JP2013099960A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの駆動間の停止期間にモータへの通電を継続しても、ウォッチドッグタイマの計時時間が閾値を超えてモータへの電力供給が強制停止されることを回避できるモータ制御装置、記録装置及びモータ制御方法を提供する。
【解決手段】ＰＦモータに停止トルクを付与すべくHold電流を供給するHold制御が終わり、次駆動要求があると、割込処理によるHold指令値のセットは行われないもののHold指令値の出力が継続されるとともに、ＷＤＴ（ウォッチドッグタイマ）の閾値が、第１閾値ＳＨ１から第２閾値ＳＨ２（＞ＳＨ１）へ変更される。よって、ＰＦタスク実行期間において割込処理によるデューティ指令値のセットが行われずＷＤＴのリセットが行われなくなり、かつ優先順位の高いＸタスクが優先的に起動されてＰＦタスクの終了時期が先延ばしされても、ＷＤＴの計時時間が閾値を超えることがない。
【選択図】図５

Description

本発明は、モータを停止状態に維持するための停止トルクをモータに付与すべく、モータに駆動しない程度の電流を供給するモータ制御装置、記録装置及びモータ制御方法に関する。

従来、この種の記録装置としてのシリアル式のプリンタでは、印刷対象である用紙を搬送する紙送り動作と、記録ヘッドを移動させて用紙に印字（記録）を行う印字動作とが交互に実施され、用紙への画像やテキストの印刷が進められる。プリンタは、紙送り動作を行わせるために駆動される紙送りモータ（ＰＦモータ）と、記録ヘッドを有したキャリッジを主走査方向に移動させるために駆動されるキャリッジモータ（ＣＲモータ）とを備えている。

ところで、紙送りモータは、紙送り動作の度に１回駆動され、次回の紙送り動作が開始されるまでの停止中においてモータの通電を完全に止めてしまうと、モータが自由回転可能な状態となって、用紙が自重や弱い外力等で比較的簡単に動いてしまい、印刷位置精度が低下する問題が発生する。そのため、特許文献１、２に記載された記録装置では、モータが停止状態にあるときにも、停止状態に維持するための停止トルクを付与すべくモータに電流（ホールド電流）を供給するホールド制御を行うようにしていた。

また、特許文献３、４には、モータの制御周期を計時するウォッチドッグタイマを備え、ソフトウェアからなる制御手段が演算を行って取得したモータの指令値を出力する度にウォッチドッグタイマをリセットし、ウォッチドッグタイマの計時時間が閾値を超えると、モータへの電力供給を強制停止させる記録装置が開示されている。この構成によれば、ソフトウェアからなる制御手段の暴走等に起因する制御異常時にモータを強制的に停止させることができる。

特開２００３−１８１２号公報 特開平１−２４３８９３号公報 特開２００７−１１１９１５号公報 特開２００７−２１５２８８号公報

ところで、紙送りモータの制御処理、キャリッジモータの制御処理及び印字のための画像処理等は、ＣＰＵ等の制御手段が、タスクを実行することで行われる場合がある。この場合、紙送りモータの駆動の合間に、制御手段は、次回の紙送り動作の準備処理としてモータの制御に用いる駆動情報を構築する処理を含む紙送りタスクを実行する。

特許文献１、２のように、紙送り動作の停止後に、紙送りモータにホールド電流が供給される構成では、次回の紙送り要求があると、ホールド電流の供給は一旦停止され、次の紙送り動作の処理に移行する。このとき、紙送りタスクを起動してから、次回のモータの駆動が開始されるまでの期間において、モータが停止状態にあるにも関わらずホールド電流が供給されていない。この期間が長くなると、用紙が自重又は弱い外力により比較的簡単に動いてしまい、印字位置精度が低下する虞があるという問題があった。このため、紙送り動作終了後の次回の紙送り動作の準備処理である紙送りタスク実行期間においても、モータにホールド電流を供給し続けるとよい。

ここで、紙送り動作中は、割込要求を受け付けた制御手段がウォッチドッグタイマに対してリセット信号を出力することで割込処理の度にウォッチドッグタイマのリセットが行われる。しかし、紙送り動作終了後の割込処理が行われない期間では、ウォッチドッグタイマがリセットされないので、紙送りタスクの実行期間が長くなった場合には、制御手段が正常に動作しているにも関わらず、ウォッチドッグタイマの計時時間が閾値を超えてしまい、紙送りモータへの電力供給が強制停止されることが心配される。なお、例えば紙送りタスクよりも優先順位の高いタスクが起動されてしまうと、紙送りタスクの終了時期が先延ばしされ、ウォッチドッグタイマの計時時間が閾値を超える可能性が一層高くなるという問題もある。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、モータの駆動間の停止期間にモータへの通電を継続しても、ウォッチドッグタイマの計時時間が閾値を超えてモータへの電力供給が強制停止されることを回避できるモータ制御装置、記録装置及びモータ制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、モータを駆動制御するとともに駆動が停止されているときにも前記モータを停止状態に維持すべく該モータにホールド電流を供給するモータ制御装置であって、所定時間計時する度に割込要求を出力するモータ制御手段と、前記割込要求を受け付ける度に、モータの指令値を演算して該指令値を前記モータ制御手段に出力することで前記モータ制御手段を介して前記モータの駆動を制御し、前記モータが一駆動終えた後に、前記モータの次回の駆動のための準備処理としてモータタスクを実行する制御手段と、前記制御手段による前記モータの制御周期毎に計時を行って、その計時時間が閾値を超えた場合には、前記モータへの電力供給を強制停止させる停止信号を出力するウォッチドッグタイマと、前記モータタスクの実行期間における少なくとも前記ホールド電流の供給期間においては、前記ウォッチドッグタイマの閾値を、前記モータの駆動中の閾値より大きな値の閾値に変更する閾値変更手段とを備えたことを要旨とする。なお、ウォッチドッグタイマの計時時間は、例えばクロックパルス等の基準パルスの計数値などであって、経過時間そのものではなく経過時間に比例する値であるものも含む。また、閾値は、閾値を超えるためにウォッチドッグタイマの計時時間が長く必要であるものほど大きいと定義する。

