(57)【要約】【課題】１回転中の負荷トルクの変動により回転速度が変化するモータ制御装置においてモータの出力制御ができない場合は、あらかじめモータへの負荷トルクを測定し、測定結果に基づいてモータを駆動させる時間を決定しておく必要がある。しかしモータの時間制御を行う場合、経年劣化等によるモータの出力変化の影響により回転量が変動してしまい、目標値に対する精度が低下する。【解決手段】モータの回転する範囲を複数の区間に分割し、区間毎の平均回転速度を算出しその値をもとにモータ駆動時間を決定することにより、経年劣化によるモータの出力変化による影響を抑制しモータの位置決め精度を維持する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ回転子の絶対位置を検出するための絶対位置検出用センサと、
前記絶対位置検出用センサから出力される位置検出信号に基づいてモータが一回転する範囲を複数区間に分割して各区間毎の回転時間を算出する区間時間算出手段と、
前記区間時間算出手段により算出した区間時間から区間毎の回転速度を求める区間速度算出手段と、
目標の回転数に対して各区間毎に必要な回転量とその区間速度からモータの回転時間を決定する回転時間決定手段とを備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１回転における負荷変動が大きな機器を駆動するＤＣモータの制御装置（制御方法）に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータのオンオフ制御により位置決めを行う場合、モータの回転速度をもとにモータを駆動させる時間を決定させている。
【０００３】
しかし１回転における負荷変動が大きな機器を駆動するモータの場合、１回転中の区間によって回転速度が異なるため、同じ時間駆動させた場合でも、モータの位置によっては回転量が異なり、その結果モータが目標値とは異なる位置に制御される可能性がある。このような問題に対しては、モータの回転速度の変動を抑えてモータの回転速度を均一化する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１では、モータの１回転を機械角で複数区間に等分割しモータの位置検出信号を基にして１回転の時間を計測するとともに、この１回転の時間を上記分割数で除して区間平均時間を算出し、上記複数の各区間の時間を計測している。区間平均時間と区間時間を比較してモータの印加電圧を補正して各区間の回転速度を平均値に近づけることによりモータの１回転中に回転ムラを減少させる技術について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２７５３９１号公報（第５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、１回転における負荷トルクの変動による回転速度の変動を抑えることを目的にしている。モータ駆動中は常にモータの位置を検出し区間時間を計測し続けなければならず、その結果に合わせてモータへの印加電圧を補正するための機構が必要となるためコストが上昇するという問題がある。
【０００７】
これに対して出力調整機構を持たない安価なシステムにおいては、あらかじめモータへの負荷トルクを測定し、測定結果に基づいてモータを駆動させる時間を決定しておく方法が考えられる。
【０００８】
しかしモータの時間制御を行う場合、経年劣化等によるモータの出力変化の影響により回転量が変動してしまい、目標値に対する精度が低下する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の構成は、モータ回転子の位置を検出するための位置検出用センサと、上記位置検出用センサから出力される位置検出信号に基づいてモータが１回転する範囲を複数区間に分割して区間毎の回転時間を算出する区間時間算出手段と、上記区間時間算出手段により算出した区間時間から区間毎の回転速度を求める区間速度算出手段と、目標の回転量に対して区間毎に必要な回転量とその区間速度からモータの駆動時間を決定する駆動時間決定手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、１回転における負荷変動が大きな機器を駆動するＤＣモータの制御において、モータの出力制御機構を必要とせず、また位置精度に対して十分な分解能を持たない位置検出センサを使用した場合に、モータの出力変化の影響を抑制し、位置決め精度を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態のインクジェット記録装置の構成を概略的に示す斜視図
【図２】本発明のインクジェット記録装置のインク供給システムを示す概略図
【図３】インク供給弁の開閉制御を行うシステムのブロック図
【図４】カムセンサの状態およびモータ回転速度の関係図
【図５】モータ駆動時間を算出する手順を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
本発明のモータ制御方法が適用される制御装置は、モータが１回転する範囲を検出可能な複数の区間に分割する。分割された各区間の平均時間をもとに区間毎の平均回転速度を算出し、その平均回転速度に基づいてモータを目標位置で停止させるために必要となるモータの駆動時間を決定する。
【００１４】
図１は本発明の一実施形態のインクジェット記録装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【００１５】
インクジェット記録装置５０は、記録ヘッド１の主走査方向における往復移動（主走査）と、印刷媒体１０の所定ピッチごとの副走査方向への搬送（副走査）とを繰り返す。これらの動きと同期させながら記録ヘッド１の複数の吐出ノズルから選択的にインクを吐出させて印刷媒体１０に付着させることで、文字、記号、画像等を形成する。
【００１６】
