JP3972714B2 - モータ制御装置及びエンコーダ異常検出方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンコーダからのパルス信号に基づく位置フィードバック制御によりモータの回転駆動を制御するモータ制御装置、及び、そのエンコーダの異常を検出するエンコーダ異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばインクジェットプリンタ等のシリアルプリンタでは、積層された複数の印字用紙に給紙ローラを接触させ、その給紙ローラをモータにて回転させることにより印字用紙を所定の方向へ給紙するようにしたり、或いは、印字用紙上に画像を形成する際に、印字ヘッドが固定されたキャリッジをモータの駆動力にて移動させるように構成されるなど、印刷を実行するための一連の動作の中でモータが利用されている。
【０００３】
このような、プリンタにおける各部を動作させるための駆動源であるモータとしては、例えばステッピングモータやＤＣモータが主に用いられている。また、プリンタにおいては、印字用紙上に所望の画像を確実に印刷するために、細かい精度で印字用紙を送り出す必要がある。そのため、プリンタにおける給紙或いはキャリッジ移動の際のモータ制御方法の１つとして、いわゆる位置フィードバック制御が広く採用されている。
【０００４】
位置フィードバック制御を行うためには、モータにより駆動される駆動対象の実際の駆動量を検出する必要があるが、これらの具体的検出手段として広く用いられているのがエンコーダである。エンコーダは、例えばそのスリットの形状から分類すると、円板の円周に沿って等ピッチでスリットが形成されたロータリエンコーダ或いは直線上に等ピッチでスリットが形成されたリニアエンコーダなど種々のものがあるが、いずれにしてもスリットが欠けることなく等ピッチで形成されていなければならないことは、精度の高い位置フィードバック制御を行うために不可欠な要素である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばエンコーダ製造時のミスでスリットの欠損したエンコーダが製造されてしまうおそれや、例えばプリンタの使用中、スリットに埃やインク、グリス等が入り込んでいわゆるスリット目詰まりが生じるおそれ等がある。このような、スリット欠損或いはスリット目詰まりを抱えたままモータの位置フィードバック制御を行うと、モータの回転量（即ち駆動対象の駆動量）を正確に検出できないため、制御が不安定になりかねない。そのため、上記のようなエンコーダの異常を、たとえ印刷実行中であってもリアルタイムに検出できるようにすることが望まれている。
【０００６】
エンコーダの異常を検出する方法としては、例えば特開２００１−７８４７５号公報に開示されている技術は既に知られている。これは、エンコーダからの出力信号（パルス信号）の周期を監視して、所定値以下の場合に異常とみなしてモータ駆動を停止させようというものである。
【０００７】
しかし、上記公報に開示されている方法では、エンコーダ出力信号の周期より短周期の信号が検出された場合にのみ有効であるため、上記のようなスリット目詰まりやスリット欠損等の異常検出には適用できない。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、位置フィードバック制御によりモータを回転駆動するモータ制御装置において、スリット欠損やスリット目詰まり等のエンコーダ異常を検出することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載のモータ制御装置は、モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、該エンコーダからのパルス信号に基づいて得られる駆動対象の駆動量と目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じモータを回転駆動するための制御信号を生成することによりモータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、該位置制御手段からの制御信号に基づいてモータを回転駆動する駆動手段とを備えたものである。
【０００９】
そして、本発明のモータ制御装置では、パルス信号の周期を周期検出手段が検出し、その検出されたパルス信号の周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときに、異常判定手段が、エンコーダの異常を判定する。ここでいう基準周期は、例えば、エンコーダが備えるスリットの間隔や想定されるモータの回転速度等に基づいて、通常の制御方法でモータを回転駆動する限りはまず考えられないパルス信号の周期を適宜設定することができる。
更に、異常判定手段によりエンコーダの異常が判定されたとき、制御量変更手段が、位置制御手段が位置フィードバック制御を実行する際に用いる制御量を、モータへ供給される電力が小さくなるように変更する。
【００１０】
上記構成のモータ制御装置によれば、エンコーダから出力されるパルス信号の周期が基準周期以上になるとそのエンコーダが異常と判断されるため、例えばスリットの欠損や目詰まり等のエンコーダの異常を検出することが可能となる。
なお、制御量の具体例としては、例えば位置フィードバック制御で使用されるフィードバックゲイン、或いはその他の制御において使用される各種制御パラメータなどが考えられる。
次に、請求項２記載のモータ制御装置は、モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、該エンコーダからのパルス信号に基づいて得られる駆動対象の駆動量と目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じてモータを回転駆動するための制御信号を生成することによりモータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、該位置制御手段からの制御信号に基づいてモータを回転駆動する駆動手段と、パルス信号の周期を検出する周期検出手段と、該周期検出手段により検出されたパルス信号の周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときにエンコーダの異常を判定する異常判定手段と、異常判定手段によりエンコーダの異常が判定される毎に、該異常判定された回数を累積記憶する異常判定回数記憶手段と、異常判定回数記憶手段に累積記憶された異常判定の回数が所定回数に達したときにモータの回転駆動を停止させる停止手段とを備えたものである。
そして、当該モータ制御装置は、印刷媒体上に画像を印刷する画像形成装置に搭載され、駆動対象は、印刷媒体上への画像印刷の際にモータにより駆動されるものであり、上記所定回数は、画像を印刷する際の解像度に応じて予め設定されている。
このように構成されたモータ制御装置によれば、例えば電磁ノイズ等の何らかの要因によって、エンコーダは正常であるにもかかわらずパルス信号が出力されないといった場合が生じても、それをもってすぐにエンコーダ異常であるなどと即決してしまうおそれがなくなり、より安定した異常検出・判定が可能となる。また、例えば解像度の低い画像を印 刷する場合、エンコーダのスリット抜け等によって印刷媒体の給紙・搬送量が異常になる回数がそれほど多くなければ、画像への影響が少ないため、異常判定レベルを落とすことができて、不必要に異常判定が頻発されてしまうのを防ぐことができる。
請求項１記載のモータ制御装置は、より具体的には、請求項３に記載のように構成できる。即ち、位置制御手段は、制御信号に基づいて駆動手段へＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力手段を備え、駆動手段は、ＰＷＭ信号出力手段から入力されるＰＷＭ信号のデューティに基づいてモータを回転駆動し、制御量は、ＰＷＭ信号出力手段が出力するＰＷＭ信号のデューティの上限値を示す、予め設定された最大ＰＷＭデューティであり、ＰＷＭ信号出力手段は、最大ＰＷＭデューティを超えるＰＷＭ信号を出力しないよう構成されている。そして、制御量変更手段は、異常判定手段によりエンコーダの異常が判定されたとき、最大ＰＷＭデューティを上記設定された値より小さい値に変更する。
