(57)【要約】【課題】  プログラムが暴走した場合であってもステッピングモータが焼損することを防止できるステッピングモータ制御装置を提供すること。【解決手段】  ステッピングモータを励磁する順序を制御する制御回路（論理回路１２０ａ）と、励磁回路からの指令に基づいてステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路（駆動回路１２０ｂ）と、スイッチング回路の温度が所定の温度以上になった場合には、スイッチング回路の動作を停止する停止回路（サーマルシャットダウン回路１２０ｃ）と、を有し、制御回路は、ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に停止回路が動作する態様でスイッチング回路を制御する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータを励磁する順序を制御する制御回路と、
上記制御回路からの指令に基づいて上記ステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路と、
上記スイッチング回路が所定の温度以上になった場合には、上記スイッチング回路の動作を停止させる停止回路と、を有し、
上記制御回路は、上記ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に上記停止回路が動作する態様で上記スイッチング回路を制御することを特徴とするステッピングモータ制御装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記スイッチング回路を構成するスイッチがオフの状態を保つ時間であるオフタイムを調整することにより、前記ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に前記停止回路が動作する態様で前記スイッチング回路を制御することを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記ステッピングモータへ出力する電流の設定値に応じて、前記オフタイムを調整することを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記スイッチング回路のディケイの種類に応じて、前記オフタイムを調整することを特徴とする請求項２記載のステッピングモータ制御装置。
【請求項５】
ステッピングモータを励磁する順序を制御する制御回路と、上記制御回路からの指令に基づいて上記ステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路と、上記スイッチング回路が所定の温度以上になった場合には、上記スイッチング回路の動作を停止する停止回路と、を有するステッピングモータ制御装置の制御方法において、
上記制御回路は、上記ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に、上記停止回路が動作する態様で上記スイッチング回路を制御することを特徴とするステッピングモータ制御方法。
【請求項６】
ステッピングモータを励磁する順序を制御する制御回路と、上記制御回路からの指令に基づいて上記ステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路と、上記スイッチング回路が所定の温度以上になった場合には、上記スイッチング回路の動作を停止する停止回路と、を有するステッピングモータ制御装置の制御プログラムにおいて、
上記ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に、上記停止回路が動作する態様で上記スイッチング回路を制御することを特徴とするコンピュータ読み取り可能なステッピングモータ制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータ制御装置、ステッピングモータ制御方法、および、ステッピングモータ制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のステッピングモータ制御装置としては、ステッピングモータの回転子の位置と励磁の相との関係を示すテーブル等を参照して回転子の位置に応じた励磁電流を流し、回転子を所望の角度まで回転させる方法を採用するものが一般的である（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８１７８８号公報（要約書、請求項）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のステッピングモータ制御装置では、例えば、制御用のプログラムが暴走した場合、ステッピングモータに電流が供給され続けてしまうため、ステッピングモータが加熱してしまい、場合によっては焼損してしまう場合があるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に基づきなされたもので、その目的とするところは、プログラム等が暴走した