JP4497703B2 - 記録装置および記録媒体搬送機構制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドを装着したキャリッジが記録媒体上を往復駆動して記録を行い、キャリッジの駆動毎に記録媒体をＤＣモータにより所定量送るシリアル記録装置の記録媒体送り機構の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ＦＡＸ、複写装置に装着して画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板(ＯＨＰ等)の被記録媒体に画像(文字や記号を含む)の記録を行う手段としてインクジェット記録装置は広く利用されている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置の一例の、記録媒体搬送部の概略構成図を図８に示す。
【０００４】
記録媒体２０１は、記録領域に配置された記録媒体送りローラ２０２により支持され、シート送りモータ２０３で駆動される記録媒体送りローラ２０２によって矢印α方向へ搬送される。シート送りモータ２０３にはステッピングモータやＤＣモータが使用されるが、静粛性等の理由により最近ではＤＣモータが多く利用されている。この場合、記録媒体送りローラ２０２に図示されていないロータリエンコーダを設置して、そこから得られるエンコーダ信号を基にシート送りモータ２０３の制御を行う。記録媒体送りローラ２０２の前方にはこれと平行にシャフト２０４が設けられている。このシャフト２０４に沿ってキャリッジ２０５がキャリッジモータ２０６の出力によりベルト２０７を介して矢印β方向に往復される。シャフト２０４とキャリッジ２０５の間には摩擦等による機械的負荷を減らすため、グリース等の潤滑油が塗られている。キャリッジモータ２０６もシート送りモータ２０３と同様にステッピングモータやＤＣモータが使用されるが、やはり静粛性等の理由により最近ではＤＣモータが多く利用されている。この場合、キャリッジ２０５上に図示されていないリニアエンコーダを配置し、シャフト２０４と平行に図示されていないリニアエンコーダスケールを配置する。このリニアエンコーダから得られる信号を基にキャリッジモータ２０６の制御を行う。
【０００５】
記録ヘッド移動手段としてのキャリッジ２０５には、記録ヘッド２０８および記録インクが入っているタンク２０９が搭載されている。図８に示す記録ヘッド２０８は、カラー画像用であり、キャリッジ２０５の走査方向に黒ヘッド２０８-ＢＫ、シアンヘッド２０８-Ｃ、マゼンタヘッド２０８-Ｍ、イエローヘッド２０８-Ｙのように配置されている。また、各色のタンク、ブラック（ＢＫ）２０９-ＢＫ、シアン（Ｃ）２０９-Ｃ、マゼンタ（Ｍ）２０９-Ｍ、イエロー（Ｙ）２０９-Ｙは、それぞれの色に対応したヘッドにインクを供給している。記録ヘッド２０８の前面、すなわち記録媒体２０１の記録面と所定間隔（例えば０．８ｍｍ）を隔て対向する面には複数（例えば４８個または６４個）のインク吐出口をキャリッジの走査方向と交差させる方向として縦一列に配置したインク吐出部が設けられている。
【０００６】
また、図示されていない記録装置の制御回路（ＣＰＵ）やこれに併設されたＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む制御部には、例えばインターフェースを介して外部のホスト機のコントローラから記録モードの情報や記録データを受信し、これに基づいて各種モータ等の駆動源などとともにヘッド駆動回路を介して各記録ヘッドを制御し、これによりインク等が吐出され、記録媒体２０１上に印刷が行われる。
【０００７】
キャリッジモータおよびシート送りモータにＤＣモータを使用した場合のモータトルク制御方法としては、モータドライバ出力のＯＮ／ＯＦＦを制御するＥｎａｂｌｅ信号や回転方向を制御するＰｈａｓｅ信号をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する方法が知られている。Ｅｎａｂｌｅ信号のＰＷＭ制御時のモータ供給トルクと制御波形Ｄｕｔｙの関係を図９に、また、Ｐｈａｓｅ信号のＰＷＭ制御時のモータ供給トルクと制御波形Ｄｕｔｙの関係を図１０にそれぞれ示す。Ｅｎａｂｌｅ信号はモータへの出力のＯＮ／ＯＦＦを決定しており、例えばＬｏｗレベルで出力Ｄｉｓａｂｌｅ、Ｈｉｇｈレベルで出力Ｅｎａｂｌｅを示している。図９に示すように、波形のＨｉｇｈレベルＤｕｔｙが０％の時モータの最高出力トルクを１００％とした場合の０％、Ｄｕｔｙ５０％でトルク５０％、Ｄｕｔｙ１００％でトルク１００％を出力する。一方、Ｐｈａｓｅ信号はモータの回転方向を決定しており、例えばＬｏｗレベルで逆転、Ｈｉｇｈレベルで正転を示している。図１０に示すように、波形のＨｉｇｈレベルＤｕｔｙが５０％の時にモータは正転方向と逆転方向に同じ大きさのトルクを発生するために停止している。つまり、Ｄｕｔｙ５０％でトルク０％、Ｄｕｔｙ７５％(Ｄｕｔｙ２５％)で正転方向にトルク５０％(逆転方向にトルク５０)、Ｄｕｔｙ１００％(Ｄｕｔｙ０％)で正転方向にトルク１００％(逆転方向にトルク１００％)を発生する。
【０００８】
次に、図１１にシート送りモータにＤＣモータを使用した場合の制御フローチャートを示す。従来、ＤＣモータサーボの制御はＣＰＵを介してソフト演算で行っている。サーボに必要な情報はエンコーダ信号から得られ、このエンコーダ信号の処理はＡＳＩＣ等によりハード的に行っている。ソフトはサーボ周期、例えば１ｍｓ間隔毎にエンコーダ信号から得られる位置や速度情報を読み取りサーボ演算処理を行いＤＣモータ制御を行う。また、停止位置はＡＳＩＣ等のハードが検出して割込み信号をＣＰＵに送り、この割込みによりソフトは停止位置に達したことを知る。Ｓｔａｒｔ(ｓ５０１)後、割込みが発生(ｓ５０２)するとその割り込み内容がなんであるかの判定を行う(ｓ５０３)。判定結果が停止位置割込みでなければ、割込みの内容に対応した規定の割込み処理を実行する(ｓ５０４)。割り込みが停止位置割込みの場合には、停止時のＰＷＭ出力を設定および実行し(ｓ５０５)、その後に割り込みを解除する(ｓ５０６)。停止位を確認(ｓ５０７)して、位置がずれている場合には停止位置の補正(ｓ５０８)を行い、停止位置確認後に記録動作(ｓ５０９)を実行して終了(ｓ５１０)する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来制御では停止位置に達してから、割り込みの発生、割り込みの判定、停止時ＰＷＭ設定、そして実行と多くのステップを実行してやっと停止する。上記各ステップの実行中もシート送りモータは動き続けるため、結果として停止位置精度が低下するという問題が発生する場合があった。
【００１０】
また、割込み処理待ちの発生による停止ＰＷＭ実行時間のばらつきを回避するために、停止位置割り込みの優先順位を最も高くする必要があった。
【００１１】
そこで、本発明は、記録媒体を搬送するＤＣモータの停止動作制御を高速に処理し、かつ、停止位置精度が向上した記録装置および記録媒体搬送機構制御方法を提供することを第１の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、ＤＣモータの停止動作に関する割り込み処理の優先度に左右されない、設計の自由度の高い記録装置および記録媒体搬送機構制御方法を提供することを第２の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の記録装置は、搬送モータにより所定量搬送される記録媒体に対して記録を行う記録装置において、
ソフトによるサーボ演算結果に基づき、前記搬送モータへの出力制御を行うサーボ演算手段と、
エンコーダ信号のエッジをカウントすることにより前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段、前記記録媒体の停止位置を設定しておく停止位置設定レジスタ、停止時の前記搬送モータの出力を設定する停止時出力設定レジスタ、前記位置検出手段により検出された前記記録媒体の位置と前記停止位置設定レジスタとを比較する位置比較手段、および前記サーボ演算手段からの出力と前記停止時出力設定レジスタとの出力を選択的に切り替える搬送モータ出力切り替え手段とを有し、前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記搬送モータ出力切り替え手段による、前記サーボ演算手段の出力を無効にして前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする第１の処理と、前記位置比較手段による、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生する第２の処理とを略同時に行う搬送機構制御部とを有することを特徴とする。