ここで、例えば、モータの回転開始から停止までの全期間にわたって、上記基準周期に基づく異常判定を行うと、異常ではないにも関わらず異常であるものと判断されてしまう事態が生じるおそれがある。即ち、例えばモータ回転開始時はまだ、回転速度が停止状態から徐々に増加しつつある状況であり、言い換えればエンコーダからのパルス信号の周期もまだ長いのであるが、そのような場合であっても一律に上記基準周期をもって異常判定を行うようにすると、基準周期の長さによっては誤って異常と判断されかねないのである。
【００１１】
そこで、上記のように誤ってエンコーダ異常と判断されるのを防止するために、例えば請求項４に記載のように、モータによる駆動対象の駆動開始から所定時間経過するまでの駆動開始期間はパルス信号の周期検出を行わないようにしてもいいし、また例えば、請求項５に記載のように、モータによる駆動対象の駆動開始後、該駆動対象が所定の初期駆動量だけ駆動されるまでの初期駆動区間ではパルス信号の周期検出を行わないようにしてもいいし、更に例えば、モータにより駆動対象が駆動開始してから所定の駆動量だけ駆動された後、該駆動対象の駆動が停止するまでの駆動終了区間ではパルス信号の周期検出は行わないようにしてもよい。
【００１２】
また、上記のような周期検出を行わないようにするやり方以外にも、例えば請求項７記載のように、モータによる駆動対象の駆動開始から所定時間経過するまでの駆動開始期間はエンコーダの異常判定を行わないようにしてもいいし、また例えば、モータによる駆動対象の駆動開始後、該駆動対象が所定の初期駆動量だけ駆動されるまでの初期駆動区間ではエンコーダの異常判定を行わないようにしてもいいし、更に例えば、モータにより駆動対象が駆動開始してから所定の駆動量だけ駆動された後、該駆動対象の駆動が停止するまでの駆動終了区間ではエンコーダの異常判定を行わないようにしてもよい。
【００１３】
上記のように、モータが駆動する全期間にわたって一律にエンコーダ周期検出及或いは異常判定を行わないようにすることで、例えばモータの回転直後や回転停止直前などの回転速度が遅い場合に、エンコーダが正常であるにもかかわらず誤って異常判定されてしまうのを防ぐことができる。
【００１４】
次に、請求項１０記載のモータ制御装置は、周期検出手段が、所定の周期でクロックパルスを出力するクロックパルス出力手段と、エンコーダから出力されるパルス信号のエッジ変化を検出するエッジ検出手段と、該エッジ検出手段によりエッジ変化が検出されてから次のエッジ変化が検出されるまでのクロックパルスの数、若しくはエッジ検出手段によりエッジ変化が検出されてから該エッジ変化と同一方向に変化するエッジ変化が再び検出されるまでのクロックパルスの数を計数することにより、パルス信号の周期を検出するクロック計数手段と、により構成されたものであり、異常判定手段は、クロック計数手段により計数中のクロックパルスの数と基準周期に対応した基準パルス数とを比較して、該クロックパルスの数が該基準パルス数以上となったときに、エンコーダが異常であると判定する。
【００１５】
即ち、例えばパルス信号の立ち上がりエッジが検出されてから立ち下がりエッジが検出されるまでのクロックパルスの数、或いは、例えばパルス信号の立ち上がりエッジが検出されてから次に再び立ち上がりエッジが検出されるまで（まさにパルス信号の１周期間）のクロックパルスの数を計数する。
【００１６】
そして、上記例示したエッジ間のクロックパルス数を計数するにあたり、エッジ間の全クロックパルスを計数してから異常か否かの判断を行うのではなく、クロックパルス計数中に基準パルス数以上となった場合は、たとえエッジ変化が検出されていなくともその場で異常判定を行うのである。そのため、エンコーダの異常をより早く且つより確実に検出することが可能となる。
【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】
請求項１１に記載のモータ制御装置は、モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するロータリエンコーダと、該ロータリエンコーダからのパルス信号に基づいて得られる駆動対象の駆動量と目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じてモータを回転駆動するための制御信号を生成することによりモータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、該位置制御手段からの制御信号に基づいてモータを回転駆動する駆動手段と、パルス信号の周期を検出する周期検出手段と、該周期検出手段により検出されたパルス信号の周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときにロータリエンコーダの異常を判定する異常判定手段と、異常判定手段により異常と判定されてから再び該異常判定手段により異常と判定されるまでのエンコーダからのパルス信号の数を計数するエンコーダカウント手段を備え、異常判定手段は、異常の判定を行う毎にエンコーダカウント手段により得られるパルス信号の計数結果が、少なくとも２回連続して一致したときに、エンコーダが備えるスリットの異常判定を行うよう構成されたものである。
【００２４】
このように構成された請求項１１記載のモータ制御装置によれば、エンコーダにおいてスリットが異常となっている位置を特定することも可能となり、例えばエンコーダスリットの掃除などの保守・点検において役に立つ情報を得ることができる。
そして、モータ制御装置を上記請求項１１のように構成する場合は、最終的にスリットの異常判定がなされるまでに、例えばエンコーダが２回転以上回転する必要があるなど、比較的多くの時間を要する。そのため、例えば請求項１２に記載のように、当該モータ制御装置が、印刷媒体上に画像を印刷する画像形成装置に搭載される場合は、印刷媒体が給紙される給紙期間と、該給紙期間後に印刷媒体が搬送されつつ該印刷媒体上に画像が印刷される印字搬送期間と、該印字搬送期間後に印刷媒体を排出する排紙期間と、の各期間のうち、モータ駆動開始から停止までの駆動距離（目標駆動量）が大なる期間、すなわち給紙期間及び排紙期間にのみ、スリットの異常判定を行うようにするとよい。
【００２５】
次に、請求項１３に記載の発明は、モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、該エンコーダからのパルス信号に基づいて得られる駆動対象の駆動量と目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じてモータを回転駆動するための制御信号を生成することによりモータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、該位置制御手段からの制御信号に基づいてモータを回転駆動する駆動手段と、を備えたモータ制御装置において、エンコーダの異常を検出するエンコーダ異常検出方法であって、パルス信号の周期を検出し、該検出した周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときに、エンコーダの異常を判定し、該異常が判定されたとき、位置フィードバック制御手段が位置フィードバック制御を実行する際に用いる制御量を、モータへ供給される電力が小さくなるように変更するものである。
【００２６】
エンコーダの異常検出を上記方法により行えば、請求項１記載の発明と同等の効果を得ることができる。そしてこの場合も、モータの回転開始から停止までの全駆動期間にわたって異常検出を実行するのではなく、例えば請求項４〜９いずれかに記載した発明と同じように、異常検出を実行する期間（又は区間）を限定することで、エンコーダが正常であるにもかかわらず誤って異常と判断してしまうといった事態が生じるのを防ぐことができる。
【００２７】
