことが可能である。しかしながら、予定された速度を得るために必要なモータ14,22のトルクは、駆動ローラ21、駆動プーリ11、ベルト13、キャリッジ17など被駆動対象の負荷、、モータ自身のコギングなどの影響を受けて都度変化する。よって、本実施形態にかかるプリンタの制御部30は、リニアエンコーダ20およびロータリエンコーダ24から供給される矩形波信号を基に被駆動対象の実速度を計測し、目標速度テーブル90(後述)として予め設定されている目標速度へその実速度を収束させるようにモータ14,22への電流の供給量を調整するフィードバック制御の1つである、PID制御が組み込まれている。このPID制御の詳細は、後述する。
Here, the torque of the
図1において、制御部30は、モータドライバ31、インターフェース回路35(「指定手段」、「選択受付手段」、「速度指定手段」に相当)、記録ヘッド制御回路36、CPU(Central Processing Unit)37、RAM(Random Access Memory)38、ROM(Read Only Memory)39、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)40、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)41、およびヘッドサーミスタ80(「測定手段」に相当)を有する。
In FIG. 1, the
モータドライバ31は、CRモータ14とPFモータ22のうちから選択される一方のモータに対し、直流電源(図示せず)の出力電圧を、自らに供給されるPWM(Pulse Width Modulation)信号に応じたパルスとして印加する。
The
PWM信号は、周期が一定で、1周期に占めるハイレベルの時間とローレベルの時間の割合が変化する矩形波である。PWM信号の1周期に占めるハイレベルの時間の割合は、「デューティー比」と呼ばれる。モータドライバ31へ供給するPWM信号のデューティー比を大きくすると、CRモータ14またはPFモータ22への電流の供給量が増加し、より大きなトルクが得られる。
The PWM signal is a rectangular wave whose period is constant and in which the ratio of the high level time and the low level time in one period changes. The proportion of the high level time in one cycle of the PWM signal is called “duty ratio”. When the duty ratio of the PWM signal supplied to the
インターフェース回路35は、印刷データや、パーソナルコンピュータ(図示せず)のインターフェース画面を通じて選択されたモードを示すモード選択データを受信する。記録ヘッド制御回路36は、印刷データを解釈した内容に基づき、インク滴の吐出を指示する信号を記録ヘッド19へ供給する。CPU37は、RAM38をワークエリアとして利用しつつ、ROM39やEEPROM40に記憶されたデータを参照するとともに、それらのメモリに記憶された各種プログラムを実行する。ROM39には、IPL(Initial Program Loader)などの比較的簡易なプログラムが記憶される。EEPROM40には、インターフェース回路35へ印刷データが供給されてからその印刷データが示す画像を用紙に記録するまでの制御の手順を記した制御プログラム、複数の目標速度テーブル90(図3参照)の各モード別のセット、および、後述する休止制御ユニット70の一部をなす閾値設定テーブル71が記憶される。
The
目標速度テーブル90は、CRモータ14およびPFモータ22のPID制御を支援するテーブルである。デフォルトモード、専用紙フォトモード、および普通紙ドラフトモードの各々と対応する目標速度テーブル90の各セットは、用紙をホッパから印字開始位置まで搬送する際に参照されるテーブル(以下、適宜「第1目標速度テーブル90a」と記す)と、キャリッジ17を移動左限位置から移動右限位置まで移動させる際に参照されるテーブル(以下、適宜「第2目標速度テーブル90b」と記す)と、キャリッジ17を移動右限位置から移動左限位置まで移動させる際に参照されるテーブル(以下、適宜「第3目標速度テーブル90c」と記す)と、用紙を副走査方向の1ラインに相当する距離だけ搬送する際に参照されるテーブル(以下、適宜「第4目標速度テーブル90d」と記す)と、用紙をシャーシの前側まで搬送する際に参照されるテーブル(以下、適宜「第5目標速度テーブル90e」と記す)の集合体である。各テーブル90a、90b、90c、90d、90eは、モータ14,22の回転に応じて駆動する被駆動対象の各行路、つまり、図2(A)、(B)の加速領域の始端の始動位置から減速領域の終端の停止位置に至る行路を等分して得た各目標位置と、それらの目標位置まで被駆動対象が到達した時点の目標速度の対を、停止位置までの残余距離の大きなものから順に並べたものである。インターフェース回路35が印刷データを受信すると、これらのテーブルが参照対象として順次特定され、参照対象となったテーブルの内容の通りにCRモータ14およびPFモータ22の回転が制御される。
The target speed table 90 is a table that supports PID control of the
デフォルトモード、専用紙フォトモード、および普通紙ドラフトモードの各々に個別の目標速度テーブル90のセットを準備しておくのは、それらの各モードごとに、定速領域の上限速度の大きさや加速領域の始端と減速領域の終端の間の駆動量の設定を変える必要があるからである。冒頭に示したように、専用紙フォトモードでは、高密度のドットの配列を記録するので、用紙の副走査方向の1ラインに相当する搬送の距離をデフォルトモードよりも短くし、キャリッジ17の往復移動の速度をデフォルトモードより遅くする必要がある。これに対し、普通紙ドラフトモードでは、低密度のドットの配列を記録するので、用紙の副走査方向の1ラインに相当する搬送の距離をデフォルトモードより長くし、キャリッジ17の往復移動の速度をデフォルトモードより速くする必要がある。 A set of individual target speed tables 90 is prepared for each of the default mode, the dedicated paper photo mode, and the plain paper draft mode. The size of the upper limit speed of the constant speed area and the acceleration area are set for each mode. This is because it is necessary to change the drive amount setting between the start end of the motor and the end of the deceleration region. As shown at the beginning, in the dedicated paper photo mode, a high-density dot array is recorded, so the transport distance corresponding to one line in the sub-scanning direction of the paper is shorter than in the default mode, and the carriage 17 is reciprocated. Need to move slower than the default mode. On the other hand, in the plain paper draft mode, since a low-density dot array is recorded, the transport distance corresponding to one line in the sub-scanning direction of the paper is made longer than in the default mode, and the speed of reciprocation of the carriage 17 is increased. Need to be faster than the default mode.