【００１４】
上記の通り構成された本発明の記録装置は、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。また、サーボ演算手段が搬送モータの停止動作制御に関与しないため、当然ながら、サーボ演算手段への搬送モータの停止動作に関する割り込み処理の優先度を考慮する必要がない。
【００１５】
また、搬送モータ出力切り替え手段は、第１の処理後にサーボ演算手段から出力された、停止時出力設定レジスタの出力からサーボ演算手段の出力に切り替えるための搬送モータ出力切り替え信号を受信するまで、サーボ演算手段の出力を無効にし続けるものであってもよい。
【００１６】
また、本発明の記録装置は、搬送モータにより所定量搬送される記録媒体に対して記録を行う記録装置において、
ソフトによるサーボ演算結果に基づき、前記搬送モータへの出力制御を行うサーボ演算手段と、
エンコーダ信号のエッジをカウントすることにより前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段、前記記録媒体の停止位置を設定しておく停止位置設定レジスタ、停止時の前記搬送モータの出力を設定する停止時出力設定レジスタ、前記位置検出手段により検出された前記記録媒体の位置と前記停止位置設定レジスタとを比較する位置比較手段、および前記サーボ演算手段からの出力と前記停止時出力設定レジスタとの出力を選択的に切り替える搬送モータ出力切り替え手段とを有し、前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記位置比較手段が、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生し、前記搬送モータ出力切り替え手段が、前記自動停止割り込みが発生してから所定時間後に前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする搬送機構制御部とを有することを特徴とする。
【００１７】
上記の通り構成された本発明の記録装置も、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。
【００１８】
サーボ演算手段は、自動停止割り込みの有無を確認し、自動停止割り込みの発生が無い場合にのみサーボ演算結果を出力するものであってもよいし、搬送モータは、ＤＣモータであってもよい。
【００１９】
また、本発明の記録装置は、インクジェット記録装置であってもよく、特に、記録媒体を間欠搬送しつつインクジェットヘッドを搭載したキャリッジを往復走査して、画像を形成するシリアル式インクジェットプリンタであってもよい。
【００２０】
本発明の記録媒体搬送機構制御方法は、本発明の記録装置の記録媒体搬送機構制御方法であって、
前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記搬送モータ出力切り替え手段による、前記サーボ演算手段の出力を無効にして前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする第１の処理と、前記位置比較手段による、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生する第２の処理とを略同時に行うことを特徴とする。
【００２１】
上記の通りの本発明の記録媒体搬送機構制御方法は、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、本発明の記録装置の搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。
【００２２】
本発明の記録媒体搬送機構制御方法では、第１の処理後にサーボ演算手段から出力された、停止時出力設定レジスタの出力からサーボ演算手段の出力に切り替えるための搬送モータ出力切り替え信号を受信するまで、搬送モータ出力切り替え手段により、サーボ演算手段の出力を無効にし続けるものであってもよい。
【００２３】
本発明の記録媒体搬送機構制御方法は、本発明の記録装置の記録媒体搬送機構制御方法であって、
前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを前記位置比較手段により発生させ、前記自動停止割り込みが発生してから所定時間後に、前記搬送モータ出力切り替え手段が前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にすることを特徴とする。
【００２４】
上記の通りの本発明の記録媒体搬送機構制御方法も、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、本発明の記録装置の搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。
【００２５】
本発明の記録媒体搬送機構制御方法では、サーボ演算手段により、自動停止割り込みの有無を確認し、自動停止割り込みの発生が無い場合にのみサーボ演算結果を出力するものであってもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれら各実施形態に限定されるものではない。
（第１の実施形態）
図１に、本実施形態におけるインクジェット記録装置の一例の、記録媒体搬送部の概略構成図を示す。
【００２７】
記録媒体１は、記録領域に配置された記録媒体送りローラ２により支持され、ＤＣモータ１０２で駆動される記録媒体送りローラ２によって矢印α方向へ搬送される。ＤＣモータ１０２は、記録媒体送りローラ２に図示されていないロータリエンコーダを設置して、そこから得られるエンコーダ信号を基に制御される。記録媒体送りローラ２の前方にはこれと平行にシャフト４が設けられている。このシャフト４に沿ってキャリッジ５がキャリッジモータ６の出力によりベルト７を介して矢印β方向に往復される。シャフト４とキャリッジ５の間には摩擦等による機械的負荷を減らすため、グリース等の潤滑油が塗られている。キャリッジ５上に図示されていないリニアエンコーダを配置し、シャフト４と平行に図示されていないリニアエンコーダスケールを配置する。このリニアエンコーダから得られる信号を基にキャリッジモータ６の制御を行う。
【００２８】
記録ヘッド移動手段としてのキャリッジ５には、記録ヘッド８および記録インクが入っているタンク９が搭載されている。記録ヘッド８は、カラー画像用であり、キャリッジ５の走査方向に黒ヘッド８-ＢＫ、シアンヘッド８-Ｃ、マゼンタヘッド８-Ｍ、イエローヘッド８-Ｙのように配置されている。また、各色のタンク、ブラック（ＢＫ）９-ＢＫ、シアン（Ｃ）９-Ｃ、マゼンタ（Ｍ）９-Ｍ、イエロー（Ｙ）９-Ｙは、それぞれの色に対応したヘッドにインクを供給している。記録ヘッド８の前面、すなわち記録媒体１の記録面と所定間隔（例えば０．８ｍｍ）を隔て対向する面には複数（例えば４８個または６４個）のインク吐出口をキャリッジの走査方向と交差させる方向として縦一列に配置したインク吐出部が設けられている。
【００２９】
また、後述する記録装置の制御回路（ＣＰＵ）やこれに併設されたＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む制御部には、例えばインターフェースを介して外部のホスト機のコントローラから記録モードの情報や記録データを受信し、これに基づいて各種モータ等の駆動源などとともにヘッド駆動回路を介して各記録ヘッドを制御し、これによりインク等が吐出され、記録媒体１上に印刷が行われる。
【００３０】
次に、図２に本実施形態の記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するための制御ブロック図を示す。
【００３１】
本実施形態の記録媒体搬送機構の制御ブロックは、ソフトによるサーボ演算結果に基づき、ＤＣモータ１０２への出力制御を行うＣＰＵ(サーボ演算部)１０６と、エンコーダ信号１０３のエッジをカウントすることにより記録媒体１の位置を検出する位置検出部１０５、記録媒体１の停止位置を設定しておく停止位置設定レジスタ１０８、停止時のＤＣモータ１０２の出力を設定する停止時ＰＷＭ設定レジスタ１０９、位置検出部１０５により検出された記録媒体１の位置と停止位置設定レジスタ１０８とを比較する位置比較部１１５、およびＣＰＵ(サーボ演算部)１０６からの出力と停止時ＰＷＭ設定レジスタ１０９との出力を選択的に切り替えるＰＷＭ切り替え部１１１とを有するＡＳＩＣ１０４と、ＡＳＩＣ１０４のＰＷＭ切り替え部１１１から出力されたＰＷＭ信号１１３に基づいてＤＣモータ１０２を制御するモータドライバ１１３とを有する。