そしてまた、上記請求項１３に記載したエンコーダ異常検出方法を行うに当たって、パルス信号の周期を検出する具体的方法としては、例えば請求項１４に記載したように、エンコーダからのパルス信号のエッジ変化が検出されてから次のエッジ変化が検出されるまでの間、若しくはパルス信号のエッジ変化が検出されてから該エッジ変化と同一方向に変化するエッジ変化が再び検出されるまでの間に、所定の周期で入力されるクロックパルスの数を計数することにより行うようにするとよい。そしてそのように周期を検出する場合、エッジ変化の検出によりクロックパルスの計数を開始した後、該計数値が、基準周期に対応した基準パルス数以上となったときに、エンコーダの異常を判定することができる。
また、請求項１５に記載の発明は、モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、該エンコーダからのパルス信号に基づいて得られる駆動対象の駆動量と目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じてモータを回転駆動するための制御信号を生成することによりモータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、該位置制御手段からの制御信号に基づいてモータを回転駆動する駆動手段とを備え、印刷媒体上に画像を印刷する画像形成装置に搭載されて前記印刷媒体上への画像印刷の際にモータにより駆動対象を駆動するよう構成されたモータ制御装置において、エンコーダの異常を検出するエンコーダ異常検出方法であって、パルス信号の周期を検出し、 該検出した周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときにエンコーダの異常を判定し、エンコーダの異常が判定される毎に、該異常判定された回数を累積記憶し、累積記憶された異常判定の回数が、画像を印刷する際の解像度に応じて予め設定された所定回数に達したときに、モータの回転駆動を停止させることを特徴とするものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
但し、以下の説明では、まず本発明の前提となる参考例を説明し、その後、本発明が適用された実施形態について説明する。
［第１参考例］
まず、本参考例のプリンタの概略構成について、図１及び図２に基づいて説明する。図１は、本発明が適用されたプリンタ１００の側面図であり、図２は、本参考例のプリンタ１００に搭載された給紙装置１１０の概略構成を示す説明図である。
【００２９】
図１に示す如く、画像形成装置としての本参考例のプリンタ１００は、主として、印字用の用紙を積層して収納するための用紙収納部としての用紙収納板２と、この用紙収納板２に収納された用紙を一枚ずつ取り出して送出する給紙ローラ３ａと、給紙ローラ３ａにて送出されてきた用紙を、印字動作実行時に搬送する搬送ローラ４と、印字動作実行中の用紙搬送を補助しつつ印字動作終了後に用紙を排出する排紙ローラ９と、給紙ローラ３ａ，搬送ローラ４及び排紙ローラ９の回転駆動源であるＬＦ（Line Feed ）モータ７と、搬送ローラ４の回転と共に回転する回転スリット板８ａとフォトインタラプタ８ｂとからなるロータリエンコーダ（以下単に「エンコーダ」と称す）８と、を備えている。尚、ＬＦモータ７はＤＣモータである。
【００３０】
ＬＦモータ７は、搬送ローラ４を駆動する駆動プーリ（図示略）との間に架け渡されたベルト１０５を介して搬送ローラ４及び回転スリット板８ａを回転させると共に、駆動プーリ（図示略）とアイドルローラ１０７との間に架け渡されたベルト１０６及びアイドルローラ１０７を介して排紙ローラ９を回転させる。さらに、ＬＦモータ７の回転は、図示しない駆動力伝達機構を介して給紙ローラ３ａにも伝達され、給紙ローラ３ａを回転させる。
【００３１】
尚、搬送ローラ４及び排紙ローラ９にはそれぞれ、ピンチローラあるいは拍車（図示略）が圧接されており、この圧接点を用紙が通過しながら搬送・排紙が行われるのだが、これらについては後述する図２に基づいて説明する。
エンコーダ８は、円周に沿って所定間隔毎にスリットが形成（図示略）された回転スリット板８ａが、所定角度回転する毎に、パルス信号を出力するよう構成されている。このパルス信号は、具体的には図３に示すように、互いに略１／４周期（一周期はＴ）ずれた２種類のパルス信号（エンコーダ信号）ＥＮＣ−Ａ及びＥＮＣ−Ｂがそれぞれ出力される。
【００３２】
回転スリット板８ａは、搬送ローラ４と同軸回転するものであって、その搬送ローラ４はＬＦモータ７により回転され、さらにこのＬＦモータ７の回転は給紙ローラ３ａにも伝達される。そのため、エンコーダ８からのパルス信号を検出・カウントすることにより、ＬＦモータ７の回転量はもちろん、搬送ローラ４や給紙ローラ３ａ等の回転量、ひいてはこれら各ローラ３ａ又は４により送出・搬送される用紙の移動量を検出することができる。
【００３３】
次に、プリンタ１００に搭載された給紙装置について、図２に基づいて説明する。尚、図２の給紙装置１１０は、図１で説明したプリンタ１００を、用紙の送出・搬送・排紙の観点からより詳細且つ模式的に説明したものとなっている。そのため、図２において、図１で説明した構成要素と同じものについては、図１と同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３４】
図２に示す如く、本参考例の給紙装置１１０は、主として給排紙機構１と、ＣＰＵ１１，ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit ）１２及び駆動回路１３からなる制御装置１０とから構成されており、エンコーダ８からのパルス信号はＡＳＩＣ１２へ入力される。また、ＬＦモータ７は、駆動回路１３からの電力供給を受けて回転駆動する。
【００３５】
給排紙機構１において、まず用紙分離機構３は、用紙収納板２に積層した状態で収納された用紙を１枚ずつ取り出して送出するためのものである。また、用紙収納板２の最下部には土手部２ａが設けられている。
用紙分離機構３は、給紙ローラ３ａが積層された用紙の最上面と接触し、この給紙ローラ３ａの反時計回り回転によって、その最上面の用紙が土手部（分離部）２ａに向かって送り出されるよう構成されている。また、ＬＦモータ７から駆動力伝達機構（図示略）を介して伝達される回転駆動力を受ける太陽ギア３ｂと、この太陽ギア３ｂの周囲に沿って可動に構成された遊星ギア３ｃと、この遊星ギア３ｃにより回転される従動ギア３ｄと、を備えている。
【００３６】
そして、太陽ギア３ｂは、ＬＦモータ７が逆転したとき、その回転駆動力を受けて時計回り方向に回転するため、これを受けて遊星ギア３ｃは図２に示した位置に移動する。これにより、遊星ギア３ｃと従動ギア３ｄとが噛合した状態となるため、太陽ギア３ｂの時計回り方向の回転駆動力が遊星ギア３ｃ及び従動ギア３ｄを介して、給紙ローラ３ａまで伝達する。その結果、給紙ローラ３ａが反時計回り方向に回転し、用紙収納板２に積層された用紙を１枚取り出して土手部２ａの方向へ送出する。
【００３７】
一方、ＬＦモータ７が正転したとき、太陽ギア３ｂは、その回転駆動力を受けて反時計回りに回転する。そのため遊星ギア３ｃは図示の状態から、従動ギア３ｄとの噛合が外れる方向に移動する。これにより、ＬＦモータ７の回転駆動力は給紙ローラ３ａには伝達されず、給紙ローラ３ａは回転しない。
【００３８】
また、図１でも説明した通り、ＬＦモータ７の回転駆動力は、搬送ローラ４及び排紙ローラ９にも伝達される。このとき、ＬＦモータ７が逆転している間（つまり給紙ローラ３ａが回転している間）は、搬送ローラ４は時計回りに回転し、排紙ローラ９は反時計回りに回転する。また、ＬＦモータ７が正転している間（給紙ローラ３ａは回転しない）は、搬送ローラ４は反時計回りに回転し、排紙ローラ９は時計回りに回転する。
【００３９】
また、搬送ローラ４にはピンチローラ４ａが圧接され、排紙ローラ９には拍車９ａが圧接されており、用紙は、それぞれの圧接点を通過し、搬送ローラ４と排紙ローラ９との間に備えられた印字ヘッド５により印字された後、排紙ローラ９と拍車９ａとの圧接点から排紙される。
【００４０】
土手部２ａは、用紙収納板２に積層された用紙の下端を支持しており、給紙ローラ３ａが回転すると、土手部２ａ部分から積層された用紙の１枚が分離されて取り出される。そして、取り出された用紙は、図中破線で示す経路を右方向に送出される。尚、以下の説明では、用紙が用紙収納板２から取り出されて、搬送ローラ４とピンチローラ４ａとの圧接点（レジスト位置）に至るまでの区間（本発明の用紙送出経路に相当）を給紙区間といい、用紙がレジスト位置から搬送され、印字ヘッド５による印字動作が終了するまでの区間を搬送区間といい、印字動作の終了後、用紙がこの給排紙機構１から排出されるまでの区間を排紙区間という。
