記録装置、記録装置の制御方法、および記録装置の制御プログラム
【課題】記録用紙を搬送する駆動系のバックラッシュに起因する挙動不安定を解消し、安定した記録用紙搬送制御を行なえるようにする。
【解決手段】用紙搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出していない間（Ｓ６０５〜Ｓ６１０）は駆動位置情報および速度情報を推定処理により発生して用紙搬送用モータの駆動制御に用い、一方、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を駆動位置情報として用いるとともに、エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を速度情報として用いて用紙搬送用モータの駆動を制御する（Ｓ６０５〜Ｓ６０８）。
【解決手段】用紙搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出していない間（Ｓ６０５〜Ｓ６１０）は駆動位置情報および速度情報を推定処理により発生して用紙搬送用モータの駆動制御に用い、一方、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を駆動位置情報として用いるとともに、エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を速度情報として用いて用紙搬送用モータの駆動を制御する（Ｓ６０５〜Ｓ６０８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置、記録装置の制御方法、および記録装置の制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタにおいて、用紙を給紙する際に用紙を給紙カセットやオートシートフィーダーからピックアップした後、記録用紙の斜行を防止する技術が知られている。これは搬送用モータを正転／逆転させ、記録用紙の先端をピンチローラに一旦つきあて、その後記録開始位置へ記録用紙を搬送させるものである（いわゆるレジ調整）。
【０００３】
通常、用紙搬送の駆動源としてはＤＣモータなどのモータが用いられ、モータから複数のギアを含む駆動系を介して搬送ローラに動力を伝達する。しかしながら、上記のレジ調整においてモータを正転、逆転させる際、ギアのバックラッシュが発生することがある。
【０００４】
そして、駆動源のモータにＤＣモータを用いサーボ制御で構成する場合には、バックラッシュの発生時にエンコーダからの信号の変化がなくなってしまうので、モータの駆動位置情報、速度情報が得られず、プリンタの挙動が安定しないという問題点があった。
【０００５】
プリンタにおける駆動系のバックラッシュを考慮し、駆動源のＤＣモータの駆動を特定の態様で制御する技術としては、たとえば下記の特許文献１に記載されるような構成が知られている。
【特許文献１】特開２００５−２３７１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術はバックラッシュ音を低減させるため、モータ起動後、所定期間だけＤＣモータの駆動電流を低減させるもので、上記のような正転／逆転制御の際のバックラッシュに起因する挙動の不安定さを解消できるものではない。
【０００７】
上述のように駆動系のバックラッシュに起因する不安定な挙動の下で記録用紙を搬送すると、搬送時に異音が発生したり、記録用紙に予測不能な力が加えられ、記録用紙の破損を引き起す可能性があり、このような問題を解消できる技術が望まれている。
【０００８】
本発明の課題は、上記の問題を解決し、モータの正転／逆転制御が必要な場合でも、記録用紙を搬送する駆動系のバックラッシュに起因する挙動不安定を解消し、安定した記録用紙搬送制御を行なえるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
課題を解決するため、本発明においては、記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置、記録装置の制御方法、および記録装置の制御プログラムにおいて、前記搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出していない間は前記駆動位置情報および前記速度情報を推定処理により発生して前記搬送用モータの駆動制御に用い、一方、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を前記駆動位置情報として用いるとともに、前記エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を前記速度情報として用いて前記搬送用モータの駆動を制御する構成を採用した。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によれば、用紙搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出していない間は駆動位置情報および速度情報を推定処理により発生して用紙搬送用モータの駆動制御に用い、一方、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を駆動位置情報として用いるとともに、エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を速度情報として用いて用紙搬送用モータの駆動を制御するようにしているので、バックラッシュが発生した区間でも、安定した用紙搬送を行なうことができる、という優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に示す実施例では、脱着可能なインクタンク付き記録ヘッドを搭載したシリアル式インクジェットプリンタを例示する。なお、本発明は記録用紙搬送用のモータの制御に係わるものであるから、記録ヘッドの記録方式は上記のインクジェット方式に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明を採用したインクジェットプリンタの全体構成を示している。同図において、符号１０１はインクタンクを有する記録ヘッド、１０２は記録ヘッド１０１を搭載するキャリッジである。
【００１３】
記録ヘッド１０１は、たとえば、６００ＤＰＩで１６０ノズルのブラックヘッドと、１２００ＤＰＩでＹ、Ｍ、Ｃの各色各４８ノズルで構成されるカラーヘッドの２ヘッドで構成される。
【００１４】
キャリッジ１０２には光学センサが装着されており、記録ヘッド１０１をキャリッジ１０２に搭載した時、光学センサが遮断される構成となっており、これにより記録ヘッド１０１の有無が検知可能である。
【００１５】
また、キャリッジ１０２の軸受け部１０２ａには主走査方向に摺動可能な状態でガイドシャフト１０３が挿入される。ガイドシャフト１０３の両端はシャーシ１１４に固定されている。
【００１６】
キャリッジ１０２に係合したキャリッジ駆動伝達手段であるベルト１０４を介して、キャリッジ駆動手段である駆動モータ１０５の駆動が伝達され、ガイドシャフト１０３に沿ってキャリッジ１０２が主走査方向に移動可能である。
【００１７】
キャリッジ１０２の速度は、エンコーダスケール１２２のスリットをキャリッジ１０２上に装着された不図示のエンコーダセンサで検知／カウントすることで管理される。
【００１８】