この発明によれば、モータ制御手段から割込要求を受け付ける度に、制御手段は指令値を演算してモータ制御手段に出力する。これにより、モータは制御周期毎に指令値に基づき駆動制御される。モータの制御周期毎にウォッチドッグタイマが制御周期を計時する。モータが一駆動を終えた後も、モータの通電は継続され、その間、ウォッチドッグタイマの計時は続けられる。また、モータの一駆動の終了後、次回の駆動のための準備処理としてモータタスクを実行する。このとき、モータタスクの終了時期が、モータ駆動中の閾値より長く延びても、閾値がモータ駆動中の閾値より大きな値に変更されているので、ウォッチドッグタイマが閾値を超えて、モータへの電力供給が強制停止されることを回避できる。

また、本発明のモータ制御装置では、前記制御手段は、前記モータタスクを含む複数のタスクを実行するように構成されており、前記モータの一駆動を終えた後かつ次回の駆動が開始されるまでの期間において、前記モータタスクより優先順位の高いタスクを行う場合があり、前記閾値変更手段は、前記期間において前記制御手段が前記モータタスクよりも優先順位の高いタスクを実行して前記モータタスクの終了時期が延長された場合にも、前記ウォッチドッグタイマの計時時間が前記閾値を超えない値に変更することが好ましい。

この発明によれば、優先順位の高いタスクが実行されて、モータタスクの終了時期が延長された場合でも、閾値がモータの駆動中の閾値より大きな値に変更されることにより、制御手段が正常動作している限り、ウォッチドッグタイマの計時時間が閾値を超えて、モータへの電力供給が強制停止されることを回避できる。

さらに本発明のモータ制御装置では、前記モータは、媒体を搬送する搬送手段を駆動するための搬送モータであることが好ましい。
本発明は、記録装置であって、上記発明のモータ制御装置を備えていることを要旨とする。

また、本発明は、モータ制御方法であって、モータ制御手段から割込要求を受け付ける度に指令値を演算して前記モータ制御手段に指令するステップと、次回のモータの駆動の制御を停止した後においては、モータを停止状態に維持すべくホールド制御用の指令値の出力を継続する停止維持ステップと、モータ制御手段から次回の駆動要求を受け付けると、次回のモータの駆動のための準備処理としてタスクを実行するとともに、ウォッチドッグタイマの閾値をより長い値に変更する閾値変更ステップと、を備えたことを要旨とする。この発明によれば、前記モータ制御装置の発明と同様の効果が得られる。

一実施形態におけるプリンタの斜視図。 記録ヘッド及び搬送機構を示す模式側面図。 ＰＦ駆動系のモータ制御装置の電気的構成を示すブロック図。 （ａ）ＰＦ速度プロファイルを示すグラフ、（ｂ）指令値を示すグラフ。 モータ制御装置の処理を示すタイミングチャート。 次駆動要求処理を示すフローチャート。 割込処理を示すフローチャート。

以下、本発明をインクジェット式記録装置に適用した一実施形態を、図１〜図７に基づいて説明する。図１は、外装ケースを取り外した状態のインクジェット式記録装置の斜視図を示す。図１に示すように、記録装置としてのインクジェット式記録装置（以下、プリンタ１１と称す）は、上側が開口する略四角箱状の本体ケース１２を備え、この本体ケース１２内に架設されたガイド軸１３にはキャリッジ１４が主走査方向（図１におけるＸ方向）に案内されて往復動可能な状態で設けられている。キャリッジ１４が背面側で固定された無端状のタイミングベルト１５は、本体ケース１２の背板内面上に配設された一対のプーリ１６，１７に巻き掛けられ、一方のプーリ１６と駆動軸が連結されたキャリッジモータ（以下、「ＣＲモータ１８」という）が正逆転駆動されることにより、キャリッジ１４は主走査方向Ｘに往復動する構成となっている。

キャリッジ１４の下部には、インクを噴射する記録ヘッド１９（記録手段）が設けられ、さらに本体ケース１２内において記録ヘッド１９と対向する下方位置には、記録ヘッド１９と記録媒体としての用紙Ｐとの間隔を規定するプラテン２０がＸ方向に延びる状態で配置されている。また、キャリッジ１４の上部には、ブラック用およびカラー用の各インクカートリッジ２１，２２が着脱可能に装填されている。記録ヘッド１９は、各インクカートリッジ２１，２２から供給された各色のインクを、色ごとのノズルから噴射（吐出）する。

