(57)【要約】【課題】  発熱に起因するモータの休止頻度を低減しつつ、より確実にモータの過熱を防止して、巻線コイルの焼損等を防止することができるプリンタを提供すること。【解決手段】  印刷対象物に印刷を行うプリンタは、ＣＲモータ４の巻線コイルのコイル抵抗値を検出するコイル抵抗検出回路５１と、コイル抵抗検出回路５１の検出結果に基づいて、印刷対象物への印刷過程でＣＲモータ４を所定時間休止させるＣＰＵ２３等からなるモータ休止手段とを備えている。【選択図】      図２
2006246669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷対象物に印刷を行うプリンタにおいて、
搭載されたモータの巻線コイルのコイル抵抗値を検出するコイル抵抗検出手段と、
該コイル抵抗検出手段の検出結果に基づいて、上記印刷対象物への印刷過程で、上記モータを所定の休止時間、休止させるモータ休止手段とを備えることを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記コイル抵抗検出手段で検出されたコイル抵抗値から、抵抗法によって、前記モータのモータ内部温度を算出する内部温度算出手段を備え、
上記モータ内部温度が規定温度を超えたとき、前記モータ休止手段が前記モータを休止させることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
【請求項３】
前記モータ休止手段は、前記コイル抵抗値または前記モータ内部温度から、前記モータの休止時間を計算することを特徴とする請求項１または２記載のプリンタ。
【請求項４】
プリンタに搭載されたモータの過熱を防止するため、印刷対象物への印刷過程で、上記モータを所定の休止時間、休止させるモータ休止制御を行うプリンタ用モータの制御方法において、
上記モータの巻線コイルのコイル抵抗値を検出し、該コイル抵抗値に基づいて上記モータ休止制御を行うことを特徴とするプリンタ用モータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタおよびプリンタ用モータの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インクジェットプリンタには、印刷ヘッドを有するキャリッジを駆動するキャリッジモータや、印刷対象物となる印刷用紙等を送る紙送りモータ等のモータが搭載されている。これらのモータは、キャリッジの駆動や紙送り等のために頻繁に起動、停止を繰り返すため、駆動されるときの消費電力に応じて発生する熱が蓄積されて過熱状態となりやすい。モータが過熱状態になると、巻線コイルの焼損、発煙あるいは発火という問題が生じる。そこで、これらのモータが搭載されたプリンタでは、モータの過熱を防止するため、印刷対象物への印刷過程で、所定の時間、モータを休止させるモータ休止制御が行われている（たとえば、特許文献１から３参照）。
【０００３】
特許文献１に記載されたプリンタでは、以下のようにしてキャリッジモータのモータ休止制御が行われている。まず、キャリッジの搬送速度とキャリッジの搬送時間とに応じて、キャリッジが印刷対象物上を１回横断する１パスの搬送過程でキャリッジモータに発生する単位発熱量が設定された発熱テーブルが予め準備されている。この発熱テーブルに設定された各単位発熱量は、キャリッジの搬送速度と搬送時間とを変化させながら搬送速度と搬送時間とを様々に組み合せた予備実験で算出された基準電流と、キャリッジの搬送速度と搬送距離とに応じて算出される１パスの搬送時間とに基づいて所定の計算式によって算出されている。
【０００４】
印刷対象物の印刷時には、１パスの印刷動作ごとのキャリッジモータの単位発熱量を発熱テーブルから読み出して、その単位発熱量を積算し、その積算値からキャリッジの停止時間に応じた放熱量を減算してキャリッジモータの蓄熱量を求めている。そして、この蓄熱量が規定値を超えたときに、次の１パスの印刷動作の前に、所定の時間、キャリッジモータを休止させている。キャリッジモータの休止時間は、キャリッジの移動速度と移動時間とに応じて予め準備された休止時間テーブル上に設定されている。休止時間テーブル上に設定された各休止時間は、キャリッジモータの蓄熱量に応じて、予備実験で算出されている。また、蓄熱量が規定値を超えた場合には、次の１パスの印刷動作におけるキャリッジモータの単位発熱量に対応した休止時間が休止時間テーブルから選択され、その休止時間、キャリッジモータを休止させている。
【０００５】
また、特許文献２および３に記載されたプリンタでは、特許文献１に記載のプリンタと同様の方法で算出された蓄熱量からキャリッジモータのモータ内部温度を推定している。そして、推定されたモータ内部温度が規定温度を超えると、各パス間で、所定の時間、キャリッジモータを休止させるようになっている。キャリッジモータの休止時間は、特許文献１に記載されたプリンタと同様に、キャリッジモータの蓄熱量に応じて、予備実験で算出され、休止時間テーブル上に設定されている。なお、特許文献２および３に記載されたプリンタでは、規定温度として第１規定温度から第３規定温度までの３つの規定温度が設定されている。そして、キャリッジモータの内部温度が第１規定温度を超えた場合に適用される休止時間テーブルと、第２規定温度を超えた場合に適用される休止テーブルとの２つの休止時間テーブルが準備されている。また、キャリッジモータの内部温度が第３規定温度を超えた場合の休止時間は一定時間となっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−７９１８６号公報
【特許文献２】特開２００３−７９１７８号公報