【００３２】
エンコーダ１０１はＤＣモータ１０２の動きに合わせてエンコーダ信号１０３を出力する。エンコーダ信号１０３はＡＳＩＣ１０４内の位置検出部１０５に送られ、位置検出部１０５は常に位置カウントを行っている。ＣＰＵ(サーボ演算部)１０６は、必要に応じてＡＳＩＣ１０４内のレジスタコントロール部１０７を介して選択的に各レジスタにデータの書き込みや読み出しを行う。ＣＰＵ(サーボ演算部)１０６は、ＤＣモータ１０２の駆動開始前に停止位置設定レジスタ１０８に停止位置、停止時ＰＷＭ設定レジスタ１０９に停止時のＰＷＭ値を設定する。ＣＰＵ(サーボ演算部)１０６は、位置検出部１０５から位置情報をサーボ周期毎に読み出す。読み出した情報を基に演算を行い、その結果得られたＰＷＭ値をサーボＰＷＭ設定レジスタ１１０に設定する。サーボＰＷＭ設定レジスタ１１０に設定されたＰＷＭ値に従って、ＰＷＭ切り替え部１１１はＰＷＭ信号を生成する。生成されたＰＷＭ信号１１２はＤＣモータドライバ１１３に送られ、ＰＷＭ信号１１２に従ったモータ出力をＤＣモータ１０２に出力し、ＤＣモータ１０２は駆動される。ＤＣモータ１０２が駆動して停止位置に達すると、位置検出部１０５でカウントされた位置情報１１４と停止位置設定レジスタ１０８の値とを比較していた位置比較部１１５が停止位置に到達したことを検出する。位置比較部１１５は、停止位置に達したことを検出すると同時にＰＷＭ切り替え部１１１に自動停止信号１１６、ＣＰＵ(サーボ演算部)１０６に自動停止割込み信号１１７を送る。自動停止信号１１６が入力されたＰＷＭ切り替え部１１１は、直ちに停止時ＰＷＭ設定レジスタに従ったＰＷＭ信号１１２を出力すると同時にサーボＰＷＭ設定レジスタ１１０の受け付けを禁止する。これにより、ＤＣモータドライバ１１３は停止状態のＰＷＭ信号１１２に従った出力をＤＣモータ１０２に送り、ＤＣモータ１０２は停止する。また、自動停止割込み信号１１７を受信したＣＰＵ(サーボ演算部)１０６はＤＣモータが停止モードに移行したことを検知し、位置検出部１０５から位置情報を読み出し停止位置の確認後に記録動作の実行する。
【００３３】
次に、図３に、本実施形態における記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのタイミングチャートを示す。
【００３４】
エンコーダ検出位置６０１はエンコーダ信号１０３に従ってカウント値をＵＰ／ＤＯＷＮして記録媒体１の位置検出を行っている。ＤＣモータ駆動前に停止位置設定レジスタ６０２に停止位置(６)、停止時ＰＷＭ値設定レジスタ６０３に停止時のＰＷＭ値(α)を設定する。ＤＣモータ駆動時のモータ出力ＰＷＭ値設定レジスタ６０４には、ＣＰＵ（サーボ演算部）１０６により設定されたＰＷＭ値(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・)が設定され、この値に従ってＤＣモータ制御用のＰＷＭ信号は生成される。エンコーダ検出位置６０１が停止位置設定レジスタ６０２の値と一致すると同時に自動停止信号６０５を停止ＰＷＭ出力(Ｌｏｗ)、自動停止割込み信号６０６を自動停止動作発生(Ｌｏｗ)にする。自動停止信号６０５が停止ＰＷＭ出力(Ｌｏｗ)になるとモータ出力ＰＷＭ値設定レジスタ６０４には自動的に停止時ＰＷＭ値設定レジスタ６０３内の停止時のＰＷＭ値(α)が入力され、この値に従ったＰＷＭ出力が生成される。また、自動停止信号６０５がＬｏｗの間にサーボ演算部によりＰＷＭ値が設定されてもその設定値は無視され、停止時ＰＷＭ設定レジスタ６０３の値が有効になり続ける。その後、記録終了検出信号６０７が発生されると、自動停止信号６０５はサーボＰＷＭ出力(Ｈｉｇｈ)に変化し、通常のサーボによるＤＣモータ駆動に戻る。なお、記録終了検出信号６０７は、記録ヘッド８による記録が終了した時点でも発生するが、それ以外に、自動停止信号６０５を停止ＰＷＭ出力(Ｌｏｗ)からサーボＰＷＭ出力(Ｈｉｇｈ)に変更する必要がある場合にも出力される信号であってもよい。
【００３５】
次に、図４に、本実施形態における記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのフローチャートを示す。
【００３６】
Ｓｔａｒｔ(ｓ７０１)後、割込みが発生(ｓ７０２)するとその割り込み内容がなんであるかの判定を行う(ｓ７０３)。判定結果が自動停止割込みでなければ、割込みの内容に対応した規定の割込み処理を実行する(ｓ７０４)。割り込みが自動停止割込みの場合には、割り込みを解除する(ｓ７０５)。その後、停止位を確認(ｓ７０６)して、位置がずれている場合には停止位置の補正(ｓ７０７)を行い、停止位置確認後に記録動作(ｓ７０８)を実行して終了(ｓ７０９)する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の記録媒体送り機構制御方法によれば、ＤＣモータの停止動作に関する制御をＣＰＵのサーボ演算部で行わずＡＳＩＣ内で処理するため、処理速度が上がり、停止位置に達すると同時に停止モードへの移行でき、かつ、停止位置精度を向上させることができた。
【００３８】
また、上述した本実施形態の記録媒体送り機構制御方法によれば、ＤＣモータの停止動作に関する割り込み処理の優先度を最も高くする必要もないため、設計における自由度を高くすることができる。
（第２の実施形態）
次に、図５に本実施形態の記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するための制御ブロック図を示す。
【００３９】
ここで、第１の実施形態と本実施形態の制御の相違について概略を説明する。
【００４０】
第１の実施形態の場合、ＰＷＭ切り替え部１１１に自動停止信号１１６が入力されることで、サーボＰＷＭ設定レジスタ１１０の受け付けを禁止する。また、同時に停止時ＰＷＭ設定レジスタに従ったＰＷＭ信号１１２をＤＣモータドライバ１１３に出力する。すなわち、ＰＷＭ切り替え部１１１からの信号によりＤＣモータ１０２が停止させられると、ＣＰＵ（サーボ演算部）１０６から、たとえ動作命令が出力したとしても、ＰＷＭ切り替え部１１１がサーボＰＷＭ設定レジスタ１１０を受け付けないため、動作命令がＰＷＭ信号１１２としてＰＷＭ切り替え部１１１からＤＣモータドライバ１１３に出力されることがない。このため、ＤＣモータ１０２は停止状態を保持することとなる。
【００４１】
一方、本実施形態の場合、ＣＰＵ（サーボ演算部）８０６に自動停止割込みを充分に認識させる時間を持たせる処理を行うため、ＤＣモータ８０２停止後においてＣＰＵ（サーボ演算部）８０６からＤＣモータ８０２を作動させる信号を出力するといったことがないようにしたものである。
【００４２】
以下に本実施形態の詳細に関して説明するが、本実施形態のインクジェット記録装置は、以下に説明する記録媒体送り機構制御方法が第１の実施形態と異なる以外、その構成は図１に示したインクジェット記録装置と同様であるため、詳細の説明は省略する。ただし、以下の説明では、図１に示したＤＣモータ１０２をＤＣモータ８０２と符号を変えて説明する。
【００４３】
エンコーダ８０１、ＤＣモータ８０２、エンコーダ信号８０３、ＡＳＩＣ８０４、位置検出部８０５、ＣＰＵ(サーボ演算部)８０６、レジスタコントロール部８０７、停止位置設定レジスタ８０８、停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９、サーボＰＷＭ設定レジスタ８１０、に関する通常時の動作に関しては、図１と同様なので省略する。但し、停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９に設定された停止時のＰＷＭ値は、位置比較部８１５から停止位置到達信号８１６が送られてくるまでＰＷＭ切り替え部８１１には送られない。
【００４４】
ＰＷＭ切り替え部８１１は、サーボＰＷＭ設定レジスタ８１０に設定されたＰＷＭ値に従ってＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ切り替え部８１１は停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９またはサーボＰＷＭ設定レジスタ８１０の内、最後に送られてきた値に従ってＰＷＭ信号８１２を生成する。生成されたＰＷＭ信号８１２はＤＣモータドライバ８１３に送られ、ＰＷＭ信号８１２に従ったモータ出力をＤＣモータ８０２に出力し、ＤＣモータ８０２は駆動される。
【００４５】