プリンタ１１の背面側には、給紙トレイ２３と、給紙トレイ２３上に積重された多数枚の用紙Ｐのうち最上位の１枚のみを分離して副走査方向Ｙ下流側に供給する自動給紙装置（Ａuto Ｓheet Ｆeeder）２４とが設けられている。

また、本体ケース１２の図１における右側下部に配設されたモータ（搬送モータ）としての紙送りモータ（以下、「ＰＦモータ２５」という）が駆動されることにより、搬送ローラ３１（紙送りローラ）及び排紙ローラ３２（いずれも図２を参照）が回転駆動されて、用紙Ｐが副走査方向Ｙへ搬送される。そして、キャリッジ１４を主走査方向Ｘに往復動させながら記録ヘッド１９のノズルから用紙Ｐに向けてインクを噴射する印刷動作と、用紙Ｐを副走査方向Ｙに所定の搬送量で搬送する紙送り動作とを略交互（但し、各動作タイミングは一部重複）に繰り返すことで、用紙Ｐに文字や画像等の印刷が施される。なお、ＰＦモータ２５は、例えばＤＣモータにより構成されるが、ステップモータを用いてもよい。

また、プリンタ１１には、キャリッジ１４の移動距離に比例する数のパルスを出力するリニアエンコーダ２６がガイド軸１３に沿って延びるように架設されており、リニアエンコーダ２６の出力パルスを用いて求められるキャリッジ１４の移動位置、移動方向及び移動速度に基づいて、キャリッジ１４の速度制御及び位置制御は行われる。なお、プリンタ１１においてホームポジション（キャリッジ移動経路上の印刷領域外の一端部（図１における右端位置））に位置した際のキャリッジ１４の直下には、記録ヘッド１９のノズル目詰まり等を予防・解消するためのクリーニング等を行うメンテナンス装置２８が配設されている。また、プラテン２０の下側には、メンテナンス装置２８が記録ヘッド１９のノズルから吸引したインクが廃棄される廃液タンク２９が設けられている。

図２は、記録ヘッド及び搬送機構を示す模式側面図である。図２に示すように、用紙Ｐの搬送経路上において記録ヘッド１９の記録位置（つまりプラテン２０）を搬送方向に挟んだ前後の位置には、搬送手段を構成する搬送ローラ３１及び排紙ローラ３２がそれぞれ回転可能な状態に配設されている。搬送ローラ３１は駆動ローラ３１Ａと従動ローラ３１Ｂとの一対からなり、排紙ローラ３２は駆動ローラ３２Ａと従動ローラ３２Ｂとの一対からなる。用紙Ｐは、ＰＦモータ２５（図１参照）の駆動力が伝達されて両駆動ローラ３１Ａ，３２Ａが回転駆動されることにより、図２における左方向（副走査方向Ｙ）へ搬送される。なお、搬送ローラ３１の用紙搬送方向上流側に設けられた給紙ローラ３３が、ＰＦモータ２５から不図示のクラッチ手段を介して伝達される動力により回転することで用紙Ｐは給送される。

搬送ローラ３１のやや搬送方向上流側の位置には紙検出センサ３５が設けられている。紙検出センサ３５は、例えば接触式センサ（スイッチ式センサ）からなり、給紙された用紙Ｐの先端が検知レバーに当たってこれを変位させることでオンし、用紙Ｐの後端が通過して検知レバーがバネ力で元の待機位置に復帰したときにオフする。なお、紙検出センサ３５は、用紙Ｐの紙端を検知可能であればよく、光学式センサ等の非接触式センサも採用できる。

図２に示すように、本実施形態では、記録ヘッド１９の搬送方向最上流のノズル位置（最上流ノズル位置）に対応する位置に到達した図２に示す用紙Ｐの位置が、用紙の搬送方向の位置を管理するときの原点として設定されている。用紙Ｐの先端が紙検出センサ３５に検知されてから、用紙Ｐが所定量搬送されてその先端が最上流ノズル位置に対応する原点位置に到達したときに後述するＰＦカウンタ５７（図３参照）がリセットされる。ＰＦカウンタ５７には、用紙の先端から原点までの長さに相当するカウント値が計数され、このカウント値から用紙Ｐの搬送方向における位置（用紙位置）を把握することが可能となっている。

図３は、ＰＦモータ制御系のモータ制御装置の電気的構成を示すブロック図である。図３に示すように、ＰＦモータ制御系のモータ制御装置は、制御手段としての制御部４１、モータ制御手段としてのモータ制御部４２、ＲＡＭ４３、不揮発性メモリ４４、紙検出センサ３５、エンコーダ４５、モータドライバ４６及びＰＦモータ２５を備えている。なお、制御部４１は、例えば不揮発性メモリ４４に記憶されたファームウェア用のプログラムを実行するＣＰＵにより構成され、ソフトウェアよりなる。また、モータ制御部４２は、例えばＡＳＩＣ等の集積回路などにより構成され、ハードウェアよりなる。

また、制御部４１は、タスク管理部４７及びタスク実行部４８を備えている。タスク管理部４７は、ファームウェアのプログラムを構成する複数のタスクの状態及び優先順位を管理しており、タスクの起動要求があると、タスクの優先順位に基づいて起動すべき１つのタスクを選択する。タスク実行部４８は、タスク管理部４７により選択された１つのタスクを実行（起動）する。なお、本実施形態のプリンタ１１では、複数のタスクとして、ＰＦモータ２５の駆動開始前にその制御に必要な処理を行うための紙送りタスク（ＰＦタスク）、ＣＲモータ１８の駆動開始前にその制御に必要な処理を行うためのキャリッジ駆動タスク（ＣＲタスク）、画像データに基づき印字データを生成するための画像処理等を行う画像処理タスク、記録ヘッド１９の吐出制御に必要な処理を行う印字タスク等が用意されている。