【００４１】
なお、給紙区間内を用紙が送出される期間が本発明の給紙期間に相当し、搬送区間を用紙が搬送される期間が本発明の印字搬送期間に相当し、排紙区間を用紙が排出される期間が本発明の排紙期間に相当する。
次に、上記説明した給紙装置１１０において、給排紙機構１の動作を制御する制御装置１０について、図４に基づいて説明する。図４は、制御装置１０の概略構成を示す説明図である。
【００４２】
図４に示す如く、制御装置１０は、当該プリンタ１００の制御を統括するＣＰＵ１１と、ＬＦモータ７の回転速度や回転方向等を制御するＰＷＭ信号を生成するＡＳＩＣ１２と、ＡＳＩＣ１２にて生成されたＰＷＭ信号に基づいてＬＦモータ７を駆動する駆動回路１３とから構成されている。
【００４３】
駆動回路１３は、図示は省略するものの、４基のスイッチング素子によりＨブリッジ回路が構成されており、このＨブリッジ回路の各スイッチング素子を、ＡＳＩＣ１２内の駆動用信号生成部１９にて生成されたＰＷＭ信号に基づいてオン・オフ制御することにより、ＬＦモータ７を駆動する。
【００４４】
ＡＳＩＣ１２の内部には、ＬＦモータ７の制御に用いる各種パラメータを格納するレジスタ群３０が備えられている。このレジスタ群３０は、ＬＦモータ７を起動するための起動設定レジスタ３１と、ＬＦモータ７の回転を強制的に停止させるための強制停止設定レジスタ３２と、エンコーダ８からのパルス信号の周期を周期カウンタ１６にて測定する区間を設定するための周期測定区間設定レジスタ３３と、周期カウンタ１６にて測定されるパルス信号の周期の、許容しうる上限値を設定するための周期上限設定レジスタ３４と、ＬＦモータ７の回転駆動を制御（本参考例では位置フィードバック制御）する際の、ＬＦモータ７の回転を停止すべき目標停止位置（後述の位置カウンタ１５におけるカウント値にて規定される位置；本発明の目標駆動量に相当）を設定するための目標停止位置設定レジスタ３５と、状態フィードバック演算処理部１８における各種演算処理（詳細は後述）で使用されるゲインを設定するための状態フィードバックゲイン設定レジスタ３６及び積分ゲイン設定レジスタ３７とから構成されている。
【００４５】
エンコーダエッジ検出部１４は、エンコーダ８からのパルス信号を取り込んでそのパルス信号のエッジ（本参考例では、エンコーダ信号ＥＮＣ−Ａの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの両方）を検出し、その検出したエッジを、位置カウンタ１５がカウントすることによって、ＬＦモータ７の回転量、ひいては用紙の位置を、そのカウント値として検出する。クロック生成部２１は、エンコーダ８からのパルス信号よりも十分に短い周期のクロックパルスを生成して、当該ＡＳＩＣ１２内の各部に供給する。
【００４６】
周期カウンタ１６は、エンコーダエッジ検出部１４にて検出されたエンコーダ信号ＥＮＣ−Ａのエッジ変化の周期を測定するためのものであり、エンコーダエッジ検出部１４にてエッジ変化が検出されてから、次のエッジ変化が検出されるまでの間の、クロック生成部２１からのクロックパルスを計数することにより、周期測定を行う。尚、本参考例では、クロックパルスを常時計数しているわけではなく、周期測定区間設定レジスタ３３にて設定された区間でのみ計数するようにされている。
【００４７】
エラー判定部１７は、周期カウンタ１６にて計数中のクロックパルスの数と、周期上限設定レジスタ３４に設定された周期上限値（クロックパルスの数に換算された値）とを比較し、クロックパルス数がこの周期上限値を超えた場合に、ＣＰＵ１１に対して割り込み信号（エラー割り込み）を出力する。
【００４８】
状態フィードバック演算処理部１８は、基本的には、位置カウンタ１５による現在位置情報（カウント値）と、目標停止位置設定レジスタ３５にて設定された目標位置との偏差に応じた位置フィードバック制御を行うものであり、駆動用信号生成部１９への制御入力（本参考例では目標電流値）を生成し出力する。以下、状態フィードバック演算処理部１８について、図５に基づいて説明する。図５は、状態フィードバック演算処理部１８の概略構成を示すブロック図である。この状態フィードバック演算処理部１８は、位置カウンタ１５から得られるエンコーダ８のパルス信号のカウント値ｙが、目標停止位置設定レジスタ３５にセットされている目標値ｒと一致するように位置フィードバック制御を行うものであって、状態推定器（オブザーバ）１８ａ、第１加算器１８ｂ、積分器１８ｃ、第１ゲイン積算器１８ｄ、第２加算器１８ｅ及び第２ゲイン積算器１８ｆにより構成されている。
【００４９】
まず、第１加算器１８ｂによって、目標停止位置設定レジスタ３５にセットされている目標値ｒと、位置カウンタ１５によるカウント値ｙとの偏差が演算される。次に、積分器１８ｃによって、第１加算器１８ｂにより演算された偏差を離散積分した値、つまり、偏差の累積値が演算される。そして、第１ゲイン積算器１８ｄによって、積分器１８ｃにより演算された累積値と、積分ゲイン設定レジスタ３７にセットされている積分ゲインＦ２とを積算した第１の制御信号が生成される。
【００５０】
尚、状態推定器１８ａは、ＬＦモータ７によって用紙が搬送される紙送り系を、動的線形システムとしてモデル化し、ＬＦモータ７への入力電流を操作量として送り量を制御する位置サーボ系として考えた場合に、その状態フィードバック制御を実現するための計算を行うものである。その際にどのような状態変数を選択するのかは、状態フィードバックの解説書等にもあるように、一意ではないので、制御系に合わせて適宜選択する必要がある。
【００５１】
本参考例では搬送ローラ４の回転角度を検出可能なエンコーダ８が存在することから、駆動対象（負荷）の動的な挙動が特徴づけられるパラメータ、例えば搬送ローラ４（負荷）の角度、角速度を推定した状態量ｘを計算している。なお、状態量ｘを算出するにあたっては、負荷抵抗や、慣性（イナーシャ）等の機械定数を表す各種パラメータを利用して状態方程式を導いている。従って状態推定器１８ａは、その状態方程式を基に状態量ｘを計算することになる。
【００５２】
そして、状態推定器１８ａによって、駆動用信号生成部１９に入力する制御信号で示される制御入力ｕと位置カウンタ１５によるカウント値ｙとに基づいて、給紙装置の内部状態を表す状態量ｘが推定される。次に、第２ゲイン積算器１８ｆによって、状態推定器１８ａにより推定された状態量ｘと状態フィードバックゲイン設定レジスタ３６にセットされている状態フィードバックゲインＦ１とを積算した第２の制御信号が生成される。
【００５３】
そして、第２加算器１８ｅによって、第１の制御信号と第２の制御信号とを加算することにより、制御信号（制御入力ｕ）が生成される。本参考例では、この制御入力ｕは、ＬＦモータ７に流すべき電流の目標値である。
上記のように構成された本参考例の制御装置１０において、用紙収納板２に収納された用紙を送出（給紙、搬送或いは排紙）する処理（以下これらをまとめて「給紙処理」ともいう）について、図６に基づいて説明する。図６は、ＣＰＵ１１が実行する給紙処理を示すフローチャートである。
【００５４】
この処理が開始されると、まずステップ（以下「Ｓ」）１１０にて、用紙を所定の目標停止位置まで送出するために必要なレジスタを設定する。具体的には、目標停止位置設定レジスタ３５，周期上限設定レジスタ３４，周期測定区間設定レジスタ３３，状態フィードバックゲイン設定レジスタ３６及び積分ゲイン設定レジスタ３７の設定を行う。
【００５５】
そして、Ｓ１２０にて、起動設定レジスタ３１を設定することにより、ＬＦモータ７の回転、延いては用紙の送出が開始される。用紙送出開始後、Ｓ１３０では、ＡＳＩＣ１２から停止割り込み信号が入力されたか否かを判断する。この停止割り込み信号は、用紙が目標停止位置設定レジスタ３５に設定された目標位置に到達したときにＡＳＩＣ１２にて発生・出力されるものであり、目標停止位置に到達して停止割り込み信号が入力されたならば、そのままこの処理を終了するが、目標停止位置にまだ到達せず停止割り込み信号が入力されない間は、Ｓ１４０に移行する。