場合であってもステッピングモータが焼損することを防止できるステッピングモータ制御装置、ステッピングモータ制御方法、および、ステッピングモータ制御プログラムを提供しよう、とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明のステッピングモータ制御装置は、ステッピングモータを励磁する順序を制御する制御回路と、制御回路からの指令に基づいてステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路と、スイッチング回路が所定の温度以上になった場合には、スイッチング回路の動作を停止する停止回路と、を有し、制御回路は、ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に停止回路が動作する態様でスイッチング回路を制御するようにしている。
【０００７】
このため、プログラム等が暴走した場合であってもステッピングモータが焼損することを防止できるステッピングモータ制御装置を提供することができる。
【０００８】
また、他の発明のステッピングモータ制御装置は、上述の発明に加えて、制御回路が、スイッチング回路を構成するスイッチがオフの状態を保つ時間であるオフタイムを調整することにより、ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に停止回路が動作する態様でスイッチング回路を制御するようにしている。このため、オフタイムを調整することにより、ステッピングモータが熱による損傷を受けることを簡易に防止することができる。
【０００９】
また、他の発明のステッピングモータ制御装置は、上述の各発明に加えて、制御回路が、ステッピングモータへ出力する電流の設定値に応じて、オフタイムを調整するようにしている。このため、設定された電流値によらず、常に安定してステッピングモータが熱により焼損することを防止できる。
【００１０】
また、他の発明のステッピングモータ制御装置は、上述の各発明に加えて、制御回路が、スイッチング回路のディケイの種類に応じて、オフタイムを調整するようにしている。このため、ディケイの種類に拘わらず、ステッピングモータが熱による損傷を受けることを確実に防止することができる。
【００１１】
また、本発明のステッピングモータ制御方法は、ステッピングモータを励磁する順序を制御する制御回路と、制御回路からの指令に基づいてステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路と、スイッチング回路の温度が所定の温度以上になった場合には、スイッチング回路の動作を停止する停止回路と、を有するステッピングモータ制御装置の制御方法において、制御回路が、ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に、停止回路が動作する態様でスイッチング回路を制御するようにしている。
【００１２】
このため、プログラム等が暴走した場合であってもステッピングモータが焼損することを防止できるステッピングモータ制御方法を提供することができる。
【００１３】
また、本発明のステッピングモータ制御プログラムは、ステッピングモータを励磁する順序を制御する制御回路と、制御回路からの指令に基づいてステッピングモータへ供給する電力をスイッチングするスイッチング回路と、スイッチング回路の温度が所定の温度以上になった場合には、スイッチング回路の動作を停止する停止回路と、を有するステッピングモータ制御装置の制御プログラムにおいて、ステッピングモータが熱による損傷を受ける前に、停止回路が動作する態様でスイッチング回路を制御するようにしている。
【００１４】
このため、プログラム等が暴走した場合であってもステッピングモータが焼損することを防止できるステッピングモータ制御プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態に係るステッピングモータ制御装置を用いた印刷装置の構成例を示す図である。以下、本発明の一実施の形態について、図１から図１３に基づいて説明する。図１は、本実施の形態に係る印刷装置１０の基本構成を示す斜視図である。この図１に示すように、印刷装置１０は、基体１１を有しており、この基体１１に対してキャリッジ１２が往復移動自在に構成されている。
【００１７】
キャリッジ１２は、インクジェット式の記録ヘッド体１３を構成し、内部にブラックインク用のカートリッジ１３ａと、イエロー、シアン、および、マゼンダ用のカートリッジ１３ｂとを搭載可能としている。また、キャリッジ１２の下方には、記録用紙１４に対向するように、記録ヘッド１５が設けられている。この記録ヘッド１５は、その下端面がノズル形成面１５ａとなっていて、インクを吐出可能としている。
【００１８】
キャリッジ１２には、タイミングベルト１６の一部が固着されている。また、キャリッジ１２には、挿通孔１７が形成されていて、この挿通孔１７を長尺状のガイド軸１８が挿通可能としている。このため、キャリッジモータ１９が回転すると、タイミングベルト１６が駆動され、このタイミングベルト１６の駆動によって、キャリッジ１２はガイド軸１８に沿って移動する。
