JP3893853B2

JP3893853B2 - Printer motor control apparatus and control method

Info

Publication number: JP3893853B2
Application number: JP2000167763A
Authority: JP
Inventors: 村克寿岩
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 2000-06-05
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2020-06-05
Also published as: JP2001142537A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリンタ用モータの制御装置および制御方法ならびに制御プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタの紙送りの制御は紙送りモータ（以下、ＰＦモータともいう）を制御することによって行っていた。ＤＣモータを用いたＰＦモータの制御は、まず加速制御によってＰＦモータを起動させた後、ＰＩＤ制御によってＰＦモータを定速運転し、続いて減速させ停止させていた。そしてこのＰＩＤ制御は、ＰＦモータの回転に従って回転するエンコーダの出力パルスのカウント値と目標位置（目標パルス数）との偏差に基づいて行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一般にＰＩＤ制御は、ＰＦモータを目標位置に完全に停止させることは難しく、実際の停止位置は、許容範囲内であるが、目標位置からずれた位置となる。
【０００４】
また、許容範囲内の位置に停止後、外乱（例えばシリアルプリンタにおいてはキャリッジの振動等）により動いてしまう場合もあった。
【０００５】
そして、ＰＦモータの停止後に再度起動させて紙送り処理を行う場合には、前回の起動時の目標位置を基準として今回の起動の目標位置が設定されるため、今回の起動によって印刷媒体（紙）が更にずれた位置に停止する可能性がある。このため、所望の位置からずれた位置に印字が行われるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、印刷媒体を駆動するモータの停止後にモータを再起動させても印刷媒体の停止を精度良く行うことが可能なプリンタ用モータの制御装置および制御方法ならびに制御プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるプリンタ用モータの制御装置は、モータの回転に従って回転するエンコーダの出力パルスをカウントすることによって前記モータによって搬送される印刷媒体の位置を検出する位置カウンタと、前記印刷媒体の送り量の目標値と、前記位置カウンタによって検出された前記印刷媒体の前回の停止位置とに基づいて前記送り量の修正された目標値を演算し、前記修正された目標値を前記位置カウンタのカウント値に設定する目標制御量修正演算部と、前記位置カウンタのカウント値が零を含む所定の範囲の値となるように前記モータを制御する位置制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記印刷媒体は紙であり、前記モータは紙送りモータであるように構成しても良い。
【０００９】
なお、前記位置制御部はＰＩＤ制御するように構成しても良い。
【００１０】
なお、前記位置カウンタは前記モータの正転および逆転に応じてカウントアップおよびカウントダウンするカウンタであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明によるプリンタ用モータの制御装置は、モータによって搬送される印刷媒体の位置を検出する位置検出部と、前記モータの今回の起動時の前記印刷媒体の送り量の目標値および前記モータの前回の起動時の前記送り量の目標値ならびに前記モータの今回の起動直前の前記位置検出部の検出位置とに基づいて、前記印刷媒体の修正された目標位置を演算する目標位置修正演算部と、前記修正された目標位置と、前記位置検出部の検出位置との位置偏差に基づいて前記モータを制御する位置制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
なお、前記目標位置修正演算部は、前回の起動時の送り量の目標値と、前記モータの今回の起動直前の前記位置検出部の検出値とに基づいて前回の起動後の前記送り量の誤差を演算する誤差演算部と、今回の起動時の前記送り量の目標値と前記誤差との和である修正された目標位置を演算する加算器と、を備えているように構成しても良い。
【００１３】
なお、前記位置検出部は、前記モータの回転に従って回転するエンコーダの出力パルスをカウントする位置カウンタであり、前記目標位置修正演算部は、前記位置カウンタのカウント値をリセットするリセット信号を発生するリセット信号発生部を更に備えているように構成しても良い。
【００１４】
また、本発明によるプリンタ用モータの制御方法は、モータの回転に従って回転するエンコーダの出力パルスをカウントすることによって前記モータによって駆動される印刷媒体の位置を位置カウンタによって検出するステップと、前記印刷媒体の送り量の目標値と、前記位置カウンタによって検出された前記印刷媒体の前回の停止位置とに基づいて前記送り量の修正された目標値を演算し、前記修正された目標値を前記位置カウンタのカウント値に設定するステップと、前記位置カウンタのカウント値が零を含む所定の範囲の値となるように前記モータを制御するステップと、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
なお、前記印刷媒体は紙であり、前記モータは紙送りモータであるように構成しても良い。
【００１６】
なお、前記制御するステップはＰＩＤ制御するように構成しても良い。
【００１７】
なお、前記位置カウンタは前記モータの正転および逆転に応じてカウントアップおよびカウントダウンするカウンタであるように構成しても良い。
【００１８】
また、本発明によるプリンタ用モータの制御方法は、モータによって搬送される印刷媒体の位置を検出するステップと、前記モータの今回の起動時の前記印刷媒体の送り量の目標値および前記モータの前回の起動時の前記送り量の目標値ならびに前記モータの今回の起動直前の前記印刷媒体の検出位置に基づいて、前記印刷媒体の修正された目標位置を演算するステップと、前記修正された目標位置と、前記印刷媒体の検出位置との位置偏差に基づいて前記モータを制御するステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１９】
なお、前記修正された目標位置を演算するステップは、前回の起動時の送り量の目標値と、前記モータの今回の起動直前の前記印刷媒体の検出位置とに基づいて前回の起動後の前記送り量の誤差を演算するステップと、今回の起動時の前記送り量の目標値と前記誤差との和である修正された目標位置を演算するステップと、を備えているように構成しても良い。
【００２０】
また、本発明によるプリンタ用モータの制御プログラムを記録した記録媒体は、モータの回転に従って回転するエンコーダの出力パルスをカウントすることによって前記モータによって搬送される印刷媒体の位置を位置カウンタによって検出する手順と、前記印刷媒体の送り量の目標値と、前記位置カウンタによって検出された前記印刷媒体の前回の停止位置とに基づいて前記送り量の修正された目標値を演算し、前記修正された目標値を前記位置カウンタのカウント値に設定する手順と、前記位置カウンタのカウント値が零を含む所定の範囲の値となるように前記モータを制御する手順と、を少なくとも備えるように構成しても良い。
【００２１】
また、本発明によるプリンタ用モータの制御プログラムを記録した記録媒体は、モータによって搬送される印刷媒体の位置を検出する手順と、前記モータの今回の起動時の前記印刷媒体の送り量の目標値および前記モータの前回の起動時の前記送り量の目標値ならびに前記モータの今回の起動直前の前記印刷媒体の検出位置に基づいて、前記印刷媒体の修正された目標位置を演算する手順と、前記修正された目標位置と、前記印刷媒体の検出位置との位置偏差に基づいて前記モータを制御する手順と、を少なくとも備えるように構成しても良い。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるプリンタ用モータの制御装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
まず本実施の形態のプリンタ用モータの制御装置が用いられるインクジェットプリンタの概略の構成について説明する。このインクジェットプリンタの概略の構成を図５に示す。
【００２４】
このインクジェットプリンタは、紙送りを行う紙送りモータ（以下、ＰＦモータともいう）１と、この紙送りモータ１を駆動する紙送りモータドライバ２と、キャリッジ３と、このキャリッジ３を駆動するキャリッジモータ（以下、ＣＲモータともいう）４と、このキャリッジモータ４を駆動するＣＲモータドライバ５と、ＤＣユニット６と、目詰まり防止のためのインクの吸い出しを制御するポンプモータ７と、このポンプモータ７を駆動するポンプモータドライバ８と、キャリッジ３に固定されて印刷紙５０にインクを吐出する記録ヘッド９と、この記録ヘッド９を駆動制御するヘッドドライバ１０と、キャリッジ３に固定されたリニア式エンコーダ１１と、所定の間隔にスリットが形成された符号板１２と、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３と、印刷処理されている紙の終端位置を検出する紙検出センサ１５と、プリンタ全体の制御を行うＣＰＵ１６と、ＣＰＵ１６に対して周期的に割込み信号を発生するタイマＩＣ１７と、ホストコンピュータ１８との間でデータの送受信を行うインタフェース部（以下ＩＦともいう）１９と、ホストコンピュータ１８からＩＦ１９を介して送られてくる印字情報に基づいて印字解像度やヘッド９の駆動波形等を制御するＡＳＩＣ２０と、ＡＳＩＣ２０およびＣＰＵ１６の作業領域やプログラム格納領域として用いられるＰＲＯＭ２１，ＲＡＭ２２およびＥＥＰＲＯＭ２３と、印刷中の紙５０を支持するプラテン２５と、ＰＦモータ１によって駆動されて印刷紙５０を搬送する搬送ローラ２７と、ＣＲモータ４の回転軸に取付けられたプーリ３０と、このプーリ３０によって駆動されるタイミングベルト３１と、を備えている。
【００２５】
なお、ＤＣユニット６は、ＣＰＵ１６から送られてくる制御指令およびエンコーダ１１，１３の出力に基づいて紙送りモータドライバ２およびＣＲモータドライバ５を駆動制御する。また、紙送りモータ１およびＣＲモータ４はいずれもＤＣモータで構成されている。
【００２６】
このインクジェットプリンタのキャリッジ３の周辺の構成を図６に示す。
【００２７】
キャリッジ３は、タイミングベルト３１によりプーリ３０を介してキャリッジモータ４に接続され、ガイド部材３２に案内されてプラテン２５に平行に移動するように駆動される。キャリッジ３の印刷紙に対向する面には、ブラックインクを吐出するノズル列およびカラーインクを吐出するノズル列からなる記録ヘッド９が設けられ、各ノズル列はインクカートリッジ３４からインクの供給を受けて印刷紙にインク滴を吐出して文字や画像を印字する。
【００２８】
またキャリッジ３の非印字領域には、非印字時に記録ヘッド９のノズル開口を封止するためのキャッピング装置３５と、図５に示すポンプモータ７を有するポンプユニット３６とが設けられている。キャリッジ３が印字領域から非印字領域に移動すると、図示しないレバーに当接してキャッピング装置３５は上方に移動し、記録ヘッド９を封止する。
【００２９】
記録ヘッド９のノズル開口列に目詰まりが生じた場合や、カートリッジ３４の交換等を行って記録ヘッド９から強制的にインクを吐出する場合は、記録ヘッド９を封止した状態でポンプユニット３６を作動させ、ポンプユニット３６からの負圧により、ノズル開口列からインクを吸い出す。これにより、ノズル開口列の近傍に付着している塵埃や紙粉が洗浄され、さらには記録ヘッド９内の気泡がインクとともにキャップ３７に排出される。
【００３０】
次に、キャリッジ３に取付けられたリニア式エンコーダ１１の構成を図７に示す。このエンコーダ１１は発光ダイオード１１ａと、コリメータレンズ１１ｂと、検出処理部１１ｃとを備えている。この検出処理部１１ｃは複数（４個）のフォトダイオード１１ｄと、信号処理回路１１ｅと、２個のコンパレータ１１ｆ_A ，１１ｆ_Bと、を有している。