【特許文献３】特開２００３−７９１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように、キャリッジモータ等に対するモータ休止制御は、モータの過熱を防止することで、巻線コイルの焼損等を防止するために行われている。しかしながら、特許文献１から３に記載されたプリンタでは、予め予備実験で算出された基準電流等に基づいて算出された単位発熱量が発熱テーブル上に設定されている。そして、この発熱テーブル上の値を用いてモータの蓄熱量が算出されたり、また、蓄熱量からモータ内部温度が推定されている。すなわち、算出されたモータの蓄熱量やモータ内部温度はあくまでも実験値から求められる推定値であり、実際のモータの蓄熱量やモータ内部温度を反映したものではない。そのため、算出されたモータの蓄熱量等と実際のモータの蓄熱量等に大きな誤差が生じると、巻線コイルの焼損等を確実に防止することができない。特に、予期できないモータの負荷変動等によって、モータが過熱状態となった場合には、巻線コイルの焼損等を防止することができない。
【０００８】
このような危険を避けるため、すなわち、算出されたモータの蓄熱量等と実際のモータの蓄熱量等に誤差が生じても、モータが過熱状態にならないようにするため、一般には、誤差分を考慮した大きな単位発熱量が発熱テーブル上に設定される。そのため、実際にはモータが過熱状態にない場合であっても、算出された蓄熱量が規定値を超えた場合にはモータが休止されてしまい、モータの休止頻度は増加する。その結果、印刷対象物に対する印刷時間が長くなり、印刷時間が仕様値を満足しないという問題が生じうる。また、キャリッジが頻繁に停止して、ユーザが不快感を感じるといった問題が生じうる。
【０００９】
また、発熱テーブルから読み出した単位発熱量を用いて所定の演算によって蓄熱量を算出しているため、蓄熱量計算のためにプリンタの制御装置にかかる負担は大きい。さらに、モータの過熱を防止して、モータの休止頻度を減らす方法として、トルクに十分な余裕のあるモータを採用することが考えられるが、モータコストが高くなるといった問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、発熱に起因するモータの休止頻度を低減しつつ、より確実にモータの過熱を防止して、巻線コイルの焼損等を防止することができるプリンタおよびプリンタ用モータの制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明は、印刷対象物に印刷を行うプリンタにおいて、搭載されたモータの巻線コイルのコイル抵抗値を検出するコイル抵抗検出手段と、コイル抵抗検出手段の検出結果に基づいて、印刷対象物への印刷過程で、モータを所定の休止時間、休止させるモータ休止手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明のプリンタは、搭載されたモータの巻線コイルのコイル抵抗値を検出するコイル抵抗検出手段を備えている。そのため、コイル抵抗値を検出することで、実際のモータ内部温度の変動を把握することができる。また、コイル抵抗検出手段の検出結果に基づいて、印刷対象物への印刷過程で、モータを所定時間、休止させている。そのため、実際のモータ内部温度に対応させてモータを休止させることができる。すなわち、モータの過熱を防止するために必要な場合にのみモータを休止させることができる。その結果、発熱に起因するモータの休止頻度を低減させることができる。また、確実にモータの過熱を防止して、巻線コイルの焼損等を防止することができる。
【００１３】
本発明において、プリンタは、コイル抵抗検出手段で検出されたコイル抵抗値から、抵抗法によって、モータのモータ内部温度を算出する内部温度算出手段を備え、モータ内部温度が規定温度を超えたとき、モータ休止手段がモータを休止させることが好ましい。このように構成すると、巻線コイルの焼損等の直接的な要因となる実際のモータ内部温度をパラメータとして、モータの休止を制御することができる。
【００１４】
ここで、本発明において、「抵抗法」とは、巻線コイルのコイル抵抗値の変化からモータ内部温度の変化を算出する方法をいう。また、本発明における「モータ内部温度」には、モータのケース体内部の雰囲気温度のほか、巻線コイル自体のコイル温度も含まれるものとする。
【００１５】
本発明において、モータ休止手段は、コイル抵抗値またはモータ内部温度から、モータの休止時間を計算することが好ましい。このように構成すると、検出された実際のコイル抵抗値あるいは、コイル抵抗値から算出された実際のモータ内部温度からモータの休止時間を算出できるため、実際のモータ内部温度に対応した適切な休止時間でモータを休止させることができる。そのため、より確実にモータの過熱を防止することができる。
【００１６】
また、上記の課題を解決するため、本発明は、プリンタに搭載されたモータの過熱を防止するため、印刷対象物への印刷過程で、モータを所定の休止時間、休止させるモータ休止制御を行うプリンタ用モータの制御方法において、モータの巻線コイルのコイル抵抗値を検出し、コイル抵抗値に基づいてモータ休止制御を行うことを特徴とする。
【００１７】
本発明のプリンタ用モータの制御方法は、モータの巻線コイルのコイル抵抗値を検出して、このコイル抵抗値に基づいて、印刷対象物への印刷過程で、モータを所定の休止時間、休止させるモータ休止制御を行っている。そのため、コイル抵抗値の検出することで把握される実際のモータ内部温度に対応させたモータ休止制御を行うことができ、モータの過熱を防止するために必要な場合にのみモータを休止することができる。その結果、発熱に起因するモータの休止頻度を低減させることができる。また、確実にモータの過熱を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
［実施の形態１］
（プリンタの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるプリンタ１の主要部の構成を示す概略斜視図である。図２は、プリンタ１の制御部２１の構成を主として示すブロック図である。図３は、コイル抵抗検出回路５１の構成を主として示すブロック図である。