【００１９】
また、基体１１の内部の下方側には、ローラ部材２０が回転自在に設けられている。ローラ部材２０は、基体１１の他端側に存在するギヤ輪列２１によって、回転駆動可能に設けられている。そして、このローラ部材２０の回転により、印刷装置１０に供給された記録用紙１４が、記録ヘッド１５の副走査方向に移動する。なお、ローラ部材２０を回転駆動するために、基体１１の内部の他端側には、不図示の紙送りモータが設けられている。
【００２０】
ここで、ローラ部材２０は、基体１１の内部において最大限印字できる領域（印字領域）にのみ設けられている。そして、基体１１の内部においてローラ部材２０が設けられていない非印字領域は、後述するキャップユニット４０が設けられているホームポジション２２となっている。
【００２１】
このホームポジション２２のうち、基体１１の底部側には、図２および図３に示すような、吸引ポンプとしてのチューブポンプ３０が設けられている。チューブポンプ３０は、平面形状が円弧を成すポンプフレーム３２を有し、当該ポンプフレーム３２内側面に沿うように可撓性チューブ３１が配置され、一方の端部（図の右側の端部）がキャップヘッド９０の図示せぬ接続管に接続され、他方の端部（図の下側の端部）が、不図示の廃液タンクに接続されている。
【００２２】
チューブポンプ３０のポンプホイル３３には、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂが設けられており、ローラ支持軸３５ａ，３５ｂが挿入され、ローラ３６ａ，３６ｂを回動および移動自在に保持する。なお、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂの端部には、挿入開口３９ａ，３９ｂが設けられており、組み立ての際には当該部分からローラ支持軸３５ａ，３５ｂが挿入される。ポンプフレーム３２の一部には、略Ｌ字形状に窪んでいる係止溝３７ａ，３７ｂが形成され、弾性部材によって形成されたガイド部材３８ａ，３８ｂが嵌め込まれている。このようなチューブポンプ３０は、後述するステッピングモータ１２１によってポンプホイル３３が駆動されることにより、吸引動作を行う。
【００２３】
図２に示すように、ポンプホイル３３が時計方向（矢印Ａの方向）に駆動されると、ガイド部材３８ａ，３８ｂがローラ３６ａ，３６ｂを反時計方向に押圧するので、ローラ３６ａ，３６ｂは、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂの挿入開口３９ａ，３９ｂとは逆の端部に移動する。ここで、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂは、挿入開口３９ａ，３９ｂとは逆の方向に進むほど直径が大きくなっていることから、ローラ３６ａ，３６ｂは、外側に向かって移動する。その結果、ローラ３６ａ，３６ｂは、可撓性チューブ３１を外側に向かって押圧しながら回転するため、可撓性チューブ３１内部の液体および気体は、矢印Ａの方向に移動する。その結果、キャップヘッド９０から廃液タンクに向けてインクが移動される。
【００２４】
図３に示すように、ポンプホイル３３が反時計方向（矢印Ｂの方向）に駆動されると、ガイド部材３８ａ，３８ｂがローラ３６ａ，３６ｂを時計方向に押圧するので、ローラ３６ａ，３６ｂは、ローラ支持溝３４ａ，３４ｂの挿入開口３９ａ，３９ｂに向かって移動する。その結果、ローラ３６ａ，３６ｂは、内側に向かって移動し、ローラ３６ａ，３６ｂは、可撓性チューブ３１に少しだけ触れた状態となるので、この状態を維持することにより、可撓性チューブ３１の内壁面同士が貼り付くことを防止できる。
【００２５】
つぎに、図１に示す印刷装置の制御系について説明する。図４は、図１に示す印刷装置の制御系を示すブロック図である。この図に示すように、印刷装置の制御系は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）１１３、Ｉ／Ｆ（Interface）１１４、Ｉ／Ｏ（Input and Output）１１５、バス１１６、入出力回路１１７、モータ制御回路１２０、ステッピングモータ１２１、センサ１２２、記録ヘッドドライバ回路１２３、および、記録ヘッド１５を有しており、Ｉ／Ｆ１１４にはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１３０が接続されている。
【００２６】
ここで、ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１およびＥＥＰＲＯＭ１１３に格納されているプログラムに応じて各種演算処理を実行するとともに、ステッピングモータ１２１をはじめとする装置の各部を制御する。
【００２７】
ＲＯＭ１１１は、ＣＰＵ１１０が実行する各種プログラムや各種データを格納している半導体メモリである。
【００２８】
ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１０が実行対象とするプログラムやデータを一時的に格納する半導体メモリである。