【００５６】
Ｓ１４０では、ＡＳＩＣ１２からエラー割り込み信号が入力されたか否かが判断される。このエラー割り込み信号はエラー判定部１７にて生成・出力されるものであり、既述の如く、周期カウンタ１６にて計数中のクロックパルス数が周期上限設定レジスタ３４に設定された上限値を超えた場合に、ＣＰＵ１１に対して出力される。
【００５７】
このエラー割り込み信号が入力されなければ、再びＳ１３０に戻って以下同様の処理が繰り返されるわけだが、エラー割り込み信号が入力された場合は、エンコーダ８に何らかの異常が生じたか、或いは、用紙ジャム等が発生して用紙送出が滞った状態にあるものとして、停止処理を実行して（Ｓ１５０）ＬＦモータ７の回転を停止させてこの処理を終了する。この停止処理は、ＡＳＩＣ１２が備える強制停止設定レジスタ３２へ設定値を書き込むことによりなされるものである。
【００５８】
次に、図６の給紙処理が実行されることによるＡＳＩＣ１２の各部の動作等について、図７に基づいて説明する。図７は、本参考例のＡＳＩＣ１２内部の状態（より詳細には、ＬＦモータ７の回転開始から回転終了に至るまでの各エンコーダ信号，位置カウンタ１５のカウント値、周期カウンタ１６のカウント状態及びエラー判定部１７によりなされる周期上限オーバーフラグのセット状態）を説明するためのタイムチャートである。
【００５９】
本参考例では、図６のＳ１１０で説明した通り、ＬＦモータ７を回転駆動させる全区間の中で、エンコーダ信号の周期測定を実行する周期測定区間が設定される。具体的には、本参考例では、図７に示す如く、ＬＦモータ７が回転開始してから位置カウンタ１５のカウント値がX1になったときに、周期カウンタ１６がその動作を開始し、位置カウンタ１５のカウント値がX2になったとき、その動作を停止する。
【００６０】
ここで、ＬＦモータ７の回転開始から位置カウント値がX1になるまでの駆動量（用紙の送出量）が本発明の初期駆動量に相当すると共に、回転開始時の位置からこのX1までの区間が本発明の初期駆動区間に相当する。また、位置カウント値がX2になってからＬＦモータ７の回転が停止するまでの区間が本発明の駆動終了区間に相当する。
【００６１】
尚、既に説明した通り、本参考例では、エンコーダ信号ＥＮＣ−Ａのエッジ相互間で、周期カウンタ１６がクロック生成部２１からのクロックパルスを計数する。つまり、エッジ変化があったときに計数を開始し、再び次のエッジ変化があったとき、それまでの計数結果をクリアして再び最初から計数を始めるのである。
【００６２】
図７では、周期カウンタ１６の動作中（位置カウント値X1〜X2）はエンコーダ８は正常でしかも用紙の送出状態も良好であって、周期カウンタ１６のカウント値が周期上限値をこえることがない正常な状態であることを示している。尚、図７の周期カウンタ１６のカウント状態を示す部分において一点鎖線で表している波形は、仮に回転開始からX1までの区間及びX2から回転停止までの区間で周期カウントを実行した場合に想定される周期カウント値を示すものである。
【００６３】
本図７からわかるように、回転開始直後或いは停止直前では、当然ながらＬＦモータ７の回転速度が遅くなる（換言すれば、エンコーダ信号のエッジ間隔が長くなる）ため、一点鎖線で示すように、周期上限値を超えてしまう。但しこれは、何らかの異常に伴うものではなく、回転速度が遅い故に必然的に生じるものであるため、これを異常と判断するわけにはいかない。そのため、本参考例では、ＬＦモータ７の回転開始時及び停止時には周期カウントを行わないようにしているのである。
【００６４】
一方、図８は、図７に対して、周期カウンタ１６の動作中に用紙ジャムが発生してＬＦモータ７の負荷が高負荷となり、回転速度が急激にダウンした場合を例に挙げて説明したものである。図８に示す如く、時刻ｔ１で用紙ジャムが発生したことにより、ＬＦモータ７の回転（ひいてはエンコーダ８の回転）速度が急激にダウンして、エッジ変化が生じなくなり、周期カウント値が上昇を続ける。そして、時刻ｔ２で周期上限値をこえてしまい（オーバーフロー）、これにより周期上限オーバーフラグがセットされる。尚、このフラグのセットはエラー判定部１７によりなされる。
【００６５】
周期上限オーバーフラグがセットされると、ＡＳＩＣ１２からＣＰＵ１１へエラー割り込み信号が出力され、これを受けたＣＰＵ１１がＡＳＩＣの強制停止設定レジスタを設定（Ｓ１５０の停止処理；時刻ｔ３）することにより、ＬＦモータ７の回転が停止される。
【００６６】
以上詳述したように、本参考例では、周期カウンタ１６がエンコーダ信号の周期を検出（実際には、エッジ変化間のクロックパルスを計数）し、所定の周期上限値を超えた場合に異常と判断する。そしてこの周期カウンタ１６による周期検出は、位置カウント値がX1〜X2の区間にのみ実行される。そのため、エンコーダ８のスリット異常或いは用紙ジャム等の異常等を確実且つ安定して検出することができる。
【００６７】
ここで、本参考例において、状態フィードバック演算処理部１８と駆動用信号生成部１９とにより本発明の位置制御手段が構成され、駆動回路１３は本発明の駆動手段に相当し、周期カウンタ１６は本発明のクロック計数手段に相当し、クロック生成部２１は本発明のクロックパルス出力手段に相当し、エンコーダエッジ検出部１４は本発明のエッジ検出手段に相当し、エラー判定部１７は本発明の異常判定手段に相当する。また、図７に示した周期上限値（周期上限設定レジスタ３４に設定される値）は本発明の基準周期に対応した基準パルス数に相当する。
【００６８】
更に、図６の給紙処理において、Ｓ１１０における目標停止位置設定レジスタの設定は、本発明の目標駆動量設定手段が実行する処理に相当し、Ｓ１５０の停止処理は本発明の停止手段が実行する処理に相当する。
尚、本参考例では、位置カウント値がX1〜X2の間でのみ、周期カウンタ１６がその動作を実行するものとして説明したが、これとは別に例えば、周期カウンタ１６による周期カウント（クロックパルス計数）は常時行うようにして、エラー判定部１７による判定動作を、位置カウント値X1〜X2の間でのみ実行するようにしてもよい。
【００６９】
この場合、図７に一点鎖線で示した波形（周期カウント値）が発生し、回転初期や回転停止直前では周期上限値を超えてしまう場合があるが、この間（X1〜X2以外の区間）ではエラー判定部１７によるエラー判定は行わないため、誤ってエラー判定されることはない。
【００７０】
［第２参考例］
図９に、本参考例の制御装置の概略構成を示す。図９に示す如く、本参考例の制御装置４０におけるＡＳＩＣ４２は、図４に示した第１参考例のＡＳＩＣ１２と比較して、主として、ＬＦモータ７の回転開始から周期カウンタ４６の動作が開始されるまでの時間を設定するための周期測定時間設定レジスタ４４が備えられていること、及び、クロック生成部２１からのクロックパルスに基づいて時間を計測すると共に、ＬＦモータ７の回転開始後、周期測定時間設定レジスタ４４にて設定された時間が経過したときにその旨の信号を周期カウンタ４６へ出力するための、タイマ４５が備えられている点が異なる。
【００７１】
それ以外については、図４で説明した第１参考例のＡＳＩＣ１２と同様であるため、図４と同じ構成要素には図４と同じ符号を付し、その説明を省略する。また、本参考例のＣＰＵ４１が実行する給紙処理も、図６に示した第１参考例の給紙処理とほぼ同様であり、唯一異なる点は、図６のＳ１１０の処理の中で、本参考例の場合は周期測定時間設定レジスタ４４を設定する処理が追加されることである。
【００７２】
即ち、本参考例では、周期カウンタ４６の動作を終了する位置（位置カウンタの値）がX2であることは上記第１参考例と全く同様なのだが、周期カウンタ４６の動作を開始するタイミングとして、第１参考例のようにX1の位置で開始するのではなく、ＬＦモータ７の回転開始後、周期測定時間設定レジスタ４４で設定した時間の経過後に開始する。
【００７３】
このように構成された制御装置４０において、図６とほぼ同様（詳細は上記の通り）の給紙処理が実行されることによるＡＳＩＣ４２の各部の動作等について、図１０に基づいて説明する。図１０に示す如く、本参考例では、ＬＦモータ７の回転開始後、タイマ４５による計時が開始され、時間Tsが経過した時点で、周期カウンタ４６がその動作を開始する。その他の動作については、図７と全く同様である。
【００７４】