ＤＣモータ８０２が駆動して停止位置に達すると、位置検出部８０５でカウントされた位置情報８１４と停止位置設定レジスタ８０８の値を比較していた位置比較部８１５が停止位置に到達したことを検出する。位置比較部８１５は、停止位置に達したことを検出すると同時にＣＰＵ(サーボ演算部)８０６に自動停止割込み信号８１７を送る。その後、ＣＰＵ（サーボ演算部）８０６が上記自動停止割込みを充分に認識してサーボ出力を停止できる所定の時間経過後に停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９に停止位置到達信号８１６を送る。停止位置到達信号８１６が入力された停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９はＰＷＭ切り替え部８１１に停止時ＰＷＭ値を転送する。ＰＷＭ切り替え部８１１は、直ちに停止時ＰＷＭ値に従ったＰＷＭ信号８１２を出力する。これにより、ＤＣモータドライバ８１３は停止状態のＰＷＭ信号８１２に従った出力をＤＣモータ８０２に送り、ＤＣモータ８０２は停止する。また、自動停止割込み信号８１７を受信したＣＰＵ(サーボ演算部)８０６はＤＣモータが停止モードに移行したことを検知し、位置検出部８０５から位置情報を読み出し停止位置の確認後に記録動作の実行する。
【００４６】
次に、図６に、本実施形態における記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのタイミングチャートを示す。
【００４７】
エンコーダ検出位置９０１はエンコーダ信号に従ってカウント値をＵＰ／ＤＯＷＮして位置の検出を行っている。ＤＣモータ駆動前に停止位置設定レジスタ９０２に停止位置(６)、停止時ＰＷＭ値設定レジスタ９０３に停止時のＰＷＭ値(α)を設定する。ＤＣモータ駆動時のモータ出力ＰＷＭ値設定レジスタ９０４には、サーボ演算部により設定されたＰＷＭ値(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・)が設定され、この値に従ってＤＣモータ制御用のＰＷＭ信号は生成される。エンコーダ検出位置９０１が停止位置設定レジスタ９０２の値と一致すると自動停止割込み信号９０５を自動停止動作発生(Ｌｏｗ)にする。その後、サーボ演算部が自動停止割込み信号９０５の変化を充分に認識してサーボ出力を停止できる所定の時間 ｄ 経過後に停止位置到達信号９０６(Ｏｎｅ Ｓｈｏｔ)を発生する。停止位置到達信号９０６(Ｏｎｅ Ｓｈｏｔ)が発生すると停止時ＰＷＭ設定レジスタ９０３内の情報(α)にモータ出力ＰＷＭ値設定レジスタ９０４が書き換えられ、この値に従ったＰＷＭ出力が生成される。
【００４８】
次に、図７に、本実施形態における記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのフローチャートを示す。
【００４９】
Ｓｔａｒｔ(ｓ１００１)後、割込みが発生(ｓ１００２)するとその割り込み内容がなんであるかの判定を行う(ｓ１００３)。判定結果が停止位置割込みでなければ、割込みの内容に対応した規定の割込み処理を実行する(ｓ１００４)。割り込みが自動停止割込みの場合には、サーボ出力を停止(Ｓ１００５)後に割り込みを解除する(ｓ１００６)。その後、停止位を確認(ｓ１００７)して、位置がずれている場合には停止位置の補正(ｓ１００８)を行い、停止位置確認後に記録動作(ｓ１００９)を実行して終了(ｓ１０１０)する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の記録媒体送り機構制御方法によれば、第１の実施形態と同様に、ＤＣモータの停止動作に関する制御をＣＰＵのサーボ演算部で行わずＡＳＩＣ内で処理するため、処理速度が上がり、停止位置に達すると同時に停止モードへの移行でき、かつ、停止位置精度を向上させることができた。
【００５１】
また、上述した本実施形態の記録媒体送り機構制御方法によれば、ＤＣモータの停止動作に関する割り込み処理の優先度を最も高くする必要もないため、設計における自由度を高くすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。
【００５３】
また、サーボ演算手段が搬送モータの停止動作制御に関与しないため、当然ながら、サーボ演算手段への搬送モータの停止動作に関する割り込み処理の優先度を考慮する必要がないため、設計の自由度を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における、インクジェット記録装置の記録媒体搬送部の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するための制御ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するための制御ブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来のインクジェット記録装置の一例の記録媒体搬送部の概略構成図である。
【図９】Ｅｎａｂｌｅ信号によるＰＷＭ制御波形の一例を説明するグラフである。
【図１０】Ｐｈａｓｅ信号によるＰＷＭ制御波形の一例を説明するグラフである。
【図１１】従来の記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 記録媒体
２ 記録媒体送りローラ
４ シャフト
５ キャリッジ
６ キャリッジモータ
７ ベルト
８ 記録ヘッド
９ タンク
１０１、８０１ エンコーダ
１０２、８０２ ＤＣモータ
１０６、８０６ ＣＰＵ
１０８、８０８ 停止位置設定レジスタ
１０９、８０９ 停止時ＰＷＭ設定レジスタ
１１０、８１０ サーボＰＷＭ設定レジスタ
１１１、８１１ ＰＷＭ切り替え部
１１５、８１５ 位置比較部
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドを装着したキャリッジが記録媒体上を往復駆動して記録を行い、キャリッジの駆動毎に記録媒体をＤＣモータにより所定量送るシリアル記録装置の記録媒体送り機構の制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、ＦＡＸ、複写装置に装着して画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板(ＯＨＰ等)の被記録媒体に画像(文字や記号を含む)の記録を行う手段としてインクジェット記録装置は広く利用されている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置の一例の、記録媒体搬送部の概略構成図を図８に示す。
【０００４】
記録媒体２０１は、記録領域に配置された記録媒体送りローラ２０２により支持され、シート送りモータ２０３で駆動される記録媒体送りローラ２０２によって矢印α方向へ搬送される。シート送りモータ２０３にはステッピングモータやＤＣモータが使用されるが、静粛性等の理由により最近ではＤＣモータが多く利用されている。この場合、記録媒体送りローラ２０２に図示されていないロータリエンコーダを設置して、そこから得られるエンコーダ信号を基にシート送りモータ２０３の制御を行う。記録媒体送りローラ２０２の前方にはこれと平行にシャフト２０４が設けられている。このシャフト２０４に沿ってキャリッジ２０５がキャリッジモータ２０６の出力によりベルト２０７を介して矢印β方向に往復される。シャフト２０４とキャリッジ２０５の間には摩擦等による機械的負荷を減らすため、グリース等の潤滑油が塗られている。キャリッジモータ２０６もシート送りモータ２０３と同様にステッピングモータやＤＣモータが使用されるが、やはり静粛性等の理由により最近ではＤＣモータが多く利用されている。この場合、キャリッジ２０５上に図示されていないリニアエンコーダを配置し、シャフト２０４と平行に図示されていないリニアエンコーダスケールを配置する。このリニアエンコーダから得られる信号を基にキャリッジモータ２０６の制御を行う。
【０００５】
記録ヘッド移動手段としてのキャリッジ２０５には、記録ヘッド２０８および記録インクが入っているタンク２０９が搭載されている。図８に示す記録ヘッド２０８は、カラー画像用であり、キャリッジ２０５の走査方向に黒ヘッド２０８-ＢＫ、シアンヘッド２０８-Ｃ、マゼンタヘッド２０８-Ｍ、イエローヘッド２０８-Ｙのように配置されている。また、各色のタンク、ブラック（ＢＫ）２０９-ＢＫ、シアン（Ｃ）２０９-Ｃ、マゼンタ（Ｍ）２０９-Ｍ、イエロー（Ｙ）２０９-Ｙは、それぞれの色に対応したヘッドにインクを供給している。記録ヘッド２０８の前面、すなわち記録媒体２０１の記録面と所定間隔（例えば０．８ｍｍ）を隔て対向する面には複数（例えば４８個または６４個）のインク吐出口をキャリッジの走査方向と交差させる方向として縦一列に配置したインク吐出部が設けられている。