ヘッドサーミスタ80は、記録ヘッド制御回路36の近傍に設けられており、自らが測定した温度を示す信号を制御部30へ供給する。
The
制御部30には、EEPROM40の制御プログラムを展開するRAM38とそれを実行するCPU37、およびASIC41のリソースの一部が共働することによってDCユニット50が論理的に実現され、RAM38とCPU37とが共働することによって休止制御ユニット70が論理的に実現される。DCユニット50は、PID制御を司るモジュールである。休止制御ユニット70は、休止制御を司るモジュールである。休止制御は、ヘッドサーミスタ80が測定する温度と閾値の大小関係を基に、両モータ14,22の過熱状態の有無を判断し、過熱状態にあると判断した時から所定時間に渡って、モータ14,22の回転を休止させる制御である。
The
図3は、DCユニット50および休止制御ユニット70をなす各部の論理的構成を示す図である。DCユニット50は、位置演算部51、速度演算部52、位置偏差演算部53、目標速度特定部54、速度偏差演算部55、比例要素56、積分要素57、微分要素58、制御値加算部62、PWM信号出力部63、およびセレクタ64を有する。また、休止制御ユニット70は、閾値設定テーブル71、休止制御部72、テーブル特定部76、およびディレイ部77を有する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a logical configuration of each unit forming the
DCユニット50をなす各部の機能について説明する。位置演算部51と速度演算部52には、リニアエンコーダ20とロータリエンコーダ24のうち一方が出力した矩形波信号が供給される。これらの両エンコーダ20,24と位置演算部51および速度演算部52の間にはセレクタ64が介挿されている。セレクタ64には、参照対象のテーブルを特定する信号が、後述する休止制御ユニット70から供給される。セレクタ64は、キャリッジ17の駆動のためのテーブルである、第2目標速度テーブル90b、または、第3目標速度テーブル90cが参照対象となっている間は、リニアエンコーダ20が出力した矩形波信号を位置演算部51と速度演算部52の両部へ供給する。一方、PF駆動ローラ21の駆動のためのテーブルである、第1目標速度テーブル90a、第4目標速度テーブル90d、または、第5目標速度テーブル90eが参照対象となっている間は、ロータリエンコーダ24が出力した矩形波信号をそれらの両部へ供給する。
The function of each part constituting the
位置演算部51は、エンコーダ20,24からセレクタ64を経由して供給される矩形波信号のピッチのカウント数を基に被駆動対象の駆動量を特定し、特定した駆動量を示す信号を位置偏差演算部53へ供給する。矩形波信号の供給元としてリニアエンコーダ20が選択されている場合、その矩形波信号を基に位置演算部51が特定する駆動量は、移動左限位置から移動右限位置、または、移動右限位置から移動左限位置へ至るキャリッジ17の行程上の、始動位置からの距離に相当する。一方、矩形波信号の供給元としてロータリエンコーダ24が選択されている場合、その矩形波信号を基に位置演算部51が特定する駆動量は、駆動ローラ21の回転の始動位置からの距離に相当する。
The
速度演算部52は、エンコーダ20,24からセレクタ64を経由して供給される矩形波信号の周期を基に被駆動対象の駆動の実速度を特定し、特定した実速度を示す信号を速度偏差演算部55へ供給する。矩形波信号の供給元としてリニアエンコーダ20が選択されている場合、その矩形波信号を基に速度演算部52が特定する実速度は、キャリッジ17の右方向または左方向への移動の実速度に相当する。一方、矩形波信号の供給元としてロータリエンコーダ24が選択されている場合、その矩形波信号を基に速度演算部52が特定する実速度は、駆動ローラ21の回転の実速度に相当する。
The
位置偏差演算部53には、位置演算部51から駆動量を示す信号が供給されるとともに、参照対象の目標速度テーブル90から目標停止位置を示す信号が供給される。例えば、第1目標速度テーブル90aが参照対象となっている間の目標停止位置は、図2(A)の最初の減速領域の終端での到達が予定された位置に相当する。位置偏差演算部53は、位置演算部51から供給される信号が示す駆動量を基に特定される被駆動対象の現在の位置と目標停止位置との位置偏差を求め、その位置偏差を示す信号を目標速度特定部54へ供給する。この位置偏差演算部53が求める位置偏差は、目標停止位置までの残余距離に相当する。
The
目標速度特定部54には、位置偏差演算部53から位置偏差を示す信号が供給されるとともに、参照対象の目標速度テーブル90を特定する信号が休止制御ユニット70から供給される。目標速度特定部54は、その信号が示す参照対象の目標速度テーブル90を特定する。そして、参照対象となった目標速度テーブル90を基に、位置偏差演算部53から供給される信号が示す位置偏差と対応する目標速度を特定し、特定した目標速度を示す信号を速度偏差演算部55へ供給する。
The target