モータ制御部４２は、ＰＦドライバコントロールユニット（以下、「ＰＦＤＣＵ５１」という）及びウォッチドッグタイマ（以下、「ＷＤＴ５２」という）を備える。ＰＦＤＣＵ５１は、モータドライバ４６に対して指令値を出力するなどのＰＦモータ２５に関する各種処理を行う。このＰＦＤＣＵ５１は、ＰＦタイマ５４と、ＰＷＭタイマ５５と、デューティセット部５６と、ＰＦカウンタ５７とを備えている。

ＰＦＤＣＵ５１は、次回の紙送り動作を開始する際には制御部４１に対して次駆動要求を行う。制御部４１は次駆動要求を受け付けると、そのとき他の優先順位のより高いタスクの起動中あるいは起動待ち状態（Wait状態）でなければ、ＰＦタスクを起動させる。なお、制御部４１は、最初の紙送り動作を開始する際に駆動要求を受け付けると、ＷＤＴ５２を起動させ、その計時を開始させる。

ＷＤＴ５２は、ＰＦモータ２５の駆動中に図示しないクロック回路から入力するクロック信号のパルスを計数することで計時を行う計時機能を有し、その計時時間（計数値）の閾値を設定する閾値設定部５８を備えている。ＷＤＴ５２は、その計時時間が閾値設定部５８に設定されている閾値を超えると、ＰＦＤＣＵ５１に対してＰＦモータ２５の駆動を強制停止させる停止信号を出力するように構成されている。

ＰＦタイマ５４は例えば１００〜２００μsec.の範囲内の所定時間（例えば１５０μsec.）を計時し、ＰＦＤＣＵ５１はＰＦタイマ５４が所定時間を計時する度に、制御部４１に対して割込要求を出力する。

制御部４１は、ＰＦＤＣＵ５１から割込要求を受け付ける度に、ＰＦモータ２５の速度制御をＰＷＭ制御で行うための指令値（デューティ指令値）を演算するＰＩＤ制御演算を割込処理で実行する。そして、そのＰＩＤ制御演算により、１回の紙送り過程における用紙Ｐの現在位置（ＰＦ位置）に応じた指令値を取得すると、制御部４１はその指令値をモータ制御部４２に出力する。モータ制御部４２は、制御部４１から取得した指令値をデューティセット部５６にセットする。制御部４１は、指令値をＰＦＤＣＵ５１内のデューティセット部５６にセットする度に、これとほぼ同時にＷＤＴ５２に対してリセット信号を出力するようになっている。ＷＤＴ５２は制御部４１からリセット信号を入力する度にその計時時間をリセットする。よって、制御部４１が正常に動作している間は、前回のリセット時から所定時間経過以内に次のリセット信号が入力されるため、その計時時間が閾値を超えることがない。

デューティセット部５６は、セットされた指令値をモータドライバ４６に出力する回路により構成される。デューティセット部５６は、ＰＷＭタイマ５５が計時を行っている間、そのセットされた指令値をモータドライバ４６に出力し続ける構成となっている。制御部４１がＰＷＭタイマ５５の停止処理又は開始処理を行うことで、ＰＷＭタイマ５５の計時が停止／開始され、これによりＰＦＤＣＵ５１からモータドライバ４６への指令値の出力・非出力の切り換えが行われる。

ここで、制御部４１が速度制御を行うＰＦモータ２５の速度プロファイル（「ＰＦ速度プロファイル」という）とその指令値について説明する。図４（ａ）は、ＰＦモータ２５を速度制御するときの速度プロファイルを示すグラフである。また、図４（ｂ）は、速度プロファイルにおける指令値を示す。

図４（ａ）に示すように、ＰＦ速度プロファイルは、加速領域、定速領域、減速領域、Hold領域が設定されている。本実施形態では、加速領域、定速領域、及び減速領域の途中までの減速前期領域の区間においては、現在速度を目標速度に一致させるべく速度制御を行う速度制御が採用される。また、減速領域の途中からの減速後期領域と、Hold領域との区間では、ＰＦモータ２５の停止位置を目標停止位置に精度よく一致させるために位置決め制御が採用される。

速度制御の区間では、ＰＦモータ２５の駆動開始位置を原点（「０」）とする現在位置ｙを取得し、速度テーブルデータ（図４（ａ）に示すグラフのテーブルデータ）を参照して現在位置ｙに対応する目標速度を取得する。そして、現在速度を目標速度に近づけるためのフィードバック演算（ＰＩＤ制御演算）を行って指令値を取得する。この速度制御では、位置毎に決められた目標速度と現在速度の差を偏差としてＰＩＤ制御を行う。

また、位置決め制御の区間では、現在位置ｙと目標停止位置との差分で示される残り距離を求め、その残り距離に応じた速度となるようにＰＦモータ２５のフィードバック制御演算（ＰＩＤ制御演算）を行って指令値を取得する。この位置決め制御では、位置毎に決められた目標速度と現在速度の差と、現在速度とを加算し、それを偏差としてＰＩＤ制御を行う。