【００２０】
本形態のプリンタ１は、印刷対象物となる印刷用紙Ｐ等に対してインクを吐出して印刷を行うインクジェットプリンタである。このプリンタ１は、図１および図２に示すように、インク滴を吐出する印刷ヘッド２が搭載されたキャリッジ３と、主走査方向ＭＳにキャリッジ３を駆動するキャリッジモータ（ＣＲモータ）４と、印刷用紙Ｐを副走査方向ＳＳに送る紙送りモータ（ＰＦモータ）５と、ＰＦモータ５に直接あるいは図示を省略するギアを介して接続されたＰＦ駆動ローラ６と、印刷ヘッド２のノズル面（図１における下面）と対向するように配置されたプラテン７とを備えている。本形態のプリンタ１には、ＣＲモータ４およびＰＦモータ５として、直流（ＤＣ）モータが搭載されている。
【００２１】
キャリッジ３は、支持フレーム８に支持されたガイドシャフト９と、タイミングベルト１０とによって主走査方向ＭＳに搬送可能に構成されている。すなわち、タイミングベルト９は、その一部がキャリッジ３に固定されるとともに、ＣＲモータ４の出力軸に取り付けられたプーリ１１と支持フレーム８に回転可能に取り付けられたプーリ１２とに噛み合った状態で一定の張力を有するように配設されている。また、ガイドシャフト９は、キャリッジ３を主走査方向ＭＳへ案内するように、キャリッジ３を摺動可能に保持している。
【００２２】
キャリッジ３には、印刷ヘッド２に加え、印刷ヘッド２に供給される黒色インクが収納された黒色インクカートリッジ１３と、印刷ヘッド２に供給されるカラーインクが収納されたカラーインクカートリッジ１４とが搭載されている。また、キャリッジ３には、印刷ヘッド２と制御基板（図示省略）とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板１５の一端が取り付けられている。
【００２３】
支持フレーム８におけるキャリッジ３のホームポジション側（図１の右端側）には、印刷ヘッド２のノズル面を密閉してインクの乾燥を防止するためのキャッピング装置１６が設けられている。キャッピング装置１６は、キャリッジ３が印刷用紙Ｐへの印刷を終了してホームポジションに到達すると、図示を省略する昇降機構によって上昇して印刷ヘッド２のノズル面を密閉するようになっている。
【００２４】
また、プリンタ１は、図２に示すように、主走査方向ＭＳにおけるＣＲモータ４の回転位置とＣＲモータ４の回転速度とを検出するためのリニアエンコーダ１７と、副走査方向ＳＳにおける印刷用紙Ｐの位置と速度とを検出するためのロータリーエンコーダ１８とを備えている。リニアエンコーダ１７は、主走査方向と平行に支持フレーム８に取り付けられた直線状のリニアスケール１９と、キャリッジ３に取り付けられたフォトセンサ２０とから構成されている。また、ロータリーエンコーダ１８は、ＰＦモータ５のロータまたはロータに接続されるギア輪列中の１つのギアに取り付けられている。
【００２５】
（プリンタの制御部の構成）
プリンタ１の制御部２１は、図２に示すように、主制御回路２２と、ＣＰＵ２３と、ＲＯＭ２４と、ＲＡＭ２５と、ＥＥＰＲＯＭ２６とを備えており、各種のメモリ（ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２５およびＥＥＰＲＯＭ２６）は、バス２７を介して主制御回路２２およびＣＰＵ２３に接続されている。また、制御部２１は、パーソナルコンピュータなどの外部装置との間で信号の送受信を行うインターフェース回路２９と、ＣＲモータ駆動回路３０と、ヘッド駆動回路３１と、ＰＦモータ駆動回路３２とを備えており、これらの回路は、主制御回路２２に接続されている。さらに、制御部２１は、ＣＲモータ４の巻線コイル５０（図３参照）のコイル抵抗値を検出するコイル抵抗検出手段としてのコイル抵抗検出回路５１を備えている。このコイル抵抗検出回路５１も主制御回路２２に接続されている。
【００２６】
ＣＲモータ駆動回路３０は、ＰＷＭ（Ｐａｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御方式にてＣＲモータ４にＰＷＭ駆動信号を供給して、ＣＲモータ４を駆動するように構成されている。このＣＲモータ駆動回路３０の詳細な構成については、後に説明する。ヘッド駆動回路３１は、印刷ヘッド２のノズル（図示省略）を駆動するように構成されており、ヘッド駆動回路３１によって駆動されたノズルは、印刷用紙Ｐに向けてインク滴を吐出するようになっている。ＰＦモータ駆動回路３２は、ＣＲモータ駆動回路３０と同様のＰＷＭ制御方式にてＰＦモータ５にＰＷＭ駆動信号を供給して、ＰＦモータ５を駆動するように構成されている。
【００２７】
主制御回路２２は、ＣＲモータ駆動回路３０、ヘッド駆動回路３１およびＰＦモータ駆動回路３２の３つの駆動回路のそれぞれに制御信号を供給する機能を有している。また、インターフェース回路２９で受信した各種の印刷コマンドの解読や、印刷データの調整に関する制御等を実行する機能を有している。さらに、図２に示すように、主制御回路２２には、リニアエンコーダ１７やロータリーエンコーダ１８等の出力信号が入力されるように構成されており、各種のセンサの監視機能も有している。なお、主制御回路２２には、後述の駆動制御装置３５を構成するＣＲモータ制御回路３６が含まれている。
【００２８】
ＣＰＵ２３は、主制御回路２２を補助するための各種の機能を有しており、たとえば、ＲＯＭ２４やＥＥＰＲＯＭ２６等に記録されているプリンタ１の制御プログラムを実行するための演算処理を行うようになっている。なお、本形態のＣＰＵ２３は、コイル抵抗検出回路５１で検出されたＣＲモータ４の巻線コイル５０のコイル抵抗値からＣＲモータ４の内部温度を算出する内部温度算出手段となっている。
【００２９】
また、本形態では、ＣＲモータ４のモータ内部温度が規定温度を超えたときに、印刷用紙Ｐ等への印刷過程で、ＣＲモータ４を所定の休止時間、休止させるモータ休止手段は、主駆動回路２２とＣＰＵ２３とＲＯＭ２４等のメモリとによって構成されている。
