(57)【要約】【課題】ソフト的にモータの異常検出を行うことのできるモータの異常検出装置及びプリンタを提供すること。【解決手段】モータを駆動する信号（Ａ、Ｂ、＊Ａ、＊Ｂ）のステップ数及び出力レベルを取得する取得手段（１１）と、信号のステップ数及び出力レベルに基づいて、モータの異常判定を行う判定手段（１１）と、を備えることを特徴とするモータの異常検出装置（１１）。サーミスタ等のハードウェアを追加することなく、モータの異常検出を行うことが可能となるため、実装面積の低減による装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動する信号のステップ数及び出力レベルを取得する取得手段と、
前記信号のステップ数及び出力レベルに基づいて、前記モータの異常判定を行う判定手段と、
を備えることを特徴とするモータの異常検出装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記信号のステップ数及び出力レベルがいずれも変化しないまま所定時間が経過した場合に、前記モータが異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載のモータの異常検出装置。
【請求項３】
前記モータは、複数のモータ相を含み、
前記取得手段は、前記複数のモータ相のそれぞれに出力される複数の信号のステップ数及び出力レベルを取得し、
前記判定手段は、前記信号の全てのステップ数及び出力レベルがいずれも変化しない場合に、前記モータが異常であると判定することを特徴とする請求項１に記載のモータの異常検出装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータの異常検出装置と、
前記モータにより動作する印刷部と、
前記取得手段及び前記判定手段として機能すると共に、前記モータ及び前記印刷部の制御を行う制御部と、を備えることを特徴とするプリンタ。
【請求項５】
前記判定手段は、前記モータの駆動を要する要求がなされた場合、異常判定を行うことを特徴とする請求項４に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記制御部は、前記判定手段において前記モータが異常であると判定された場合に、前記信号のステップ数及び出力レベルを初期化することを特徴とする請求項４または５に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの異常検出装置及びプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
モータにより駆動する機構を備えた装置（例えば、印刷部を備えたプリンタ）では、モータの異常を検出するための構成が設けられていることが一般的である。例えば、特許文献１には、モータの発熱を検知するためのサーミスタを備えることで、モータの異常検出を行うことが可能なプリンタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−０５４５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、モータの異常検出を行うためのサーミスタを設けることは、実装面積の確保の必要性や、装置のコストアップの観点から不利となる場合があった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、サーミスタ等のハードウェアを追加することなく、ソフト的にモータの異常検出を行うことのできるモータの異常検出装置及びプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、モータを駆動する信号のステップ数及び出力レベルを取得する取得手段と、前記信号のステップ数及び出力レベルに基づいて、前記モータの異常判定を行う判定手段と、を備えることを特徴とするモータの異常検出装置である。
【０００７】
上記構成において、前記判定手段は、前記信号のステップ数及び出力レベルがいずれも変化しないまま所定時間が経過した場合に、前記モータが異常であると判定する構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記モータは、複数のモータ相を含み、前記取得手段は、前記複数のモータ相のそれぞれに出力される複数の信号のステップ数及び出力レベルを取得し、前記判定手段は、前記信号の全てのステップ数及び出力レベルがいずれも変化しない場合に、前記モータが異常であると判定する構成とすることができる。
【０００９】
本発明は、上記いずれかに記載のモータの異常検出装置と、前記モータにより動作する印刷部と、前記取得手段及び前記判定手段として機能すると共に、前記モータ及び前記印刷部の制御を行う制御部と、を備えることを特徴とするプリンタである。