【００２９】
ＥＥＰＲＯＭ１１３は、ＣＰＵ１１０における演算処理の結果として得られたデータ等が格納され、印刷装置の電源が切断された後も該データを保持する半導体メモリである。
【００３０】
Ｉ／Ｆ１１４は、パーソナルコンピュータ１３０との間で情報を授受する際に、データの表現形式を適宜変換する装置である。Ｉ／Ｏ１１５は、入出力回路１１７との間で情報を授受するための装置である。
【００３１】
バス１１６は、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１１１、ＲＡＭ１１２、ＥＥＰＲＯＭ１１３、Ｉ／Ｆ１１４、および、Ｉ／Ｏ１１５を相互に接続し、これらの間で情報の授受を可能とするための信号線群である。
【００３２】
モータ制御回路１２０は、後述するように、論理回路と駆動回路とを有し、ＣＰＵ１１０の制御に応じてステッピングモータ１２１を制御する。      
【００３３】
ステッピングモータ１２１は、例えば、２相のステッピングモータによって構成されており、モータ制御回路１２０の制御に応じて、図２および図３に示すチューブポンプ３０を駆動する。
【００３４】
なお、図４に示す例では、チューブポンプ３０を駆動するステッピングモータ１２１のみを示したが、実際には、ローラ部材２０を駆動するための図示せぬステッピングモータ、キャリッジ１２を主走査方向に駆動するためのステッピングモータ（キャリッジモータ１９）についてもモータ制御回路１２０と同様の制御回路によって制御される。
【００３５】
センサ１２２は、例えば、記録用紙センサ、インク残量センサ、累積稼動時間センサ等によって構成され、印刷装置の各種の状態を検出し、入出力回路１１７を介してＩ／Ｏ１１５に出力する。
【００３６】
記録ヘッドドライバ回路１２３は、記録ヘッド１５に接続され、インクを吐出するための制御を行うドライバである。記録ヘッド１５は、前述したように、記録ヘッドドライバ回路１２３の制御に応じて、複数のノズルから各種色のインクを吐出し、記録用紙１４に所望の画像および文字を印刷する。
【００３７】
図５は、モータ制御回路１２０の詳細な構成例を示す図である。この図に示すように、モータ制御回路１２０は、論理回路１２０ａ、駆動回路１２０ｂ、および、サーマルシャットダウン回路１２０ｃを主要な構成要素としている。
【００３８】
ここで、制御回路としての論理回路１２０ａは、入出力回路１１７を介して、ＣＰＵ１１０から設定データを入力し、動作環境の設定を行うとともに、ＣＰＵ１１０から供給される制御データに応じて駆動回路１２０ｂを制御する。スイッチング回路としての駆動回路１２０ｂは、論理回路１２０ａの制御に基づいて、図示せぬ電源から供給される電力をスイッチングし、ステッピングモータ１２１を駆動する。
【００３９】
より具体的には、モータ制御回路１２０は、ＣＰＵ１１０から供給された制御データに基づいてＡ相およびＢ相に出力するチョッピング電流の電流量を決定する。また、モータ制御回路１２０は、ＣＰＵ１１０から供給された制御データに基づいて、チョッピング電流のディケイを設定する。ディケイとは、チョッピングオフ時における電流の回生方法を示し、スローディケイ（Slow Decay）、ファストディケイ（Fast Decay）、および、ミックスドディケイ（Mixed Decay）が存在する。スローディケイとは、スイッチングトランジスタをオンの状態に保持し、当該トランジスタを介して電流を回生させる方法であり、ファストディケイとは、当該トランジスタをオフの状態にし、回生用のダイオードを介して電流を回生する方法であり、ミックスドディケイとはこれらを混合した方法である。
【００４０】
図６は、駆動回路１２０ｂの詳細を説明するための図である。図６（Ａ）は、スローディケイの動作を説明するための図である。ここで、駆動回路１２０ｂは、トランジスタＱ１〜Ｑ４、ダイオードＤ１〜Ｄ４、コイルＬ、抵抗Ｒ、電源Ｖ１、基準電圧源Ｖ２、および、コンパレータＣを主要な構成要素としている。ここで、トランジスタＱ１〜Ｑ４は、コイルＬへ流れる電流をスイッチングする。ダイオードＤ１〜Ｄ４はフライホイール（回生）用のダイオードである。コイルＬは、ステッピングモータ１２１に内蔵されている励磁用のコイルである。電源Ｖ１は、ステッピングモータ１２１に電源電力を供給する。抵抗Ｒは、コイルＬに流れる電流を検出するための抵抗である。基準電圧源Ｖ２は、コンパレータＣに基準電圧を供給する。コンパレータＣは、コイルＬに流れる電流と、基準電圧とを比較し、その大小に応じた信号を出力する。
【００４１】
ここで、コイルＬに電力を供給する場合の動作はスローディケイおよびファストディケイの双方で同様であり、図６（Ａ），（Ｂ）に一点鎖線で示すように、トランジスタＱ３，Ｑ２が同時にオンの状態になり、トランジスタＱ３、コイルＬ、トランジスタＱ２、および、抵抗Ｒを経由してコイルＬに電力が供給される。
【００４２】
コイルＬへの電力の供給を停止する場合、スローディケイでは、図６（Ａ）に示すように、トランジスタＱ３がオフの状態となり、トランジスタＱ２はオンの状態を保持する。この結果、コイルＬからの回生電流は、破線で示すようにダイオードＤ４、トランジスタＱ２、および、抵抗Ｒを経由して流れる。