【００３０】
コイル抵抗検出回路５１は、図３に示すように、ＣＲモータ４の巻線コイル５０に一定の定格測定電圧を印加する測定電圧発生部５２と、定格測定電圧の印加時にＣＲモータ４の巻線コイル５０に流れる電流を検出する電流検出部５３とを備えており、ＣＲモータ４の巻線コイル５０に電気的に接続されている。このコイル抵抗検出回路５１では、測定電圧発生部５２から印加された電圧値と、電流検出部５３で検出された電流値とからコイル抵抗値を算出して主制御回路２２に対して出力するように構成されている。
【００３１】
なお、コイル抵抗検出回路５１の構成は、図３に示す構成には限定されず、コイル抵抗値の検出が可能であれば種々の構成を採用することができる。たとえば、コイル抵抗検出回路５１は、ＣＲモータ４の巻線コイル５０に一定の定格測定電流を供給する測定電流供給部と、定格測定電流の供給時にＣＲモータ４の巻線コイル５０に生じる電圧を検出する電圧検出部とを備えるように構成しても良い。
【００３２】
（ＣＲモータの駆動制御装置の構成）
図４は、ＣＲモータ４の駆動制御装置３５の構成を示すブロック図である。図５は、キャリッジ３の１パスの搬送過程における現行回転速度信号Ｖｃと目標回転速度信号Ｖｔとを示すグラフである。図６は、ＣＲモータ４に供給されるＰＷＭ駆動信号Ｓｄｒの一例を示す図である。
【００３３】
本形態におけるＣＲモータ４の駆動制御装置３５は、図４に示すように、ＣＲモータ駆動回路３０と、主制御回路２２の一部を構成するＣＲモータ制御回路３６とから構成されている。
【００３４】
ＣＲモータ制御回路３６は、位置演算部３７と、速度演算部３８と、位置偏差生成部３９と、目標速度発生部４０と、速度偏差生成回路からなる速度偏差生成部４１と、比例要素４２と、積分要素４３と、微分要素４４と、加算演算部４５とを備えている。すなわち、本形態では、ＣＲモータ４の制御方法として、比例制御と積分制御と微分制御とを組み合わせてＣＲモータ４の現行回転速度を目標回転速度に収束させるように制御するＰＩＤ制御が採用されている。
【００３５】
位置演算部３７と速度演算部３８とには、リニアエンコーダ１７の出力信号Ｓｅｎが入力されるように構成されている。位置演算部３７は、リニアエンコーダ１７からの出力信号Ｓｅｎに応じたＣＲモータ４の現行の回転位置を示す現行回転位置信号Ｐｃを出力するようになっている。また、速度演算部３８は、リニアエンコーダ１７からの出力信号Ｓｅｎに応じたＣＲモータ４の現行の回転速度を示す現行回転速度信号Ｖｃを出力するようになっている。
【００３６】
位置偏差生成部３９には、ＲＯＭ２４等のメモリに記録された目標とする回転位置を示す目標回転位置信号Ｐｔと現行回転位置信号Ｐｃとが入力されるように構成されており、位置偏差生成部３９は、入力された現行回転位置信号Ｐｃと目標回転位置信号Ｐｔとの差である位置差信号ΔＰを出力するようになっている。
【００３７】
目標速度発生部４０には、位置差信号ΔＰが入力されるように構成されており、目標速度発生部４０は、現行回転位置信号Ｐｃと入力された位置差信号ΔＰとに応じたＣＲモータ４の目標とする回転速度を示す目標回転速度信号Ｖｔを出力するようになっている。より具体的には、目標速度発生部４０は、現行回転位置信号Ｐｃと、位置差信号ΔＰと、所定のゲインと、駆動開始時におけるＣＲモータ４の目標回転速度を示す初期目標回転速度信号Ｖｔ（０）とを用い、図５の実線に示すような変化パターンを有する目標回転速度信号Ｖｔを出力するようになっている。すなわち、ＣＲモータ４が加速する位置０から位置Ｐ１までの間の加速領域と、ＣＲモータ４が等速回転する位置Ｐ１から位置Ｐ２までの等速領域と、ＣＲモータ４が減速する位置Ｐ２から位置Ｐ３までの間の減速領域とを有する目標回転速度信号Ｖｔを出力するようになっている。なお、図５では、横軸はＣＲモータ４の回転位置を示し、縦軸はＣＲモータ４の回転速度を示している。また、図５は、主走査方向ＭＳで印刷用紙Ｐの一端側から他端側に向かってキャリッジ３が１回横断する１パスの搬送過程における目標回転速度信号Ｖｔの変化パターンを実線で、現行回転速度信号Ｖｃの変化パターンを破線で示している。
【００３８】
本形態では、目標速度発生部４０は、加速領域において、停止状態にあるＣＲモータ４の駆動を開始し、ＣＲモータ４が所定の回転位置Ｐａに到達するまでの間は、目標回転速度信号Ｖｔとして一定値である初期目標回転速度信号Ｖｔ（０）を出力するようになっている。こうすることで、駆動開始直後の回転速度が不安的な領域であってもＰＩＤ制御によって、ＣＲモータ４を適切に加速することができるようになっている。
【００３９】
速度偏差生成部４１には、目標回転速度信号Ｖｔと現行回転速度信号Ｖｃとが入力されるように構成されており、速度偏差生成部４１は、入力された目標回転速度信号Ｖｔと現行回転速度信号Ｖｃとの差である速度差信号ΔＶを出力するようになっている。
【００４０】
速度偏差生成部４１から出力された速度差信号ΔＶは、比例要素４２と積分要素４３と微分要素４４とに入力されるように構成されている。比例要素４２と積分要素４３と微分要素４４とは、入力された速度差信号ΔＶに基づいて算出される比例制御値ＱＰと、積分制御値ＱＩと、微分制御値ＱＤとをそれぞれ出力するようになっている。
【００４１】
加算演算部４５には、比例要素４２、積分要素４３および微分要素４４からそれぞれ出力された比例制御値ＱＰと積分制御値ＱＩと微分制御値ＱＤとが入力されるように構成されている。加算演算部４５は、これらの制御値ＱＰ、ＱＩ、ＱＤを加算して、ＰＩＤ制御値ΣＱを出力するようになっている。
【００４２】
ＣＲモータ駆動回路３０は、トランジスタブリッジで構成されたＤＣ−ＤＣコンバータ４７と、ベースドライブ回路からなるベースドライブ部４８とを備えている。上述のように本形態では、ＣＲモータ４の制御方法として、ＰＷＭ制御が採用されており、このＣＲモータ駆動回路３０からＣＲモータ４に対してＰＷＭ駆動信号Ｓｄｒが供給されるようになっている。