【００３１】
発光ダイオード１１ａの両端に抵抗を介して電圧Ｖｃｃが印加されると、発光ダイオード１１ａから光が発せられる。この光はコリメータレンズ１１ｂによって平行にされて符号板１２を通過する。符号板１２には所定の間隔（例えば１／１８０インチ（＝１／１８０×２．５４ｃｍ））毎にスリットが設けられた構成となっている。
【００３２】
この符号板１２を通過した平行光は、図示しない固定スリットを通って各フォトダイオード１１ｄに入射し、電気信号に変換される。４個のフォトダイオード１１ｄから出力される電気信号が信号処理回路１１ｅにおいて信号処理される。この信号処理回路１１ｅから出力される信号がコンパレータ１１ｆ_A，１１ｆ_Bにおいて比較され、比較結果がパルスとして出力される。コンパレータ１１ｆ_A、１１ｆ_B から出力されるパルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂがエンコーダ１１の出力となる。
【００３３】
パルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂは位相が９０度だけ異なっている。ＣＲモータ４が正転すなわちキャリッジ３が主走査方向に移動しているときは図８（ａ）に示すようにパルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が進み、ＣＲモータ４が逆転しているときは図８（ｂ）に示すようにパルスＥＮＣ−ＡはパルスＥＮＣ−Ｂよりも９０度だけ位相が遅れるようにエンコーダ４は構成されている。そして、上記パルスの１周期Ｔは符号板１２のスリット間隔（例えば１／１８０インチ（＝１／１８０×２．５４ｃｍ））に対応し、キャリッジ３が上記スリット間隔を移動する時間に等しい。
【００３４】
一方、ＰＦモータ１用のロータリ式エンコーダ１３は符号板がＰＦモータ１の回転に応じて回転する回転円板である以外は、リニア式エンコーダ１１と同様の構成となっている。なおインクジェットプリンタにおいては、ＰＦモータ１用のエンコーダ１３の符号板に設けられている複数のスリットのスリット間隔は、１／１８０インチ（＝１／１８０×２．５４ｃｍ）であり、ＰＦモータ１が上記１スリット間隔だけ回転すると、１／１４４０インチ（＝１／１４４０×２．５４ｃｍ）だけ紙送りされるような構成となっている。
【００３５】
次に図５において示した紙検出センサ１５の位置について図９を参照して説明する。図９において、プリンタ６０の給紙挿入口６１に挿入された紙５０は、給紙モータ６３によって駆動される給紙ローラ６４によってプリンタ６０内に送り込まれる。プリンタ６０内に送り込まれた紙５０の先端が例えば光学式の紙検出センサ１５によって検出される。この紙検出センサ１５によって先端が検出された紙５０はＰＦモータ１によって駆動される紙送りローラ６５および従動ローラ６６によって紙送りが行われる。
【００３６】
続いてキャリッジガイド部材３２に沿って移動するキャリッジ３に固定された記録ヘッド（図示せず）からインクが滴下されることにより印字が行われる。そして所定の位置まで紙送りが行われると、現在、印字されている紙５０の終端が紙検出センサ１５によって検出される。そしてＰＦモータ１によって駆動される歯車６７ａにより、歯車６７ｂを介して歯車６７ｃが駆動され、これにより、排紙ローラ６８および従動ローラ６９が回転駆動されて、印字が終了した紙５０が排紙口６２から外部に排出される。
【００３７】
（第１の実施の形態）
次に、本発明によるプリンタ用モータの制御装置の第１の実施の形態について説明する。この実施の形態のプリンタ用モータの制御は、図５に示したＤＣユニット６によって行われその構成を図１に示す。
【００３８】
本実施の形態のプリンタ用モータの制御装置すなわちＤＣユニット６は、位置カウンタ６ａと、減算部６ｂと、目標速度演算部６ｃと、速度演算部６ｄと、減算器６ｅと、比例要素６ｆと、積分要素６ｇと、微分要素６ｈと、加算器６ｉと、Ｄ／Ａコンバータ６ｊと、タイマ６ｋと、加速制御部６ｍと、送り量修正演算部９０とを備えている。
【００３９】
位置カウンタ６ａはエンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、検出されたエッジの個数を計数し、この計数値に基づいて、ＰＦモータ１の回転位置を演算する。この計数はＰＦモータ１が正転しているときは１個のエッジが検出されると「＋１」を加算し、逆転しているときは、１個のエッジが検出されると「−１」を加算する。パルスＥＮＣ−ＡおよびＥＮＣ−Ｂの各々の周期は符号板のスリット間隔に等しく、かつパルスＥＮＣ−ＡとパルスＥＮＣ−Ｂは位相が９０度だけ異なっている。このため、上記計数のカウント値「１」はエンコーダ１３の符号板のスリット間隔の１／４に対応する。これにより上記計数値にスリット間隔の１／４を乗算すれば、ＰＦモータ１の、計数値が「０」に対応する位置からの回転量を求めることができる。このときエンコーダ１３の解像度は符号板のスリットの間隔の１／４となる。上記スリットの間隔を１／１４４０インチ（＝１／１４４０×２．５４ｃｍ）とすれば解像度は１／５７６０インチ（＝１／５７６０×２．５４ｃｍ）となる。
【００４０】
送り量修正演算部９０は、ＣＰＵ１６から送られてくるＰＦモータ１の起動指令に基づいて動作し、起動の目標位置「０」と、上記起動指令受信直後の位置カウンタ６ａのカウント値（パルス数）、すなわち前回の停止位置とに基づいて、修正された紙の送り量を演算する。そして、この修正された送り量を位置カウンタ６ａに送り、位置カウンタ６ａのカウント値を上記修正された送り量となるように設定する。なおこの時、位置カウンタ６ａのカウント値は、目標位置に近づくにつれてそのカウント値も小さくなるように設定される。
【００４１】
減算器６ｂは、目標位置「０」と、位置カウンタ６ａのカウント値との位置偏差を演算する。
【００４２】
目標速度演算部６ｃは、減算器６ｂの出力である位置偏差に基づいてＰＦモータ１の目標速度を演算する。この演算は位置偏差にゲインＫｐを乗算することにより行われる。このゲインＫｐは位置偏差に応じて決定される。なお、このゲインＫｐの値は図示しないテーブルに格納していても良い。
【００４３】
速度演算部６ｄはエンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂに基づいてＰＦモータ１の速度を演算する。この速度は次のようにして求められる。まずエンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａ，ＥＮＣ−Ｂの各々の立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジを検出し、エッジ間の時間間隔を例えばタイマカウンタによってカウントする。このカウント値をＴとすると、速度は１／Ｔに比例したものとなる。本実施の形態においては、出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期、例えば立ち上がりエッジから次の立ち上がりエッジまでをタイマカウンタによって計測することにより求めている。
【００４４】
減算器６ｅは、目標速度と、速度演算部６ｄによって演算されたＰＦモータ１の実際の速度との速度偏差を演算する。
【００４５】
比例要素６ｆは上記速度偏差に定数Ｇｐを乗算し、乗算結果を出力する。積分要素６ｇは速度偏差に定数Ｇｉを乗じたものを積算する。微分要素６ｈは現在の速度偏差と、１つ前の速度偏差との差に定数Ｇｄを乗算し、乗算結果を出力する。なお比例要素６ｆ、積分要素６ｇ、および微分要素６ｈの演算はエンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａの１周期毎を、例えば出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジに同期して行う。
【００４６】
比例要素６ｆ、積分要素６ｇ、および微分要素６ｈの出力は加算器６ｉにおいて加算される。そして加算結果、すなわちＰＦモータ１の駆動電流がＤ／Ａコンバータ６ｊに送られてアナログ電流に変換される。このアナログ電流に基づいて紙送りモータドライバ２によってＰＦモータ１が駆動される。
【００４７】
また、タイマ６ｋおよび加速制御部６ｍは加速制御に用いられ、比例要素６ｆ、積分要素６ｇ、および微分要素６ｈを使用するＰＩＤ制御は加速途中の定速および減速制御に用いられる。
【００４８】
タイマ６ｋはＣＰＵ１６から送られてくるクロック信号に基づいて所定時間毎にタイマ割込み信号を発生する。
【００４９】
加速制御部６ｍは上記タイマ割込信号を受ける度毎に所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を目標電流値に積算し、積算結果すなわち加速時におけるＰＦモータ１の目標電流値がＤ／Ａコンバータ６ｊに送られる。ＰＩＤ制御の場合と同様に上記目標電流値はＤ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換され、このアナログ電流に基づいてドライバ２によってＰＦモータ１が駆動される。
【００５０】
ドライバ２は、例えば４個のトランジスタを備えており、Ｄ／Ａコンバータ６ｊの出力に基づいて上記トランジスタを各々ＯＮまたはＯＦＦさせることにより
（ａ）ＰＦモータ１を正転または逆転させる運転モード
（ｂ）回生ブレーキ運転モード（ショートブレーキ運転モード、すなわちＰＦモータ１の停止を維持するモード）
（ｃ）ＰＦモータ１を停止させようとするモード
を行わせることが可能な構成となっている。
【００５１】
次に図２（ａ），（ｂ）を参照して本実施の形態のプリンタ用モータの制御装置、すなわちＤＣユニット６の動作を説明する。ＰＦモータ１が停止しているときにＣＰＵ１６からＤＣユニット６にＰＦモータ１を起動させる起動指令信号が送られると、送り量修正演算部９０によって修正された紙の送り量が演算され、この演算された送り量が位置カウンタ６ａのカウント値として設定される。このとき加速制御部６ｍから起動初期電流値Ｉ₀ がＤ／Ａコンバータ６ｊに送られる。なお、この起動初期電流値Ｉ₀は起動指令信号とともにＣＰＵ１６から加速制御部６ｍに送られてくる。そしてこの電流値Ｉ₀はＤ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換されてドライバ２に送られ、このドライバ２によってＰＦモータ１が起動開始する（図２（ａ），（ｂ）参照）。
【００５２】
起動指令信号を受信した後、所定の時間毎にタイマ６ｋからタイマ割込信号が発生される。加速制御部６ｍはタイマ割込信号を受信する度毎に、起動初期電流値Ｉ₀に所定の電流値（例えば２０ｍＡ）を積算し、積算した電流値をＤ／Ａコンバータ６ｊに送る。するとこの積算した電流値はＤ／Ａコンバータ６ｊによってアナログ電流に変換されてドライバ２に送られる。そしてＰＦモータ１に供給される電流の値が上記積算した電流値となるように、ドライバ２によってＰＦモータ１が駆動されＰＦモータ１の速度は上昇する（図２（ｂ）参照）。このためＰＦモータ１に供給される電流値は図２（ａ）に示すように階段状になる。
【００５３】
なお、このときＰＩＤ制御系も動作しているが、Ｄ／Ａコンバータ６ｊは加速制御部６ｍの出力を選択して取込む。
【００５４】
加速制御部６ｍの電流値の積算処理は、積算した電流値が一定の電流値Ｉ_S となるまで行われる。時刻ｔ₁ において積算した電流値が所定値Ｉ_S となると、加速制御部６ｍは積算処理を停止し、Ｄ／Ａコンバータ６ｊに一定の電流値Ｉ_S を供給する。これによりＰＦモータ１に供給される電流の値が電流値Ｉ_Sとなるようにドライバ２によって駆動される（図２（ａ）参照）。
【００５５】
そして、ＰＦモータ１の速度がオーバーシュートするのを防止するために、ＰＦモータ１が所定の速度Ｖ₁ になると（時刻ｔ₂ ）になると、ＰＦモータ１に供給される電流を減小させるように加速制御部６ｍが制御する。このときＰＦモータ１の速度は更に上昇するが、ＰＦモータ１の速度が所定の速度ｖ_cに達すると（図２（ｂ）の時刻ｔ_３参照）、Ｄ／Ａコンバータ６ｊが、ＰＩＤ制御系の出力すなわち加算器６ｉの出力を選択し、ＰＩＤ制御が行われる。
【００５６】