【０００６】
また、図示されていない記録装置の制御回路（ＣＰＵ）やこれに併設されたＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む制御部には、例えばインターフェースを介して外部のホスト機のコントローラから記録モードの情報や記録データを受信し、これに基づいて各種モータ等の駆動源などとともにヘッド駆動回路を介して各記録ヘッドを制御し、これによりインク等が吐出され、記録媒体２０１上に印刷が行われる。
【０００７】
キャリッジモータおよびシート送りモータにＤＣモータを使用した場合のモータトルク制御方法としては、モータドライバ出力のＯＮ／ＯＦＦを制御するＥｎａｂｌｅ信号や回転方向を制御するＰｈａｓｅ信号をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する方法が知られている。Ｅｎａｂｌｅ信号のＰＷＭ制御時のモータ供給トルクと制御波形Ｄｕｔｙの関係を図９に、また、Ｐｈａｓｅ信号のＰＷＭ制御時のモータ供給トルクと制御波形Ｄｕｔｙの関係を図１０にそれぞれ示す。Ｅｎａｂｌｅ信号はモータへの出力のＯＮ／ＯＦＦを決定しており、例えばＬｏｗレベルで出力Ｄｉｓａｂｌｅ、Ｈｉｇｈレベルで出力Ｅｎａｂｌｅを示している。図９に示すように、波形のＨｉｇｈレベルＤｕｔｙが０％の時モータの最高出力トルクを１００％とした場合の０％、Ｄｕｔｙ５０％でトルク５０％、Ｄｕｔｙ１００％でトルク１００％を出力する。一方、Ｐｈａｓｅ信号はモータの回転方向を決定しており、例えばＬｏｗレベルで逆転、Ｈｉｇｈレベルで正転を示している。図１０に示すように、波形のＨｉｇｈレベルＤｕｔｙが５０％の時にモータは正転方向と逆転方向に同じ大きさのトルクを発生するために停止している。つまり、Ｄｕｔｙ５０％でトルク０％、Ｄｕｔｙ７５％(Ｄｕｔｙ２５％)で正転方向にトルク５０％(逆転方向にトルク５０)、Ｄｕｔｙ１００％(Ｄｕｔｙ０％)で正転方向にトルク１００％(逆転方向にトルク１００％)を発生する。
【０００８】
次に、図１１にシート送りモータにＤＣモータを使用した場合の制御フローチャートを示す。従来、ＤＣモータサーボの制御はＣＰＵを介してソフト演算で行っている。サーボに必要な情報はエンコーダ信号から得られ、このエンコーダ信号の処理はＡＳＩＣ等によりハード的に行っている。ソフトはサーボ周期、例えば１ｍｓ間隔毎にエンコーダ信号から得られる位置や速度情報を読み取りサーボ演算処理を行いＤＣモータ制御を行う。また、停止位置はＡＳＩＣ等のハードが検出して割込み信号をＣＰＵに送り、この割込みによりソフトは停止位置に達したことを知る。Ｓｔａｒｔ(ｓ５０１)後、割込みが発生(ｓ５０２)するとその割り込み内容がなんであるかの判定を行う(ｓ５０３)。判定結果が停止位置割込みでなければ、割込みの内容に対応した規定の割込み処理を実行する(ｓ５０４)。割り込みが停止位置割込みの場合には、停止時のＰＷＭ出力を設定および実行し(ｓ５０５)、その後に割り込みを解除する(ｓ５０６)。停止位を確認(ｓ５０７)して、位置がずれている場合には停止位置の補正(ｓ５０８)を行い、停止位置確認後に記録動作(ｓ５０９)を実行して終了(ｓ５１０)する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来制御では停止位置に達してから、割り込みの発生、割り込みの判定、停止時ＰＷＭ設定、そして実行と多くのステップを実行してやっと停止する。上記各ステップの実行中もシート送りモータは動き続けるため、結果として停止位置精度が低下するという問題が発生する場合があった。
【００１０】
また、割込み処理待ちの発生による停止ＰＷＭ実行時間のばらつきを回避するために、停止位置割り込みの優先順位を最も高くする必要があった。
【００１１】
そこで、本発明は、記録媒体を搬送するＤＣモータの停止動作制御を高速に処理し、かつ、停止位置精度が向上した記録装置および記録媒体搬送機構制御方法を提供することを第１の目的とする。
【００１２】
また、本発明は、ＤＣモータの停止動作に関する割り込み処理の優先度に左右されない、設計の自由度の高い記録装置および記録媒体搬送機構制御方法を提供することを第２の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の記録装置は、搬送モータにより所定量搬送される記録媒体に対して記録を行う記録装置において、
ソフトによるサーボ演算結果に基づき、前記搬送モータへの出力制御を行うサーボ演算手段と、
エンコーダ信号のエッジをカウントすることにより前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段、前記記録媒体の停止位置を設定しておく停止位置設定レジスタ、停止時の前記搬送モータの出力を設定する停止時出力設定レジスタ、前記位置検出手段により検出された前記記録媒体の位置と前記停止位置設定レジスタとを比較する位置比較手段、および前記サーボ演算手段からの出力と前記停止時出力設定レジスタとの出力を選択的に切り替える搬送モータ出力切り替え手段とを有し、前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記搬送モータ出力切り替え手段による、前記サーボ演算手段の出力を無効にして前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする第１の処理と、前記位置比較手段による、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生する第２の処理とを略同時に行う搬送機構制御部とを有することを特徴とする。
【００１４】
上記の通り構成された本発明の記録装置は、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。また、サーボ演算手段が搬送モータの停止動作制御に関与しないため、当然ながら、サーボ演算手段への搬送モータの停止動作に関する割り込み処理の優先度を考慮する必要がない。
【００１５】
また、搬送モータ出力切り替え手段は、第１の処理後にサーボ演算手段から出力された、停止時出力設定レジスタの出力からサーボ演算手段の出力に切り替えるための搬送モータ出力切り替え信号を受信するまで、サーボ演算手段の出力を無効にし続けるものであってもよい。
【００１６】
また、本発明の記録装置は、搬送モータにより所定量搬送される記録媒体に対して記録を行う記録装置において、
ソフトによるサーボ演算結果に基づき、前記搬送モータへの出力制御を行うサーボ演算手段と、
エンコーダ信号のエッジをカウントすることにより前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段、前記記録媒体の停止位置を設定しておく停止位置設定レジスタ、停止時の前記搬送モータの出力を設定する停止時出力設定レジスタ、前記位置検出手段により検出された前記記録媒体の位置と前記停止位置設定レジスタとを比較する位置比較手段、および前記サーボ演算手段からの出力と前記停止時出力設定レジスタとの出力を選択的に切り替える搬送モータ出力切り替え手段とを有し、前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記位置比較手段が、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生し、前記搬送モータ出力切り替え手段が、前記自動停止割り込みが発生してから所定時間後に前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする搬送機構制御部とを有することを特徴とする。
【００１７】
上記の通り構成された本発明の記録装置も、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。
【００１８】
サーボ演算手段は、自動停止割り込みの有無を確認し、自動停止割り込みの発生が無い場合にのみサーボ演算結果を出力するものであってもよいし、搬送モータは、ＤＣモータであってもよい。
【００１９】
また、本発明の記録装置は、インクジェット記録装置であってもよく、特に、記録媒体を間欠搬送しつつインクジェットヘッドを搭載したキャリッジを往復走査して、画像を形成するシリアル式インクジェットプリンタであってもよい。
【００２０】
本発明の記録媒体搬送機構制御方法は、本発明の記録装置の記録媒体搬送機構制御方法であって、