このＰＩＤ制御演算により、図４（ｂ）に示すような現在位置ｙに応じたデューティ指令値が取得される。図４（ｂ）に示すように、Hold領域においては、ＰＦモータ２５を停止状態に維持する停止トルクを付与すべくＰＦモータ２５にホールド電流（Hold電流）を供給するためのHold指令値が、制御部４１からモータ制御部４２に出力される。

なお、本実施形態では、図４（ａ）のＰＦ速度プロファイルの他に、Hold領域がなく、全領域において速度制御が行われる第２ＰＦ速度プロファイルも用意されており、位置精度がさほど要求されない用紙Ｐの搬送には、第２ＰＦ速度プロファイルが使用される。また図４（ａ）では、実際より簡略して台形波形の速度プロファイルとしているが、加速過程や減速過程における速度プロファイルのラインが曲線状になっていたり、途中で１回又は複数回に亘り速度勾配が変化したりするものであってもよい。

このとき使用する現在位置ｙは、図３に示すＰＦカウンタ５７の計数値から取得される。すなわち、ＰＦカウンタ５７は、図２に示す原点Ｙoを起点とする用紙搬送量に相当する搬送位置と、紙送り動作毎の開始位置を起点とする現在位置ｙとをそれぞれ計時する第１及び第２カウンタ部を備え、第２カウンタ部の計数値から現在位置ｙを取得する。

なお、本実施形態では、図４（ａ）のＰＦ速度プロファイルの他に、Hold領域がなく、全領域において速度制御が行われる第２ＰＦ速度プロファイルも用意されており、位置精度がさほど要求されない用紙Ｐの搬送には、第２ＰＦ速度プロファイルが使用される。

１回の紙送り動作が終了してＰＦモータ２５に停止トルクを与える図４（ａ）に示すHold制御を終了すると、図３に示すＰＦＤＣＵ５１は制御部４１に対して次回の紙送り動作のためにＰＦモータ２５の次回の駆動を要求する次駆動要求を出力する。

図３に示す制御部４１は、次駆動要求を受け付けると、ＰＦタイマ５４の計時を停止させる。なお、従来においては、紙送り動作（Hold制御）を終了して次駆動要求を受け付けた場合には、ＰＦタイマの計時の停止処理と、ＰＷＭタイマの計時の停止処理を行っていた。そのため、次駆動要求を受け付けてから、次回の紙送り動作のためにＰＦモータ２５の駆動が開始されるまでの区間において、ＰＦモータ２５に停止トルクを付与するHold電流の供給が行われず、例えば紙送り動作終了後に次回の紙送り動作開始まで待機中の用紙Ｐが自重や弱い外力で動くなどし、印刷位置精度が低下するなどの不都合が発生する。

これに対し、本実施形態では、制御部４１は、次駆動要求を受け付けると、ＰＦタイマ５４の計時の停止処理は行うが、ＰＷＭタイマ５５の計時の停止は行わない。そのため、今回の紙送り動作における最後の割込処理でセットされたHold制御用の指令値がデューティセット部５６にセットされた状態になり、かつＰＷＭタイマ５５の計時が継続されているので、モータ制御部４２からモータドライバ４６に対して引き続きHold指令値が出力される。

ここで、制御部４１は、ＰＦタスクを実行することで、次回の紙送り動作のためにＰＦモータ２５を駆動制御するために用いる駆動情報（例えば図４（ａ）のＰＦ速度プロファイルを示す制御用テーブルデータ等）を構築する。その他、駆動情報の構築処理の他、ＰＦタスクを構成する複数の処理をシーケンシャルに実行し、これらの処理の１つとして、駆動情報構築処理の後に、ＰＷＭタイマ５５の停止処理及び開始処理を順番に行う。

次駆動要求を受け付けてから、ＰＦタスクが実行されて次回の駆動情報が構築されてから、次回の紙送り動作のためにＰＦモータ２５の駆動が開始されるため、今回の紙送り動作終了から次回の紙送り動作開始までに、１０〜１００ミリ秒程度の待ち時間ができる。本実施形態では、この待ち時間の間も、モータ制御部４２からモータドライバ４６に対してHold指令値を出力することで、ＰＦモータ２５に停止トルクを与えている。

図５は、今回の紙送り動作終了から次回の紙送り動作開始までの区間において行われるＰＦ制御及びＷＤＴ処理を示すタイミングチャートである。図５に示すように、今回の紙送り動作のHold領域では、制御部４１は用紙Ｐが目標停止位置に到達して紙送りを終了すると、ＰＦタイマ５４が所定時間計時する度にモータ制御部４２から入力する割込要求に応答して、Hold指令値をモータ制御部４２に出力し、そのHold指令値がデューティセット部５６にセットされる（SetDuty参照）。その結果、このHold制御中は、ＰＦモータ２５はHold電流が通電された状態に保持され、ＰＦモータ２５に停止トルクが付与される。また、Hold制御中においては、指令値を出力する度に、制御部４１からＷＤＴ５２にリセット信号が出力されるので、ＷＤＴ５２の計時時間は、紙送り動作中に閾値設定部５８に設定されている第１閾値ＳＨ１に達することなくリセットされる。