すなわち、目標位置「０」と、カウンタ６ａのカウント値との位置偏差に基づいて目標速度が演算され、この目標速度と、エンコーダ１３の出力から得られる実際の速度との速度偏差に基づいて、比例要素６ｆ、積分要素６ｇ、および微分要素６ｈが動作し、各々比例、積分、および微分演算が行われ、これらの演算結果の和に基づいて、ＰＦモータ１の制御が行われる。なお、上記比例、積分、および微分演算は、例えばエンコーダ１３の出力パルスＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジに同期して行われる。これによりＰＦモータ１の速度は所望の速度ｖ_eとなるように制御される。なお、所定の速度ｖ_cは所望の速度ｖ_eの７０〜８０％の値であることが好ましい。
【００５７】
時刻ｔ₄からＰＦモータ１は所望の速度ｖ_eとなる。その後、ＰＦモータ１が目標位置に近づくと（図２（ｂ）の時刻ｔ₅参照）、ＰＦモータ１の減速が行われ、時刻ｔ₆にＰＦモータ１が停止する。
【００５８】
以上説明したように本実施の形態によれば、今回の目標送り量と、起動指令を受信した直後の位置カウンタ６ａのカウント値すなわち前回の停止位置とに基づいて送り量修正演算部９０によって今回の起動時の送り量を修正し、この修正された送り量を位置カウンタ６ａのカウント値として設定し、目標値「０」と、位置カウンタ６ａの出力との位置偏差に基づいて紙送り制御を行っているので、紙を目標位置に停止させることが可能となり精度の良い紙送りを行うことができる。なお目標値は、「０」を含む所定の範囲の値、例えば−３〜＋３の範囲の値であっても良い。
【００５９】
また、本実施の形態においては、位置カウンタ６ａの最大カウント値は、修正された送り量となるため、位置カウンタ６ａの容量を小さくすることが可能となる。
【００６０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明によるプリンタ用モータの制御装置の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態のプリンタ用モータの制御は、図５に示したＤＣユニット６によって行われその構成を図３に示す。
【００６１】
本実施の形態のプリンタ用モータの制御装置すなわちＤＣユニット６は、図１に示す第１の実施の形態のプリンタ用モータの制御装置において、目標位置修正演算部８０を新たに設けた構成となっている。
【００６２】
目標位置修正演算部８０は、ＣＰＵ１６から送られてくるＰＦモータ１の起動指令に基づいて動作し、ＰＦモータ１の前回の起動時の目標送り量（パルス数）と、ＣＰＵ１６から送られてくる今回の起動の目標送り量（目標パルス数）と、上記起動指令受信直後（すなわちＰＦモータ１の起動直前）の位置カウンタ６ａのカウント値（パルス数）とに基づいて、修正された目標位置を演算し、この演算結果を減算器６ｂに送出する。
【００６３】
この目標位置修正演算部８０の一具体例の構成を図４に示す。この具体例の目標位置演算部８０は、メモリ８１と、誤差演算部８２と、加算器８３と、リセット信号発生部８４と、を備えている。
【００６４】
メモリ８１は上記起動指令に基づいて、記憶していたＰＦモータ１の前回の起動時の目標送り量を誤差演算部８２に出力するとともに、前記記憶していた目標送り量の代わりにＣＰＵ１６から送られてくる、今回の起動の目標送り量を記憶する。
【００６５】
誤差演算部８２はメモリ８１から出力された前回の起動時の目標送り量と、上記起動指令受信直後の位置カウンタ６ａのカウント値（パルス数）との差である誤差を演算し、この誤差を加算器８３に送出するとともに指令信号をリセット信号発生部８４に送り、リセット信号発生部８４からリセット信号を発生させる。なお、この誤差は正負の値をとるものとする。
【００６６】
加算器８３は上記誤差と、ＣＰＵ１６から送られてくる今回の起動の目標位置との和を演算し、この和を修正された目標位置として出力する。
【００６７】
リセット信号発生部８４はリセット信号を発生して位置カウンタ６ａのカウント値を「０」にリセットする。なお、リセット信号発生部８４は誤差演算部８２から指令信号を受ける代わりに加算器８３の出力に基づいてリセット信号を発生するように構成しても良い。
【００６８】
減算器６ｂは、目標位置修正演算部８０から送られてくる修正された目標位置と、位置カウンタ６ａによって求められたＰＦモータ１の実際の位置との位置偏差を演算する。
【００６９】
この位置偏差が零となるように、第１の実施の形態で説明したと同様に紙送りが制御される。
【００７０】
この実施の形態においては、目標位置と、起動指令を受信した直後の位置カウンタ６ａのカウント値とに基づいて目標位置修正演算部８０による今回の起動の目標位置を修正し、この修正された目標値と、位置カウンタ６ａの出力との位置偏差に基づいて紙送り制御を行っているので、精度の良い紙送りを行うことができる。
【００７１】
なお上記第１および第２の実施の形態においては、プリンタとしてインクジェットプリンタを例にとって説明したが、他のシリアルプリンタやレーザプリンタにも適用できることはいうまでもない。
【００７２】
なお、上記第１および第２の実施の形態においては、ＤＣモータについて説明したが、ＡＣモータにも適用できることはいうまでもない。
【００７３】
なお、上記第１および第２の実施の形態においては、印刷媒体は紙であったが、紙以外のものにも本発明を適用できることは云うまでもない。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図１０を参照して説明する。この第３の実施の形態はプリンタ用モータの制御方法であって、その制御手順を図１０に示す。
【００７５】
まずＰＦモータの回転に従って回転するエンコーダの出力パルスをカウントすることによってＰＦモータによって搬送される印刷媒体（紙）の位置を位置カウンタによって検出する（図１０のステップＦ１０参照）。次に上記印刷媒体の送り量の目標値と、上記位置カウンタによって検出された上記印刷媒体の前回の停止位置とに基づいて送り量の修正された目標値を演算し、この修正された目標値を上記位置カウンタのカウント値に設定する（図１０のステップＦ１１参照）。続いて上記位置カウンタのカウント値が零を含む所定の範囲の値となるようにＰＦモータを制御する（図１１のステップＦ１２参照）。
【００７６】
このように構成された本実施の形態の制御方法によれば、印刷媒体を目標位置に停止させることが可能となるので精度の良い紙送りを行うことができる。
【００７７】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を図１１を参照して説明する。この第４の実施の形態はプリンタ用モータの制御方法であって、その制御手順を図１１に示す。
【００７８】
まず、ＰＦモータによって搬送される印刷媒体（紙）の位置を検出する（図１１のステップＦ２０参照）。次にＰＦモータの今回の起動時の印刷媒体の送り量の目標値およびＰＦモータの前回の起動時の送り量の目標値ならびにＰＦモータの今回の起動直前の印刷媒体の検出位置に基づいて、印刷媒体の修正された目標位置を演算する（図１１のステップＦ２１参照）。続いて上記修正された目標位置と、印刷媒体の検出位置との位置偏差に基づいてＰＦモータを制御する（図１１のステップＦ２２参照）。
【００７９】
このように構成された本実施の形態の制御方法によれば、精度の良い紙送りを行うことができる。
【００８０】
なお、前記修正された目標位置を演算するステップは、前回の起動時の送り量の目標値と、前記モータの今回の起動直前の前記印刷媒体の検出値とに基づいて前回の起動後の前記送り量の誤差を演算するステップと、今回の起動時の前記送り量の目標値と前記誤差との和である修正された目標位置を演算するステップと、を備えているように構成しても良い。
【００８１】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を図１２および図１３を参照して説明する。この実施の形態は、プリンタ用モータの制御プログラムを記録した記録媒体である。図１２および図１３は、本実施の形態の印刷制御プログラムを記録した記録媒体が用いられるコンピュータシステム１３０の一例を示す斜視図およびブロック図である。
【００８２】
図１２において、コンピュータシステム１３０は、ＣＰＵを含むコンピュータ本体１３１と、例えばＣＲＴ等の表示装置１３２と、キーボードやマウス等の入力装置１３３と、印刷を実行するプリンタ１３４と、を備えている。
【００８３】
コンピュータ本体１３１は、図１３に示すように、ＲＡＭより構成される内部メモリ１３５と、内蔵または外付け可能なメモリユニット１３６と、を備えており、メモリユニット１３６としてはフレキシブルまたはフロッピディスク（ＦＤ）ドライブ１３７，ＣＤ−ＲＯＭドライブ１３８，ハードディスクドライブ（ＨＤ）ユニット１３９が搭載されている。図１２に示すように、これらのメモリユニット１３６に用いられる記録媒体１４０としては、ＦＤドライブ１３７のスロットに挿入されて使用されるフレキシブルディスクまたはフロッピディスク（ＦＤ）１４１と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１３８に用いられるＣＤ−ＲＯＭ１４２等が用いられる。
【００８４】
図１２および図１３に示すように、一般的なコンピュータシステムに用いられる記録媒体１４０としては、ＦＤ１４１やＣＤ−ＲＯＭ１４２が考えられるが、本実施の形態は特にプリンタ１３４に用いられるモータの制御プログラムに関するものであるので、例えばプリンタ１３４に内蔵させる不揮発性メモリとしてのＲＯＭチップ１４３に本発明の制御プログラムを記録させるようにしても良い。
【００８５】
また、記録媒体としては、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ(Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスク、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）、その他の光学的記録ディスク、カードメモリ、磁気テープ等であっても良いことは云うまでもない。
【００８６】
本実施の形態の記録媒体１４０は、図１０示す制御手順ステップＦ１０〜Ｆ１２を備えるように構成したものである。即ち本実施の形態の記録媒体１４０は、モータの回転に従って回転するエンコーダの出力パルスをカウントすることによって前記モータによって搬送される印刷媒体の位置を位置カウンタによって検出する手順と、前記印刷媒体の送り量の目標値と、前記位置カウンタによって検出された前記印刷媒体の前回の停止位置とに基づいて前記送り量の修正された目標値を演算し、前記修正された目標値を前記位置カウンタのカウント値に設定する手順と、前記位置カウンタのカウント値が零を含む所定の範囲の値となるように前記モータを制御する手順と、を少なくとも備えるように構成しても良い。
【００８７】
（第６の実施の形態）
次に本発明の第６の実施の形態を説明する。この第６の実施の形態は、プリンタ用モータの制御プログラムを記録した記録媒体であって、図１１示す制御手順ステップＦ２０〜Ｆ２２を備えるように構成したものである。即ち本実施の形態の記録媒体は、モータによって搬送される印刷媒体の位置を検出する手順と、前記モータの今回の起動時の前記印刷媒体の送り量の目標値および前記モータの前回の起動時の前記送り量の目標値ならびに前記モータの今回の起動直前の前記印刷媒体の検出位置に基づいて、前記印刷媒体の修正された目標位置を演算する手順と、前記修正された目標位置と、前記印刷媒体の検出位置との位置偏差に基づいて前記モータを制御する手順と、を少なくとも備えるように構成しても良い。
【００８８】
なお、前記修正された目標位置を演算する手順は、前回の起動時の送り量の目標値と、前記モータの今回の起動直前の前記印刷媒体の検出値とに基づいて前回の起動後の前記送り量の誤差を演算する手順と、今回の起動時の前記送り量の目標値と前記誤差との和である修正された目標位置を演算する手順と、を少なくとも備えているように構成しても良い。
【００８９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、印刷媒体を搬送するモータの停止後にモータを再起動させても印刷媒体の停止を精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプリンタ用モータの制御装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態のプリンタ用モータの制御装置の動作を説明する波形図。
【図３】本発明によるプリンタ用モータの制御装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図４】本発明に係る目標位置修正演算部の一具体例の構成を示すブロック図。