前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記搬送モータ出力切り替え手段による、前記サーボ演算手段の出力を無効にして前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする第１の処理と、前記位置比較手段による、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生する第２の処理とを略同時に行うことを特徴とする。
【００２１】
上記の通りの本発明の記録媒体搬送機構制御方法は、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、本発明の記録装置の搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。
【００２２】
本発明の記録媒体搬送機構制御方法では、第１の処理後にサーボ演算手段から出力された、停止時出力設定レジスタの出力からサーボ演算手段の出力に切り替えるための搬送モータ出力切り替え信号を受信するまで、搬送モータ出力切り替え手段により、サーボ演算手段の出力を無効にし続けるものであってもよい。
【００２３】
本発明の記録媒体搬送機構制御方法は、本発明の記録装置の記録媒体搬送機構制御方法であって、
前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを前記位置比較手段により発生させ、前記自動停止割り込みが発生してから所定時間後に、前記搬送モータ出力切り替え手段が前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にすることを特徴とする。
【００２４】
上記の通りの本発明の記録媒体搬送機構制御方法も、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、本発明の記録装置の搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。
【００２５】
本発明の記録媒体搬送機構制御方法では、サーボ演算手段により、自動停止割り込みの有無を確認し、自動停止割り込みの発生が無い場合にのみサーボ演算結果を出力するものであってもよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明するが、本発明はこれら各実施形態に限定されるものではない。
（第１の実施形態）
図１に、本実施形態におけるインクジェット記録装置の一例の、記録媒体搬送部の概略構成図を示す。
【００２７】
記録媒体１は、記録領域に配置された記録媒体送りローラ２により支持され、ＤＣモータ１０２で駆動される記録媒体送りローラ２によって矢印α方向へ搬送される。ＤＣモータ１０２は、記録媒体送りローラ２に図示されていないロータリエンコーダを設置して、そこから得られるエンコーダ信号を基に制御される。記録媒体送りローラ２の前方にはこれと平行にシャフト４が設けられている。このシャフト４に沿ってキャリッジ５がキャリッジモータ６の出力によりベルト７を介して矢印β方向に往復される。シャフト４とキャリッジ５の間には摩擦等による機械的負荷を減らすため、グリース等の潤滑油が塗られている。キャリッジ５上に図示されていないリニアエンコーダを配置し、シャフト４と平行に図示されていないリニアエンコーダスケールを配置する。このリニアエンコーダから得られる信号を基にキャリッジモータ６の制御を行う。
【００２８】
記録ヘッド移動手段としてのキャリッジ５には、記録ヘッド８および記録インクが入っているタンク９が搭載されている。記録ヘッド８は、カラー画像用であり、キャリッジ５の走査方向に黒ヘッド８-ＢＫ、シアンヘッド８-Ｃ、マゼンタヘッド８-Ｍ、イエローヘッド８-Ｙのように配置されている。また、各色のタンク、ブラック（ＢＫ）９-ＢＫ、シアン（Ｃ）９-Ｃ、マゼンタ（Ｍ）９-Ｍ、イエロー（Ｙ）９-Ｙは、それぞれの色に対応したヘッドにインクを供給している。記録ヘッド８の前面、すなわち記録媒体１の記録面と所定間隔（例えば０．８ｍｍ）を隔て対向する面には複数（例えば４８個または６４個）のインク吐出口をキャリッジの走査方向と交差させる方向として縦一列に配置したインク吐出部が設けられている。
【００２９】
また、後述する記録装置の制御回路（ＣＰＵ）やこれに併設されたＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む制御部には、例えばインターフェースを介して外部のホスト機のコントローラから記録モードの情報や記録データを受信し、これに基づいて各種モータ等の駆動源などとともにヘッド駆動回路を介して各記録ヘッドを制御し、これによりインク等が吐出され、記録媒体１上に印刷が行われる。
【００３０】
次に、図２に本実施形態の記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するための制御ブロック図を示す。
【００３１】
本実施形態の記録媒体搬送機構の制御ブロックは、ソフトによるサーボ演算結果に基づき、ＤＣモータ１０２への出力制御を行うＣＰＵ(サーボ演算部)１０６と、エンコーダ信号１０３のエッジをカウントすることにより記録媒体１の位置を検出する位置検出部１０５、記録媒体１の停止位置を設定しておく停止位置設定レジスタ１０８、停止時のＤＣモータ１０２の出力を設定する停止時ＰＷＭ設定レジスタ１０９、位置検出部１０５により検出された記録媒体１の位置と停止位置設定レジスタ１０８とを比較する位置比較部１１５、およびＣＰＵ(サーボ演算部)１０６からの出力と停止時ＰＷＭ設定レジスタ１０９との出力を選択的に切り替えるＰＷＭ切り替え部１１１とを有するＡＳＩＣ１０４と、ＡＳＩＣ１０４のＰＷＭ切り替え部１１１から出力されたＰＷＭ信号１１３に基づいてＤＣモータ１０２を制御するモータドライバ１１３とを有する。
【００３２】
エンコーダ１０１はＤＣモータ１０２の動きに合わせてエンコーダ信号１０３を出力する。エンコーダ信号１０３はＡＳＩＣ１０４内の位置検出部１０５に送られ、位置検出部１０５は常に位置カウントを行っている。ＣＰＵ(サーボ演算部)１０６は、必要に応じてＡＳＩＣ１０４内のレジスタコントロール部１０７を介して選択的に各レジスタにデータの書き込みや読み出しを行う。ＣＰＵ(サーボ演算部)１０６は、ＤＣモータ１０２の駆動開始前に停止位置設定レジスタ１０８に停止位置、停止時ＰＷＭ設定レジスタ１０９に停止時のＰＷＭ値を設定する。ＣＰＵ(サーボ演算部)１０６は、位置検出部１０５から位置情報をサーボ周期毎に読み出す。読み出した情報を基に演算を行い、その結果得られたＰＷＭ値をサーボＰＷＭ設定レジスタ１１０に設定する。サーボＰＷＭ設定レジスタ１１０に設定されたＰＷＭ値に従って、ＰＷＭ切り替え部１１１はＰＷＭ信号を生成する。生成されたＰＷＭ信号１１２はＤＣモータドライバ１１３に送られ、ＰＷＭ信号１１２に従ったモータ出力をＤＣモータ１０２に出力し、ＤＣモータ１０２は駆動される。ＤＣモータ１０２が駆動して停止位置に達すると、位置検出部１０５でカウントされた位置情報１１４と停止位置設定レジスタ１０８の値とを比較していた位置比較部１１５が停止位置に到達したことを検出する。位置比較部１１５は、停止位置に達したことを検出すると同時にＰＷＭ切り替え部１１１に自動停止信号１１６、ＣＰＵ(サーボ演算部)１０６に自動停止割込み信号１１７を送る。自動停止信号１１６が入力されたＰＷＭ切り替え部１１１は、直ちに停止時ＰＷＭ設定レジスタに従ったＰＷＭ信号１１２を出力すると同時にサーボＰＷＭ設定レジスタ１１０の受け付けを禁止する。これにより、ＤＣモータドライバ１１３は停止状態のＰＷＭ信号１１２に従った出力をＤＣモータ１０２に送り、ＤＣモータ１０２は停止する。また、自動停止割込み信号１１７を受信したＣＰＵ(サーボ演算部)１０６はＤＣモータが停止モードに移行したことを検知し、位置検出部１０５から位置情報を読み出し停止位置の確認後に記録動作の実行する。
【００３３】
次に、図３に、本実施形態における記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのタイミングチャートを示す。
【００３４】