このように、上記第１参考例と違って、周期カウンタ４６の動作開始を時間（本例ではTs経過後）で規定するようにしたことによるメリットとしては、以下のことがいえる。即ち、上記第１参考例のように、回転開始からの位置によって規定するやり方では、例えば起動直後（モータ回転直後）にエンコーダ８のスリット抜け或いは汚れ等でエンコーダ信号が入力されない場合、エラー検出ができない。これに対し、本参考例のように動作開始を時間にて規定すれば、たとえエンコーダ８がどのような状態であろうと、設定した時間経過後に必ず動作が開始されるため、エンコーダ８の異常等を確実に検出できるようになる。
【００７５】
ここで、本参考例において、ＬＦモータ７の回転開始後、周期カウンタ４６が動作開始するまでの時間Tsが、本発明の所定時間（ひいては駆動開始期間）に相当する。
尚、本参考例においても、例えば、周期カウンタ４６による周期カウント（クロックパルス計数）は常時行うようにして、エラー判定部１７による判定動作を、ＬＦモータ７の回転開始から時間Ts経過した後、位置カウント値がX2になるまでの間でのみ実行するようにしてもよい。
【００７６】
［実施形態］
図１１に、本実施形態の制御装置の概略構成を示す。図１１に示す如く、本実施形態の制御装置５０におけるＡＳＩＣ５２は、図４に示した第１参考例のＡＳＩＣ１２と比較して、主として、周期カウンタ５８にて実行中のカウントをクリアさせるための周期カウンタクリア設定レジスタ５４と、これによりクリアされた周期カウンタ５８を再び起動させるための周期測定再起動設定レジスタ５５と、エラー判定部５９によりエラー判定されてセットされた周期上限オーバーフラグをクリアするための割り込みフラグクリア設定レジスタ５６と、駆動用信号生成部１９にて生成されるＰＷＭ信号のデューティの上限値を設定するための最大ＰＷＭ設定レジスタ５７と、が備えられている点が異なる。
【００７７】
それ以外については、図４で説明した第１参考例のＡＳＩＣ１２と同様であるため、図４と同じ構成要素には図４と同じ符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、第１及び第２参考例のように、周期カウンタのカウント値が周期上限値を超えてエラー割り込み（周期上限オーバーフラグのセット）があったときにすぐＬＦモータ７を駆動停止するのではなく、エラー割り込みが所定回数あったときにはじめて駆動停止する。以下、本実施形態のＣＰＵ５１が実行する給紙処理について、図１２に基づいて説明する。
【００７８】
図１２に示す如く、まずＳ５１０にて、給紙動作に必要な各種レジスタの設定を行う。具体的には、目標停止位置設定レジスタ３５，周期上限設定レジスタ３４，周期測定区間設定レジスタ３３，状態フィードバックゲイン設定レジスタ３６及び積分ゲイン設定レジスタ３７の設定を行う。
【００７９】
そして、Ｓ５２０にて、起動設定レジスタ３１を設定することにより、ＬＦモータ７の回転、延いては用紙の送出が開始される。用紙送出開始後、Ｓ５３０では、ＡＳＩＣ５２から停止割り込み信号が入力されたか否かを判断し、入力されたならば、そのままこの処理を終了するが、目標停止位置にまだ到達せず停止割り込み信号が入力されない間は、Ｓ５４０に移行する。
【００８０】
Ｓ５４０では、ＡＳＩＣ５２からエラー割り込み信号が入力されたか否かが判断される。このエラー割り込み信号が入力されなければ、再びＳ５３０に戻って以下同様の処理が繰り返されるわけだが、エラー割り込み信号が入力された場合は、Ｓ５５０に移行して、最大ＰＷＭ設定レジスタ５７に設定してある最大ＰＷＭデューティを変更（デューティが小さくなるように）する。このようにデューティを小さくするのは、ＬＦモータ７に大きな電流が長時間流れることによる、ＬＦモータ７自身或いはその駆動回路１３等の損傷を防ぐためである。
【００８１】
そして、続くＳ５６０にて、ＡＳＩＣ５２からのエラー割り込みがあった回数をカウントし、Ｓ５７０ではそのカウント値（割り込みがあった回数）が予め定めた設定値より大きいか否かが判断される。このとき、設定値より大きい場合は、Ｓ６３０に移行してＬＦモータ７の回転駆動を停止すべく停止処理を実行してこの処理を終了するが、割り込み回数がまだ設定値より大きくないときは、Ｓ５８０にて周期カウンタクリア設定レジスタ５４を設定することにより周期カウンタ５８のカウント値をクリアすると共に、続くＳ５９０にて、割り込みフラグクリア設定レジスタ５６を設定することにより、エラー判定部５９にてセットされた周期上限オーバーフラグをクリアし、更にＳ６００にて、周期測定再起動設定レジスタ５５を設定することにより、周期カウンタ５８を再起動させる。
【００８２】
その後は、Ｓ６１０にて、Ｓ５３０と同様の判断処理が行われ、停止割り込みがあればＳ６３０に移行するが、なければＳ６２０に進んでエラー割り込みの有無を判断する。そして、エラー割り込みがない限り再びＳ６１０に戻ることになるが、エラー割り込みがあった場合は、Ｓ５６０に移行して、再び割り込み回数をカウント（つまり、前回までの回数から１だけインクリメント）し、以下同様にＳ５７０以下の処理を行うのである。
【００８３】
本実施形態において、Ｓ６３０の処理は本発明の停止手段が実行する処理に相当する。また、Ｓ５７０で割り込み回数と比較される基準となる設定値が、本発明の所定回数に相当するものである。更に、Ｓ５５０の処理によって変更される最大ＰＷＭデューティは、本発明の制御量に相当するものである。
【００８４】
尚、本実施形態においてＳ５７０で用いる設定値は、予め定めた固定値を用いてもよいが、例えば図１３に示したように、印刷実行する際の解像度に応じた設定値を用いるようにしてもよい。また、Ｓ５５０の処理も、本実施形態のように最大ＰＷＭデューティを変更するのに限らず、例えば状態フィードバックゲインや積分ゲイン等を変更するなど、ＬＦモータ７を制御するための各種制御量を適宜変更することができる。
【００８５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施形態（第１参考例）では、周期上限値オーバーによりエラー割り込みがあるとすぐに停止処理するようにしたが、例えば図１４に示す給紙処理のように、エラー割り込みを受ける度にそのときの位置カウンタ１５のカウント値を記憶しておき、次にまたエラー割り込みがあったときの位置カウンタ１５のカウント値との差が、前回のその差と一致した場合にはじめて、スリット目詰まりエラーと判断してＬＦモータ７の停止処理を行うようにしてもよい。
【００８６】
以下、図１４の給紙処理について説明するが、本処理において、Ｓ７１０〜Ｓ７４０の処理は、図６のＳ１１０〜Ｓ１４０の処理と全く同様である。そのため、Ｓ７５０以下の処理について説明する。即ち、周期上限値オーバーによりＡＳＩＣ１２からエラー割り込みがあってＳ７５０に移行すると、ここでまず、累積エラー回数が１回であるか否かが判断される。
【００８７】
ここで、初めてこのＳ７５０の処理に移行してきた場合は、累積エラー回数がまず１回となるため、Ｓ７６０に移行してそのときの位置カウンタ値を記憶し、再びＳ７３０に戻る。そして、その後またエラー割り込みが発生して再びＳ７５０の処理に移った場合、累積エラー回数が２回となるため、ここでは否定判定されてＳ７７０に進む。
【００８８】
Ｓ７７０では、累積エラー回数が２回か否かが判断され、ここでは２回であるためＳ７８０に進み、前回エラー発生時の位置カウンタ値（Ｓ７６０で記憶済み）と、今回エラー発生時の位置カウンタ値（つまり現在位置）との差を求め、Ｓ７９０でその差を記憶する。そして、続くＳ８００でそのときの位置カウンタ値を記憶して、再びＳ７３０へ戻る。
【００８９】
そして、再度またエラー割り込みが発生（つまり３回目）すると、Ｓ７５０及びＳ７６０でいずれも否定判定され、Ｓ８１０に進む。Ｓ８１０はＳ７８０と全く同様の処理であり、前回エラー発生時の位置カウンタ値（Ｓ８００で記憶済み）と今回（現在）の位置カウンタ値との差を求める。そして、続くＳ８２０で、Ｓ８１０で求めた差と、Ｓ７９０で記憶した差（前回の差）とが等しいか否かを判断し、等しくなければ再びＳ７３０に戻るものの、等しい場合は、Ｓ８３０でスリット目詰まりエラーであると判定し、停止処理を行って（Ｓ８４０）、この処理を終了する。
【００９０】