【図５】インクジェットプリンタの概略の構成を示す構成図。
【図６】キャリッジ周辺の構成を示す斜視図。
【図７】リニア式エンコーダの構成を示す模式図。
【図８】エンコーダの出力パルスの波形図。
【図９】紙検出センサの位置を説明するプリンタの概略の斜視図。
【図１０】本発明によるプリンタ用モータの制御方法の制御手順を示すフローチャート。
【図１１】本発明によるプリンタ用モータの制御方法の他の制御手順を示すフローチャート。
【図１２】本発明による印刷制御プログラムを記録した記録媒体が用いられるコンピュータシステムの一例を示す斜視図。
【図１３】本発明による印刷制御プログラムを記録した記録媒体が用いられるコンピュータシステムの一例を示すブロック図。
【符号の説明】
１紙送りモータ（ＰＦモータ）
２紙送りモータドライバ
３キャリッジ
４キャリッジモータ（ＣＲモータ）
５キャリッジモータドライバ（ＣＲモータドライバ）
６ＤＣユニット
６ａ位置カウンタ
６ｂ減算器
６ｃ目標速度演算手段
６ｄ速度演算部
６ｅ減算器
６ｆ比例要素
６ｇ積分要素
６ｈ微分要素
６ｉ加算器
６ｊＤ／Ａコンバータ
６ｋタイマ
６ｍ加速制御部
７ポンプモータ
８ポンプモータドライバ
９記録ヘッド
１０ヘッドドライバ
１１リニア式エンコーダ
１２符号板
１３エンコーダ（ロータリ式エンコーダ）
１５紙検出センサ
１６ＣＰＵ
１７タイマＩＣ
１８ホストコンピュータ
１９インタフェース部
２０ＡＳＩＣ
２１ＰＲＯＭ
２２ＲＡＭ
２３ＥＥＰＲＯＭ
２５プラテン
３０プーリ
３１タイミングベルト
３２キャリッジモータのガイド部材
３４インクカートリッジ
３５キャッピング装置
３６ポンプユニット
３７キャップ
５０記録紙
８０目標位置修正演算部
８１メモリ
８２誤差演算部
８３加算器
８４リセット信号発生部
９０送り量修正演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printer motor control device, a control method, and a recording medium on which a control program is recorded.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the paper feed of a printer is controlled by controlling a paper feed motor (hereinafter also referred to as a PF motor). In the control of the PF motor using the DC motor, first, the PF motor is started by acceleration control, then the PF motor is operated at a constant speed by PID control, and then decelerated and stopped. This PID control is performed based on the deviation between the count value of the output pulse of the encoder that rotates in accordance with the rotation of the PF motor and the target position (target pulse number).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In general, in the PID control, it is difficult to completely stop the PF motor at the target position, and the actual stop position is within the allowable range but is shifted from the target position.
[0004]
In addition, after stopping at a position within the allowable range, it may move due to disturbance (for example, carriage vibration in a serial printer).
[0005]
When the paper feed process is performed again after the PF motor is stopped, the current start target position is set with reference to the target position at the previous start, so that the print medium (paper ) May stop at a further offset position. For this reason, there is a problem that printing is performed at a position shifted from a desired position.
[0006]
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and is a printer motor control device capable of accurately stopping a print medium even if the motor is restarted after the motor driving the print medium is stopped. Another object of the present invention is to provide a recording medium in which a control method and a control program are recorded.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A control apparatus for a printer motor according to the present invention includes a position counter that detects the position of a print medium conveyed by the motor by counting output pulses of an encoder that rotates according to the rotation of the motor, and a feed amount of the print medium. Based on the target value and the previous stop position of the print medium detected by the position counter, the corrected target value of the feed amount is calculated, and the corrected target value is used as the count value of the position counter. A target control amount correction calculation unit to be set, and a position control unit that controls the motor so that the count value of the position counter is in a predetermined range including zero.
[0008]
The print medium may be paper, and the motor may be a paper feed motor.
[0009]
The position control unit may be configured to perform PID control.
[0010]
The position counter is preferably a counter that counts up and down in accordance with forward and reverse rotations of the motor.
[0011]
The printer motor control apparatus according to the present invention includes a position detection unit that detects a position of a print medium conveyed by the motor, a target value of the print medium feed amount when the motor is activated, and the motor. A target position correction calculation unit that calculates the corrected target position of the print medium based on the target value of the feed amount at the previous start of the motor and the detection position of the position detection unit immediately before the current start of the motor And a position control unit that controls the motor based on a positional deviation between the corrected target position and a detection position of the position detection unit.
[0012]
The target position correction calculation unit is configured to calculate the feed amount after the previous start based on the target value of the feed amount at the previous start and the detection value of the position detection unit immediately before the current start of the motor. An error calculating unit that calculates an error, and an adder that calculates a corrected target position that is the sum of the target value of the feed amount at the time of starting this time and the error may be provided. good.
[0013]
The position detection unit is a position counter that counts output pulses of an encoder that rotates in accordance with the rotation of the motor, and the target position correction calculation unit generates a reset signal that resets the count value of the position counter. You may comprise so that the reset signal generation part may be further provided.
[0014]