【００４３】
ベースドライブ部４８には、ＰＩＤ制御値ΣＱが入力されるように構成されており、ベースドライブ部４８は、入力されたＰＩＤ制御値ΣＱに応じたベース信号をＤＣ−ＤＣコンバータ４７に向かって出力するようになっている。ＤＣ−ＤＣコンバータ４７は、ベースドライブ部４８から出力され各トランジスタのベースに入力されたベース信号に応じて、ＣＲモータ４に対してＰＷＭ駆動信号Ｓｄｒを供給するようになっている。
【００４４】
より具体的には、ＰＷＭ駆動信号Ｓｄｒは、図６に示すように、スイッチング周期ｔｐ中の電圧印加時間ｔｏｎの間のみにＣＲモータ４へ電圧を印加するパルス状の信号となっており、ベース信号に応じて電圧印加時間ｔｏｎが調整されるようになっている。ここで、本明細書では、この電圧印加時間ｔｏｎをデューティ値と定義し、以下では、デューティ値ｔｏｎと表現する。本形態の駆動制御装置３５では、ベースドライブ部４８に入力されるＰＩＤ制御値ΣＱが大きければ大きいほど、すなわち、速度差信号ΔＶが大きければ大きいほど、ディーティ値ｔｏｎが大きくなるように構成されている。
【００４５】
（ＣＲモータのモータ休止制御）
図７は、本発明の実施の形態１にかかるモータ休止制御のフローチャートである。図８は、ＣＲモータ４のモータ内部温度とモータ休止制御における休止時間との関係を示すグラフである。
【００４６】
以上のように構成されたプリンタ１では、ＰＦモータ５で回転駆動されたＰＦ駆動ローラ６が印刷用紙Ｐを副走査方向ＳＳへ送りながら、ＣＲモータ４は、印刷用紙Ｐ上で主走査方向ＭＳにキャリッジ３を繰り返し往復搬送する。キャリッジ３が往復搬送される際に、印刷ヘッド２からインク滴が吐出され、印刷用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００４７】
ＣＲモータ４は、目標速度発生部４０から出力される目標回転速度信号Ｖｔと、速度演算部３８から出力される現行回転速度信号Ｖｃとの速度差信号ΔＶに基づいたＰＩＤ制御によって、現行回転速度信号Ｖｃが目標回転速度信号Ｖｔに収束するように制御されている。すなわち、ＣＲモータ４は、図５の実線で示す目標回転速度信号Ｖｔの変化パターンに、図５の破線で示す現行回転速度信号Ｖｃの変化パターンが収束するようにＰＩＤ制御されている。
【００４８】
ここで、ＣＲモータ４は、印刷用紙Ｐ上で主走査方向ＭＳにキャリッジ３を繰り返し往復搬送するために頻繁に起動、停止を繰り返す。そのため、ＣＲモータ４は、駆動されるときの消費電力に応じて発生する熱が蓄積されて過熱状態になりやすい。ＣＲモータ４が過熱状態になると、巻線コイル５０の焼損、発煙あるいは発火という問題が生じる。そこで、本形態では、ＣＲモータ４の過熱を防止するため、印刷用紙Ｐ等への印刷過程で、所定の休止時間、ＣＲモータ４を休止させるモータ休止制御が行われている。
【００４９】
モータ休止制御では、コイル抵抗検出回路５１で検出されたＣＲモータ４の巻線コイル５０のコイル抵抗値に基づいて、印刷用紙Ｐ等への印刷過程で所定の時間、ＣＲモータ４を休止させる。本形態のモータ休止制御では、まず、コイル抵抗検出回路５１で検出されたＣＲモータ４の巻線コイル５０のコイル抵抗値から、抵抗法によってＣＲモータ４のモータ内部温度を算出する。ここで、本形態において、「抵抗法」とは、巻線コイル５０のコイル抵抗値の変化からモータ内部温度の変化を算出する方法をいい、モータ内部温度は下式によって算出される。
Ｔ２＝Ｒ２／Ｒ１×（２３４．５＋Ｔ１）−２３４．５・・・（式１）
Ｒ１：通電前のコイル抵抗値（Ω）、Ｒ２：通電後のコイル抵抗値（Ω）
Ｔ１：通電前のモータ内部温度（℃）、Ｔ２：通電後のモータ内部温度（℃）
そして、算出されたモータ内部温度が規定温度を超えたときには、キャリッジ３が印刷用紙Ｐを１回横断する１パスの印刷動作を終え、次の１パスの印刷動作を行うまでの間、ＣＲモータ４を所定の時間、休止させる。
【００５０】
より具体的には、図７に示すように、まず、外部装置からインターフェース回路２９へ印刷指令が入力されると、印刷用紙Ｐを駆動させない状態でキャリッジ３を１パス搬送させる印刷前予備動作を行い、予備動作終了後に、モータ内部温度Ｔ２ｏを算出する（ステップＳ１０）。すなわち、コイル抵抗検出回路５１は、測定電圧発生部５２から印加された電圧値と、電流検出部５３で検出された電流値とからＣＲモータ４の巻線コイル５０のコイル抵抗値Ｒ２ｏを算出し、主制御回路２２に対してコイル抵抗値Ｒ２ｏを出力する。ＣＰＵ２３は、主制御回路２２に入力されたコイル抵抗値Ｒ２ｏから上述した式（１）によってモータ内部温度Ｔ２ｏを算出する。ここで、式（１）における通電前のモータ内部温度Ｔ１と通電前のコイル抵抗値Ｒ１とは予め実験で求められている。通電前のモータ内部温度Ｔ１は、たとえば、通電なしの状態でしばらく放置したＣＲモータ４のケース体の温度を測定することにより、あるいは、ＣＲモータ４が設置される室温から求めることができる。
【００５１】
予備動作後のモータ内部温度Ｔ２ｏが算出されると、このモータ内部温度Ｔ２ｏが規定温度以下か否かを判断する（ステップＳ１１）。ここで、一般に巻線コイル５０としては、耐熱温度が１５５℃のものあるいは、１８０℃のものが使用される。本形態では、耐熱温度が１８０℃の巻線コイル５０が使用されたものとして、巻線コイル５０の許容温度を１５５℃とする。すなわち、本形態のモータ休止制御では、巻線コイル５０が許容温度１５５℃を超えないようにＣＲモータ４を制御する。そこで、規定温度としてたとえば、１３０℃が設定されている。
【００５２】