待機中、記録用紙１１５は給紙ベース１０６にスタックされており、記録開始時にはピックアップローラ（不図示）を回転することにより記録用紙が給紙される。
【００１９】
この給紙の際に、記録用紙の頭出し量を制御するために、ＰＥセンサ（不図示）がピンチローラ１１１の下部に設けられている。
【００２０】
給紙された記録用紙の搬送にはＤＣモータからなる用紙搬送用モータ１０７が駆動源として用いられる。用紙搬送用モータ１０７の駆動力はギア列（たとえばモータギア１０８、搬送ローラギア１０９、搬送ローラギア１３０…）からなる駆動系を介して搬送ローラ１１０に伝達される。
【００２１】
駆動系（ギアトレーン）を構成するモータギア１０８、搬送ローラギア１０９、搬送ローラギア１３０…のギア数やその配列は任意である。
【００２２】
たとえば、図１の構成は、モータギア１０８からプーリ（あるいは他の不図示のギア）を介して搬送ローラ１１０へ駆動力を伝達し、搬送ローラギア１０９から後述のコードホイール１１６と連結された搬送ローラギア１３０へと駆動力が伝達される旨図示されている。
【００２３】
しかし、このようなギアトレーンの構成はあくまでも一例にすぎない。たとえば、搬送ローラギア１３０から他の搬送ローラ（不図示）へと必要に応じて駆動力が伝達されるようになっていてもよい。
【００２４】
搬送ローラ１１０はピンチローラばね（不図示）により押圧され従動回転するピンチローラ１１１と協働して、記録用紙１１５を適切な送り量だけ搬送する。
【００２５】
記録用紙１１５の搬送量はコードホイール（ロータリーエンコーダフィルム）１１６のスリットをエンコーダセンサ１１７で検知、カウントすることで管理される。これにより高精度な記録用紙搬送が可能となる。
【００２６】
図１の例では、コードホイール１１６は上記駆動系を構成する搬送ローラギア１３０に連結されている。このように駆動系を構成するギアトレーンの一部にコードホイール１１６を設ける構成では、上述のように搬送用モータ１０７の反転時には、バックラッシュの影響で有意な回転位置（駆動位置）情報を取得することができない。本発明では後述のような手法によりこの問題を解決する。
【００２７】
さらに、図１において１１２はプラテンであり、このプラテン１１２上で記録ヘッド１０１による記録が行なわれ、記録済みの記録用紙は排紙ローラ１１３により排紙される。
【００２８】
図２は本発明を採用したプリンタの制御系の構成を示している。
【００２９】
図２においてＣＰＵ２０１はプリンタ装置の記録データの作成、記録制御のためのモータ駆動、記録ヘッド１０１のインク吐出制御、上位装置から転送されたコマンドの解析、パネルからの入力による各種設定などを行なう演算装置である。
【００３０】
ＲＯＭ２０２には後述のプリンタ制御プログラム、制御データ、記録データに使用するフォントデータなどが格納されている。ＲＯＭ２０２に格納されたプリンタ制御プログラムはＣＰＵ２０１によって読み出され、実行される。なお、ＲＯＭ２０２中の制御データはそのまま初期値として使用されるものと、ＲＡＭ２０３に展開されＣＰＵ２０１により加工され使用されるものがある。
【００３１】
必要に応じて指定されたフォントデータは、ＣＰＵ２０１によって読み出されＲＡＭ２０３に展開され、プリンタ制御回路が扱える記録データ（たとえばビットマップデータ）として生成される。フォントデータは機種により搭載個数、搭載文字種類が異なり、したがってその容量も異なる。本実施例のプリンタではたとえば、明朝体１フォントを塔載している。ＲＡＭ２０３は上述したフォントデータを指定された修飾方法にて修飾された結果を展開し記録データとして使用する。
【００３２】
イメージデータの場合は、同様にＣＰＵ２０１によって読み込まれたイメージデータが指定された記録位置に対応するＲＡＭ２０３の記憶領域上に展開されることにより、プリンタ制御回路が扱える記録データ（たとえばビットマップデータ）として生成される。
【００３３】
さらにＲＡＭ２０３はプログラム実行に必要なワークメモリ、インターフェース２０４からの入力データの一時格納場所としての受信バッファとしても使用している。
【００３４】
インターフェース２０４は不図示のホスト装置と接続され、記録データ、プリント指示コマンド等のデータを受信するためのものである。本実施例のインターフェース２０４はＩＥＥＥ−１２８４に準拠した電気的仕様となっており、ホストからのデータだけでなく、プリンタの状態をホストに転送するため、双方向の通信が可能なインターフェースとなっている。
【００３５】
ＥＥＰＲＯＭ２０５にはプリンタの設定状態を保管しておくだけでなく、その他、印刷枚数、インク残量なども格納される。ＥＥＰＲＯＭ２０５に記憶されるこれらの管理データは、主電源が遮断されている間もその記憶内容が保持される。
【００３６】
ＥＥＰＲＯＭ２０５に管理データとして記録されるプリンタの状態としては、フォント種別、対応用紙、自動電源ＯＮ／ＯＦＦなどの設定状態などの情報が含まれる。
【００３７】
モータコントローラ２０６は、ＣＰＵ２０１の指令に基づき、駆動モータ１０５および用紙搬送用モータ１０７を制御する。
【００３８】
本実施例のプリンタは、主走査方向に記録ヘッド１０１を走査させて記録を行なう形式である。したがって、モータコントローラ２０６は、記録ヘッド１０１を１回、または複数回走査させて記録を行なうよう駆動モータ１０５を制御する。このとき、記録ヘッド１０１の記録動作は駆動モータ１０５の等速域を使用して行なわれる。
【００３９】
また、モータコントローラ２０６は、記録用紙１１５を進行方向へ移動させる用紙搬送用モータ１０７を制御する。このモータ１０７はヘッド走査用のモータ１０５とは独立で動作可能である。
【００４０】
用紙搬送用モータ１０７は、通常印刷においては、ヘッド走査用モータが１回または複数回走査後、モータコントローラ２０６により所定量紙を送るように制御される。
【００４１】
さらに、本実施例では、給紙用のピックアップモータ（不図示）により、給紙ベース１０６上の記録用紙１１５を給紙ベース１０６に面した給紙口からピックアップし、用紙搬送用モータ１０７の駆動力が伝わる所定の位置まで搬送する。
【００４２】
このピックアップモータの動作は別途に設けられたピックアップモータコントローラか、あるいは上記のモータコントローラ２０６により制御される。
【００４３】
記録ヘッドコントローラ２０７は記録ヘッドのヒート処理、ヘッドメンテナンス制御、インク量検知等の処理を行なう。
【００４４】
ヘッドセンサ２１３は記録ヘッドコントローラ２０７内に設けられている。ＣＰＵ２０１は、ヘッドセンサ２１３の出力値を定期的に読み出しており、これによりヘッドの有無を検知する。
【００４５】
本実施例ではヘッドセンサ２１３の出力がＨＩＧＨの場合は記録ヘッド装着状態であり、出力値がＬＯＷの場合は記録ヘッド非装着状態になるような電気的仕様となっている。
【００４６】
符号２０８はＣＰＵ２０１内のＡＤコンバーターであり、一回あたり約５マイクロ秒で８ビットの値に変換する機能を備えている。バスライン２０９はデータを転送するためのデータおよびアドレスバスである。ＣＰＵ２０１はこのバスライン２０９を介して上記の各ブロック２０２〜２０７を制御する。
【００４７】
符号２１０、２１１は各ユニットへの電源供給ラインであり、２１２は記録装置本体上部に備えられている表示パネルである。
【００４８】
表示パネル２１２には、たとえば電源キーと、回復、テストプリント、エラーからの回復を指定するリジュームキー、データ受信、電源状態を表示するＬＥＤ、その他のスイッチなどが備えられている。
【００４９】