According to another aspect of the present invention, there is provided a printer motor control method comprising: detecting a position of a print medium driven by the motor by a position counter by counting output pulses of an encoder that rotates according to the rotation of the motor; and the print medium. The corrected target value of the feed amount is calculated based on the target value of the feed amount of the print medium and the previous stop position of the print medium detected by the position counter, and the corrected target value is calculated as the position counter. And a step of controlling the motor so that the count value of the position counter falls within a predetermined range including zero.
[0015]
The print medium may be paper, and the motor may be a paper feed motor.
[0016]
The controlling step may be configured to perform PID control.
[0017]
The position counter may be configured to be a counter that counts up and down in accordance with forward and reverse rotations of the motor.
[0018]
The method for controlling a printer motor according to the present invention includes a step of detecting a position of a print medium conveyed by the motor, a target value of the feed amount of the print medium when the motor is started this time, and a previous time of the motor. Calculating the corrected target position of the print medium based on the target value of the feed amount at the start of the motor and the detected position of the print medium immediately before the start of the motor; and the corrected target position And a step of controlling the motor based on a positional deviation from a detected position of the print medium.
[0019]
The step of calculating the corrected target position includes the step after the previous start based on the target value of the feed amount at the previous start and the detected position of the print medium immediately before the start of the motor. A step of calculating a feed amount error, and a step of calculating a corrected target position that is the sum of the target value of the feed amount at the time of the current start-up and the error. Also good.
[0020]
The recording medium on which the control program for the printer motor according to the present invention is recorded is a procedure for detecting the position of the print medium conveyed by the motor by the position counter by counting the output pulses of the encoder rotating according to the rotation of the motor. And a corrected target value of the feed amount based on the target value of the print medium feed amount and the previous stop position of the print medium detected by the position counter, and the corrected target And a procedure for setting the value to the count value of the position counter and a procedure for controlling the motor so that the count value of the position counter becomes a value in a predetermined range including zero. good.
[0021]
The recording medium recording the printer motor control program according to the present invention includes a procedure for detecting the position of the print medium conveyed by the motor, and a target value of the print medium feed amount at the current start-up of the motor. Calculating the corrected target position of the print medium based on the target value of the feed amount at the previous start of the motor and the detected position of the print medium immediately before the start of the motor; A procedure for controlling the motor based on a positional deviation between the corrected target position and the detected position of the print medium may be provided.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a printer motor control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0023]
First, a schematic configuration of an ink jet printer in which the printer motor control device of the present embodiment is used will be described. A schematic configuration of the ink jet printer is shown in FIG.
[0024]
The ink jet printer includes a paper feed motor (hereinafter also referred to as a PF motor) 1 that feeds paper, a paper feed motor driver 2 that drives the paper feed motor 1, a carriage 3, and a carriage motor that drives the carriage 3. (Hereinafter also referred to as a CR motor) 4, a CR motor driver 5 that drives the carriage motor 4, a DC unit 6, a pump motor 7 that controls the suction of ink to prevent clogging, and the pump motor 7 A pump motor driver 8 that drives the recording head, a recording head 9 that is fixed to the carriage 3 and ejects ink onto the printing paper 50, a head driver 10 that drives and controls the recording head 9, and a linear encoder that is fixed to the carriage 3 11, a code plate 12 having slits formed at predetermined intervals, and a rotary for the PF motor 1 An encoder 13, a paper detection sensor 15 for detecting the end position of the paper being printed, a CPU 16 for controlling the entire printer, a timer IC 17 for periodically generating an interrupt signal for the CPU 16, and a host computer 18 And an ASIC 20 for controlling the print resolution and the drive waveform of the head 9 based on the print information sent from the host computer 18 via the IF 19. A PROM 21, RAM 22 and EEPROM 23 used as work areas and program storage areas of the ASIC 20 and CPU 16, a platen 25 that supports the paper 50 being printed, and a transport roller 27 that is driven by the PF motor 1 to transport the print paper 50. And attached to the rotating shaft of CR motor 4 A pulley 30, and a timing belt 31 driven by the pulley 30, the.