算出されたモータ内部温度Ｔ２ｏが規定温度を超えている場合には、キャリッジ３に１パスの印刷動作をさせる前に、ＣＲモータ４を所定の時間、休止させる（ステップＳ１２）。ここで、ＣＲモータ４の休止時間は、モータ内部温度Ｔ２ｏから所定の計算式によって計算される。本形態では、図８に示すように、モータ内部温度Ｔ２ｏが規定温度Ｔ１１（本形態では１３０℃）を超えている場合には、モータ内部温度Ｔ２ｏから規定温度Ｔ１１を減算した値（Ｔ２ｏ−Ｔ１１）をパラメータとする指数関数によって、ＣＲモータ４の休止時間を計算している。ＣＲモータ４の休止時間を図８に示すような指数関数によって計算するのは、ＣＲモータ４の内部からの放熱に伴ってＣＲモータ４の周囲の温度が上昇する影響で、放熱量が増えれば増えるほど（すなわちモータ内部温度が高くなればなるほど）、休止時間を指数関数的に増加させる必要があるからである。なお、図８に示す温度Ｔ１２は、巻線コイル５０の許容温度であり、本形態では１５５℃である。
【００５３】
モータ内部温度Ｔ２ｏが規定温度以下（本形態ではＴ１１以下）である場合、あるいは、ＣＲモータ４を所定の時間、休止させた後には、ＣＲモータ４によって、キャリッジ３に１パスの印刷動作をさせ、１パスの印刷動作後にモータ内部温度Ｔ２を算出する（ステップＳ１３）。このモータ内部温度Ｔ２の算出は、上述したステップＳ１０での算出方法と同様に行われる。すなわち、コイル抵抗測定回路５１で検出されたコイル抵抗値Ｒ２から式（１）によって、ＣＰＵ２３がモータ内部温度Ｔ２を算出する。
【００５４】
モータ内部温度Ｔ２が算出されると、継続して印刷すべきデータがあるか否か、すなわち、印字データの有無を判断する（ステップＳ１４）。印字データがある場合には、ステップＳ１１へ戻り、モータ内部温度Ｔ２が規定温度Ｔ１１以下か否かを判断する。モータ内部温度Ｔ２が規定温度Ｔ１１を超えている場合には、ステップＳ１３で算出されたモータ内部温度Ｔ２を用いて、モータ内部温度Ｔ２から規定温度Ｔ１１を減算した値（Ｔ２−Ｔ１１）をパラメータとする指数関数によって、ＣＲモータ４の休止時間を計算する。そして、この計算された休止時間、次の１パスの印刷動作の前にＣＲモータ４を休止させる（ステップＳ１２）。モータ内部温度Ｔ２が規定温度Ｔ１１以下である場合には、あるいは、ＣＲモータ４を所定の時間、休止させた後には、次の１パスの印刷動作が行われる（ステップＳ１３）。ステップＳ１４において、印字データがないと判断された場合には、印刷用紙Ｐ等に対する印刷動作を終了する。
【００５５】
なお、ステップＳ１１での判断やステップＳ１２での処理は、モータ休止手段を構成する主駆動回路２２、ＣＰＵ２３およびＲＯＭ２４等のメモリによって行われる。
【００５６】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態のプリンタ１は、ＣＲモータ４の巻線コイル５０のコイル抵抗値を検出するコイル抵抗検出回路５１を備えている。また、コイル抵抗検出回路５１の検出結果に基づいて、印刷用紙Ｐ等への印刷過程で、ＣＲモータ４を所定時間休止させている。そのため、印刷動作後のコイル抵抗値Ｒ２や印刷前予備動作後のコイル抵抗値Ｒ２ｏによって把握された実際の印刷動作後のモータ内部温度Ｔ２や印刷前予備動作後のモータ内部温度Ｔ２ｏに対応させてＣＲモータ４を休止させることができ、過熱を防止するために必要な場合にのみＣＲモータ４を休止することができる。その結果、発熱に起因するＣＲモータ４の休止頻度を低減させることができる。また、確実にＣＲモータ４の過熱を防止して、巻線コイル５０の焼損等を防止することができる。
【００５７】
特に、本形態では、コイル抵抗検出回路５１で検出されたコイル抵抗値Ｒ２、Ｒ２ｏから、抵抗法によって、モータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏを算出して、モータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏが規定温度を超えたとき、ＣＲモータ４を休止させるモータ休止制御を行っている。そのため、巻線コイル５０の焼損等の直接的な要因となるモータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏをパラメータとして、モータ休止制御を行うことができる。
【００５８】
本形態では、抵抗法によって算出されたモータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏから、ＣＲモータ４の休止時間を計算している。すなわち、モータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏと規定温度Ｔ１１とから、ＣＲモータ４の休止時間を指数関数で計算している。そのため、実際の温度に極めて近似したモータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏからＣＲモータ４の休止時間を算出することができ、実際のモータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏに対応した適切な休止時間でＣＲモータ４を休止させることができる。その結果、より確実にモータの過熱を防止することができる。
【００５９】
［実施の形態２］
図９は、本発明の実施の形態２にかかるモータ休止制御のフローチャートである。図１０は、ＣＲモータ４のデューティ値とモータ休止制御における休止時間との関係を示すグラフである。
【００６０】
本発明の実施の形態１と実施の形態２とは、モータ休止制御の方法が相違する。より具体的には、ＣＲモータ４の休止時間の算出方法が相違する。モータ内部温度が変動すると、ＣＲモータ４のモータ負荷も変動する。すなわち、モータ内部温度が上がれば、モータ負荷は大きくなり、モータ内部温度が下がれば、モータ負荷は小さくなる。そこで、本形態では、モータ内部温度と相関関係のあるモータ負荷に相当するＰＷＭ駆動信号Ｓｄｒのデューティ値ｔｏｎからＣＲモータ４の休止時間を計算している。以下、本形態にかかるモータ休止制御を図９および図１０に基づいて説明する。
【００６１】