こうして今回の紙送り動作が終了すると、モータ制御部４２は制御部４１に対して次駆動要求を行う。次駆動要求を受け付けると、制御部４１は、今回の紙送り動作を終了させるべく、モータ制御部４２に指令してＰＦタイマ５４を停止させるとともに、ＷＤＴ５２に第２閾値ＳＨ２（＞ＳＨ１）のデータを出力してその閾値設定部５８の設定変更を行ったうえ、ＰＦタスクを実行する。その結果、次駆動要求から開始されるＰＦタスク実行期間において、ＰＷＭタイマ５５の計時が継続され、デューティセット部５６にセットされているHold指令値のモータドライバ４６への出力が継続される。すなわち、ＰＦタスク実行期間中において、ＰＦモータ２５はHold電流が通電された状態に保持される。なお、従来であれば、図５において、次駆動要求があると、ＰＷＭタイマが停止されていたので、SetDutyにおける破線で示すように、ＰＷＭタイマの計時停止時点から指令値の出力が行われない。

制御部４１は、ＰＦタスクを実行することで、次回分の駆動情報の構築を行う。例えば、紙送りコマンドで指示された次回の紙送り量に応じた目標速度（定速度）となるようなＰＦ速度プロファイルを有する速度テーブルを複数の中から選択して不揮発性メモリ４４から読み込むとともに、ＲＡＭ４３の所定記録領域上にその読み込んだ速度テーブルを展開する処理などを行う。

ここで、ＰＦタスク実行中に、ＰＦタスクより優先順位の高いタスク（図５では「Ｘタスク」）の起動要求があると、制御部４１はその優先順位のより高いＸタスク（例えば画像処理タスク）を優先的に起動させる。Ｘタスクの実行期間の間、ＰＦタスクは中断され、待ち時間が発生する。このようなより優先順位の高いタスクが起動されて、ＰＦタスク終了時期が延長しても、その分を見込んで第２閾値ＳＨ２が設定されているので、ＷＤＴ５２の計時時間が閾値を超えることがない。よって、ＰＦタスク実行中において、割込処理が停止されていて指令値のセットが行われず、ＷＤＴ５２のリセットが行われなくても、その計時時間が閾値を超えることがないので、ＰＦモータ２５への電流供給が強制的に停止される事態は発生しない。

そして、制御部４１はＰＦタスクにおいて駆動情報の構築処理を終了すると、ＰＦタスクの中の処理として、ＰＷＭタイマ５５の停止処理を行う。その結果、モータ制御部４２のＰＷＭタイマ５５の計時が停止され、デューティセット部５６からの指令値の出力が停止される。この停止処理により、ＰＷＭタイマ５５はリセットされる。その後、制御部４１は、ＰＦタスクの中の最後近くの処理としてＰＷＭタイマ５５の開始処理を行う。この開始処理によってＰＦタイマ５４の計時も開始される。その後、ＰＦタイマ５４が最初に所定時間（１５０μsec.）を計時し終わると、次回の紙送り動作における最初の割込要求が行われ、制御部４１が割込処理で演算した指令値が、モータ制御部４２のデューティセット部５６にセットされる。この次回の紙送り動作の最初の割込処理において、制御部４１はＷＤＴ５２に対して第１閾値ＳＨ１のデータを出力し、その閾値設定部５８の設定内容を第２閾値ＳＨ２から第１閾値ＳＨ１へ設定変更する。こうして例えば１５０μsec.毎の割込処理で指令値が更新され、ＰＦ速度プロファイルに沿ってＰＦモータ２５が駆動制御されることで、次回の紙送り動作が行われる。なお、ＰＷＭタイマ５５の停止処理により、ＷＤＴ５２の閾値を、第２閾値ＳＨ２から第１閾値ＳＨ１へ戻す設定変更を行ってもよい。

制御部４１は、次駆動要求時に図６にフローチャートで示す次駆動要求処理を実行し、１５０μsec.毎の割込要求時にＰＩＤ制御演算と共に、図７にフローチャートで示す割込処理を実行する。これらの処理を実行することにより、閾値変更処理などを行う。

以下、図６及び図７に示すフローチャートに従って、今回の紙送り動作終了から次回の紙送り動作開始までの間で実施される処理を説明する。なお、制御部４１は、図６及び図７の各処理を実行するために、次駆動要求フラグ及びＷＤＴ変更済みイベントフラグ（図示せず）を備えている。

次駆動要求を受け付けると、制御部４１は図６に示す次駆動要求処理を実行する。
まずステップＳ１０では、次駆動要求フラグをセットする（TRUEにする）。次のステップＳ２０では、ＷＤＴ変更済みイベントフラグのクリア待ちを行う。そして、ステップＳ３０では、次駆動要求フラグをリセットする（FALSEにする）。ＷＤＴ変更済みイベントフラグは、図７の処理の中でＷＤＴ５２の設定変更が行われた際にクリアされる。そのため、ステップＳ２０では、図７の処理の中でこのＷＤＴ変更済みイベントフラグがクリアされるまで待機することになる。

制御部４１は、割込要求を受け付ける度にＰＩＤ演算処理を実行すると共に図７の処理も実行する。
まずステップＳ１１０では、次駆動要求フラグがセットされている（TRUEである）か否かを判断する。次駆動要求があって、次駆動要求フラグがTRUEであれば、ステップＳ１２０に進み、一方、次駆動要求フラグがTRUEでなければ、当該処理を終了する。