[0025]
The DC unit 6 controls the drive of the paper feed motor driver 2 and the CR motor driver 5 based on the control command sent from the CPU 16 and the outputs of the encoders 11 and 13. Both the paper feed motor 1 and the CR motor 4 are DC motors.
[0026]
The configuration around the carriage 3 of this ink jet printer is shown in FIG.
[0027]
The carriage 3 is connected to the carriage motor 4 via a pulley 30 by a timing belt 31 and is driven so as to move parallel to the platen 25 while being guided by a guide member 32. On the surface of the carriage 3 facing the printing paper, there is provided a recording head 9 comprising a nozzle row for ejecting black ink and a nozzle row for ejecting color ink. Each nozzle row is supplied with ink from the ink cartridge 34. Characters and images are printed by ejecting ink droplets onto printing paper.
[0028]
In the non-printing area of the carriage 3, a capping device 35 for sealing the nozzle openings of the recording head 9 during non-printing and a pump unit 36 having the pump motor 7 shown in FIG. 5 are provided. When the carriage 3 moves from the printing area to the non-printing area, the capping device 35 moves upward by contacting a lever (not shown) and seals the recording head 9.
[0029]
When the nozzle opening row of the recording head 9 is clogged, or when the ink is forcibly ejected from the recording head 9 by replacing the cartridge 34 or the like, the pump unit 36 with the recording head 9 sealed is used. And the ink is sucked out from the nozzle opening row by the negative pressure from the pump unit 36. As a result, dust and paper dust adhering to the vicinity of the nozzle opening row are washed, and air bubbles in the recording head 9 are discharged to the cap 37 together with ink.
[0030]
Next, the configuration of the linear encoder 11 attached to the carriage 3 is shown in FIG. The encoder 11 includes a light emitting diode 11a, a collimator lens 11b, and a detection processing unit 11c. The detection processing unit 11c includes a plurality (four) of photodiodes 11d, a signal processing circuit 11e, and two comparators 11f _A and 11f _B.
[0031]
When the voltage Vcc is applied to both ends of the light emitting diode 11a via a resistor, light is emitted from the light emitting diode 11a. This light is collimated by the collimator lens 11b and passes through the code plate 12. The code plate 12 has a configuration in which slits are provided at predetermined intervals (for example, 1/180 inch (= 1/180 × 2.54 cm)).
[0032]
The parallel light that has passed through the code plate 12 enters each photodiode 11d through a fixed slit (not shown) and is converted into an electrical signal. The electric signals output from the four photodiodes 11d are processed in the signal processing circuit 11e. The signals output from the signal processing circuit 11e are compared in the comparators 11f _A and 11f _B , and the comparison result is output as a pulse. Pulses ENC-A and ENC-B output from the comparators 11 f _A and 11 f _{B are} output from the encoder 11.
[0033]
The phases of the pulse ENC-A and the pulse ENC-B are different by 90 degrees. When the CR motor 4 is rotating forward, that is, when the carriage 3 is moving in the main scanning direction, the phase of the pulse ENC-A is advanced by 90 degrees from the pulse ENC-B as shown in FIG. As shown in FIG. 8B, the encoder 4 is configured such that the phase of the pulse ENC-A is delayed by 90 degrees from the pulse ENC-B. One period T of the pulse corresponds to a slit interval (for example, 1/180 inch (= 1/180 × 2.54 cm)) of the code plate 12, and is equal to a time for the carriage 3 to move the slit interval.
[0034]
On the other hand, the rotary encoder 13 for the PF motor 1 has the same configuration as the linear encoder 11 except that the code plate is a rotating disk that rotates in accordance with the rotation of the PF motor 1. In the ink jet printer, the slit interval of the plurality of slits provided on the code plate of the encoder 13 for the PF motor 1 is 1/180 inch (= 1/180 × 2.54 cm). When rotated by the 1 slit interval, the paper is fed by 1/1440 inch (= 1/1440 × 2.54 cm).
[0035]
Next, the position of the paper detection sensor 15 shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG. In FIG. 9, the paper 50 inserted into the paper feed insertion slot 61 of the printer 60 is fed into the printer 60 by a paper feed roller 64 driven by a paper feed motor 63. The leading edge of the paper 50 fed into the printer 60 is detected by, for example, the optical paper detection sensor 15. The paper 50 whose leading edge is detected by the paper detection sensor 15 is fed by a paper feed roller 65 and a driven roller 66 driven by the PF motor 1.
[0036]
Subsequently, printing is performed by dropping ink from a recording head (not shown) fixed to the carriage 3 that moves along the carriage guide member 32. When the paper is fed to a predetermined position, the end of the currently printed paper 50 is detected by the paper detection sensor 15. Then, the gear 67c driven by the PF motor 1 drives the gear 67c via the gear 67b, whereby the paper discharge roller 68 and the driven roller 69 are rotationally driven, and the paper 50 that has finished printing is discharged into the paper discharge port. 62 is discharged to the outside.
[0037]
(First embodiment)
Next, a first embodiment of a printer motor control apparatus according to the present invention will be described. The control of the printer motor of this embodiment is performed by the DC unit 6 shown in FIG. 5, and the configuration is shown in FIG.
[0038]
The printer motor control device of this embodiment, that is, the DC unit 6, includes a position counter 6a, a subtraction unit 6b, a target speed calculation unit 6c, a speed calculation unit 6d, a subtractor 6e, a proportional element 6f, An integration element 6g, a differentiation element 6h, an adder 6i, a D / A converter 6j, a timer 6k, an acceleration control unit 6m, and a feed amount correction calculation unit 90 are provided.
[0039]
The position counter 6a detects the rising edge and the falling edge of each of the output pulses ENC-A and ENC-B of the encoder 13, counts the number of detected edges, and based on the counted value, the position of the PF motor 1 Calculate the rotational position. This count is incremented by "+1" when one edge is detected when the PF motor 1 is rotating forward, and is "-1" when one edge is detected when rotating reversely. Is added. The period of each of the pulses ENC-A and ENC-B is equal to the slit interval of the code plate, and the pulse ENC-A and the pulse ENC-B are different in phase by 90 degrees. For this reason, the count value “1” of the count corresponds to ¼ of the slit interval of the code plate of the encoder 13. Thus, by multiplying the count value by 1/4 of the slit interval, the rotation amount of the PF motor 1 from the position corresponding to the count value “0” can be obtained. At this time, the resolution of the encoder 13 is 1/4 of the interval between the slits of the code plate. If the interval between the slits is 1/1440 inch (= 1/1440 × 2.54 cm), the resolution is 1/5760 inch (= 1/5760 × 2.54 cm).
[0040]
The feed amount correction calculation unit 90 operates based on the start command of the PF motor 1 sent from the CPU 16, and the start target position “0” and the count value (number of pulses) of the position counter 6a immediately after receiving the start command. ), That is, the corrected paper feed amount is calculated based on the previous stop position. Then, the corrected feed amount is sent to the position counter 6a, and the count value of the position counter 6a is set to be the corrected feed amount. At this time, the count value of the position counter 6a is set so that the count value decreases as the target position is approached.
[0041]
The subtractor 6b calculates a position deviation between the target position “0” and the count value of the position counter 6a.
[0042]
The target speed calculator 6c calculates the target speed of the PF motor 1 based on the position deviation that is the output of the subtractor 6b. This calculation is performed by multiplying the position deviation by the gain Kp. This gain Kp is determined according to the position deviation. Note that the value of the gain Kp may be stored in a table (not shown).
[0043]
The speed calculation unit 6 d calculates the speed of the PF motor 1 based on the output pulses ENC-A and ENC-B of the encoder 13. This speed is obtained as follows. First, the rising edge and the falling edge of each of the output pulses ENC-A and ENC-B of the encoder 13 are detected, and the time interval between the edges is counted by, for example, a timer counter. When this count value is T, the speed is proportional to 1 / T. In the present embodiment, it is obtained by measuring one cycle of the output pulse ENC-A, for example, from the rising edge to the next rising edge with a timer counter.
[0044]
The subtractor 6e calculates a speed deviation between the target speed and the actual speed of the PF motor 1 calculated by the speed calculation unit 6d.