【００１０】
上記構成において、前記判定手段は、前記モータの駆動を要する要求がなされた場合、異常判定を行う構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記制御部は、前記判定手段において前記モータが異常であると判定された場合に、前記信号のステップ数及び出力レベルを初期化する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サーミスタ等のハードウェアを追加することなく、モータの異常検出を行うことが可能となるため、実装面積の低減による装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係るプリンタの全体ブロック図である。
【図２】プリンタのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図３】割り込み処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】モータの異常検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】各モータ相に出力される制御信号の波形を示す図である。
【図６】コマンド解析処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、実施例１に係るプリンタの全体ブロック図である。プリンタ１００は、制御回路部１０、機械部２０、操作パネル部３０、及び電源部４０を備える。制御回路部１０は、制御部として機能するマイコン（ＭＣＵ：Micro Control Unit）１１と、これに接続された周辺回路（発振器１２、Ｉ／Ｆ回路１３、記憶部１４、ヘッド駆動回路１５、モータ駆動回路１６、用紙なし／カバーオープン検出回路１７、電源制御回路１８、操作パネル制御回路１９）を含む。機械部２０は、制御回路部１０からの制御信号により駆動する駆動機構（サーマルヘッド２１、パルスモータ２２）及び各種のセンサ（カバーオープン検出センサ２３、用紙なし検出センサ２４）を含む。操作パネル部３０は、ユーザが操作可能な各種のスイッチ（電源スイッチ３１、用紙送りスイッチ３２）と、ユーザに状態通知を行うためのＬＥＤ３３を含む。
【００１６】
マイコン１１は、発振器１２からのクロック信号に従って動作する。マイコン１１に接続されたＩ／Ｆ回路１３は、外部装置（例えば、上位デバイスであるＰＣ（Personal Computer））との接続を行うためのインターフェースであり、当該外部装置との間で送信信号（ＴＸＤ）及び受信信号（ＲＸＤ）の送受信を行う。送信信号ＴＸＤには、例えば、プリンタ１００の状態を示す状態信号等が含まれる。受信信号ＲＸＤには、例えば、プリンタ１００に出力させるための印字データや、プリンタ１００に対する各種のコマンド（命令）が含まれる。
【００１７】
記憶部１４は、例えば、データを一時的に記憶可能な揮発性記憶部（例えば、ＳＲＡＭ（Static Read Only Memory））と、電源投下後もデータを記憶可能な不揮発性記憶部（例えば、フラッシュメモリ）の組み合わせから構成される。外部から入力された印字データ等は、印刷処理が完了するまでの間、これらの記憶部１４に記憶される。また、プリンタ１００の制御を行うための各種のプログラムも、記憶部１４に記憶される。記憶部１４に対しては、マイコン１１からバスを介してデータの書き込み・読み出しを行うことができる。
【００１８】
ヘッド駆動回路１５は、電源部４０から電源の供給を受け、機械部２０のサーマルヘッド２１を駆動させる。サーマルヘッド２１には発熱素子（不図示）が含まれ、当該発熱素子により、例えばインクを媒体（紙など）に転写させるための熱が供給される。モータ駆動回路１６は、電源部４０から電源の供給を受け、機械部２０のパルスモータ２２を駆動させる。パルスモータ２２の動力は、ヘッドの移動や用紙の移動（用紙送り動作）を行うために用いられる。本実施例に係るパルスモータ２２は、４つのモータ相（Ａ相、Ｂ相、＊Ａ相、＊Ｂ相）を備えた４相式のモータであり、モータ駆動回路１６からはそれぞれのモータ層に対応する信号が出力される。モータ駆動回路１６の出力信号は、マイコン１１が出力している信号であり、ポートの論理状態を取得することで、後述するパルスモータ２２の異常検出処理に用いられる。
【００１９】
カバーオープン検出センサ２３は、プリンタ１００のカバーの開閉状態を検出する。用紙なし検出センサは、プリンタ１００にセットされた用紙の有無を検出する。これらのセンサの検出結果は、制御回路部１０内の用紙なし／カバーオープン検出回路１７を介してマイコン１１に入力される。プリンタカバーが開いている場合や、用紙がセットされていない場合は、プリンタ１００がエラー状態であると判定される。