【００４３】
一方、ファストディケイの場合、コイルＬへの電力の供給を停止する際には、図６（Ｂ）に示すように、トランジスタＱ３およびトランジスタＱ２がともにオフの状態となる。この結果、コイルＬからの回生電流は、破線で示すようにダイオードＤ４およびダイオードＤ１を経由して電源Ｖ１に流れる。
【００４４】
スローディケイの場合、トランジスタＱ２のオン抵抗および抵抗Ｒの影響によって、回生電流の減少は、ファストディケイの場合に比較して緩やかになる。図７（Ａ）は、スローディケイの場合のコイルＬに流れる電流の波形を示している。また、図７（Ｂ）は、ファストディケイの場合のコイルＬに流れる電流の波形を示している。これらの図の比較から、ファストディケイでは、電流の減衰がスローディケイに比較して急峻となっている。また、ファストディケイでは、スローディケイに比較して、電流振幅ａが大きくなっている。これらより、ファストディケイでは、電流波形が急速に減衰することから、スローディケイに比較して制御の応答性が高い反面、電流振幅ａが大きいことから、動作音が大きく、また、損失も多い。なお、ファストディケイとスローディケイを組み合わせたミックスドディケイは、これらの特徴の双方を兼ね備えている。
【００４５】
モータ制御回路１２０は、ＣＰＵ１１０から供給された設定データに基づいて、駆動回路１２０ｂのトランジスタがオフとなるオフタイムを設定する。図８は、オフタイムを説明するための図である。図８（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ異なるオフタイムを設定した場合の動作を説明する図である。トランジスタがオンの状態になると、コイルＬに流れる電流が増加し、指令値によって定められた電流値に到達すると、トランジスタがオフの状態となり、電流が減少する。そして、オフタイムによって設定された時間が経過すると、トランジスタが再びオンの状態となり、前述の場合と同様の動作が繰り返される。なお、オンタイムは、コイルＬのインダクタンス値および閉回路の抵抗値によって決定される。したがって、オフタイムを短く設定した場合（図８（Ｂ）の場合）には、スイッチング周波数が高くなり、逆に長く設定した場合（図８（Ａ）の場合）にはスイッチング周波数が低くなる。
【００４６】
図５に戻って、停止回路としてのサーマルシャットダウン回路１２０ｃは、モータ制御回路１２０の温度を検出し、検出された温度が、例えば、１４０℃を超えた場合には、駆動回路１２０ｂの動作を停止させ、モータ制御回路１２０を保護する。なお、モータ制御回路１２０を構成する回路では、駆動回路１２０ｂの発熱量が最も大きいので、サーマルシャットダウン回路１２０ｃを駆動回路１２０ｂの近傍に配置し、当該部分の熱を検出するようにしてもよい。
【００４７】
つぎに、以上の実施の形態の動作について説明する。
【００４８】
パーソナルコンピュータ１３０から所定の処理の指令がなされた場合、ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１１に格納されているプログラムに基づき、必要に応じてモータ制御回路１２０を制御してステッピングモータ１２１を駆動する。
【００４９】
例えば、ステッピングモータ１２１を駆動する指令（例えば、記録ヘッド１５をクリーニングする処理の指令）がなされた場合、ＣＰＵ１１０は、モータ制御回路１２０に対して、設定データを供給して設定を行う。具体的には、図６および図７に示すファストディケイまたはスローディケイのいずれかを選択するための設定データを送るとともに、コイルＬに流れる出力電流の値を設定する。出力電流としては、例えば、１００％、６０％、２０％の中から選択する。
【００５０】
ディケイおよび電流値の設定が終了すると、ＣＰＵ１１０は、電流設定値およびディケイの種類に応じてオフタイムを設定する。図９は、電流設定値およびディケイの種類と、オフタイムの関係を格納したテーブルを示す図である。この図において、電流設定値は、駆動回路１２０ｂが流すことができる最大の電流値に対する百分率を示している。ディケイは前述したファストまたはスローディケイのいずれかである。オフタイムは、図８に示すように、電流が指令値に到達した後にトランジスタが継続してオフする時間である。図９に示すテーブルより、例えば、電流設定値が１００％である場合に、ディケイがファストディケイであるときは、オフタイムは３５μｓが設定値となる。なお、このような情報は、ＲＯＭ１１１に格納されており、ＣＰＵ１１０が必要に応じて読み出し、モータ制御回路１２０に供給する。
【００５１】
論理回路１２０ａは、ＣＰＵ１１０から供給された電流値、ディケイの種類、および、オフタイムを示す情報を図示せぬレジスタに格納し、格納されたこれらの値に基づいて駆動回路１２０ｂを制御する。
【００５２】