図３は、位置サーボ技術を用いた一般的なモータ（用紙搬送用モータ１０７）のフィードバック制御を説明する模式図である。
【００５０】
この種のフィードバック制御では、たとえば、制御対象に与えたい目標位置は、理想位置プロファイル３０１の形式で与える。これは該当する時刻における位置指令値として表現されるもので、時刻の進行とともに、この位置情報は変化していく。この理想位置プロファイルに対して追値制御を行なうことによりモータ駆動が遂行される。
【００５１】
エンコーダセンサ３０６（図１のエンコーダセンサ１１７と同じもの）は、モータの物理的な回転を検知する。位置情報取得手段３０７は、エンコーダセンサが検知したスリット数を加算していき、これにより絶対位置情報を得る。
【００５２】
速度情報取得手段３０８はエンコーダセンサ３０６の信号と、プリンタに内蔵された時計から、現在のモータの駆動速度を算出する。
【００５３】
図３において、理想位置プロファイル３０１から、位置情報取得手段３０７により得られた実際の物理的位置を減算した数値を目標位置に対して足りない位置誤差として、位置サーボのフィードバック処理に受け渡す。符号３０２以降のブロックは位置サーボのフィードバック処理のメジャーループを示している。
【００５４】
ブロック３０２は比例項Ｐに関する計算を行ない、演算の結果として速度指令値をブロック３０３以降の速度サーボのフィードバック処理に受け渡す。ブロック３０３による速度サーボのマイナーループは、比例項Ｐ、積分項Ｉ、微分項Ｄに対する演算を行なうＰＩＤ演算により行なうのが一般的である。
【００５５】
速度サーボのマイナーループにおいては、ブロック３０２の速度指令値から速度情報取得手段３０８のエンコーダ速度情報を減算した数値を、目標速度に対して足りない速度誤差として、ブロック３０３のＰＩＤ演算回路に受け渡される。
【００５６】
そして、その時点でＤＣモータに与えるべき駆動エネルギーを、ＰＩＤ演算と呼ばれる手法で算出する。ブロック３０３から駆動エネルギー情報を受け取ったモータドライバ回路は、たとえばＰＷＭ制御を用い、用紙搬送用ＤＣモータ３０５（図１の搬送用モータ１０７と同じもの）に印加する電圧のＤｕｔｙを変化させて電流値を調節する。これにより、用紙搬送用ＤＣモータ３０５に与えるエネルギーが調節され、該モータの回転速度が制御される。
【００５７】
電流値を印可されて回転するＤＣモータ３０５は、外乱３０４による影響を受けながら物理的に回転する。この外乱３０４の影響も含めた回転状態の情報がエンコーダセンサ３０６を介して上記のフィードバック系に入力されることになる。
【００５８】
図４は理想的なモータ駆動プロファイルの一例を示している。
【００５９】
図４の横軸は時間軸であり、４０４の矢印の方向に時間が経過する。また、縦軸方向は速度軸であり、４０５の矢印の方向が高速になっていく。
【００６０】
符号４０１は加速エリアであり、本実施例では初速を０ｓｌｉｔ／ｓｅｃ、到達目標速度を定速エリア４０２の１８０００ｓｌｉｔ／ｓｅｃとしている。なお、ここで例示するｓｌｉｔ／ｓｅｃの単位は、毎秒あたりエンコーダセンサ３０６が検出するスリット数である。
【００６１】
また符号４０３は減速エリアであり、加速エリアとは逆に定速エリア４０２の速度１８０００ｓｌｉｔ／ｓｅｃから最終速度０ｓｌｉｔ／ｓｅｃへと減速していくよう構成されている。
【００６２】
このような加速、あるいは減速プロファイルはあくまでも一例であり、機構の特性に依存して、二次曲線、三次曲線、六次曲線など、種々の曲線形状のプロファイルで制御する手法が知られているが、本実施例では、最もシンプルな直線プロファイルを用いている。加速エリア４０１および減速エリア４０３ともに理想の制御時間はたとえば６０ｍＳｅｃである。
【００６３】
符号４０６は、駆動系（たとえば図１のギア１０８、１０９）のバックラッシュが発生した場合、バックラッシュ駆動が終了し実際のエンコーダスリットが検知できるようになるまでの区間に相当する。
【００６４】
この区間４０６の間は、前述のように有意な速度情報、位置情報を得られないため、本実施例においては、速度情報、位置情報を予測して駆動制御を行なう。
【００６５】
また、符号４０７はバックラッシュ発生後、エンコーダスリットを検知できた後の区間であり、この区間４０７では、通常通りエンコーダセンサ３０６の検出情報から速度情報および位置情報を取得し、モータ制御を行なう。
【００６６】
本実施例において、区間４０６〜４０７で実施するモータ制御を、以下、図５、図６を参照して詳細に説明する。図５は本実施例のモータ駆動制御の全体構成を、図６は図５中の位置情報および速度情報の取得制御（ステップＳ５０７）を示している。
【００６７】
ステップＳ５０１でモータの駆動を開始する。ステップＳ５０２では、モータの回転方向を調べ、その方向が前回転方向と反対方向の駆動かを判断する。
【００６８】
ステップＳ５０２で前回転方向と反対方向の駆動である場合にはステップＳ５０３でバックラッシュ制御をＯＮにする。また、ステップＳ５０２で同方向の駆動を検出している場合はステップＳ５０４でバックラッシュ制御をＯＦＦにセットし今回の駆動は通常制御を行なう。
【００６９】
ステップＳ５０５ではサーボ制御用のタイマーを起動する。ステップＳ５０６では１ｍＳｅｃの経過を待ちステップＳ５０７へと処理を移行する。
【００７０】
なお、図５ではステップＳ５０６でのウエイト処理がＣＰＵを占有しているように図示しているが、これは説明を容易にするためのものである。実際の制御では、たとえば、ステップＳ５０５で起動したタイマーのタイムアップまで、他のタスクにＣＰＵの制御が移行する。そして、該タイマーがタイムアップするとタイマー割り込みによりステップＳ５０７へと処理が移行する構成となっている。
【００７１】
ステップＳ５０７では位置情報および速度情報を取得する。ステップＳ５０７の位置情報および速度情報取得処理は図６のように構成される。
【００７２】
まず、ステップＳ６０１で位置情報、および速度情報の取得が開始され、ステップＳ６０２ではバックラッシュ制御が必要（バックラッシュ制御ＯＮ）か否かを判断する。バックラッシュ制御が不必要な（バックラッシュ制御ＯＦＦ）場合にはステップＳ６０３で位置情報をエンコーダセンサの値より決定する。
【００７３】
同様に、ステップＳ６０４では速度情報をエンコーダセンサの値より決定する。速度情報の取得は、エンコーダセンサがスリットを検知してから、次のスリットを検知するまでの区間においてクロックをカウントし、そのクロック数より速度を検出することにより行なう。バックラッシュ制御がＯＦＦの場合はこの後、ステップＳ６１１で位置情報、および速度情報の取得を終了する。
【００７４】
一方、ステップＳ６０２でバックラッシュ制御が必要と判断した場合には、ステップＳ６０５でエンコーダセンサ１１７の出力から駆動開始より２Ｓｌｉｔ以上、搬送用モータ１０７が回転（移動）したか否かを判断する。
【００７５】
このステップＳ６０５の判定は、現在、駆動系にバックラッシュが発生している区間であるか否かの判断に相当する。そして、ステップＳ６０５で駆動開始より２Ｓｌｉｔ以上のモータ軸回転を検出できない間は、下記のステップＳ６０９およびステップＳ６１０で位置情報および速度情報を推定処理により発生する。また、ステップＳ６０５で駆動開始より２Ｓｌｉｔ以上のモータ軸回転を検出した場合には、下記のステップＳ６０６およびＳ６０７の処理を行ない、バックラッシュ制御をオフ（ステップＳ６０８）にする。
【００７６】
まず、ステップＳ６０５において、エンコーダセンサ１１７により２ｓｌｉｔ以上の移動を検出できていない場合には、ステップＳ６０９で位置情報を、ステップＳ６１０で速度情報を推定する。