速度偏差演算部55には、速度演算部52から実速度を示す信号が供給されるとともに、目標速度特定部54から目標速度を示す信号が供給される。速度偏差演算部55は、それらの信号が示す実速度と目標速度の速度偏差を求め、求めた速度偏差を示す信号を、比例要素56、積分要素57、微分要素58の各々へ供給する。
The speed
比例要素56、積分要素57、および微分要素58には、速度偏差を示す信号が速度偏差演算部55からそれぞれ供給される。比例要素56は、以下に示すPID制御の一般式(1)の第1項の演算を速度偏差演算部55から供給される信号へ施し、その演算結果として得た比例制御値を示す信号を制御値加算部62へ供給する。積分要素57は、式(1)の第2項の演算を速度偏差演算部55から供給される信号へ施し、その演算結果として得た積分制御値を示す信号を制御値加算部62へ供給する。微分要素58は、式(1)の第3項の演算を速度偏差演算部55から供給される信号へ施し、その演算結果として得た微分制御値を示す信号を制御値加算部62へ供給する。下記の式(1)において、Δv(t)は、クロックタイミングtに合わせて速度偏差演算部55から入力される信号の値を示す。また、式(1)の比例ゲインKP,積分ゲインKi,微分ゲインKdの各定数は、ステップ応答法や限界感度法などといった公知の手法を用いて最適化される。
制御値加算部62は、比例要素56、積分要素57、および微分要素58から供給される信号が示す制御値を加算し、その加算により求めた制御値の和を示す信号をPWM信号出力部63へ供給する。PWM信号出力部63は、制御値加算部62から供給される制御値の和を換算して得たデューティー比のPWM信号を出力する。PWM信号出力部63が出力したPWM信号は、モータドライバ31へ供給される。
The control
モータドライバ31へ供給されるPWM信号のデューティー比が大きいほどCRモータ14やPFモータ22のトルクが大きくなり、デューティー比が小さいほどそれらの両モータ14,22のトルクが小さくなることは、上述した通りである。
As described above, the torque of the
次に、休止制御ユニット70をなす各部の機能について説明する。図4は、閾値設定テーブル71のデータ構造を示す図である。図4に示すように、このテーブル71は、メジャメント値が変化し得る上限と下限の間を分けた3つの区分である、「高負荷」、「中負荷」、「低負荷」の各々(「負荷データ」に相当)と対応するレコードの集合体である。メジャメント値は、PFモータ22の負荷の大きさを示す指標となる値であり、本プリンタの電源が投入されるたびに、後述する手順に従って測定される。各レコードは、本プリンタで選択し得る3つのモードである、「普通紙ドラフトモード」、「デフォルトモード」、「専用紙フォトモード」(「速度データ」に相当)の各フィールドを有する。各フィールドには、ヘッドサーミスタ80が測定した温度との比較に供される各閾値が記憶される。つまり、このテーブル71は、モードと負荷の各組み合わせと、閾値とを対応付けて記憶している。
Next, the function of each part constituting the
図3において、休止制御部72には、温度を示す信号がヘッドサーミスタ80から供給されるとともに、パーソナルコンピュータ(図示せず)のインターフェース画面を通じて選択されたモードを示す信号がインターフェース回路35から供給される。また、PWM信号出力部63が出力したPWM信号が供給される。休止制御部72は、電源が投入されるたびにメジャメント値を測定し、そのメジャメント値が該当する区分とその測定時に選択されているモードの組み合わせに対応する閾値を閾値設定テーブル71から取得する。そして、閾値を取得した以降は、その閾値とヘッドサーミスタ80から供給される温度の大小を比較し、温度が閾値を上回るたびに、休止を指示する信号をディレイ部77へ供給する。
In FIG. 3, the
テーブル特定部76には、位置偏差演算部53から位置偏差を示す信号が供給される。テーブル特定部76は、その信号が示す位置偏差が0になるたび、つまり、モータ14,22の被駆動対象が目標位置へ到達するたびに、次の参照対象となる目標速度テーブル90を特定する信号を出力する。デフォルトモード、専用紙フォトモード、普通紙ドラフトモードのうちのどのモードのテーブルを特定するかはインターフェース画面を通じた選択に依存する。つまり、本プリンタにおいては、モータ14,22を回転させる際の、加速領域、定速領域、および減速領域の割合や、上限速度の大きさが、モードの選択を通じて間接的に指定される。テーブル特定部76が出力した信号は、ディレイ部77を経由して目標速度特定部54およびセレクタ64へ供給される。ディレイ部77は、休止を指示する信号が休止制御部72から供給されると、その後に自らを経由する信号を所定の時間だけ遅延させる。テーブル特定部76が出力した信号がこのディレイ部77を経由する際に遅延すると、目標速度特定部54による新たな参照対象のテーブルの特定とセレクタ64の切り換えが遅れる。そして、新たな参照対象のテーブルの特定とセレクタ64の切り換えが遅れると、その分だけモータ14,22の次の回転の開始のタイミングが遅れ、モータ14,22の放熱が促される。