本形態では、図９に示すように、まず、外部装置からインターフェース回路２９へ印刷指令が入力されると、印刷用紙Ｐ駆動させない状態でキャリッジ３を１パス搬送させる印刷前予備動作を行い、予備動作の際に、ＣＲモータ４へ供給されるＰＷＭ駆動信号Ｓｄｒのデューティ値ｔｏｎを検出する（ステップＳ２０）。より具体的には、図５に示す位置Ｐ１から位置Ｐ２までの定速領域の全域におけるデューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖ０を算出する。
【００６２】
予備動作が終了すると、モータ内部温度Ｔ２ｏを算出する（ステップＳ２１）。このモータ内部温度Ｔ２ｏに算出は、実施の形態１におけるステップＳ１０における算出方法と同様に方法によって行われる。
【００６３】
予備動作後のモータ内部温度Ｔ２ｏが算出されると、このモータ内部温度Ｔ２ｏが規定温度以下か否かを判断する（ステップＳ２２）。ここでは、上述した実施の形態１と同様に規定温度Ｔ１１（１３０℃）以下か否かを判断する。
【００６４】
算出されたモータ内部温度Ｔ２ｏが規定温度を超えている場合には、キャリッジ３に１パスの印刷動作をさせる前に、ＣＲモータ４を所定の時間、休止させる（ステップＳ２３）。ここで、ＣＲモータ４の休止時間は、デューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖ０から所定の計算式によって計算される。本形態では、図１０に示すように、平均値ｔａｖ０が規定デューティ値ｔｏｎ１１を超えている場合には、平均値ｔａｖ０から規定デューティ値ｔｏｎ１１を減算した値（ｔａｖ０−ｔｏｎ１１）をパラメータとする指数関数によって、ＣＲモータ４の休止時間を計算している。これは、上述したように、ＣＲモータ４の内部からの放熱に伴ってＣＲモータ４の周囲の温度が上昇する影響で、モータ内部温度が高くなればなるほど、すなわち、平均値ｔａｖ０が大きくなればなるほど、休止時間を指数関数的に増加させる必要があるからである。なお、図１０では、図８に示す規定温度Ｔ１１に対応するデューティ値が規定デューティ値ｔｏｎ１１として設定されている。また、図８に示す許容温度Ｔ１２に対応するデューティ値が許容デューティ値ｔｏｎ１２として設定されている。これらの規定デューティ値ｔｏｎ１１、許容デューティ値ｔｏｎ１２は、モータ内部温度とデューティ値との関係から予め実験または計算によって求められている。
【００６５】
ここで、デューティ値ｔｏｎは、ＣＲモータ４の内部での発熱量が一定であっても、ＤＣ−ＤＣコンバータ４７に印可される電圧のばらつきやキャリッジ３の搬送負荷のばらつき等によって変動する。そのため、規定デューティ値ｔｏｎ１１を求めるにあたっては、最悪の条件下であっても適切な休止時間が算出されるように考慮する。より具体的には、計算で規定ｔｏｎ１１を求める場合には、たとえば、ＣＲモータ４のトルクが規格値の最大、ＣＲモータ４の内部抵抗が規格値の最小、ＤＣ−ＤＣコンバータ４７に印可される電圧が規格値の最大およびキャリッジ３の搬送負荷が規格値の最小というように、デューティ値ｔｏｎが最小となる条件の中で、モータ内部温度が規定温度Ｔ１１となるような規定デューティ値ｔｏｎ１１を求める。このように、デューティ値ｔｏｎが最小となる条件下で、規定温度Ｔ１１に対応する規定デューティ値ｔｏｎ１１を求めることで、（ｔａｖ０−ｔｏｎ１１）をパラメータとする指数関数によって計算されるＣＲモータ４の休止時間は、最悪条件下であっても、規定温度Ｔ１１を適切に反映した休止時間になる。また同様に、上述のようなデューティ値が最小となる条件下で、許容温度Ｔ１２に対応する許容デューティ値ｔｏｎ１２を求める。
【００６６】
モータ内部温度Ｔ２ｏが規定温度以下である場合、あるいは、ＣＲモータ４を所定の休止時間、休止させた後には、ＣＲモータ４によって、キャリッジ３に１パスの印刷動作をさせ、印刷動作の際にＣＲモータ４へ供給されるＰＷＭ駆動信号Ｓｄｒのデューティ値ｔｏｎを検出する（ステップＳ２４）。ここでも、図５に示す位置Ｐ１から位置Ｐ２までの定速領域の全域におけるデューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖを算出する。
【００６７】
１パスの印刷動作が終了すると、モータ内部温度Ｔ２を算出する（ステップＳ２５）。このモータ内部温度Ｔ２の算出は、上述した実施の形態１におけるステップＳ１０での算出方法と同様に行われる。すなわち、コイル抵抗測定回路５１で検出されたコイル抵抗値Ｒ２から式（１）によって、ＣＰＵ２３がモータ内部温度Ｔ２を算出する。
【００６８】
モータ内部温度Ｔ２が算出されると、継続して印刷すべきデータがあるか否か、すなわち、印字データの有無を判断する（ステップＳ２６）。印字データがある場合には、ステップＳ２２へ戻り、モータ内部温度Ｔ２が規定温度Ｔ１１以下か否かを判断する。モータ内部温度Ｔ２が規定温度Ｔ１１を超えている場合には、ステップＳ２５で算出された平均値ｔａｖを用いて、平均値ｔａｖから規定デューティ値ｔｏｎ１１を減算した値（ｔａｖ−ｔｏｎ１１）をパラメータとする指数関数によって、ＣＲモータ４の休止時間を計算する。そして、この計算された休止時間、次の１パスの印刷動作の前にＣＲモータ４を休止させる（ステップＳ２３）。モータ内部温度Ｔ２が規定温度Ｔ１１以下である場合には、あるいは、ＣＲモータ４を所定の休止時間、休止させた後には、次の１パスの印刷動作が行われる（ステップＳ２４）。ステップＳ２６において、印字データがないと判断された場合には、印刷用紙Ｐ等に対する印刷動作を終了する。
【００６９】
なお、本形態でも、ステップＳ２２での判断やステップＳ２３での処理は、モータ休止手段を構成する主駆動回路２２、ＣＰＵ２３およびＲＯＭ２４等のメモリによって行われる。また、ＣＲモータ４のモータ負荷に相当する平均値ｔａｖ、ｔａｖ０を、ＣＰＵ２３において算出している。すなわち、本形態では、ＣＰＵ２３は、ＣＲモータ４のモータ負荷を検出する負荷検出手段となっている。