【００７７】
この推定処理の手法としては様々なものがあるが、本実施例では、速度、および位置が、理想とするプロファイルの所定の割合の速度、位置だと推定するアルゴリズムを用いる。このアルゴリズムを用いるために、実際の速度、および位置情報が推定される情報とかけ離れないよう、最適な割合を決定するためのチューニングを施す必要がある。本実施例では、機構の特性に応じてこのチューニングが施された値を駆動テーブル上に格納してある。
【００７８】
たとえば、この駆動テーブルは、タイマーで計時した経過時間を入力すると、その時点での位置情報および速度情報の推定値を出力できるように構成しておくことが考えられる。なお、テーブルから出力される位置情報および速度情報がバックラッシュ発生時のものとなるように当該の駆動系の特性に合せて駆動テーブルを構成するのはいうまでもない。
【００７９】
ステップＳ６０９およびステップＳ６１０では、上記の駆動テーブルを参照して得た位置情報および速度情報の推定値が図３の位置情報取得手段３０７および速度情報取得手段３０８の出力値として用いられるよう、回路の入出力を制御する。
【００８０】
一方、ステップＳ６０５で駆動開始位置より２Ｓｌｉｔ以上移動したと判断した場合には、ステップＳ６０６で位置情報を取得する。位置情報には、駆動開始位置からの距離２Ｓｌｉｔと、本実施例のメカ構成に応じて定めたバックラッシュ量、すなわち、駆動系のギアの遊びに相当するコードホイール１１６のスリット数、たとえば６３Ｓｌｉｔを加算したものを位置情報とする。
【００８１】
続いてステップＳ６０７で速度情報をバックラッシュ制御がＯＦＦの場合のステップＳ６０４の処理と同様に、エンコーダセンサの値より決定する。ステップＳ６０８ではバックラッシュ制御をＯＦＦにする。この処理により、この後、続く駆動制御では、速度情報、および位置情報は全てエンコーダセンサの情報より決定されることになる。
【００８２】
上記のステップＳ６１０、ステップＳ６０８の処理の後、ステップＳ６１１で位置情報、および速度情報取得処理を終了する。
【００８３】
再び図５において、ステップＳ５０７で位置情報、および速度情報を取得後、ステップＳ５０８で上述のＰ（比例）制御を行ない、速度指令値を算出する。ステップＳ５０９でＰＩＤ制御を行ない、モータへの出力を行なう。
【００８４】
ステップＳ５１０では停止判定を行ない、位置情報が目標位置に到達していなければ、ステップＳ５０６にループし、再度一連の処理を実行する。また、ステップＳ５１０で目標位置に到達している場合には、ステップＳ５１１でモータ停止処理を行い、ステップＳ５１２でモータ駆動処理を終了する。
【００８５】
上述のように、本実施例によれば、モータを正転／逆転させて記録用紙の搬送を行なう記録装置において、用紙搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出していない間は駆動位置情報および速度情報を推定処理により発生して用紙搬送用モータの駆動制御に用い、一方、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を駆動位置情報として用いるとともに、エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を速度情報として用いて用紙搬送用モータの駆動を制御するようにしているので、バックラッシュが発生した区間でも、安定した用紙搬送を行なうことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、記録用紙を搬送する搬送用モータと、搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系を有し、この駆動系の途中に搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサが設けられる記録装置、記録装置の制御方法、および記録装置の制御プログラムにおいて実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明を採用したプリンタの要部構成を示した説明図である。
【図２】図１のプリンタの制御系の構成を示したブロック図である。
【図３】図１のプリンタの制御系の機能を示した模式図である。
【図４】図１のプリンタのモータ制御プロファイルを示した説明図である。
【図５】図１のプリンタの制御手順を示したフローチャート図である。
【図６】図５中の位置情報および速度情報の取得処理を詳細に示したフローチャート図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０１ 記録ヘッド
１０２ キャリッジ
１０３ ガイドシャフト
１０５ 駆動モータ
１０７ 用紙搬送用モータ
１１０ 搬送ローラ
１１１ ピンチローラ
１１３ 排紙ローラ
１１５ 記録用紙
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ インターフェース
２０５ ＥＥＰＲＯＭ
２０６ モータコントローラ
２０７ 記録ヘッドコントローラ
２０９ バスライン
２１２ 表示パネル
２１３ ヘッドセンサ
３０５ 用紙搬送用ＤＣモータ
３０７ 位置情報取得手段
３０８ 速度情報取得手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置、記録装置の制御方法、および記録装置の制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタにおいて、用紙を給紙する際に用紙を給紙カセットやオートシートフィーダーからピックアップした後、記録用紙の斜行を防止する技術が知られている。これは搬送用モータを正転／逆転させ、記録用紙の先端をピンチローラに一旦つきあて、その後記録開始位置へ記録用紙を搬送させるものである（いわゆるレジ調整）。
【０００３】
通常、用紙搬送の駆動源としてはＤＣモータなどのモータが用いられ、モータから複数のギアを含む駆動系を介して搬送ローラに動力を伝達する。しかしながら、上記のレジ調整においてモータを正転、逆転させる際、ギアのバックラッシュが発生することがある。
【０００４】
そして、駆動源のモータにＤＣモータを用いサーボ制御で構成する場合には、バックラッシュの発生時にエンコーダからの信号の変化がなくなってしまうので、モータの駆動位置情報、速度情報が得られず、プリンタの挙動が安定しないという問題点があった。
【０００５】
プリンタにおける駆動系のバックラッシュを考慮し、駆動源のＤＣモータの駆動を特定の態様で制御する技術としては、たとえば下記の特許文献１に記載されるような構成が知られている。
【特許文献１】特開２００５−２３７１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術はバックラッシュ音を低減させるため、モータ起動後、所定期間だけＤＣモータの駆動電流を低減させるもので、上記のような正転／逆転制御の際のバックラッシュに起因する挙動の不安定さを解消できるものではない。
【０００７】
上述のように駆動系のバックラッシュに起因する不安定な挙動の下で記録用紙を搬送すると、搬送時に異音が発生したり、記録用紙に予測不能な力が加えられ、記録用紙の破損を引き起す可能性があり、このような問題を解消できる技術が望まれている。
【０００８】