A signal indicating the position deviation is supplied from the position
図5は、休止制御部72が実行する処理を示すフローチャートである。図5に示す一連の処理は、本プリンタの電源が投入されると開始される。
FIG. 5 is a flowchart showing processing executed by the
プリンタの電源が投入されると、休止制御部72は、メジャメント値を測定し、高負荷、中負荷、低負荷のどの区分の範囲にそのメジャメント値が該当するかを判断する(S100)。メジャメント値は、駆動ローラ21が定速領域に相当する区間を駆動する間にPWM信号出力部63が出力するPWM信号のデューティー比であり、以下の手順に従って得られる。まず、デフォルトモード用の第1目標速度テーブル90aの特定を指示する信号をテーブル特定部76へ供給してPFモータ22を回転させ、駆動ローラ21を駆動させる。そして、駆動ローラ21が図2(A)の最初の定速領域に相当する区間を駆動する間にPWM信号出力部63が出力したPWM信号のデューティー値、つまり、PFモータ22をその定速領域の上限速度で回転させるのに必要なデューティー比の平均値を求める。この求めたデューティー比の平均値がメジャメント値である。
When the printer is turned on, the
このようにして得たメジャメント値が、PFモータ22の負荷の大きさを示す指標となるのは、以下の理由による。上述したように、PID制御を司るモジュールであるDCユニット50は、PFモータ22の実速度を目標速度テーブル90の目標速度へ収束させるようにそのPFモータ22への電流の供給量を調整し、電流の供給量の調整は、PWM信号のデューティー比の増減を通じてなされる。よって、PFモータ22の負荷が大きいほど、そのPFモータ22を目標速度で回転させるのに必要な電流の供給量が大きくなり、その供給量を得るためのPWM信号のデューティー比も大きくなる。PFモータ22の負荷とデューティー比のこのような相関から、定速領域のデューティー比の平均値をPFモータ22の負荷の大きさを示す指標として取り扱うことができる。
The measurement value obtained in this way becomes an index indicating the magnitude of the load of the
ステップS100にて、高負荷、中負荷、低負荷のうちのどの区分の範囲にメジャメント値が該当するかを判断した休止制御部72は、選択されているモードとメジャメント値が該当する区分の組み合わせと対応付けて閾値設定テーブル71に記憶された閾値を取得する(S110)。
In step S100, the
以上のステップS100およびステップS110の処理が行われた後、インターフェース回路35がパーソナルコンピュータから印刷データを受信すると、参照対象となる目標速度テーブル90を特定する信号がテーブル特定部76から順次出力され、それらの信号により特定される目標速度テーブル90に従ってモータ14,22が間欠的に回転する。そして、その一連の回転と記録ヘッド19によるインクの吐出とが同期して行われることにより、印刷データに応じた画像が用紙に形成される。
When the
休止制御部72は、モータ14,22の一連の回転が行われている間に温度を示す信号がヘッドサーミスタ80から供給されると(S120:Yes)、その信号が示す温度とステップS100で取得した閾値の大小関係を判断し(S130)、温度が閾値を上回ったと判断したとき(S130:Yes)、休止を指示する信号をディレイ部77へ供給する(S140)。すると、その後のモータ14,22の回転の開始のタイミングが所定の時間だけ遅れ、モータ14,22の放熱が促される。休止制御部72は、ステップS140を実行した後、ステップS120に戻ってヘッドサーミスタ80からの新たな信号の供給を待つ。また、ステップS130にて、温度が閾値を上回っていないと判断したとき(S130:No)、ステップS140を実行することなく、ステップS120に戻る。
When a signal indicating temperature is supplied from the
以上説明した本実施形態にかかるインクジェット式プリンタの閾値設定テーブル71は、ヘッドサーミスタ80の温度との比較に供する各閾値を、専用紙フォトモード、デフォルトモード、普通紙ドラフトモードの各モードと、高負荷、中負荷、低負荷の各負荷の組み合わせと対応付けて記憶している。そして、このプリンタは、閾値設定テーブル71から取得した閾値とヘッドサーミスタ80から供給される信号が示す温度の大小を比較し、温度が閾値を上回ると、モータ14,22の回転を休止させるようになっている。よって、インクジェット式プリンタの設計段階において、モードと負荷を組み合わせた各条件の下に試験運転を行い、その結果を基に割り出した各閾値を閾値設定テーブル71に記憶させておくことにより、モータ14,22の破損を防ぐのに必要な頻度の休止制御を、最適なタイミングで実行していくことができる。