【００２０】
電源スイッチ３１からの入力は、電源制御回路１８を介してマイコン１１に入力される。これにより、プリンタ１００への電源の供給を、ユーザが手動でＯＮまたはＯＦＦに切り替えることができる。用紙送りスイッチからの入力は、操作パネル制御回路１９を介してマイコン１１に入力される。これにより、用紙送りをユーザが手動で行うことができる。また、ＬＥＤ３３は、操作パネル制御回路１９からの出力信号を受けて点灯または消滅する。これにより、ユーザに対しプリンタの状態（例えば、異常の有無など）を通知することができる。
【００２１】
図２は、プリンタ１００のメインルーチンを示すフローチャートである。最初に、プリンタの電源がＯＮになると、制御部として機能するマイコン１１が、各部に指示してプリンタ１００の初期化処理を実行する（ステップＳ１０）。次に、マイコン１１は、プリンタ１００に対するリセット要求の有無を判定し（ステップＳ１１）、リセット要求がある場合にはステップＳ１０の前段に戻り、再び初期化処理を行う。
【００２２】
次に、マイコン１１は、情報登録要求の有無を判定し（ステップＳ１２）、情報登録要求がある場合には、当該登録情報の書き込み処理を行う（ステップＳ１３）。登録情報には、例えば、外部から入力される印字データの他、プリンタ１００が自ら検出したエラー情報等が含まれる。これらの情報は、例えば、マイコン１１により記憶部１４内のフラッシュメモリに書き込まれる。
【００２３】
次に、マイコン１１は、プリンタ状態遷移の判定処理を行う（ステップＳ１４）。ここでは、プリンタ１００における状態変化の有無が判定され、変化がある場合には、上位のデバイス（ＰＣ等）への状態の通知が行われる。次に、マイコン１１は、プリンタ１００がエラー状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１５）。プリンタ１００がエラー状態である場合には、後続のコマンド解析処理（ステップＳ１６）は行わず、ステップＳ１１の前段に戻る。
【００２４】
ステップＳ１５にてエラーがない場合、マイコン１１は、コマンドの解析処理を行う（ステップＳ１６）。この点については後述の図６で詳細に説明する。次に、マイコン１１は、印字データの有無を判定し（ステップＳ１７）、印字データがある場合には、印字起動処理（ステップＳ１８）により、当該印字データを出力する。印刷データがない場合や、印刷が完了した場合には、ステップＳ１１の前段へと戻り、メインルーチンの繰り返しを行う。
【００２５】
本実施例では、上記構成及び動作機構を備えたプリンタ１００において、パルスモータ２２の異常検出を行うための処理について説明する。当該異常検出処理は、パルスモータ２２以外に対する異常検出処理を含むプリンタ１００の異常検出タスクの１つであり、プリンタ１００の駆動時に定期的に行われる割り込み処理の一環として実行されるものである。以下、この点について詳細に説明する。
【００２６】
電源投入後の初期状態では、割り込み管理用のタイマ（例えば、マイコン１１内に設置されるタイマ）は駆動しており、割り込みは許可状態となっている。これにより、後述するパルスモータ２２の異常検出処理を行うことが可能となる。
【００２７】
図３は、プリンタの割り込み処理を説明するためのフローチャートである。割り込み処理においては、タスクカウンタに対応して、異常検出用の各種の具体的処理（例えば、パルスモータの異常検出タスク）が規定されており、その中から現在のタスクカウンタの値に応じた１つの処理（タスク）が、選択・実行される。最初に、制御部としてのマイコン１１が、割り込み要因（例えば、後述する図４のステップＳ４１における各種要求）のクリア（初期化）を行う（ステップＳ３０）。次に、マイコン１１は、タスクカウンタの更新を行う（ステップＳ３１）。
【００２８】
次に、マイコン１１は、現在のタスクカウンタの値に対応するタスクが、パルスモータ２２の異常検出タスクであるか否かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２でＹＥＳの場合は、図４で説明するパルスモータ２２の異常検出処理を実行する（ステップＳ３３）。ステップＳ３２でＮＯの場合は、タスクカウンタの値に応じたその他の異常検出処理を実行する（ステップＳ３４）。このように、図３の割り込み処理が繰り返されることにより、プリンタ１００における全ての異常検出処理が、一定間隔を置いて順番に実行される。
【００２９】
図４は、パルスモータ２２の異常検出処理を説明するためのフローチャートである。最初に、マイコン１１が、パルスモータ２２の異常検出設定が有効となっているか否かを判定する（ステップＳ４０）。当該設定が無効となっている場合、後続の異常検出処理は行われない。当該設定は、図６のステップＳ５３及びＳ５４で示すように、コマンドにより有効または無効の切り替えを行うことができる。