本発明の課題は、上記の問題を解決し、モータの正転／逆転制御が必要な場合でも、記録用紙を搬送する駆動系のバックラッシュに起因する挙動不安定を解消し、安定した記録用紙搬送制御を行なえるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
課題を解決するため、本発明においては、記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置、記録装置の制御方法、および記録装置の制御プログラムにおいて、前記搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出していない間は前記駆動位置情報および前記速度情報を推定処理により発生して前記搬送用モータの駆動制御に用い、一方、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を前記駆動位置情報として用いるとともに、前記エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を前記速度情報として用いて前記搬送用モータの駆動を制御する構成を採用した。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によれば、用紙搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出していない間は駆動位置情報および速度情報を推定処理により発生して用紙搬送用モータの駆動制御に用い、一方、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を駆動位置情報として用いるとともに、エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を速度情報として用いて用紙搬送用モータの駆動を制御するようにしているので、バックラッシュが発生した区間でも、安定した用紙搬送を行なうことができる、という優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に示す実施例では、脱着可能なインクタンク付き記録ヘッドを搭載したシリアル式インクジェットプリンタを例示する。なお、本発明は記録用紙搬送用のモータの制御に係わるものであるから、記録ヘッドの記録方式は上記のインクジェット方式に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明を採用したインクジェットプリンタの全体構成を示している。同図において、符号１０１はインクタンクを有する記録ヘッド、１０２は記録ヘッド１０１を搭載するキャリッジである。
【００１３】
記録ヘッド１０１は、たとえば、６００ＤＰＩで１６０ノズルのブラックヘッドと、１２００ＤＰＩでＹ、Ｍ、Ｃの各色各４８ノズルで構成されるカラーヘッドの２ヘッドで構成される。
【００１４】
キャリッジ１０２には光学センサが装着されており、記録ヘッド１０１をキャリッジ１０２に搭載した時、光学センサが遮断される構成となっており、これにより記録ヘッド１０１の有無が検知可能である。
【００１５】
また、キャリッジ１０２の軸受け部１０２ａには主走査方向に摺動可能な状態でガイドシャフト１０３が挿入される。ガイドシャフト１０３の両端はシャーシ１１４に固定されている。
【００１６】
キャリッジ１０２に係合したキャリッジ駆動伝達手段であるベルト１０４を介して、キャリッジ駆動手段である駆動モータ１０５の駆動が伝達され、ガイドシャフト１０３に沿ってキャリッジ１０２が主走査方向に移動可能である。
【００１７】
キャリッジ１０２の速度は、エンコーダスケール１２２のスリットをキャリッジ１０２上に装着された不図示のエンコーダセンサで検知／カウントすることで管理される。
【００１８】
待機中、記録用紙１１５は給紙ベース１０６にスタックされており、記録開始時にはピックアップローラ（不図示）を回転することにより記録用紙が給紙される。
【００１９】
この給紙の際に、記録用紙の頭出し量を制御するために、ＰＥセンサ（不図示）がピンチローラ１１１の下部に設けられている。
【００２０】
給紙された記録用紙の搬送にはＤＣモータからなる用紙搬送用モータ１０７が駆動源として用いられる。用紙搬送用モータ１０７の駆動力はギア列（たとえばモータギア１０８、搬送ローラギア１０９、搬送ローラギア１３０…）からなる駆動系を介して搬送ローラ１１０に伝達される。
【００２１】
駆動系（ギアトレーン）を構成するモータギア１０８、搬送ローラギア１０９、搬送ローラギア１３０…のギア数やその配列は任意である。
【００２２】
たとえば、図１の構成は、モータギア１０８からプーリ（あるいは他の不図示のギア）を介して搬送ローラ１１０へ駆動力を伝達し、搬送ローラギア１０９から後述のコードホイール１１６と連結された搬送ローラギア１３０へと駆動力が伝達される旨図示されている。
【００２３】
しかし、このようなギアトレーンの構成はあくまでも一例にすぎない。たとえば、搬送ローラギア１３０から他の搬送ローラ（不図示）へと必要に応じて駆動力が伝達されるようになっていてもよい。
【００２４】
搬送ローラ１１０はピンチローラばね（不図示）により押圧され従動回転するピンチローラ１１１と協働して、記録用紙１１５を適切な送り量だけ搬送する。
【００２５】
記録用紙１１５の搬送量はコードホイール（ロータリーエンコーダフィルム）１１６のスリットをエンコーダセンサ１１７で検知、カウントすることで管理される。これにより高精度な記録用紙搬送が可能となる。
【００２６】
図１の例では、コードホイール１１６は上記駆動系を構成する搬送ローラギア１３０に連結されている。このように駆動系を構成するギアトレーンの一部にコードホイール１１６を設ける構成では、上述のように搬送用モータ１０７の反転時には、バックラッシュの影響で有意な回転位置（駆動位置）情報を取得することができない。本発明では後述のような手法によりこの問題を解決する。
【００２７】
さらに、図１において１１２はプラテンであり、このプラテン１１２上で記録ヘッド１０１による記録が行なわれ、記録済みの記録用紙は排紙ローラ１１３により排紙される。
【００２８】
図２は本発明を採用したプリンタの制御系の構成を示している。
【００２９】
図２においてＣＰＵ２０１はプリンタ装置の記録データの作成、記録制御のためのモータ駆動、記録ヘッド１０１のインク吐出制御、上位装置から転送されたコマンドの解析、パネルからの入力による各種設定などを行なう演算装置である。
【００３０】
ＲＯＭ２０２には後述のプリンタ制御プログラム、制御データ、記録データに使用するフォントデータなどが格納されている。ＲＯＭ２０２に格納されたプリンタ制御プログラムはＣＰＵ２０１によって読み出され、実行される。なお、ＲＯＭ２０２中の制御データはそのまま初期値として使用されるものと、ＲＡＭ２０３に展開されＣＰＵ２０１により加工され使用されるものがある。
【００３１】
必要に応じて指定されたフォントデータは、ＣＰＵ２０１によって読み出されＲＡＭ２０３に展開され、プリンタ制御回路が扱える記録データ（たとえばビットマップデータ）として生成される。フォントデータは機種により搭載個数、搭載文字種類が異なり、したがってその容量も異なる。本実施例のプリンタではたとえば、明朝体１フォントを塔載している。ＲＡＭ２０３は上述したフォントデータを指定された修飾方法にて修飾された結果を展開し記録データとして使用する。
【００３２】
イメージデータの場合は、同様にＣＰＵ２０１によって読み込まれたイメージデータが指定された記録位置に対応するＲＡＭ２０３の記憶領域上に展開されることにより、プリンタ制御回路が扱える記録データ（たとえばビットマップデータ）として生成される。