ステップＳ１２０では、ＷＤＴの閾値を変更する。すなわち、次駆動要求があった場合、制御部４１は、紙送り動作中に用いられていた第１閾値ＳＨ１を、第２閾値ＳＨ２（＞ＳＨ１）に変更する。なお、このステップでの閾値の変更は、制御部４１における変更であり、この段階では、ＷＤＴ５２の閾値設定部５８への設定変更はまだ行われていない。

次のステップＳ１３０では、ＰＷＭタイマ５５の開始処理を行ってＰＷＭタイマ５５をスタートさせるとともに、ＷＤＴ５２の閾値設定部５８に第２閾値ＳＨ２をセットする閾値の設定変更を行う。なお、このときＰＷＭタイマ５５は計時を継続しているが、ＷＤＴ５２の閾値の設定変更を行うために、この設定変更と対の処理であるＰＷＭタイマ５５の開始処理を行う。

次のステップＳ１４０では、ＷＤＴ変更済みイベントフラグをクリアする。ＷＤＴ変更済みイベントフラグがクリアわれることで、図６におけるステップＳ２０におけるＷＤＴ変更済みイベントフラグのクリア待ちを終了し、次駆動要求フラグをFALSEにする（Ｓ３０）。

こうして図５に示すように、次駆動要求があった場合、ＰＦタスクの実行を開始するとともに、ＰＷＭタイマ５５の開始処理が行われることにより、ＷＤＴ５２の設定値が、第１閾値ＳＨ１から第２閾値ＳＨ２へ変更される。その結果、次回の駆動情報が構築されるまでの待ち時間（つまりＰＦタスク実行期間）の間（但し次回の紙送り動作開始直前の一瞬の期間を除く）も、ＰＦモータ２５にHold電流が供給されることでＰＦモータ２５に停止トルクが付与される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）紙送り動作終了後に次回の紙送り動作の開始準備の処理として実行されるＰＦタスクの終了までの待ち時間の間、ＰＦタイマ５４の停止により割込処理を中止させた状態下で、Hold指令値の出力を継続するとともに、ＷＤＴ５２の閾値を紙送り動作中の第１閾値ＳＨ１より値の大きな第２閾値ＳＨ２に変更する構成とした。よって、ＰＦタスク実行期間において、割込処理を停止した状態でHold指令値の出力を継続させることとし、このHold指令値の出力中にＷＤＴ５２のリセットが行われることなくその計時が継続されることになっても、その計時時間が閾値（第２閾値ＳＨ２）を超えることを回避できるので、ＰＦモータ２５への電力供給が強制停止されることを回避できる。

（２）ＰＦタスク実行中に優先順位のより高いタスクが割り込みで優先実行され、ＰＦタスクの終了時期が先延ばしされても、想定される優先タスクの割り込み時間を想定して、第２閾値ＳＨ２が設定されているので、より確実にＰＦモータ２５への電力供給の強制停止を回避できる。

（３）ＰＦタスク実行期間（待ち時間）においても、ＰＦモータ２５にHold電流が供給されるので、ＰＦモータ２５に停止トルクが付与されて、用紙Ｐの自重や弱い外力による位置ずれを回避することができる。その結果、プリンタ１１により印刷位置精度の高い印刷を行うことができる。

前記実施形態は上記に限定されず、以下の態様に変更することもできる。
（変形例１）前記実施形態では、第１閾値ＳＨ１と第２閾値ＳＨ２との２つの閾値を設定したが、３つ以上の閾値を用意してもよい。

（変形例２）ＷＤＴ５２の計時時間が閾値を超えた場合は、ＷＤＴ５２からモータドライバ４６へ強制停止用の停止信号を出力する構成としてもよい。
（変形例３）モータは、媒体搬送用のＰＦモータ２５に限定されない。ＣＲモータ１８のモータ制御装置に本発明を適用してもよい。

（変形例４）記録装置はシリアルプリンタに限定されず、ラインプリンタあるいはページプリンタに適用してもよい。これらのプリンタにおいても、印刷途中で用紙が停止させるモータ制御を行う場合、印刷位置精度の高い印刷を実現できる。また、記録方式についても、インクジェット方式に限定されず、ドットインパクト方式や感熱方式、レーザー方式なども採用できる。

（変形例５）プリンタ以外の電子機器に適用してもよい。例えば用紙やウェブ等の媒体を搬送する搬送装置のモータ制御装置に適用してもよい。この場合、搬送装置により、搬送される媒体の停止位置精度を高く維持できる。

１１…記録装置としてのプリンタ、１４…記録手段を構成するキャリッジ、１８…モータとしてのＣＲモータ、１９…記録手段を構成する記録ヘッド、２５…モータ（電動機）及び搬送モータとしてのＰＦモータ、３１…搬送手段を構成する紙送りローラ、３２…搬送手段を構成する排紙ローラ、３５…紙検出センサ、４１…閾値変更手段を構成するとともに制御手段としての制御部、４２…モータ制御手段としてのモータ制御部、４３…ＲＡＭ、４４…不揮発性メモリ、４５…エンコーダ、４６…モータドライバ、４７…タスク管理部、４８…タスク実行部、５１…ＰＦドライバコントロールユニット（ＰＦＤＣＵ）、５２…ウォッチドッグタイマ（ＷＤＴ）、５４…ＰＦタイマ、５５…ＰＷＭタイマ、５６…デューティセット部、５７…ＰＦカウンタ、５８…閾値変更手段を構成する閾値設定部、ＳＨ１…第１閾値、ＳＨ２…第２閾値、Ｐ…媒体としての用紙。