【００３０】
ステップＳ４０で設定が有効の場合、マイコン１１は、印刷要求、マーク検出要求、用紙送り要求のうち、いずれかの要求があるか否かを判定する（ステップＳ４２）。これらの要求は、いずれもパルスモータ２２の駆動を必要とする動作で、パルスモータ２２の異常検出処理を行うためのトリガとなる要求である。これらの要求のいずれもされていない場合には、後続の異常検出処理は行われない。
【００３１】
ステップＳ４２でいずれかの要求があった場合、マイコン１１は、パルスモータ２２におけるステップ数のカウント値を取得する（ステップＳ４３）。ここで、ステップ数とは、各種要求の動作（印刷、マーク検出、用紙送り等）を完了するために必要なステップの合計値であり、要求動作の種類や印字データのサイズに応じて決定される。パルスモータ２２のステップ数は、マイコン１１により管理され、パルスモータ２２の動作に応じて更新（デクリメント）される。ステップ数のカウント値が０になると、各種動作の要求はクリアされる。
【００３２】
次に、マイコン１１は、パルスモータ２２におけるステップ数が０ではなく、且つ当該ステップ数に変化があったかを判定する（ステップＳ４３）。ステップ数の変化の有無は、ステップ数の更新が行われたか否かにより判定することができる。ステップ数の更新が行われ、ステップ数が変化した場合は、パルスモータ２２の動作は正常であると判断し、異常検出処理を終了する。ステップ数の更新が行われず、ステップ数が変化しない場合は、異常検出処理を継続する。
【００３３】
ステップ数の変化がない（更新が行われない）場合、マイコン１１は、各モータ相（Ａ、Ｂ、＊Ａ、＊Ｂ）の出力（信号レベル）を取得する（ステップＳ４４）。次に、マイコン１１は、取得した各モータ相の信号レベルが変化したか否かを判定する。各モータ相の出力が変化した場合は、パルスモータ２２の動作は正常であると判断し、異常検出処理を終了する。各モータ相の出力が変化しない場合は、異常検出処理を継続する。
【００３４】
次に、マイコン１１は、上記のステップ数の変化がなく、且つモータ相の出力変化もない状態で、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４６）。ここで、上記の状態が所定時間続いた場合には、パルスモータ２２は正常に駆動していないと推定されるため、パルスモータ２２の異常検出処理については異常と判定される。上記の所定時間は、図６のステップＳ５５及びＳ５６で示すように、コマンドにより設定・変更することが可能である。
【００３５】
図５は、モータ駆動回路１６から各モータ相に出力される制御信号の波形を示す図である。図５（ａ）は正常時の波形を、図５（ｂ）は異常時の波形を、それぞれ示している。横軸の目盛りは１ステップ（ｓｔｅｐ）に対応し、縦軸におけるモータ相の出力は、ローレベル（０）またはハイレベル（１）のいずれかとなっている。本実施例では、４つのステップ（ｓｔｅｐ）が１つのドット（１ｄｏｔ＝１／８ｍｍ）に相当するが、これ以外の構成を採用することも可能である。
【００３６】
図５（ａ）に示すように、正常時においては、１ステップが経過する毎に、４つのモータ相（Ａ、Ｂ、＊Ａ、＊Ｂ）のうちいずれか１つの信号レベルが変化し、残りの３つの信号レベルは変化しない。これに対し、異常時においては、図５（ｂ）のＥｒｒｏｒで囲った箇所のように、４つのモータ相の出力はいずれも変化せず、ステップ数の更新も行われない。
【００３７】
図４に戻り、ステップＳ４６においてＹＥＳと判定された（すなわち、パルスモータ２２の状態が異常と判定された）場合、マイコン１１は、各モータ相の出力及びステップ数のカウント値を初期化する。これにより、パルスモータ２２における異常状態（例えば、２相励磁状態保持、モータロック等）が解除され、パルスモータ２２が正常な状態に復帰する場合がある。更に、マイコン１１は、異常発生情報を記憶部１４に登録すると共に、Ｉ／Ｆ回路１３に対して当該異常発生情報の通知要求を発する（ステップＳ４８）。これにより、異常発生情報がプリンタ１００の記憶部１４に登録され、参照可能となる。また、異常発生情報をＩ／Ｆ回路１３を介して上流側のデバイス通知することが可能となる。
【００３８】
図６は、プリンタ１００におけるコマンド解析処理を説明するためのフローチャートである。最初に、マイコン１１は、Ｉ／Ｆ回路１３等を介してコマンドを受信した場合に、当該コマンドの解析処理を行う（ステップＳ５０）。コマンドが印字データであった場合（ステップＳ５１）には、マイコン１１は当該印字データの展開処理（ステップＳ５２）を行い、印刷を実行する。コマンドがモータ異常検出機能の有効または無効設定であった場合（ステップＳ５３）には、マイコン１１は当該コマンドに従い、モータの異常検出機能を有効または無効に設定する（ステップＳ５４）。