[0045]
The proportional element 6f multiplies the speed deviation by a constant Gp and outputs the multiplication result. The integrating element 6g integrates the speed deviation multiplied by a constant Gi. The differentiation element 6h multiplies the difference between the current speed deviation and the previous speed deviation by a constant Gd, and outputs the multiplication result. The calculation of the proportional element 6f, the integral element 6g, and the derivative element 6h is performed every period of the output pulse ENC-A of the encoder 13 in synchronization with, for example, the rising edge of the output pulse ENC-A.
[0046]
Outputs of the proportional element 6f, the integral element 6g, and the derivative element 6h are added by the adder 6i. Then, the addition result, that is, the driving current of the PF motor 1 is sent to the D / A converter 6j and converted into an analog current. The PF motor 1 is driven by the paper feed motor driver 2 based on the analog current.
[0047]
The timer 6k and the acceleration control unit 6m are used for acceleration control, and the PID control using the proportional element 6f, the integral element 6g, and the derivative element 6h is used for constant speed and deceleration control during acceleration.
[0048]
The timer 6k generates a timer interrupt signal every predetermined time based on the clock signal sent from the CPU 16.
[0049]
Every time the acceleration control unit 6m receives the timer interrupt signal, the acceleration control unit 6m integrates a predetermined current value (for example, 20 mA) to the target current value, and the integration result, that is, the target current value of the PF motor 1 at the time of acceleration is obtained as the D / A converter 6j. Sent to. As in the case of PID control, the target current value is converted into an analog current by the D / A converter 6j, and the PF motor 1 is driven by the driver 2 based on this analog current.
[0050]
The driver 2 includes, for example, four transistors, and (a) an operation mode (b) in which the PF motor 1 is rotated forward or reverse by turning each of the transistors on or off based on the output of the D / A converter 6j. ) Regenerative brake operation mode (short brake operation mode, that is, a mode in which the stop of the PF motor 1 is maintained)
(C) The PF motor 1 is configured to be able to perform a mode for stopping.
[0051]
Next, with reference to FIGS. 2A and 2B, the operation of the printer motor control apparatus of this embodiment, that is, the DC unit 6 will be described. When the start command signal for starting the PF motor 1 is sent from the CPU 16 to the DC unit 6 when the PF motor 1 is stopped, the paper feed amount corrected by the feed amount correction calculation unit 90 is calculated. The feed amount thus set is set as the count value of the position counter 6a. At this time, the startup initial current value I ₀ is sent from the acceleration controller 6m to the D / A converter 6j. The starting initial current value I ₀ is sent from the CPU 16 to the acceleration control unit 6m together with the starting command signal. The current value I ₀ is converted into an analog current by the D / A converter 6j and sent to the driver 2, and the driver 2 starts to start the PF motor 1 (see FIGS. 2A and 2B).
[0052]
After receiving the start command signal, a timer interrupt signal is generated from the timer 6k every predetermined time. Each time the acceleration control unit 6m receives a timer interrupt signal, the acceleration control unit 6m adds a predetermined current value (for example, 20 mA) to the starting initial current value I ₀ and sends the integrated current value to the D / A converter 6j. Then, the integrated current value is converted into an analog current by the D / A converter 6j and sent to the driver 2. Then, the PF motor 1 is driven by the driver 2 and the speed of the PF motor 1 is increased so that the value of the current supplied to the PF motor 1 becomes the integrated current value (see FIG. 2B). For this reason, the current value supplied to the PF motor 1 is stepped as shown in FIG.
[0053]
At this time, the PID control system is also operating, but the D / A converter 6j selects and captures the output of the acceleration control unit 6m.
[0054]
Integration process of the current value of the acceleration controller 6m is carried out until the integrated current value becomes a constant current value I _S. Time t ₁ The current value accumulated in step is the predetermined value I _S Then, the acceleration control unit 6m stops the integration process, and the D / A converter 6j has a constant current value I _S. Supply. Accordingly, the driver 2 is driven so that the value of the current supplied to the PF motor 1 becomes the current value I _S (see FIG. 2A).
[0055]
In order to prevent the speed of the PF motor 1 from overshooting, the PF motor 1 has a predetermined speed V _1. At (time t ₂ ), the acceleration control unit 6m controls the current supplied to the PF motor 1 to decrease. In this case although the speed is further increased PF motor 1, the speed of the PF motor 1 reaches a predetermined speed v _c (see time _{t 3} in FIG. 2 (b)), D / A converter 6j is, PID control system Output, that is, the output of the adder 6i is selected, and PID control is performed.
[0056]
That is, the target speed is calculated based on the position deviation between the target position “0” and the count value of the counter 6a. Based on the speed deviation between the target speed and the actual speed obtained from the output of the encoder 13, The proportional element 6f, the integral element 6g, and the differential element 6h operate to perform proportional, integral, and differential calculations, respectively, and the PF motor 1 is controlled based on the sum of these calculation results. The proportional, integral, and differential calculations are performed in synchronization with the rising edge of the output pulse ENC-A of the encoder 13, for example. Thereby, the speed of the PF motor 1 is controlled to be a desired speed v _e . Incidentally, it is preferable that the predetermined speed v _c 70 to 80% of the value of desired speed v _e.
[0057]
From time t ₄ , the PF motor 1 has a desired speed v _e . Thereafter, the PF motor 1 approaches the target position (see time t ₅ in FIG. 2 (b)), deceleration of the PF motor 1 is carried out, the PF motor 1 is stopped at time t _6.
[0058]
As described above, according to the present embodiment, the current amount is calculated by the feed amount correction calculation unit 90 based on the current target feed amount and the count value of the position counter 6a immediately after receiving the start command, that is, the previous stop position. Is corrected, the corrected feed amount is set as the count value of the position counter 6a, and the paper feed control is performed based on the position deviation between the target value “0” and the output of the position counter 6a. As a result, the paper can be stopped at the target position, and the paper can be fed with high accuracy. The target value may be a value in a predetermined range including “0”, for example, a value in the range of −3 to +3.
[0059]
Further, in the present embodiment, the maximum count value of the position counter 6a is the corrected feed amount, so that the capacity of the position counter 6a can be reduced.
[0060]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the printer motor control apparatus according to the present invention will be described. Control of the printer motor in this embodiment is performed by the DC unit 6 shown in FIG. 5, and the configuration is shown in FIG.
[0061]
The printer motor control device of this embodiment, that is, the DC unit 6 has a configuration in which a target position correction calculation unit 80 is newly provided in the printer motor control device of the first embodiment shown in FIG. ing.
[0062]
The target position correction calculation unit 80 operates based on the start command of the PF motor 1 sent from the CPU 16, and the target feed amount (number of pulses) at the previous start of the PF motor 1 and the CPU 16 send it. Based on the target feed amount (target pulse number) of the current start and the count value (number of pulses) of the position counter 6a immediately after receiving the start command (that is, immediately before starting the PF motor 1), the corrected target position is calculated. The calculation result is sent to the subtractor 6b.
[0063]
A configuration of a specific example of the target position correction calculation unit 80 is shown in FIG. The target position calculation unit 80 of this specific example includes a memory 81, an error calculation unit 82, an adder 83, and a reset signal generation unit 84.
[0064]
Based on the start command, the memory 81 outputs the stored target feed amount at the previous start of the PF motor 1 to the error calculation unit 82 and sends it from the CPU 16 instead of the stored target feed amount. The target feed amount for this activation is stored.
[0065]
The error calculation unit 82 calculates an error which is a difference between the target feed amount at the previous start output from the memory 81 and the count value (number of pulses) of the position counter 6a immediately after receiving the start command. The command signal is sent to the adder 83 and a command signal is sent to the reset signal generator 84 so that the reset signal generator 84 generates a reset signal. This error takes a positive or negative value.
[0066]
The adder 83 calculates the sum of the error and the current start target position sent from the CPU 16, and outputs this sum as a corrected target position.
[0067]
The reset signal generator 84 generates a reset signal and resets the count value of the position counter 6a to “0”. The reset signal generator 84 may be configured to generate a reset signal based on the output of the adder 83 instead of receiving a command signal from the error calculator 82.
[0068]
The subtractor 6b calculates a position deviation between the corrected target position sent from the target position correction calculation unit 80 and the actual position of the PF motor 1 obtained by the position counter 6a.
[0069]
The paper feed is controlled in the same manner as described in the first embodiment so that the positional deviation becomes zero.
[0070]
In this embodiment, the target position of the current start by the target position correction calculation unit 80 is corrected based on the target position and the count value of the position counter 6a immediately after receiving the start command, and the corrected target Since the paper feed control is performed based on the position deviation between the value and the output of the position counter 6a, the paper feed can be performed with high accuracy.