The threshold value setting table 71 of the ink jet printer according to the present embodiment described above includes the threshold values used for comparison with the temperature of the
この休止制御のタイミングを最適化し得る閾値の設定について、さらに、詳述する。図6(A)は、専用紙フォトモードと普通紙ドラフトモードの両モードで画像の形成を連続して行わせたときの、ヘッドサーミスタ80とPFモータ22の温度の変化を示す図である。なお、ヘッドサーミスタ80が測定する温度は、記録ヘッド19そのものの温度と概ね一致し、PFモータ22の温度は、PFモータ22に計測器を接触させて実測された値である。また、PFモータ22の負荷は、専用紙フォトモードと普通紙ドラフトモードの両モードともに同じであるとする。
The setting of the threshold value that can optimize the timing of this pause control will be further described in detail. FIG. 6A is a diagram showing changes in the temperatures of the
図6(A)に示す専用紙フォトモードでの、ヘッドサーミスタ80の温度とPFモータ22の温度を参照すると、画像の形成の時間の経過に従ってヘッドサーミスタ80とPFモータ22の温度が高くなっており、ヘッドサーミスタ80の温度上昇曲線の傾きはPFモータ22のそれより高くなっている。これに対し、図6(A)に示す普通紙ドラフトモードでの、ヘッドサーミスタ80の温度とPFモータ22の温度を参照すると、専用紙フォトモードと同様に、画像の形成の時間の経過に従って温度が高くなっているものの、PFモータ22の温度上昇曲線のほうがヘッドサーミスタ80のそれより高くなっている。このことから、専用紙フォトモードでは、PFモータ22の損傷を惹起せずに済む上限の温度(以下、「PFモータ上限温度」と呼ぶ)よりd1だけ高温の温度T1までヘッドサーミスタ80の温度が上がった時に休止制御をかけることでPFモータ22の損傷を防げるのに対し、普通紙ドラフトモードでは、PFモータ上限温度よりもd2だけ低温の温度T2までヘッドサーミスタ80の温度が上がった時に休止制御をかけなければPFモータ22の損傷を防げないことが分かる。
Referring to the temperature of the
図6(B)は、PFモータ22の負荷をその負荷が変化し得る上限(負荷大)と下限(負荷小)にし、専用紙フォトモードでの画像の形成を連続して行わせたときの、ヘッドサーミスタ80とPFモータ22の温度の変化を示す図である。なお、PFモータ22の温度が計測器を接触させて実測された値であることは、図6(A)と同様である。
FIG. 6B shows a case where the load of the
図6(B)に示すヘッドサーミスタ80の温度を参照すると、その温度はPFモータ22の負荷の大小に関わらず同じになっている。これは、記録ヘッド19の蓄熱の主たる原因となる圧電素子の駆動量がPFモータ22の負荷に依存しないためであると考えられる。これに対し、PFモータ22は、負荷が下限(負荷小)であるときはその温度がヘッドサーミスタ80より低く、負荷が上限(負荷大)であるときはその温度がヘッドサーミスタ80より高くなっている。このことから、PFモータ22の負荷がその下限近くまで小さくなっているときは、PFモータ上限温度よりもd3だけ高温の温度T3までヘッドサーミスタ80の温度が上がった時に休止制御をかけることでPFモータ22の損傷を防げるのに対し、PFモータ22の負荷がその上限近くまで大きくなっているときは、PFモータ上限温度よりもd4だけ低温の温度T4までヘッドサーミスタ80の温度が上がった時に休止制御をかけなければPFモータ22の損傷を防げないことが分かる。
Referring to the temperature of the
このように、ヘッドサーミスタ80の温度とPFモータ22の温度との間には相関があり、PFモータ22へ休止制限をかけるトリガーとなるヘッドサーミスタ80の温度Tは、PFモータ22の負荷やモードに依存して上下動する。また、図示は省略するが、ヘッドサーミスタ80の温度とCRモータ14の温度との間にも同じような相関があり、CRモータ14へ休止制限をかけるトリガーとなるヘッドサーミスタ80の温度Tも、CRモータ14の負荷やモードに依存して上下動する。よって、モードと負荷の組み合わせを違えた各条件の下に試験運転を行い、PFモータ22とCRモータ14のうちいずれか一方が上限温度に達したときのヘッドサーミスタ80の温度Tを閾値として閾値設定テーブル71に記憶させておくことにより、両モータ14,22の破損を防ぐのに必要な頻度の休止制御を、最適なタイミングで実行していくことができる。
Thus, there is a correlation between the temperature of the
(他の実施形態)
本発明は、種々の変形実施が可能である。
(Other embodiments)
The present invention can be modified in various ways.