【００３９】
コマンドがモータ異常検出の時間設定であった場合（ステップＳ５５）には、モータ異常検出にかかる時間の設定（ステップＳ５６）を行い、図４のステップ４６における所定時間を変更する設定を行う。コマンドがマーク検出コマンドであった場合（ステップＳ５７）には、当該コマンドに従い、マーク検出動作の要求を設定または解除する（ステップＳ５８）。コマンドが用紙送りコマンドであった場合（ステップＳ５７）には、当該コマンドに従い、用紙送り動作の要求を設定または解除する（ステップＳ５８）。これらのマーク検出要求及び用紙送り要求は、ステップＳ５２の印刷要求と共に、パルスモータ２２の異常検出動作を実行するためのトリガとなるものである（図４のステップＳ４１）。
【００４０】
実施例１に係るプリンタ１００によれば、制御回路部１０内のマイコン１１が、パルスモータ２２を駆動する信号のステップ数及び出力レベル（モータ相）を取得する取得手段、及び、当該ステップ数及び出力レベルに基づいて、パルスモータ２２の異常判定を行う判定手段として機能する。これにより、パルスモータ２２の温度を検出するためのサーミスタ等の機構を備えなくても、パルスモータ２２の異常判定をソフト的に行うことが可能となる。その結果、実装面積の低減による装置の小型化及びコストダウンを図ることができる。
【００４１】
具体的に、判定手段としてのマイコン１１は、上記駆動信号のステップ数及び出力レベルがいずれも変化しないまま所定時間が経過した場合に、パルスモータ２２が異常であると判定する。これにより、パルスモータ２２の異常判定を正確かつ簡易に行うことができる。
【００４２】
実施例１では、複数のモータ相を備えたパルスモータ２２を例に説明を行ったが、実施例とは具体的構成が異なるモータであっても、ステップ単位で回転するモータであれば、同様の方法で異常検出を行うことが可能である。
【００４３】
複数のモータ相を備えたモータの異常判定を行うに当たっては、ステップ数の更新が所定時間行われず、且つ全てのモータ相の出力レベルが当該所定時間変化しない場合に、モータを異常と判定することが好ましい。
【００４４】
また、実施例１では、プリンタ１００におけるパルスモータ２２の異常判定を行う例について説明したが、プリンタ以外の様々な装置に用いられるモータにおいても、同様の方法で異常検出を行うことが可能である。その場合、本実施例１のマイコン１１と同様の機能（取得手段、判定手段）を備えた情報処理ユニット（例えば、ＣＰＵ及びメモリ）を、モータの異常判定装置として用いることができる。
【００４５】
プリンタ１００におけるモータの異常判定では、図３及び図４で説明したように、定期的な割り込み処理において選択的に実行される複数の状態監視タスクの１つに、マイコン１１（判定手段）による異常判定を組み込むことが好ましい。このように、既存の状態監視用の割り込み処理に対し、実施例１に係るモータの異常判定処理を組み込むことにより、割り込み処理のリソースに空きが少ない場合であっても、モータの異常判定機能を実装することが可能となる。なお、上記リソースに十分な空きがある場合には、新規にステップ数及びモータ相（出力）の監視処理を割り当ててもよい。
【００４６】
また、プリンタ１００におけるモータの異常判定では、図４のステップ４１で説明したように、パルスモータ２２を駆動させるための各種要求（印刷、マーク検出、用紙送り）をトリガとして、異常検出処理を行うことが好ましい。上記の要求がない場合には、パルスモータ２２は原則として駆動しないため、本実施例に係る異常検出処理を行うと、モータの異常が誤って検出されてしまうおそれがある。モータの異常検出処理を上記の要求後に限り行うようにすることで、このような誤動作を抑制することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１０    制御回路部
１１    マイコン
１２    発振器
１３    Ｉ／Ｆ回路
１４    記憶部
１５    ヘッド駆動回路
１６    モータ駆動回路
１７    用紙なし／カバーオープン検出回路
１８    電源制御回路
１９    操作パネル制御回路
２０    機械部
２１    サーマルヘッド
２２    パルスモータ
２３    カバーオープン検出センサ
２４    用紙なし検出センサ
３０    操作パネル部
３１    電源スイッチ
３２    用紙送りスイッチ
３３    ＬＥＤ
４０    電源部
１００    プリンタ
【図１】
2014057442.tif 000003
【図２】
2014057442.tif 000004
【図３】
2014057442.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014057442.tif 000007
【図６】
2014057442.tif 000008