【００３３】
さらにＲＡＭ２０３はプログラム実行に必要なワークメモリ、インターフェース２０４からの入力データの一時格納場所としての受信バッファとしても使用している。
【００３４】
インターフェース２０４は不図示のホスト装置と接続され、記録データ、プリント指示コマンド等のデータを受信するためのものである。本実施例のインターフェース２０４はＩＥＥＥ−１２８４に準拠した電気的仕様となっており、ホストからのデータだけでなく、プリンタの状態をホストに転送するため、双方向の通信が可能なインターフェースとなっている。
【００３５】
ＥＥＰＲＯＭ２０５にはプリンタの設定状態を保管しておくだけでなく、その他、印刷枚数、インク残量なども格納される。ＥＥＰＲＯＭ２０５に記憶されるこれらの管理データは、主電源が遮断されている間もその記憶内容が保持される。
【００３６】
ＥＥＰＲＯＭ２０５に管理データとして記録されるプリンタの状態としては、フォント種別、対応用紙、自動電源ＯＮ／ＯＦＦなどの設定状態などの情報が含まれる。
【００３７】
モータコントローラ２０６は、ＣＰＵ２０１の指令に基づき、駆動モータ１０５および用紙搬送用モータ１０７を制御する。
【００３８】
本実施例のプリンタは、主走査方向に記録ヘッド１０１を走査させて記録を行なう形式である。したがって、モータコントローラ２０６は、記録ヘッド１０１を１回、または複数回走査させて記録を行なうよう駆動モータ１０５を制御する。このとき、記録ヘッド１０１の記録動作は駆動モータ１０５の等速域を使用して行なわれる。
【００３９】
また、モータコントローラ２０６は、記録用紙１１５を進行方向へ移動させる用紙搬送用モータ１０７を制御する。このモータ１０７はヘッド走査用のモータ１０５とは独立で動作可能である。
【００４０】
用紙搬送用モータ１０７は、通常印刷においては、ヘッド走査用モータが１回または複数回走査後、モータコントローラ２０６により所定量紙を送るように制御される。
【００４１】
さらに、本実施例では、給紙用のピックアップモータ（不図示）により、給紙ベース１０６上の記録用紙１１５を給紙ベース１０６に面した給紙口からピックアップし、用紙搬送用モータ１０７の駆動力が伝わる所定の位置まで搬送する。
【００４２】
このピックアップモータの動作は別途に設けられたピックアップモータコントローラか、あるいは上記のモータコントローラ２０６により制御される。
【００４３】
記録ヘッドコントローラ２０７は記録ヘッドのヒート処理、ヘッドメンテナンス制御、インク量検知等の処理を行なう。
【００４４】
ヘッドセンサ２１３は記録ヘッドコントローラ２０７内に設けられている。ＣＰＵ２０１は、ヘッドセンサ２１３の出力値を定期的に読み出しており、これによりヘッドの有無を検知する。
【００４５】
本実施例ではヘッドセンサ２１３の出力がＨＩＧＨの場合は記録ヘッド装着状態であり、出力値がＬＯＷの場合は記録ヘッド非装着状態になるような電気的仕様となっている。
【００４６】
符号２０８はＣＰＵ２０１内のＡＤコンバーターであり、一回あたり約５マイクロ秒で８ビットの値に変換する機能を備えている。バスライン２０９はデータを転送するためのデータおよびアドレスバスである。ＣＰＵ２０１はこのバスライン２０９を介して上記の各ブロック２０２〜２０７を制御する。
【００４７】
符号２１０、２１１は各ユニットへの電源供給ラインであり、２１２は記録装置本体上部に備えられている表示パネルである。
【００４８】
表示パネル２１２には、たとえば電源キーと、回復、テストプリント、エラーからの回復を指定するリジュームキー、データ受信、電源状態を表示するＬＥＤ、その他のスイッチなどが備えられている。
【００４９】
図３は、位置サーボ技術を用いた一般的なモータ（用紙搬送用モータ１０７）のフィードバック制御を説明する模式図である。
【００５０】
この種のフィードバック制御では、たとえば、制御対象に与えたい目標位置は、理想位置プロファイル３０１の形式で与える。これは該当する時刻における位置指令値として表現されるもので、時刻の進行とともに、この位置情報は変化していく。この理想位置プロファイルに対して追値制御を行なうことによりモータ駆動が遂行される。
【００５１】
エンコーダセンサ３０６（図１のエンコーダセンサ１１７と同じもの）は、モータの物理的な回転を検知する。位置情報取得手段３０７は、エンコーダセンサが検知したスリット数を加算していき、これにより絶対位置情報を得る。
【００５２】
速度情報取得手段３０８はエンコーダセンサ３０６の信号と、プリンタに内蔵された時計から、現在のモータの駆動速度を算出する。
【００５３】
図３において、理想位置プロファイル３０１から、位置情報取得手段３０７により得られた実際の物理的位置を減算した数値を目標位置に対して足りない位置誤差として、位置サーボのフィードバック処理に受け渡す。符号３０２以降のブロックは位置サーボのフィードバック処理のメジャーループを示している。
【００５４】
ブロック３０２は比例項Ｐに関する計算を行ない、演算の結果として速度指令値をブロック３０３以降の速度サーボのフィードバック処理に受け渡す。ブロック３０３による速度サーボのマイナーループは、比例項Ｐ、積分項Ｉ、微分項Ｄに対する演算を行なうＰＩＤ演算により行なうのが一般的である。
【００５５】
速度サーボのマイナーループにおいては、ブロック３０２の速度指令値から速度情報取得手段３０８のエンコーダ速度情報を減算した数値を、目標速度に対して足りない速度誤差として、ブロック３０３のＰＩＤ演算回路に受け渡される。
【００５６】
そして、その時点でＤＣモータに与えるべき駆動エネルギーを、ＰＩＤ演算と呼ばれる手法で算出する。ブロック３０３から駆動エネルギー情報を受け取ったモータドライバ回路は、たとえばＰＷＭ制御を用い、用紙搬送用ＤＣモータ３０５（図１の搬送用モータ１０７と同じもの）に印加する電圧のＤｕｔｙを変化させて電流値を調節する。これにより、用紙搬送用ＤＣモータ３０５に与えるエネルギーが調節され、該モータの回転速度が制御される。
【００５７】
電流値を印可されて回転するＤＣモータ３０５は、外乱３０４による影響を受けながら物理的に回転する。この外乱３０４の影響も含めた回転状態の情報がエンコーダセンサ３０６を介して上記のフィードバック系に入力されることになる。
【００５８】
図４は理想的なモータ駆動プロファイルの一例を示している。
【００５９】
図４の横軸は時間軸であり、４０４の矢印の方向に時間が経過する。また、縦軸方向は速度軸であり、４０５の矢印の方向が高速になっていく。
【００６０】
符号４０１は加速エリアであり、本実施例では初速を０ｓｌｉｔ／ｓｅｃ、到達目標速度を定速エリア４０２の１８０００ｓｌｉｔ／ｓｅｃとしている。なお、ここで例示するｓｌｉｔ／ｓｅｃの単位は、毎秒あたりエンコーダセンサ３０６が検出するスリット数である。
【００６１】
また符号４０３は減速エリアであり、加速エリアとは逆に定速エリア４０２の速度１８０００ｓｌｉｔ／ｓｅｃから最終速度０ｓｌｉｔ／ｓｅｃへと減速していくよう構成されている。
【００６２】
このような加速、あるいは減速プロファイルはあくまでも一例であり、機構の特性に依存して、二次曲線、三次曲線、六次曲線など、種々の曲線形状のプロファイルで制御する手法が知られているが、本実施例では、最もシンプルな直線プロファイルを用いている。加速エリア４０１および減速エリア４０３ともに理想の制御時間はたとえば６０ｍＳｅｃである。
【００６３】