このように、エラー発生時から次のエラー発生時までの位置カウンタ値を求めて、それが等しい場合にエラーと判定することにより、スリット異常の位置を特定することができ、保守（エンコーダスリットの掃除など）に役立つ情報まで取得できる。このようなスリット異常の判定処理は、給紙期間に限らず、エンコーダが２回転以上回転する排紙期間においても有効である。
【００９１】
また、上記各参考例、実施形態では、エンコーダエッジ検出部が検出するエンコーダ信号のエッジとして、全てのエッジ変化を検出するものとして説明したが、これに限らず例えば、立ち下がりエッジのみ或いは立ち上がりエッジのみを検出するようにしてもよい。また、通常は方向判別信号として利用され、必要に応じてエッジ検出信号としても利用可能なエンコーダ信号ＥＮＣ−Ｂを用いてもよく、エンコーダ信号の周期或いはそれに対応した情報を取得できる限り種々の方法を採りうる。
【００９２】
また、上記各参考例、実施形態では、位置フィードバック制御を行う制御機構として、いわゆるオブザーバを利用した状態フィードバック演算処理部にて構成した場合を例に挙げて説明したが、オブザーバを利用したものに限ることはなく、例えばＰＩＤ制御による位置フィードバック制御を行うものとして構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例のプリンタの側面図である。
【図２】 参考例のプリンタに搭載された給紙装置の概略構成を示す説明図である。
【図３】 エンコーダ信号を示す説明図である。
【図４】 第１参考例の制御装置の概略構成を示す説明図である。
【図５】 状態フィードバック演算処理部の概略構成を示すブロック図である。
【図６】 第１参考例の給紙処理を示すフローチャートである。
【図７】 第１参考例のＡＳＩＣ内部の状態を説明するためのタイムチャートである。
【図８】 第１参考例のＡＳＩＣ内部の状態を説明するためのタイムチャートである。
【図９】 第２参考例の制御装置の概略構成を示す説明図である。
【図１０】 第２参考例のＡＳＩＣ内部の状態を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】 実施形態の給御装置の概略構成を示す説明図である。
【図１２】 実施形態の給紙処理を示すフローチャートである。
【図１３】 解像度毎に設定されたエラー判定しきい値を示す説明図である。
【図１４】 参考例の給紙処理の、他の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…給排紙機構、２…用紙収納板、２ａ…土手部、３…用紙分離機構、３ａ…給紙ローラ、４…搬送ローラ、４ａ…ピンチローラ、５…印字ヘッド、７…ＬＦモータ、８…ロータリーエンコーダ、８ａ…回転スリット板、８ｂ…フォトインタラプタ、９…排紙ローラ、１０，４０，５０…制御装置、１３…駆動回路、１４…エンコーダエッジ検出部、１５…位置カウンタ、１６，４６，５８…周期カウンタ、１７，５９…エラー判定部、１８…状態フィードバック演算処理部、１８ａ…状態推定器、１９…駆動用信号生成部、２１…クロック生成部、３０…レジスタ群、３１…起動設定レジスタ、３２…強制停止設定レジスタ、３３…周期測定区間設定レジスタ、３４…周期上限設定レジスタ、３５…目標停止位置設定レジスタ、３６…状態フィードバックゲイン設定レジスタ、３７…積分ゲイン設定レジスタ、４４…周期測定時間設定レジスタ、４５…タイマ、５４…周期カウンタクリア設定レジスタ、５５…周期測定再起動設定レジスタ、５６…割り込みフラグクリア設定レジスタ、５７…最大ＰＷＭ設定レジスタ、１００…プリンタ、１１０…給紙装置

Claims (15)

1. モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、
   前記駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、
   該エンコーダからのパルス信号に基づいて得られる前記駆動対象の駆動量と前記目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じて前記モータを回転駆動するための制御信号を生成することにより前記モータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、
   該位置制御手段からの前記制御信号に基づいて前記モータを回転駆動する駆動手段と
   を備えたモータ制御装置において、
   前記パルス信号の周期を検出する周期検出手段と、
   該周期検出手段により検出された前記パルス信号の周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときに、前記エンコーダの異常を判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段により前記エンコーダの異常が判定されたとき、前記位置制御手段が前記位置フィードバック制御を実行する際に用いる制御量を、前記モータへ供給される電力が小さくなるように変更する制御量変更手段と、
   を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
2. モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、
   前記駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、
   該エンコーダからのパルス信号に基づいて得られる前記駆動対象の駆動量と前記目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じて前記モータを回転駆動するための制御信号を生成することにより前記モータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、
   該位置制御手段からの前記制御信号に基づいて前記モータを回転駆動する駆動手段と
   を備えたモータ制御装置において、
   前記パルス信号の周期を検出する周期検出手段と、
   該周期検出手段により検出された前記パルス信号の周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときに、前記エンコーダの異常を判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段により前記エンコーダの異常が判定される毎に、該異常判定された回数を累積記憶する異常判定回数記憶手段と、
   前記異常判定回数記憶手段に累積記憶された異常判定の回数が所定回数に達したときに前記モータの回転駆動を停止させる停止手段と、
   を備え、
   当該モータ制御装置は、印刷媒体上に画像を印刷する画像形成装置に搭載され、前記駆動対象は、前記印刷媒体上への画像印刷の際に前記モータにより駆動されるものであり、
   前記所定回数は、前記画像を印刷する際の解像度に応じて予め設定されている
   ことを特徴とするモータ制御装置。
3. 前記位置制御手段は、前記制御信号に基づいて前記駆動手段へＰＷＭ信号を出力するＰＷＭ信号出力手段を備え、
   前記駆動手段は、前記ＰＷＭ信号出力手段から入力される前記ＰＷＭ信号のデューティに基づいて前記モータを回転駆動し、
   前記制御量は、前記ＰＷＭ信号出力手段が出力する前記ＰＷＭ信号のデューティの上限値を示す、予め設定された最大ＰＷＭデューティであり、
   前記ＰＷＭ信号出力手段は、前記最大ＰＷＭデューティを超えるＰＷＭ信号を出力しないよう構成されており、
   前記制御量変更手段は、前記異常判定手段により前記エンコーダの異常が判定されたとき、前記最大ＰＷＭデューティを前記設定された値より小さい値に変更する
   ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
4. 前記周期検出手段は、前記モータによる前記駆動対象の駆動開始から所定時間経過するまでの駆動開始期間は、前記周期の検出を行わない
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のモータ制御装置。