記録ヘッド１は、２本のガイドレールに摺動自在に支持され不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動されるキャリッジ２に着脱可能に搭載されている。
【００１７】
印刷媒体１０は、搬送ローラ３により、記録ヘッド１のインク吐出面に対面し、かつ、インク吐出面との距離を一定に維持するように、キャリッジ２の移動方向と交差する方向（例えば、直行する方向である矢印８方向）に搬送される。
【００１８】
また、記録ヘッド１のノズル列は、記録ヘッド１の主走査方向とほぼ直交した方向に延びている。記録ヘッド１から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したメインタンク４が、インク供給ユニット５に着脱可能に装着されるように構成されている。
【００１９】
そして、インク供給ユニット５と記録ヘッド１とは、それぞれのインクの色に対応した複数の供給チューブ６によって接続され、メインタンク４をインク供給ユニット５に装着することで、メインタンク４内に収納された各色のインクを、記録ヘッド１の各ノズル列に独立して供給することが可能となっている。
【００２０】
回復ユニット７は、記録ヘッド１の往復移動範囲内であって、かつ、印刷媒体１０の通過範囲外の領域である非記録領域に、記録ヘッド１のインク吐出面と対面するように、また、インク供給ユニット５と隣接するように配置されている。なお、印刷媒体１０は、プラテン９の上に配置されている。
【００２１】
図２は本発明のインクジェット記録装置のインク供給システムを示す概略図である。
【００２２】
２０１は記録ヘッド、２０５は装置に対して挿抜可能なインクタンク（以後メインタンクと称する）２０６はメインタンクから記録ヘッド２０１へインクを供給するためのコネクタとなる金属の中空管、２０４はメインタンクが空の際に印字を中断しないためのサブタンク、２０２は記録ヘッドとサブタンク２０４をつなぐ供給チューブ、２０３はインク供給路を開放、閉塞する体積変化可能なゴムで構成された（ダイアフラム）供給弁を示している。
【００２３】
次に動作を説明する。
【００２４】
図２は、メインタンク２０５のインクを使用して印字をしている状態を示した図である。この状態では供給弁２０３は開放されている。供給弁２０３の開閉は、弁モータ２０７が矢印方向へ回転するとギア２０８が回動しギア２０９と係合しこれと同軸に構成されているカム１０の回転により、支点２１２を中心に回転する供給弁レバー２１３と摺接し、供給弁レバー２１３の一端で供給弁２０３を開閉させる。この時供給弁レバー２１３をバネ２１４が常時付勢している。ここでカム２１０の位相検知はセンサ２１１で行い、供給弁２０３の開閉を行っている。
【００２５】
図３は本発明の制御方法を適用した、インクジェット記録装置におけるインク供給弁の開閉制御を行うシステムのブロック図である。
【００２６】
３０１はＣＰＵ、３０２は制御バス、３０３はＲＡＭ、３０４はＲＯＭであり、モータの制御プログラムを記録してある。不揮発性メモリ３０５には各種設定情報が格納される。モータドライバー３０６は、モータの制御を行う制御回路であり、メカ駆動部１０７を制御している。３０８はインク供給弁スイッチであり、メカ駆動部が動作することにより制御される。３０９はセンサであり、モータドライバー３０６により制御されるメカ駆動部３０７の状態を検知する。
【００２７】
モータを一定出力で駆動させたときの、インク供給弁の開閉状態、カムセンサの状態およびモータ回転速度の関係を図４に示す。インク供給弁の開閉にともなう負荷トルクの変動によりモータの回転速度も一定でなく、位置により変化する。例えば図４に示す区間ＩＩでは弁を開くために負荷トルクが増大しており、区間Ｉと比較するとモータ回転速度が低下している。
【００２８】
図５はモータ駆動時間を算出する手順を示すフローチャートである。
【００２９】
ステップ５０１では各区間の平均時間を測定する。例えば図４の場合、カムセンサ２１１からの入力信号をもとに、１回転する範囲を区間Ｉ、区間ＩＩの二区間に分割し、それぞれの区間に要する回転時間tiを測定する。
【００３０】
ステップ５０２では、各区間の平均時間と各区間が１回転に占める割合をもとに、その区間の平均回転速度ωiを算出する。ステップ５０３で算出した平均回転速度は不揮発メモリ３０５に記憶させておく。不揮発メモリに平均回転速度が記憶されている場合、ステップ５０１および５０２は省略することができる。
【００３１】
ステップ５０４では、モータを目標位置で停止させるために必要な回転量を分割した区間毎に求める。ステップ５０５では、ステップ５０４で求めた回転量およびステップ５０２で求めた平均回転速度をもとに、モータを駆動させる時間を求める。
【００３２】
本実施の形態によれば、出力調整機構を持たないモータの時間制御システムにおいて、モータの経年劣化等による出力変化の影響を抑制し、位置決め精度を維持することが可能となる。
【符号の説明】
【００３３】
１     記録ヘッド
２     キャリッジ
３     搬送ローラ
４     メインタンク
５     インク供給ユニット
６     供給チューブ
７     回復ユニット
８     搬送方向
９     プラテン
１０   印刷媒体
２０１ 記録ヘッド
２０２ 供給チューブ
２０３ 供給弁
２０４ サブタンク
２０５ インクタンク
２０６ 中空管
２０７ 弁モータ
２０８ ギア
２０９ ギア
２１０カム
２１１センサ
２１２ 支点
２１３ 供給弁レバー
２１４ バネ
３０１ ＣＰＵ
３０２ 制御バス
３０３ ＲＡＭ
３０４ ＲＯＭ
３０５ 不揮発メモリ
３０６ モータドライバー
３０７ メカ駆動部
３０８ インク供給弁スイッチ
３０９ センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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