ここで、図９に示すオフタイムは、つぎのような観点から定めてある。すなわち、ＣＰＵ１１０自体が熱によって暴走したり、ＣＰＵ１１０が実行するプログラムが、例えば、バグを有しており、それが原因で暴走したりした場合、ステッピングモータ１２１には電力が供給され放しの状態となってしまう。このような場合、ステッピングモータ１２１が発熱し、場合によっては熱によって損傷を受けてしまう。そこで、本実施の形態では、オフタイムを調整することにより、ステッピングモータ１２１が熱によって損傷を受ける前に、サーマルシャットダウン回路１２０ｃを動作させ、ステッピングモータ１２１への電流の供給を遮断するようにしている。
【００５３】
図１０は、ディケイをファストディケイに設定し、電流設定値を６０％とした場合のオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量およびステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示す図である。図１０（Ａ）はオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ１１は、デューティーが１００％の場合におけるオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ１２は、デューティーが８０％の場合におけるオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示している。図１０（Ｂ）はオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ１３は、デューティーが１００％の場合におけるオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ１４は、デューティーが８０％の場合におけるオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示している。
【００５４】
ここで、デューティーとは、ステッピングモータ１２１の所定の時間あたりの稼働率を示している。デューティーが１００％の場合は、ＣＰＵ１１０が暴走した場合の稼働率を想定している。また、デューティーが８０％の場合は、通常の使用時のおける最大の稼働率を想定している。
【００５５】
また、発熱量がＱ２以上となるステッピングモータ焼損領域は、発熱によりステッピングモータ１２１が焼損する可能性がある領域を示している。また、発熱量がＱ１以上となるサーマルシャットダウン領域は、サーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作する領域を示している。
【００５６】
図１０（Ａ）に示すように、モータ制御回路１２０は、オフタイムが短くなるとトランジスタのスイッチング周波数が高くなることから、発熱量が増大する。そして、発熱量がＱ１以上になるとサーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作するサーマルシャットダウン領域となる。また、図１０（Ｂ）に示すように、ステッピングモータ１２１は、オフタイムが短くなると鉄損（特に、渦電流損）が増加することから発熱量が増大する。そして、発熱量がＱ２以上になるとステッピングモータ１２１が焼損するステッピングモータ焼損領域となる。本実施の形態では、このような場合、オフタイムとしてＴ１１〜Ｔ１２の間の所定の値を用いる。すなわち、Ｔ１１以下では、デューティー１００％の場合にステッピングモータ１２１の発熱量がステッピングモータ焼損領域に存在するので、Ｔ１１以上に設定する必要がある。また、Ｔ１２以上では、デューティーが１００％の場合にモータ制御回路１２０がサーマルシャットダウン領域に存在しないので、Ｔ１２以下に設定する必要がある。
【００５７】
図１０の例では、オフタイムとしてＴ１１〜Ｔ１２の中央値であるＴ１を用いる。このようなＴ１をオフタイムとして用いることにより、例えば、プログラムが暴走し、デューティーが１００％になった場合には、サーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作し、ステッピングモータ１２１の動作が停止される。一方、デューティーが８０％以下の場合（通常動作時）には、サーマルシャットダウン領域には該当しないのでサーマルシャットダウン回路１２０ｃは動作しない。また、図１０（Ｂ）に示すように、オフタイムがＴ１の場合には、デューティーが１００％の場合および８０％の場合のいずれの場合にもステッピングモータ焼損領域には該当しないので、ステッピングモータ１２１が焼損することが防止できる。
【００５８】
したがって、図１０に示す場合、オフタイムをＴ１に設定することにより、暴走時においてもステッピングモータ１２１が焼損することを防止できるとともに、サーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作してステッピングモータ１２１への電力の供給を中止するので、ステッピングモータ１２１が加熱することを防止できる。
【００５９】