符号４０６は、駆動系（たとえば図１のギア１０８、１０９）のバックラッシュが発生した場合、バックラッシュ駆動が終了し実際のエンコーダスリットが検知できるようになるまでの区間に相当する。
【００６４】
この区間４０６の間は、前述のように有意な速度情報、位置情報を得られないため、本実施例においては、速度情報、位置情報を予測して駆動制御を行なう。
【００６５】
また、符号４０７はバックラッシュ発生後、エンコーダスリットを検知できた後の区間であり、この区間４０７では、通常通りエンコーダセンサ３０６の検出情報から速度情報および位置情報を取得し、モータ制御を行なう。
【００６６】
本実施例において、区間４０６〜４０７で実施するモータ制御を、以下、図５、図６を参照して詳細に説明する。図５は本実施例のモータ駆動制御の全体構成を、図６は図５中の位置情報および速度情報の取得制御（ステップＳ５０７）を示している。
【００６７】
ステップＳ５０１でモータの駆動を開始する。ステップＳ５０２では、モータの回転方向を調べ、その方向が前回転方向と反対方向の駆動かを判断する。
【００６８】
ステップＳ５０２で前回転方向と反対方向の駆動である場合にはステップＳ５０３でバックラッシュ制御をＯＮにする。また、ステップＳ５０２で同方向の駆動を検出している場合はステップＳ５０４でバックラッシュ制御をＯＦＦにセットし今回の駆動は通常制御を行なう。
【００６９】
ステップＳ５０５ではサーボ制御用のタイマーを起動する。ステップＳ５０６では１ｍＳｅｃの経過を待ちステップＳ５０７へと処理を移行する。
【００７０】
なお、図５ではステップＳ５０６でのウエイト処理がＣＰＵを占有しているように図示しているが、これは説明を容易にするためのものである。実際の制御では、たとえば、ステップＳ５０５で起動したタイマーのタイムアップまで、他のタスクにＣＰＵの制御が移行する。そして、該タイマーがタイムアップするとタイマー割り込みによりステップＳ５０７へと処理が移行する構成となっている。
【００７１】
ステップＳ５０７では位置情報および速度情報を取得する。ステップＳ５０７の位置情報および速度情報取得処理は図６のように構成される。
【００７２】
まず、ステップＳ６０１で位置情報、および速度情報の取得が開始され、ステップＳ６０２ではバックラッシュ制御が必要（バックラッシュ制御ＯＮ）か否かを判断する。バックラッシュ制御が不必要な（バックラッシュ制御ＯＦＦ）場合にはステップＳ６０３で位置情報をエンコーダセンサの値より決定する。
【００７３】
同様に、ステップＳ６０４では速度情報をエンコーダセンサの値より決定する。速度情報の取得は、エンコーダセンサがスリットを検知してから、次のスリットを検知するまでの区間においてクロックをカウントし、そのクロック数より速度を検出することにより行なう。バックラッシュ制御がＯＦＦの場合はこの後、ステップＳ６１１で位置情報、および速度情報の取得を終了する。
【００７４】
一方、ステップＳ６０２でバックラッシュ制御が必要と判断した場合には、ステップＳ６０５でエンコーダセンサ１１７の出力から駆動開始より２Ｓｌｉｔ以上、搬送用モータ１０７が回転（移動）したか否かを判断する。
【００７５】
このステップＳ６０５の判定は、現在、駆動系にバックラッシュが発生している区間であるか否かの判断に相当する。そして、ステップＳ６０５で駆動開始より２Ｓｌｉｔ以上のモータ軸回転を検出できない間は、下記のステップＳ６０９およびステップＳ６１０で位置情報および速度情報を推定処理により発生する。また、ステップＳ６０５で駆動開始より２Ｓｌｉｔ以上のモータ軸回転を検出した場合には、下記のステップＳ６０６およびＳ６０７の処理を行ない、バックラッシュ制御をオフ（ステップＳ６０８）にする。
【００７６】
まず、ステップＳ６０５において、エンコーダセンサ１１７により２ｓｌｉｔ以上の移動を検出できていない場合には、ステップＳ６０９で位置情報を、ステップＳ６１０で速度情報を推定する。
【００７７】
この推定処理の手法としては様々なものがあるが、本実施例では、速度、および位置が、理想とするプロファイルの所定の割合の速度、位置だと推定するアルゴリズムを用いる。このアルゴリズムを用いるために、実際の速度、および位置情報が推定される情報とかけ離れないよう、最適な割合を決定するためのチューニングを施す必要がある。本実施例では、機構の特性に応じてこのチューニングが施された値を駆動テーブル上に格納してある。
【００７８】
たとえば、この駆動テーブルは、タイマーで計時した経過時間を入力すると、その時点での位置情報および速度情報の推定値を出力できるように構成しておくことが考えられる。なお、テーブルから出力される位置情報および速度情報がバックラッシュ発生時のものとなるように当該の駆動系の特性に合せて駆動テーブルを構成するのはいうまでもない。
【００７９】
ステップＳ６０９およびステップＳ６１０では、上記の駆動テーブルを参照して得た位置情報および速度情報の推定値が図３の位置情報取得手段３０７および速度情報取得手段３０８の出力値として用いられるよう、回路の入出力を制御する。
【００８０】
一方、ステップＳ６０５で駆動開始位置より２Ｓｌｉｔ以上移動したと判断した場合には、ステップＳ６０６で位置情報を取得する。位置情報には、駆動開始位置からの距離２Ｓｌｉｔと、本実施例のメカ構成に応じて定めたバックラッシュ量、すなわち、駆動系のギアの遊びに相当するコードホイール１１６のスリット数、たとえば６３Ｓｌｉｔを加算したものを位置情報とする。
【００８１】
続いてステップＳ６０７で速度情報をバックラッシュ制御がＯＦＦの場合のステップＳ６０４の処理と同様に、エンコーダセンサの値より決定する。ステップＳ６０８ではバックラッシュ制御をＯＦＦにする。この処理により、この後、続く駆動制御では、速度情報、および位置情報は全てエンコーダセンサの情報より決定されることになる。
【００８２】
上記のステップＳ６１０、ステップＳ６０８の処理の後、ステップＳ６１１で位置情報、および速度情報取得処理を終了する。
【００８３】
再び図５において、ステップＳ５０７で位置情報、および速度情報を取得後、ステップＳ５０８で上述のＰ（比例）制御を行ない、速度指令値を算出する。ステップＳ５０９でＰＩＤ制御を行ない、モータへの出力を行なう。
【００８４】
ステップＳ５１０では停止判定を行ない、位置情報が目標位置に到達していなければ、ステップＳ５０６にループし、再度一連の処理を実行する。また、ステップＳ５１０で目標位置に到達している場合には、ステップＳ５１１でモータ停止処理を行い、ステップＳ５１２でモータ駆動処理を終了する。
【００８５】
上述のように、本実施例によれば、モータを正転／逆転させて記録用紙の搬送を行なう記録装置において、用紙搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出していない間は駆動位置情報および速度情報を推定処理により発生して用紙搬送用モータの駆動制御に用い、一方、エンコーダセンサにより所定量モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を駆動位置情報として用いるとともに、エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を速度情報として用いて用紙搬送用モータの駆動を制御するようにしているので、バックラッシュが発生した区間でも、安定した用紙搬送を行なうことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、記録用紙を搬送する搬送用モータと、搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系を有し、この駆動系の途中に搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサが設けられる記録装置、記録装置の制御方法、および記録装置の制御プログラムにおいて実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明を採用したプリンタの要部構成を示した説明図である。