上記実施形態にかかるインクジェット式プリンタは、駆動プーリ11、従動プーリ12、ベルト13、およびキャリッジ17を被駆動対象とするCRモータ14と、駆動ローラ21を被駆動対象とするPFモータ22の2つのモータを搭載しているが、1つのモータによりそれらの被駆動対象の全てを駆動させるようにしてもよい。
The ink jet printer according to the above-described embodiment includes two motors, namely, a
上記実施形態では、PFモータ22の回転の目標速度の変化のさせ方を記した目標速度テーブル90a,90d,90eと、CRモータ14の回転の目標速度の変化のさせ方を記した目標速度テーブル90b,90cを参照対象として順次特定し、参照対象となった目標速度テーブル90a、90b,90c,90d,90eの通りにそれらのモータ14,22の回転をPID制御するようになっている。そして、休止制御においては、参照対象の目標速度テーブル90a、90b,90c,90d,90eの切り換えのタイミングを遅らせることにより、両モータ14,22を休止させるようになっている。これに対し、別の手順に従って休止制御を行ってもよい。例えば、休止を要すると判断した休止判断部75から、休止時間を示す信号を目標速度特定部54へ供給し、目標速度特定部54が、その信号が示す時間の間に渡って新たな目標速度テーブル90aの特定を遅らせるようにしてもよい。
In the above embodiment, the target speed tables 90a, 90d, and 90e that describe how to change the target speed of rotation of the
上記実施形態にかかるインクジェット式プリンタは、PFモータ22の負荷を示すメジャメント値を求め、そのメジャメント値とモードの組み合わせに応じた閾値を閾値設定テーブル71から取得するようになっている。これに対し、CRモータ14の負荷を示すメジャメント値を求め、そのメジャメント値とモードの組み合わせに応じた閾値を閾値設定テーブル71から取得するようにしてもよい。
The ink jet printer according to the above embodiment obtains a measurement value indicating the load of the
上記実施形態にかかるインクジェット式プリンタは、インターフェース画面によるモードの選択を通じて、画像を形成する際のモータ14,22の回転の速度が間接的に指定されるようになっている。これに対し、インターフェース画面に設けたボリュームアイコンなどの操作を通じて、画像を形成する際のアイコンモータ14,22の回転の速度が直接的に指定されるようにしてもよい。
In the ink jet printer according to the above-described embodiment, the rotation speed of the
上記実施形態は、本発明を、インクジェット式プリンタに搭載されるCRモータ14やPFモータ22のPID制御に適用したものである。これに対し、例えば、スキャナ装置のキャリッジ17を搬送するモータのように、PID制御を要するモータを搭載する別の種類の装置に本発明を適用するようにしてもよい。
In the above embodiment, the present invention is applied to PID control of the
上記実施形態にかかるインクジェット式プリンタの制御部30は、CRモータ14とPFモータ22のうち一方が無回転状態になるまでその速度が減速されてから、他方のモータを加速させるようになっている。つまり、制御部30は、CRモータ14とPFモータ22を、各々の駆動の時間が重ならないように間欠的に駆動させるようになっている。これに対し、CRモータ14は、減速を始めたPFモータ22が無回転状態になるよりも少し早いタイミングで加速を始めてもよい。また、PFモータ22も同様に、減速を始めたCRモータ14が無回転状態になるよりも少し早いタイミングで加速を始めてもよい。
The
また、上記実施形態にかかるインクジェット式プリンタのCRモータ14の駆動が、PFモータ22が無回転状態の間、つまり、用紙の搬送が止まってからその搬送が再び始まるまでの間に2回以上繰り返されるようにしてもよい。
In addition, the driving of the
11…駆動プーリ(「第2の被駆動体」に相当)、12…従動プーリ(「第2の被駆動体」に相当)、13…ベルト(「第2の被駆動体」に相当)、14…CRモータ(「第2のモータ」に相当)、15…リニアスケール、16…ガイド軸、17…キャリッジ(「第2の被駆動体」に相当)、18…インクカートリッジ、19…記録ヘッド、20…リニアエンコーダ、21…駆動ローラ(「第1の被駆動体」に相当)、22…PFモータ(「第1のモータ」に相当)、23…ロータリスケール、24…ロータリエンコーダ、25…左側壁、26…右側壁、27…後側壁、30…制御部(「特定手段」、「判断手段」、「制御手段」、「検出手段」に相当)、31…第1モータドライバ、33…第2モータドライバ、35…インターフェース回路(「指定手段」、「選択受付手段」、「速度指定手段」に相当)、36…記録ヘッド制御回路、37…CPU、38…RAM、39…ROM、40…EEPROM、50…DCユニット、51…位置演算部、52…速度演算部、53…位置偏差演算部、54…目標速度特定部、55…速度偏差演算部、56…比例要素、57…積分要素、58…微分要素、62…制御値加算部、63…PWM信号出力部、64…セレクタ、70…休止制御ユニット、71…閾値設定テーブル、72…休止制御部、76…テーブル特定部、77…ディレイ部、80…ヘッドサーミスタ(「測定手段」に相当)、90…目標速度テーブル
11 ... Driving pulley (corresponding to "second driven body"), 12 ... Driven pulley (corresponding to "second driven body"), 13 ... Belt (corresponding to "second driven body"), 14 ... CR motor (corresponding to "second motor"), 15 ... linear scale, 16 ... guide shaft, 17 ... carriage (corresponding to "second driven member"), 18 ... ink cartridge, 19 ... recording head , 20 ... Linear encoder, 21 ... Driving roller (corresponding to "first driven body"), 22 ... PF motor (corresponding to "first motor"), 23 ... Rotary scale, 24 ... Rotary encoder, 25 ... Left side wall, 26 ... right side wall, 27 ... rear side wall, 30 ... control unit (corresponding to "specifying means", "determination means", "control means", "detection means"), 31 ... first motor driver, 33 ... Second motor driver, 35 ... interface times (Corresponding to “designating means”, “selection accepting means”, “speed designating means”), 36... Print head control circuit, 37... CPU, 38... RAM, 39 ... ROM, 40. ... Position calculation section, 52 ... Speed calculation section, 53 ... Position deviation calculation section, 54 ... Target speed specification section, 55 ... Speed deviation calculation section, 56 ... Proportional element, 57 ... Integration element, 58 ... Differential element, 62 ... Control Value adding unit 63 ... PWM