[0071]
In the first and second embodiments, an ink jet printer has been described as an example of a printer. However, it goes without saying that the present invention can also be applied to other serial printers and laser printers.
[0072]
In the first and second embodiments, the DC motor has been described. Needless to say, the present invention can also be applied to an AC motor.
[0073]
In the first and second embodiments, the print medium is paper. However, it goes without saying that the present invention can be applied to other than the paper.
[0074]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is a method for controlling a printer motor, and the control procedure is shown in FIG.
[0075]
First, the position of the print medium (paper) conveyed by the PF motor is detected by the position counter by counting the output pulses of the encoder that rotates according to the rotation of the PF motor (see step F10 in FIG. 10). Next, a corrected target value of the feed amount is calculated based on the target value of the feed amount of the print medium and the previous stop position of the print medium detected by the position counter. Is set to the count value of the position counter (see step F11 in FIG. 10). Subsequently, the PF motor is controlled so that the count value of the position counter falls within a predetermined range including zero (see step F12 in FIG. 11).
[0076]
According to the control method of the present embodiment configured as described above, the print medium can be stopped at the target position, so that accurate paper feeding can be performed.
[0077]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is a method for controlling a printer motor, and the control procedure is shown in FIG.
[0078]
First, the position of the print medium (paper) conveyed by the PF motor is detected (see step F20 in FIG. 11). Next, based on the target value of the feed amount of the print medium at the time of starting the PF motor, the target value of the feed amount at the time of the previous start of the PF motor, and the detection position of the print medium immediately before the start of the PF motor, The corrected target position of the print medium is calculated (see step F21 in FIG. 11). Subsequently, the PF motor is controlled based on the positional deviation between the corrected target position and the print medium detection position (see step F22 in FIG. 11).
[0079]
According to the control method of the present embodiment configured as described above, it is possible to perform accurate paper feeding.
[0080]
The step of calculating the corrected target position includes the step after the previous start based on the target value of the feed amount at the previous start and the detected value of the print medium immediately before the start of the motor. A step of calculating a feed amount error and a step of calculating a corrected target position that is a sum of the target value of the feed amount at the time of the current start and the error. good.
[0081]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is a recording medium on which a printer motor control program is recorded. 12 and 13 are a perspective view and a block diagram showing an example of a computer system 130 that uses a recording medium that records the print control program of the present embodiment.
[0082]
In FIG. 12, a computer system 130 includes a computer main body 131 including a CPU, a display device 132 such as a CRT, an input device 133 such as a keyboard and a mouse, and a printer 134 that executes printing.
[0083]
As shown in FIG. 13, the computer main body 131 includes an internal memory 135 composed of a RAM and a memory unit 136 that can be built in or externally attached. The memory unit 136 is a flexible or floppy disk (FD). A drive 137, a CD-ROM drive 138, and a hard disk drive (HD) unit 139 are installed. As shown in FIG. 12, the recording medium 140 used in these memory units 136 includes a flexible disk or floppy disk (FD) 141 used by being inserted into a slot of the FD drive 137, and a CD-ROM drive 138. The CD-ROM 142 or the like used is used.
[0084]
As shown in FIGS. 12 and 13, the recording medium 140 used in a general computer system may be an FD 141 or a CD-ROM 142, but this embodiment particularly relates to a motor control program used in the printer 134. Therefore, for example, the control program of the present invention may be recorded in the ROM chip 143 as a nonvolatile memory built in the printer 134.
[0085]
The recording medium may be an FD, CD-ROM, MO (Magneto-Optical) disk, DVD (Digital Versatile Disk), other optical recording disk, card memory, magnetic tape, or the like. Nor.
[0086]
The recording medium 140 of the present embodiment is configured to include control procedure steps F10 to F12 shown in FIG. That is, the recording medium 140 according to the present embodiment includes a procedure for detecting the position of the printing medium conveyed by the motor by counting the output pulses of the encoder that rotates according to the rotation of the motor, and the feeding of the printing medium. A corrected target value of the feed amount is calculated based on a target value of the amount and a previous stop position of the print medium detected by the position counter, and the corrected target value is counted by the position counter. It may be configured to include at least a procedure for setting the value and a procedure for controlling the motor so that the count value of the position counter becomes a value in a predetermined range including zero.
[0087]
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. The sixth embodiment is a recording medium on which a control program for a printer motor is recorded, and is configured to include control procedure steps F20 to F22 shown in FIG. That is, the recording medium of the present embodiment includes a procedure for detecting the position of the print medium conveyed by the motor, the target value of the feed amount of the print medium when the motor is started this time, and the previous start of the motor. Based on the target value of the feed amount and the detected position of the print medium immediately before the start of the motor, a procedure for calculating the corrected target position of the print medium, the corrected target position, And a procedure for controlling the motor based on a positional deviation from a detected position of the print medium.
[0088]
The procedure for calculating the corrected target position is based on the target value of the feed amount at the previous startup and the detected value of the print medium immediately before the startup of the motor. A procedure for calculating an error in the feed amount, and a procedure for calculating a corrected target position that is the sum of the target value of the feed amount at the time of the current start-up and the error. Also good.
[0089]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the print medium can be stopped with high accuracy even if the motor is restarted after the motor that transports the print medium is stopped.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of a printer motor control apparatus according to the present invention;
FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the printer motor control apparatus according to the first embodiment;
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of a printer motor control apparatus according to the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a specific example of a target position correction calculation unit according to the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a schematic configuration of an inkjet printer.
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration around a carriage.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a linear encoder.
FIG. 8 is a waveform diagram of encoder output pulses.
FIG. 9 is a schematic perspective view of a printer for explaining a position of a paper detection sensor.
FIG. 10 is a flowchart showing a control procedure of a printer motor control method according to the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing another control procedure of the printer motor control method according to the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing an example of a computer system using a recording medium on which a print control program according to the present invention is recorded.
FIG. 13 is a block diagram showing an example of a computer system using a recording medium that records a print control program according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Paper feed motor (PF motor)
2 Paper feed motor driver 3 Carriage 4 Carriage motor (CR motor)
5 Carriage motor driver (CR motor driver)
6 DC unit 6a Position counter 6b Subtractor 6c Target speed calculator 6d Speed calculator 6e Subtractor 6f Proportional element 6g Integration element 6h Differentiation element 6i Adder 6j D / A converter 6k Timer 6m Acceleration controller 7 Pump motor 8 Pump motor Driver 9 Recording head 10 Head driver 11 Linear encoder 12 Code plate 13 Encoder (rotary encoder)
15 Paper detection sensor 16 CPU
17 Timer IC
18 Host computer 19 Interface unit 20 ASIC
21 PROM
22 RAM
23 EEPROM
25 Platen 30 Pulley 31 Timing belt 32 Carriage motor guide member 34 Ink cartridge 35 Capping device 36 Pump unit 37 Cap 50 Recording paper 80 Target position correction calculation unit 81 Memory 82 Error calculation unit 83 Adder 84 Reset signal generation unit 90 Feed amount Correction calculation section

Claims

A position counter that detects the position of the paper conveyed by the motor by counting the output pulses of the encoder that rotates according to the rotation of the motor;
The deviation between the target value of the paper feed amount at the previous activation of the motor and the previous stop position of the paper detected by the position counter is calculated, and this deviation and the paper at the current activation are calculated. A target control amount correction calculating unit that calculates a corrected target value of the paper feed amount that is the sum of the target value of the feed amount and resets the count value of the position counter to zero;
A subtraction unit for calculating a position deviation between the corrected target value and the count value of the position counter;
A position control unit that controls the motor so that the position deviation becomes zero;
An apparatus for controlling a motor for a printer.

2. The printer motor control apparatus according to claim 1, wherein the position control unit performs PID control.

3. The printer motor control device according to claim 1, wherein the position counter is a counter that counts up and counts down in accordance with forward rotation and reverse rotation of the motor.

Detecting the position of the paper conveyed by the motor by counting the output pulses of an encoder that rotates according to the rotation of the motor;
The deviation between the target value of the paper feed amount at the previous activation of the motor and the previous stop position of the paper detected by the position counter is calculated, and this deviation and the paper at the current activation are calculated. Calculating a corrected target value of the paper feed amount which is the sum of the feed amount target value and resetting the count value of the position counter to zero;
Calculating a position deviation between the corrected target value and the count value of the position counter;
Controlling the motor so that the positional deviation becomes zero;
A method for controlling a printer motor, comprising:

5. The method for controlling a printer motor according to claim 4, wherein the controlling step performs PID control.

6. The printer motor control method according to claim 4, wherein the position counter is a counter that counts up and counts down in accordance with forward rotation and reverse rotation of the motor.