本発明は、モータを停止状態に維持するための停止トルクをモータに付与すべく、モータに駆動しない程度の電流を供給するモータ制御装置を備えた記録装置に関する。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、モータの駆動間の停止期間にモータへの通電を継続しても、ウォッチドッグタイマの計時時間が閾値を超えてモータへの電力供給が強制停止されることを回避できる記録装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、インクを噴射する記録手段と、前記記録手段により記録される記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段を駆動するモータを制御するとともに前記モータの駆動が停止されているときに前記モータを停止状態に維持すべく該モータにホールド電流を供給するモータ制御装置と、を備え、前記モータ制御装置は、前記モータの速度制御を行うための指令値がセットされ、前記指令値がセットされてから経過した時間が閾値を超えた場合には、前記モータへの電力供給を停止するためのウォッチドッグタイマを備えるモータ制御手段と、所定時間が経過する際に、前記指令値を演算して前記指令値を前記モータ制御手段に出力し、前記モータが一駆動終えた後に、前記モータにホールド電流を供給するためのホールド指令値を前記モータ制御手段に出力する制御手段と、前記ホールド電流の供給期間においては、前記ウォッチドッグタイマの閾値を、前記モータの駆動中の閾値より大きな値の閾値に変更する閾値変更手段とを備えたことをことを要旨とする。なお、ウォッチドッグタイマの計時時間は、例えばクロックパルス等の基準パルスの計数値などであって、経過時間そのものではなく経過時間に比例する値であるものも含む。また、閾値は、閾値を超えるためにウォッチドッグタイマの計時時間が長く必要であるものほど大きいと定義する。

この発明によれば、所定時間が経過する際に、制御手段は指令値を演算してモータ制御手段に出力する。これにより、搬送手段を駆動するモータは指令値に基づき駆動制御される。制御手段は、モータが一駆動を終えた後に、ホールド指令値をモータ制御手段に出力することによりモータにホールド電流を供給する。ホールド電流の供給期間においては、ウォッチドッグタイマの閾値が、モータの駆動中の閾値より大きな値に変更される。よって、モータへの電力供給が強制停止されることを回避できる。

また、本発明の記録装置では、前記制御手段は、前記指令値又は前記ホールド指令値の出力を含む複数のタスクを実行するように構成されており、前記モータの一駆動を終えた後かつ次回の駆動が開始されるまでの期間において、前記指令値又は前記ホールド指令値の出力より優先順位の高いタスクを行う場合があり、前記閾値変更手段は、前記期間において前記制御手段が前記指令値又はホールド指令値の出力よりも優先順位の高いタスクを実行して前記指令値又はホールド指令値の出力の終了時期が延長された場合にも、前記ウォッチドッグタイマの計時時間が前記閾値を超えない値に変更することが好ましい。

この発明によれば、モータの一駆動を終えた後かつ次回の駆動が開始されるまでの期間において、指令値又は前記ホールド指令値の出力より優先順位の高いタスクが実行されて、指令値又は前記ホールド指令値の出力時期が延長された場合でも、ウォッチドッグタイマの計時時間が閾値を超えないので、モータへの電力供給が強制停止されることを回避できる。

Claims (5)

1. モータを駆動制御するとともに駆動が停止されているときにも前記モータを停止状態に維持すべく該モータにホールド電流を供給するモータ制御装置であって、
   所定時間計時する度に割込要求を出力するモータ制御手段と、
   前記割込要求を受け付ける度に、モータの指令値を演算して該指令値を前記モータ制御手段に出力することで前記モータ制御手段を介して前記モータの駆動を制御し、前記モータが一駆動終えた後に、前記モータの次回の駆動のための準備処理としてモータタスクを実行する制御手段と、
   前記制御手段による前記モータの制御周期毎に計時を行って、その計時時間が閾値を超えた場合には、前記モータへの電力供給を強制停止させる停止信号を出力するウォッチドッグタイマと、
   前記モータタスクの実行期間における少なくとも前記ホールド電流の供給期間においては、前記ウォッチドッグタイマの閾値を、前記モータの駆動中の閾値より大きな値の閾値に変更する閾値変更手段と
   を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記制御手段は、前記モータタスクを含む複数のタスクを実行するように構成されており、前記モータの一駆動を終えた後かつ次回の駆動が開始されるまでの期間において、前記モータタスクより優先順位の高いタスクを行う場合があり、
   前記閾値変更手段は、前記期間において前記制御手段が前記モータタスクよりも優先順位の高いタスクを実行して前記モータタスクの終了時期が延長された場合にも、前記ウォッチドッグタイマの計時時間が前記閾値を超えない値に変更することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記モータは、媒体を搬送する搬送手段を駆動するための搬送モータであることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のモータ制御装置を備えたことを特徴とする記録装置。
5. モータ制御手段から割込要求を受け付ける度にモータの指令値を演算して該指令値を前記モータ制御手段に出力する指令ステップと、
   前記モータの一駆動の終了後に該モータを停止状態に維持すべくホールド制御用の指令値の出力を継続する停止維持ステップと、
   モータ制御手段から次回の駆動要求を受け付けると、前記モータの次回の駆動のための準備処理としてモータタスクを実行するとともに、ウォッチドッグタイマの閾値を前記モータの駆動中の閾値よりも大きな値の閾値に変更する閾値変更ステップと、
   を備えたモータ制御方法。