Claims (6)
自らに供給される電力の供給量に応じた回転により上記被駆動体へ駆動力を与えるモータと、
上記被駆動体の温度を測定する測定手段と、
上記被駆動体の温度との比較に供される各閾値を、速度を示す速度データと負荷を示す負荷データの各組み合わせと対応付けて記憶したメモリと、
速度を指定する指定手段と、
上記モータの負荷を特定する特定手段と、
上記指定された速度を示す速度データと上記特定された負荷を示す負荷データの組み合わせと対応付けて上記メモリに記憶された閾値を特定し、上記測定された温度がその閾値を上回るか判断する判断手段と、
上記モータへの電力の供給を通じて上記被駆動体を間欠的に駆動させる手段であって、その間欠的な各駆動のたびに、上記被駆動体が上記指定された速度で駆動するに至るまで上記モータへの電力の供給量を調整し、温度が閾値を超えたと上記判断手段が判断した後の上記被駆動体の駆動の開始のタイミングを、所定の時間だけ遅らせる制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。 A driven body;
A motor that applies driving force to the driven body by rotation according to the amount of power supplied to itself;
Measuring means for measuring the temperature of the driven body;
A memory storing each threshold value used for comparison with the temperature of the driven body in association with each combination of speed data indicating speed and load data indicating load;
A specification means for specifying the speed,
A specifying means for specifying the load of the motor;
Judgment that specifies a threshold value stored in the memory in association with a combination of the speed data indicating the specified speed and the load data indicating the specified load, and determines whether the measured temperature exceeds the threshold value Means,
Means for intermittently driving the driven body through supply of electric power to the motor, the driving body being driven at the specified speed for each intermittent drive; Control means for adjusting the amount of power supplied to the motor and delaying the start timing of driving of the driven body after the determination means determines that the temperature has exceeded a threshold; and
A motor control device comprising:
自らに供給される電力の供給量に応じた回転により上記第1の被駆動体へ駆動力を与える第1のモータと、
第2の被駆動体と、
自らに供給される電力の供給量に応じた回転により上記第2の被駆動体へ駆動力を与える第2のモータと、
上記第2の被駆動体の温度を測定する測定手段と、
上記第2の被駆動体の温度との比較に供される各閾値を、上記第1の被駆動体および上記第2の被駆動体の駆動の速度を示す速度データと上記第1の被駆動体および上記第2の被駆動体のうち一方または両方の負荷を示す負荷データの各組み合わせと対応付けて記憶したメモリと、
速度を指定する指定手段と、
上記第1のモータおよび上記第2のモータのうちの一方または両方の負荷を特定する特定手段と、
上記指定された速度を示す速度データと上記特定された負荷を示す負荷データの組み合わせと対応付けて上記メモリに記憶された閾値を特定し、上記測定された温度がその閾値を上回るか判断する判断手段と、
上記第1のモータおよび上記第2のモータへの電力の供給を通じ、上記第1の被駆動体および上記第2の被駆動体の各々を間欠的に駆動させる手段であって、上記第1の被駆動体または第2の被駆動体を駆動させるたび、駆動させる方の被駆動体が上記指定された速度で駆動するに至るまでその被駆動体へ駆動力を与えるモータへの電力の供給量を調整し、温度が閾値を超えたと上記判断手段が判断した後の上記第1の被駆動体または第2の被駆動体の駆動の開始のタイミングを、所定の時間だけ遅らせる制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。 A first driven body;
A first motor that applies a driving force to the first driven body by rotation according to the amount of power supplied to itself;
A second driven body;
A second motor that applies a driving force to the second driven body by rotation according to the amount of power supplied to itself;
Measuring means for measuring the temperature of the second driven body;
Each threshold value used for comparison with the temperature of the second driven body includes speed data indicating the driving speed of the first driven body and the second driven body, and the first driven body. A memory stored in association with each combination of load data indicating one or both of the body and the second driven body;
A specification means for specifying the speed,
Specifying means for specifying a load on one or both of the first motor and the second motor;
Judgment that specifies a threshold value stored in the memory in association with a combination of the speed data indicating the specified speed and the load data indicating the specified load, and determines whether the measured temperature exceeds the threshold value Means,