エンコーダ検出位置６０１はエンコーダ信号１０３に従ってカウント値をＵＰ／ＤＯＷＮして記録媒体１の位置検出を行っている。ＤＣモータ駆動前に停止位置設定レジスタ６０２に停止位置(６)、停止時ＰＷＭ値設定レジスタ６０３に停止時のＰＷＭ値(α)を設定する。ＤＣモータ駆動時のモータ出力ＰＷＭ値設定レジスタ６０４には、ＣＰＵ（サーボ演算部）１０６により設定されたＰＷＭ値(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・)が設定され、この値に従ってＤＣモータ制御用のＰＷＭ信号は生成される。エンコーダ検出位置６０１が停止位置設定レジスタ６０２の値と一致すると同時に自動停止信号６０５を停止ＰＷＭ出力(Ｌｏｗ)、自動停止割込み信号６０６を自動停止動作発生(Ｌｏｗ)にする。自動停止信号６０５が停止ＰＷＭ出力(Ｌｏｗ)になるとモータ出力ＰＷＭ値設定レジスタ６０４には自動的に停止時ＰＷＭ値設定レジスタ６０３内の停止時のＰＷＭ値(α)が入力され、この値に従ったＰＷＭ出力が生成される。また、自動停止信号６０５がＬｏｗの間にサーボ演算部によりＰＷＭ値が設定されてもその設定値は無視され、停止時ＰＷＭ設定レジスタ６０３の値が有効になり続ける。その後、記録終了検出信号６０７が発生されると、自動停止信号６０５はサーボＰＷＭ出力(Ｈｉｇｈ)に変化し、通常のサーボによるＤＣモータ駆動に戻る。なお、記録終了検出信号６０７は、記録ヘッド８による記録が終了した時点でも発生するが、それ以外に、自動停止信号６０５を停止ＰＷＭ出力(Ｌｏｗ)からサーボＰＷＭ出力(Ｈｉｇｈ)に変更する必要がある場合にも出力される信号であってもよい。
【００３５】
次に、図４に、本実施形態における記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのフローチャートを示す。
【００３６】
Ｓｔａｒｔ(ｓ７０１)後、割込みが発生(ｓ７０２)するとその割り込み内容がなんであるかの判定を行う(ｓ７０３)。判定結果が自動停止割込みでなければ、割込みの内容に対応した規定の割込み処理を実行する(ｓ７０４)。割り込みが自動停止割込みの場合には、割り込みを解除する(ｓ７０５)。その後、停止位を確認(ｓ７０６)して、位置がずれている場合には停止位置の補正(ｓ７０７)を行い、停止位置確認後に記録動作(ｓ７０８)を実行して終了(ｓ７０９)する。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の記録媒体送り機構制御方法によれば、ＤＣモータの停止動作に関する制御をＣＰＵのサーボ演算部で行わずＡＳＩＣ内で処理するため、処理速度が上がり、停止位置に達すると同時に停止モードへの移行でき、かつ、停止位置精度を向上させることができた。
【００３８】
また、上述した本実施形態の記録媒体送り機構制御方法によれば、ＤＣモータの停止動作に関する割り込み処理の優先度を最も高くする必要もないため、設計における自由度を高くすることができる。
（第２の実施形態）
次に、図５に本実施形態の記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するための制御ブロック図を示す。
【００３９】
ここで、第１の実施形態と本実施形態の制御の相違について概略を説明する。
【００４０】
第１の実施形態の場合、ＰＷＭ切り替え部１１１に自動停止信号１１６が入力されることで、サーボＰＷＭ設定レジスタ１１０の受け付けを禁止する。また、同時に停止時ＰＷＭ設定レジスタに従ったＰＷＭ信号１１２をＤＣモータドライバ１１３に出力する。すなわち、ＰＷＭ切り替え部１１１からの信号によりＤＣモータ１０２が停止させられると、ＣＰＵ（サーボ演算部）１０６から、たとえ動作命令が出力したとしても、ＰＷＭ切り替え部１１１がサーボＰＷＭ設定レジスタ１１０を受け付けないため、動作命令がＰＷＭ信号１１２としてＰＷＭ切り替え部１１１からＤＣモータドライバ１１３に出力されることがない。このため、ＤＣモータ１０２は停止状態を保持することとなる。
【００４１】
一方、本実施形態の場合、ＣＰＵ（サーボ演算部）８０６に自動停止割込みを充分に認識させる時間を持たせる処理を行うため、ＤＣモータ８０２停止後においてＣＰＵ（サーボ演算部）８０６からＤＣモータ８０２を作動させる信号を出力するといったことがないようにしたものである。
【００４２】
以下に本実施形態の詳細に関して説明するが、本実施形態のインクジェット記録装置は、以下に説明する記録媒体送り機構制御方法が第１の実施形態と異なる以外、その構成は図１に示したインクジェット記録装置と同様であるため、詳細の説明は省略する。ただし、以下の説明では、図１に示したＤＣモータ１０２をＤＣモータ８０２と符号を変えて説明する。
【００４３】
エンコーダ８０１、ＤＣモータ８０２、エンコーダ信号８０３、ＡＳＩＣ８０４、位置検出部８０５、ＣＰＵ(サーボ演算部)８０６、レジスタコントロール部８０７、停止位置設定レジスタ８０８、停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９、サーボＰＷＭ設定レジスタ８１０、に関する通常時の動作に関しては、図１と同様なので省略する。但し、停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９に設定された停止時のＰＷＭ値は、位置比較部８１５から停止位置到達信号８１６が送られてくるまでＰＷＭ切り替え部８１１には送られない。
【００４４】
ＰＷＭ切り替え部８１１は、サーボＰＷＭ設定レジスタ８１０に設定されたＰＷＭ値に従ってＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ切り替え部８１１は停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９またはサーボＰＷＭ設定レジスタ８１０の内、最後に送られてきた値に従ってＰＷＭ信号８１２を生成する。生成されたＰＷＭ信号８１２はＤＣモータドライバ８１３に送られ、ＰＷＭ信号８１２に従ったモータ出力をＤＣモータ８０２に出力し、ＤＣモータ８０２は駆動される。
【００４５】
ＤＣモータ８０２が駆動して停止位置に達すると、位置検出部８０５でカウントされた位置情報８１４と停止位置設定レジスタ８０８の値を比較していた位置比較部８１５が停止位置に到達したことを検出する。位置比較部８１５は、停止位置に達したことを検出すると同時にＣＰＵ(サーボ演算部)８０６に自動停止割込み信号８１７を送る。その後、ＣＰＵ（サーボ演算部）８０６が上記自動停止割込みを充分に認識してサーボ出力を停止できる所定の時間経過後に停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９に停止位置到達信号８１６を送る。停止位置到達信号８１６が入力された停止時ＰＷＭ設定レジスタ８０９はＰＷＭ切り替え部８１１に停止時ＰＷＭ値を転送する。ＰＷＭ切り替え部８１１は、直ちに停止時ＰＷＭ値に従ったＰＷＭ信号８１２を出力する。これにより、ＤＣモータドライバ８１３は停止状態のＰＷＭ信号８１２に従った出力をＤＣモータ８０２に送り、ＤＣモータ８０２は停止する。また、自動停止割込み信号８１７を受信したＣＰＵ(サーボ演算部)８０６はＤＣモータが停止モードに移行したことを検知し、位置検出部８０５から位置情報を読み出し停止位置の確認後に記録動作の実行する。
【００４６】
次に、図６に、本実施形態における記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのタイミングチャートを示す。
【００４７】
エンコーダ検出位置９０１はエンコーダ信号に従ってカウント値をＵＰ／ＤＯＷＮして位置の検出を行っている。ＤＣモータ駆動前に停止位置設定レジスタ９０２に停止位置(６)、停止時ＰＷＭ値設定レジスタ９０３に停止時のＰＷＭ値(α)を設定する。ＤＣモータ駆動時のモータ出力ＰＷＭ値設定レジスタ９０４には、サーボ演算部により設定されたＰＷＭ値(Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ・・・)が設定され、この値に従ってＤＣモータ制御用のＰＷＭ信号は生成される。エンコーダ検出位置９０１が停止位置設定レジスタ９０２の値と一致すると自動停止割込み信号９０５を自動停止動作発生(Ｌｏｗ)にする。その後、サーボ演算部が自動停止割込み信号９０５の変化を充分に認識してサーボ出力を停止できる所定の時間 ｄ 経過後に停止位置到達信号９０６(Ｏｎｅ Ｓｈｏｔ)を発生する。停止位置到達信号９０６(Ｏｎｅ Ｓｈｏｔ)が発生すると停止時ＰＷＭ設定レジスタ９０３内の情報(α)にモータ出力ＰＷＭ値設定レジスタ９０４が書き換えられ、この値に従ったＰＷＭ出力が生成される。
【００４８】
次に、図７に、本実施形態における記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのフローチャートを示す。
【００４９】