5. 前記周期検出手段は、前記モータによる前記駆動対象の駆動開始後、該駆動対象が所定の初期駆動量だけ駆動されるまでの初期駆動区間では、前記周期の検出を行わない
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のモータ制御装置。
6. 前記周期検出手段は、前記モータにより前記駆動対象が駆動開始してから所定の駆動量だけ駆動された後、該駆動対象の駆動が停止するまでの駆動終了区間では、前記周期の検出を行わない
   ことを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載のモータ制御装置。
7. 前記異常判定手段は、前記モータによる前記駆動対象の駆動開始から所定時間経過するまでの駆動開始期間は、前記判定を行わない
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のモータ制御装置。
8. 前記異常判定手段は、前記モータによる前記駆動対象の駆動開始後、該駆動対象が所定の初期駆動量だけ駆動されるまでの初期駆動区間では、前記判定を行わない
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のモータ制御装置。
9. 前記異常判定手段は、前記モータにより前記駆動対象が駆動開始してから所定の駆動量だけ駆動された後、該駆動対象の駆動が停止するまでの駆動終了区間では、前記判定を行わない
   ことを特徴とする請求項１〜３，７又は８のいずれかに記載のモータ制御装置。
10. 前記周期検出手段は、
    所定の周期でクロックパルスを出力するクロックパルス出力手段と、
    前記エンコーダから出力されるパルス信号のエッジ変化を検出するエッジ検出手段と、
    該エッジ検出手段により前記エッジ変化が検出されてから次のエッジ変化が検出されるまでの前記クロックパルスの数、若しくは前記エッジ検出手段により前記エッジ変化が検出されてから該エッジ変化と同一方向に変化するエッジ変化が再び検出されるまでの前記クロックパルスの数を計数することにより、前記パルス信号の周期を検出するクロック計数手段と、
    により構成され、
    前記異常判定手段は、前記クロック計数手段により計数中の前記クロックパルスの数と前記基準周期に対応した基準パルス数とを比較し、該クロックパルスの数が該基準パルス数以上となったときに前記異常を判定する
    ことを特徴とする請求項１〜９いずれかに記載のモータ制御装置。
11. モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、
    前記駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するロータリエンコーダと、
    該ロータリエンコーダからのパルス信号に基づいて得られる前記駆動対象の駆動量と前記目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じて前記モータを回転駆動するための制御信号を生成することにより前記モータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、
    該位置制御手段からの前記制御信号に基づいて前記モータを回転駆動する駆動手段と
    を備えたモータ制御装置において、
    前記パルス信号の周期を検出する周期検出手段と、
    該周期検出手段により検出された前記パルス信号の周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときに、前記ロータリエンコーダの異常を判定する異常判定手段と、
    前記異常判定手段により異常と判定されてから、再び該異常判定手段により異常と判定されるまでの前記ロータリエンコーダからのパルス信号の数を計数するエンコーダカウン ト手段と、
    を備え、
    前記異常判定手段は、前記異常の判定を行う毎に前記エンコーダカウント手段により得られる前記パルス信号の計数結果が、少なくとも２回連続して一致したときに、前記ロータリエンコーダが備えるスリットの異常判定を行う
    ことを特徴とするモータ制御装置。
12. 請求項１１記載のモータ制御装置であって、
    当該モータ制御装置は、印刷媒体上に画像を印刷する画像形成装置に搭載され、
    前記異常判定手段は、該画像形成装置にて前記印刷媒体への画像印刷が行われる際における、前記印刷媒体が給紙される給紙期間と、該給紙期間後に前記印刷媒体が搬送されつつ該印刷媒体上に画像が印刷される印字搬送期間と、該印字搬送期間後に前記印刷媒体を排出する排紙期間と、の前記各期間のうち、前記給紙期間及び前記排紙期間にのみ、前記スリットの異常判定を行う
    ことを特徴とするモータ制御装置。
13. モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、
    前記駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、
    該エンコーダからのパルス信号に基づいて得られる前記駆動対象の駆動量と前記目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じて前記モータを回転駆動するための制御信号を生成することにより前記モータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、
    該位置制御手段からの前記制御信号に基づいて前記モータを回転駆動する駆動手段と
    を備えたモータ制御装置において、前記エンコーダの異常を検出するエンコーダ異常検出方法であって、
    前記パルス信号の周期を検出し、該検出した周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときに、前記エンコーダの異常を判定し、
    該異常が判定されたとき、前記位置フィードバック制御手段が前記位置フィードバック制御を実行する際に用いる制御量を、前記モータへ供給される電力が小さくなるように変更する
    ことを特徴とするエンコーダ異常検出方法。
14. 前記パルス信号の周期の検出は、
    前記エンコーダからのパルス信号のエッジ変化が検出されてから次のエッジ変化が検出されるまでの間、若しくは前記パルス信号のエッジ変化が検出されてから該エッジ変化と同一方向に変化するエッジ変化が再び検出されるまでの間に、所定の周期で入力されるクロックパルスの数を計数することにより行い、
    前記エッジ変化の検出により前記クロックパルスの計数を開始した後、該計数値が、前記基準周期に対応した基準パルス数以上となったときに、前記エンコーダの異常を判定する
    ことを特徴とする請求項１３記載のエンコーダ異常検出方法。
15. モータにより駆動される駆動対象を駆動すべき目標駆動量を設定する目標駆動量設定手段と、
    前記駆動対象の駆動量に応じたパルス信号を出力するエンコーダと、
    該エンコーダからのパルス信号に基づいて得られる前記駆動対象の駆動量と前記目標駆動量設定手段により設定された目標駆動量との偏差に応じて前記モータを回転駆動するための制御信号を生成することにより前記モータの位置フィードバック制御を実行する位置制御手段と、
    該位置制御手段からの前記制御信号に基づいて前記モータを回転駆動する駆動手段と
    を備え、印刷媒体上に画像を印刷する画像形成装置に搭載されて前記印刷媒体上への画像印刷の際に前記モータにより前記駆動対象を駆動するよう構成されたモータ制御装置において、前記エンコーダの異常を検出するエンコーダ異常検出方法であって、
    前記パルス信号の周期を検出し、
    該検出した周期が予め設定した所定の基準周期以上となったときに、前記エンコーダの異常を判定し、
    前記エンコーダの異常が判定される毎に、該異常判定された回数を累積記憶し、
    前記累積記憶された異常判定の回数が、前記画像を印刷する際の解像度に応じて予め設定された所定回数に達したときに、モータの回転駆動を停止させる
    ことを特徴とするエンコーダ異常検出方法。

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