Means for intermittently driving each of the first driven body and the second driven body by supplying electric power to the first motor and the second motor, wherein Whenever the driven body or the second driven body is driven, the amount of electric power supplied to the motor that applies driving force to the driven body until the driven body to be driven is driven at the specified speed. Control means for delaying the start timing of driving of the first driven body or the second driven body after the determination means determines that the temperature has exceeded a threshold by a predetermined time;
A motor control device comprising:
インク滴の吐出対象となる媒体を搬送するローラを有し、
前記第2の被駆動体は、
インク滴を吐出する記録ヘッドを支持するキャリッジとそのキャリッジを上記搬送と直交する向きに往復移動させる移動支援機構とを有し、
上記測定手段は、上記記録ヘッドの温度を測定する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載のモータ制御装置。 The first driven body is:
Having a roller for conveying a medium to be ejected of ink droplets;
The second driven body is:
A carriage that supports a recording head that ejects ink droplets, and a movement support mechanism that reciprocates the carriage in a direction orthogonal to the conveyance,
The measuring means measures the temperature of the recording head;
The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is a motor control device.
をさらに備え、
前記特定手段は、
前記指定された速度を上記検出手段が検出した時の前記第1のモータへの電力の供給量を基に、前記第1のモータの負荷を特定する、
ことを特徴とする請求項3に記載のモータ制御装置。 Detecting means for detecting the speed of conveyance of the medium by the roller;
Further comprising
The specifying means is:
Identifying the load of the first motor based on the amount of power supplied to the first motor when the detection means detects the specified speed;
The motor control device according to claim 3.
をさらに備え、
前記特定手段は、
前記指定された速度を上記検出手段が検出した時の前記第2のモータへの電力の供給量を基に、前記第2のモータの負荷を特定する、
ことを特徴とする請求項3に記載のモータ制御装置。 Detecting means for detecting the speed of movement of the carriage;
Further comprising
The specifying means is:
Identifying the load of the second motor based on the amount of power supplied to the second motor when the detection means detects the specified speed;
The motor control device according to claim 3.
上記第1の被駆動体の速度と上記第2の被駆動体の速度の各組み合わせと各々対応付けられた複数のモードのうちの1つの選択を受け付ける選択受付手段と、
上記指定されたモードと対応づけられた速度の組み合わせを指定する速度指定手段と、
を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 The designation means is:
Selection accepting means for accepting selection of one of a plurality of modes respectively associated with each combination of the speed of the first driven body and the speed of the second driven body;
Speed specifying means for specifying a combination of speeds associated with the specified mode;
The motor control device according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007218000A JP2009055673A (en) | 2007-08-24 | 2007-08-24 | Motor controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007218000A JP2009055673A (en) | 2007-08-24 | 2007-08-24 | Motor controller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009055673A true JP2009055673A (en) | 2009-03-12 |
Family
ID=40506254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007218000A Withdrawn JP2009055673A (en) | 2007-08-24 | 2007-08-24 | Motor controller |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009055673A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113794426A (en) * | 2021-08-17 | 2021-12-14 | 西安航天精密机电研究所 | Closed-loop control system and control method for speed and position of rotary warehouse hopper |
-
2007
- 2007-08-24 JP JP2007218000A patent/JP2009055673A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113794426A (en) * | 2021-08-17 | 2021-12-14 | 西安航天精密机电研究所 | Closed-loop control system and control method for speed and position of rotary warehouse hopper |
CN113794426B (en) * | 2021-08-17 | 2023-07-18 | 西安航天精密机电研究所 | Closed-loop control system and control method for speed and position of hopper of rotary warehouse |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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