【図２】図１のプリンタの制御系の構成を示したブロック図である。
【図３】図１のプリンタの制御系の機能を示した模式図である。
【図４】図１のプリンタのモータ制御プロファイルを示した説明図である。
【図５】図１のプリンタの制御手順を示したフローチャート図である。
【図６】図５中の位置情報および速度情報の取得処理を詳細に示したフローチャート図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０１ 記録ヘッド
１０２ キャリッジ
１０３ ガイドシャフト
１０５ 駆動モータ
１０７ 用紙搬送用モータ
１１０ 搬送ローラ
１１１ ピンチローラ
１１３ 排紙ローラ
１１５ 記録用紙
２０１ ＣＰＵ
２０２ ＲＯＭ
２０３ ＲＡＭ
２０４ インターフェース
２０５ ＥＥＰＲＯＭ
２０６ モータコントローラ
２０７ 記録ヘッドコントローラ
２０９ バスライン
２１２ 表示パネル
２１３ ヘッドセンサ
３０５ 用紙搬送用ＤＣモータ
３０７ 位置情報取得手段
３０８ 速度情報取得手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置において、
前記搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出していない間は前記駆動位置情報および前記速度情報を推定処理により発生して前記搬送用モータの駆動制御に用い、一方、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を前記駆動位置情報として用いるとともに、前記エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を前記速度情報として用いて前記搬送用モータの駆動を制御する制御手段を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置の制御方法において、
前記搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出していない間は前記駆動位置情報および前記速度情報を推定処理により発生して前記搬送用モータの駆動制御に用い、一方、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を前記駆動位置情報として用いるとともに、前記エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を前記速度情報として用いて前記搬送用モータの駆動を制御する制御過程を含むことを特徴とする記録装置の制御方法。
【請求項３】
記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置の制御プログラムにおいて、
前記搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出していない間は前記駆動位置情報および前記速度情報を推定処理により発生して前記搬送用モータの駆動制御に用い、一方、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を前記駆動位置情報として用いるとともに、前記エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を前記速度情報として用いて前記搬送用モータの駆動を制御する制御過程を含むことを特徴とする記録装置の制御プログラム。
【請求項１】
記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置において、
前記搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出していない間は前記駆動位置情報および前記速度情報を推定処理により発生して前記搬送用モータの駆動制御に用い、一方、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を前記駆動位置情報として用いるとともに、前記エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を前記速度情報として用いて前記搬送用モータの駆動を制御する制御手段を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置の制御方法において、
前記搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出していない間は前記駆動位置情報および前記速度情報を推定処理により発生して前記搬送用モータの駆動制御に用い、一方、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を前記駆動位置情報として用いるとともに、前記エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を前記速度情報として用いて前記搬送用モータの駆動を制御する制御過程を含むことを特徴とする記録装置の制御方法。
【請求項３】
記録用紙を搬送する搬送用モータと、前記搬送用モータの駆動力を記録用紙に伝達するギアを含む駆動系と、前記搬送用モータの回転状態を検出するエンコーダセンサを有し、前記エンコーダセンサの出力から検出される駆動位置情報および速度情報に基づき前記搬送用モータの駆動を制御する記録装置の制御プログラムにおいて、
前記搬送用モータを前回の駆動方向と反対方向に反転駆動する場合、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出していない間は前記駆動位置情報および前記速度情報を推定処理により発生して前記搬送用モータの駆動制御に用い、一方、前記エンコーダセンサにより所定量前記搬送用モータが駆動されたことを検出したら、反転駆動開始時点からの搬送量とバックラッシュ量を加算した値を前記駆動位置情報として用いるとともに、前記エンコーダセンサの出力に基づき決定した値を前記速度情報として用いて前記搬送用モータの駆動を制御する制御過程を含むことを特徴とする記録装置の制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１６８９７６（Ｐ２００７−１６８９７６Ａ）
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３６８９３９（Ｐ２００５−３６８９３９）
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月５日（２００７．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２２日（２００５．１２．２２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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