【００７０】
以上のように、本形態では、ＣＲモータ４の休止の要否を巻線コイル５０の抵抗値から算出されるモータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏから判断し、また、デューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖ、ｔａｖ０から、ＣＲモータ４の休止時間を計算している。すなわち、モータ内部温度と相関関係のあるデューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖ、ｔａｖ０と規定デューティ値ｔｏｎ１１とから、ＣＲモータ４の休止時間を指数関数で計算している。そのため、実際のモータ内部温度と相関関係のあるデューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖ、ｔａｖ０からＣＲモータ４の休止時間を算出できる。したがって、実際のモータ内部温度に対応した適切な休止時間でＣＲモータ４を休止させることができる。その結果、確実にモータの過熱を防止することができる。
【００７１】
［他の実施の形態］
上述した各形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。たとえば、上述した各形態では、コイル抵抗検出回路５１でコイル抵抗値Ｒ２、Ｒ２ｏを検出し、このコイル抵抗値Ｒ２、Ｒ２ｏから抵抗法によって算出されたモータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏが規定温度Ｔ１１を超えたときに、ＣＲモータ４を休止させている。しかし、コイル抵抗検出回路５１で検出されたコイル抵抗値Ｒ２、Ｒ２ｏと予め設定した設定した規定のコイル抵抗値とを比較し、コイル抵抗値Ｒ２、Ｒ２ｏが規定のコイル抵抗値を超えたときに、ＣＲモータ４を休止させても良い。
【００７２】
また、上述した各形態では、モータ内部温度Ｔ２、Ｔ２ｏや、デューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖ、ｔａｖ０からＣＲモータ４の休止時間を計算していたが、コイル抵抗検出回路５１で検出されたコイル抵抗値Ｒ２、Ｒ２ｏ自体からＣＲモータ４の休止時間を計算しても良い。また、従来のように、休止時間テーブルを予め準備して、この休止テーブル上に設定された休止時間、ＣＲモータ４を休止させても良い。
【００７３】
さらに、上述した各形態のモータ休止制御では、予備動作終了後あるいは、１パスの印刷動作終了後に、コイル抵抗検出回路５１で巻線コイル５０のコイル抵抗値Ｒ２、Ｒ２ｏを検出していたが、予備動作あるいは印刷動作と同時にコイル抵抗値Ｒ２、Ｒ２ｏを検出するようにしても良い。
【００７４】
さらにまた、上述した実施の形態２では、モータ負荷として、ＣＲモータ４の定速領域全域のデューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖ、ｔａｖ０を算出していたが、定速領域の一部分のデューティ値ｔｏｎの平均値ｔａｖ、ｔａｖ０を検出しても良い。また、１スイッチング周期ｔｐ中のデューティ値ｔｏｎを検出してＣＲモータ４のモータ負荷しても良い。さらに、ＣＲモータ４の加速時間を一定として、ＣＲモータ４の加速領域でのデューティ値ｔｏｎを検出してＣＲモータ４のモータ負荷としても良いし、同様に、ＣＲモータ４の減速領域でのデューティ値ｔｏｎを検出してＣＲモータ４のモータ負荷としても良い。
【００７５】
また、上述した各形態では、プリンタ１に搭載されたモータとしてＣＲモータ４を例に説明したが、上述した各形態のモータ休止制御はＰＦモータ５やプリンタ１内の他のモータに対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態にかかるプリンタの主要部の構成を示す概略斜視図。
【図２】プリンタの制御部の構成を主として示すブロック図。
【図３】コイル抵抗検出回路の構成を主として示すブロック図。
【図４】ＣＲモータの駆動制御装置の構成を示すブロック図。
【図５】キャリッジの１パスの搬送過程における現行回転速度信号と目標回転速度信号とを示すグラフ。
【図６】ＣＲモータに供給されるＰＷＭ駆動信号の一例を示す図。
【図７】本発明の実施の形態１にかかるモータ休止制御のフローチャート。
【図８】ＣＲモータのモータ内部温度とモータ休止制御における休止時間との関係を示すグラフ。
【図９】本発明の実施の形態２にかかるモータ休止制御のフローチャート。
【図１０】ＣＲモータのデューティ値とモータ休止制御における休止時間との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７７】
１…プリンタ、４…ＣＲモータ（キャリッジモータ、モータ）、２２…主駆動回路（モータ休止手段の一部）、２３…ＣＰＵ（内部温度算出手段、モータ休止手段の一部）、２４…ＲＯＭ（モータ休止手段の一部）、２５…ＲＡＭ（モータ休止手段の一部）、２６…ＥＥＰＲＯＭ（モータ休止手段の一部）、５０…巻線コイル、５１…コイル抵抗検出回路（コイル抵抗検出手段）、Ｐ…印刷用紙（印刷対象物）、Ｒ２・Ｒ２ｏ…コイル抵抗値、Ｔ２・Ｔ２ｏ…モータ内部温度、Ｔ１１…規定温度
【図１】
2006246669.tif 000003
【図２】
2006246669.tif 000004
【図３】
2006246669.tif 000005
【図４】
2006246669.tif 000006
【図５】
2006246669.tif 000007
【図６】
2006246669.tif 000008
【図７】
2006246669.tif 000009
【図８】
2006246669.tif 000010
【図９】
2006246669.tif 000011
【図１０】
2006246669.tif 000012