Ｓｔａｒｔ(ｓ１００１)後、割込みが発生(ｓ１００２)するとその割り込み内容がなんであるかの判定を行う(ｓ１００３)。判定結果が停止位置割込みでなければ、割込みの内容に対応した規定の割込み処理を実行する(ｓ１００４)。割り込みが自動停止割込みの場合には、サーボ出力を停止(Ｓ１００５)後に割り込みを解除する(ｓ１００６)。その後、停止位を確認(ｓ１００７)して、位置がずれている場合には停止位置の補正(ｓ１００８)を行い、停止位置確認後に記録動作(ｓ１００９)を実行して終了(ｓ１０１０)する。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態の記録媒体送り機構制御方法によれば、第１の実施形態と同様に、ＤＣモータの停止動作に関する制御をＣＰＵのサーボ演算部で行わずＡＳＩＣ内で処理するため、処理速度が上がり、停止位置に達すると同時に停止モードへの移行でき、かつ、停止位置精度を向上させることができた。
【００５１】
また、上述した本実施形態の記録媒体送り機構制御方法によれば、ＤＣモータの停止動作に関する割り込み処理の優先度を最も高くする必要もないため、設計における自由度を高くすることができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、搬送モータの停止動作に関する制御を、サーボ演算手段のソフトによるサーボ演算結果に基づいて行うのではなく、搬送機構制御部で行うため、サーボ演算手段に負担をかけることなく、かつ、高速に処理することができる。
【００５３】
また、サーボ演算手段が搬送モータの停止動作制御に関与しないため、当然ながら、サーボ演算手段への搬送モータの停止動作に関する割り込み処理の優先度を考慮する必要がないため、設計の自由度を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における、インクジェット記録装置の記録媒体搬送部の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するための制御ブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するための制御ブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態における、記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御を説明するためのフローチャートである。
【図８】従来のインクジェット記録装置の一例の記録媒体搬送部の概略構成図である。
【図９】Ｅｎａｂｌｅ信号によるＰＷＭ制御波形の一例を説明するグラフである。
【図１０】Ｐｈａｓｅ信号によるＰＷＭ制御波形の一例を説明するグラフである。
【図１１】従来の記録媒体搬送機構のＤＣモータの制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 記録媒体
２ 記録媒体送りローラ
４ シャフト
５ キャリッジ
６ キャリッジモータ
７ ベルト
８ 記録ヘッド
９ タンク
１０１、８０１ エンコーダ
１０２、８０２ ＤＣモータ
１０６、８０６ ＣＰＵ
１０８、８０８ 停止位置設定レジスタ
１０９、８０９ 停止時ＰＷＭ設定レジスタ
１１０、８１０ サーボＰＷＭ設定レジスタ
１１１、８１１ ＰＷＭ切り替え部
１１５、８１５ 位置比較部
Claims (11)
- 搬送モータにより所定量搬送される記録媒体に対して記録を行う記録装置において、
ソフトによるサーボ演算結果に基づき、前記搬送モータへの出力制御を行うサーボ演算手段と、
エンコーダ信号のエッジをカウントすることにより前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段、前記記録媒体の停止位置を設定しておく停止位置設定レジスタ、停止時の前記搬送モータの出力を設定する停止時出力設定レジスタ、前記位置検出手段により検出された前記記録媒体の位置と前記停止位置設定レジスタとを比較する位置比較手段、および前記サーボ演算手段からの出力と前記停止時出力設定レジスタとの出力を選択的に切り替える搬送モータ出力切り替え手段とを有し、前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記搬送モータ出力切り替え手段による、前記サーボ演算手段の出力を無効にして前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする第１の処理と、前記位置比較手段による、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生する第２の処理とを略同時に行う搬送機構制御部とを有することを特徴とする記録装置。 - 前記搬送モータ出力切り替え手段は、前記第１の処理後に前記サーボ演算手段から出力された、前記停止時出力設定レジスタの出力から前記サーボ演算手段の出力に切り替えるための搬送モータ出力切り替え信号を受信するまで、前記サーボ演算手段の出力を無効にし続ける請求項１に記載の記録装置。
- 搬送モータにより所定量搬送される記録媒体に対して記録を行う記録装置において、
ソフトによるサーボ演算結果に基づき、前記搬送モータへの出力制御を行うサーボ演算手段と、
エンコーダ信号のエッジをカウントすることにより前記記録媒体の位置を検出する位置検出手段、前記記録媒体の停止位置を設定しておく停止位置設定レジスタ、停止時の前記搬送モータの出力を設定する停止時出力設定レジスタ、前記位置検出手段により検出された前記記録媒体の位置と前記停止位置設定レジスタとを比較する位置比較手段、および前記サーボ演算手段からの出力と前記停止時出力設定レジスタとの出力を選択的に切り替える搬送モータ出力切り替え手段とを有し、前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記位置比較手段が、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生し、前記搬送モータ出力切り替え手段が、前記自動停止割り込みが発生してから所定時間後に前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする搬送機構制御部とを有することを特徴とする記録装置。 - 前記サーボ演算手段は、前記自動停止割り込みの有無を確認し、前記自動停止割り込みの発生が無い場合にのみ前記サーボ演算結果を出力する請求項３に記載の記録装置。
- 前記搬送モータは、ＤＣモータである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の記録装置。
- 前記記録装置がインクジェット記録装置である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の記録装置。
- 前記インクジェット記録装置は、前記記録媒体を間欠搬送しつつインクジェットヘッドを搭載したキャリッジを往復走査して、画像を形成するシリアル式インクジェットプリンタである請求項６に記載の記録装置。
- 請求項１、２、５ないし７のいずれか１項に記載の記録装置の記録媒体搬送機構制御方法であって、
前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記搬送モータ出力切り替え手段による、前記サーボ演算手段の出力を無効にして前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にする第１の処理と、前記位置比較手段による、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを発生する第２の処理とを略同時に行うことを特徴とする記録媒体搬送機構制御方法。 - 前記第１の処理後に前記サーボ演算手段から出力された、前記停止時出力設定レジスタの出力から前記サーボ演算手段の出力に切り替えるための搬送モータ出力切り替え信号を受信するまで、前記搬送モータ出力切り替え手段により、前記サーボ演算手段の出力を無効にし続ける請求項８に記載の記録媒体搬送機構制御方法。
- 請求項３ないし７のいずれか１項に記載の記録装置の記録媒体搬送機構制御方法であって、
前記位置比較手段により前記記録媒体が停止位置に達したことを検出すると、前記停止時出力設定レジスタに従った出力が有効になったことを知らせる自動停止割り込みを前記位置比較手段により発生させ、前記自動停止割り込みが発生してから所定時間後に、前記搬送モータ出力切り替え手段が前記停止時出力設定レジスタに従った出力を有効にすることを特徴とする記録媒体搬送機構制御方法。 - 前記サーボ演算手段により、前記自動停止割り込みの有無を確認し、前記自動停止割り込みの発生が無い場合にのみ前記サーボ演算結果を出力する請求項１０に記載の記録媒体搬送機構制御方法。
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