図１１は、ディケイをファストディケイに設定し、電流設定値を１００％とした場合のオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量およびステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示す図である。図１１（Ａ）はオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ２１は、デューティーが１００％の場合におけるオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ２２は、デューティーが８０％の場合におけるオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示している。図１１（Ｂ）はオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ２３は、デューティーが１００％の場合におけるオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ２４は、デューティーが８０％の場合におけるオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示している。なお、図１０の場合と比較すると、ディケイは共にファストであるが、電流設定値が６０％から１００％に増加しているので、発熱量の増加に伴って、グラフ全体が図の右側にシフトしている。
【００６０】
図１１の例では、オフタイムとしてＴ２１〜Ｔ２２の間の中央値であるＴ２を用いる。このようなＴ２をオフタイムとして用いることにより、前述の場合と同様に、例えば、プログラムが暴走し、デューティーが１００％になった場合には、サーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作し、ステッピングモータ１２１の動作が停止される。一方、デューティーが８０％の場合には、サーマルシャットダウン領域には該当しないのでサーマルシャットダウン回路１２０ｃは動作しない。また、図１１（Ｂ）に示すように、オフタイムがＴ２の場合には、デューティーが１００％の場合および８０％の場合のいずれの場合にもステッピングモータ焼損領域には該当しないので、ステッピングモータ１２１が焼損することを防止できる。
【００６１】
図１２は、ディケイをスローディケイに設定し、電流設定値を６０％とした場合のオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量およびステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示す図である。図１２（Ａ）はオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ３１は、デューティーが１００％の場合におけるオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ３２は、デューティーが８０％の場合におけるオフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示している。図１２（Ｂ）はオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ３３は、デューティーが１００％の場合におけるオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示し、曲線Ｃ３４は、デューティーが８０％の場合におけるオフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示している。なお、図１０の場合と比較すると、電流設定値は６０％で同一であるが、ディケイがファストからスローになっているので、発熱量の減少に伴い、グラフ全体が図の左側にシフトしている。
【００６２】
図１２の例では、オフタイムとしてＴ３１〜Ｔ３２の間の値であるＴ３を用いる。このようなＴ３をオフタイムとして用いることにより、前述の場合と同様に、例えば、プログラムが暴走し、デューティーが１００％になった場合には、サーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作し、ステッピングモータ１２１の動作が停止される。一方、デューティーが８０％の場合には、サーマルシャットダウン領域には該当しないのでサーマルシャットダウン回路１２０ｃは動作しない。また、図１２（Ｂ）に示すように、オフタイムがＴ３の場合には、デューティーが１００％の場合および８０％の場合のいずれの場合にもステッピングモータ焼損領域には該当しないので、ステッピングモータ１２１が焼損することを防止できる。なお、Ｔ３、Ｔ１およびＴ２は、Ｔ２＞Ｔ１＞Ｔ３の関係を有している。
【００６３】
以上のようにして、電流設定値、ディケイ、および、オフタイムが設定されると、論理回路１２０ａは、ＣＰＵ１１０から供給される制御データに基づいて、駆動回路１２０ｂを制御する。駆動回路１２０ｂは、論理回路１２０ａの制御に応じてステッピングモータ１２１を制御して回転させる。ステッピングモータ１２１が回転されると、当該モータに接続されているチューブポンプ３０が駆動され、記録ヘッド１５のクリーニング処理が実施される。
【００６４】
記録ヘッド１５のクリーニング処理中に、例えば、ＲＯＭ１１１に格納されているプログラムが暴走し、駆動回路１２０ｂからステッピングモータ１２１に電力が供給され続ける状態となった場合（デューティーが略１００％となった場合）、図１０〜図１２に示すように、電流値およびディケイの設定に拘わらず、サーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作し、駆動回路１２０ｂの動作を停止させるので、ステッピングモータ１２１が加熱しすぎることを防止できる。また、デューティーが１００％の場合であってもステッピングモータ１２１がステッピングモータ焼損領域には該当しないようにしたので、ステッピングモータ１２１が熱により破損することを防止できる。
【００６５】
なお、サーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作した場合には、ＣＰＵ１１０が論理回路１２０ａを経由して、再起動データをサーマルシャットダウン回路１２０ｃに供給することにより、リセットすることができる。
【００６６】
以上の実施の形態によれば、ディケイの種類および電流設定値に応じて、オフタイムを設定し、異常動作時であるデューティー１００％の場合にはサーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作し、正常動作時であるデューティー８０％以下の場合にはサーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作しないようにしたので、プログラムの暴走等に起因して異常動作が発生した場合にはサーマルシャットダウン回路１２０ｃが動作してステッピングモータ１２１への電力の供給が停止されるので、ステッピングモータ１２１が加熱することを防止できる。また、デューティーが１００％の場合であってもステッピングモータ焼損領域には該当しないようにしたので、ステッピングモータ１２１が焼損することを防止できる。
【００６７】
なお、以上の実施の形態は、一例であって、これ以外にも種々の変形実施態様が存在する。例えば、以上の実施の形態では、オフタイムとして、Ｔ１１〜Ｔ１２、Ｔ２１〜Ｔ２２、Ｔ３１〜Ｔ３２の中央値を設定するようにしたが、中央値以外を設定することも可能である。
【００６８】
また、以上の実施の形態では、デューティー１００％の場合に、ステッピングモータ焼損領域に該当しないオフタイムを選択するようにしたが、ステッピングモータが焼損する前にサーマルシャットダウン回路１２０ｃが確実に動作するのであれば、ステッピングモータ焼損領域であってもよい。具体的には、例えば、図１０において、Ｔ１１以下の領域においてオフタイムを設定するようにしてもよい。また、環境の変化および個体差によって、ステッピングモータ焼損領域およびサーマルシャットダウン領域が変化することが考えられるため、そのような場合に対応するために、例えば、図１０の例では、Ｔ１２以上の領域に設定することも可能である。なお、その場合、ステッピングモータ１２１は動作状態を継続してしまうが、ステッピングモータ焼損領域には該当しないことから、ステッピングモータ１２１が焼損することはない。
【００６９】
また、以上の実施の形態では、チューブポンプ３０を駆動するステッピングモータ１２１を例に挙げて説明したが、これ以外の用途に用いるステッピングモータに対して本発明を適用することも可能である。
【００７０】
また、以上の実施の形態では、ステッピングモータ１２１を例に挙げて説明したが、例えば、ＤＣモータであっても本発明を適用することが可能である。
【００７１】
また、以上の実施の形態では、ファストディケイおよびスローディケイの場合を例に挙げて説明したが、例えば、これらを組み合わせたミックスドディケイであっても本発明を適用することができる。図１３は、ミックスドディケイにおける電流波形を示す図である。この図に示すように、ミックスドディケイでは、指令値に到達すると、まず、ファストディケイにより電流が急激に減少し、つづいて、スローディケイによって電流が徐々に減少する。この場合、ファストディケイに対応する部分の時間τ１およびスローディケイに対応する部分の時間τ２の合計の時間（τ１＋τ２）をオフタイムとして設定するようにすればよい。なお、τ１のみまたはτ２のみをオフタイムとして設定するようにしてもよい。
【００７２】
また、以上の実施の形態では、通常動作時のデューティーを８０％以下としたが、これ以外の設定値であってもよい。例えば、９０％以下としたり、７０％以下としたりすることも可能である。
【００７３】
また、以上の実施の形態では、図１０〜図１２に示すように、オフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示す曲線が、オフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示す曲線の右側に位置する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、オフタイムとモータ制御回路１２０の発熱量の関係を示す曲線が、オフタイムとステッピングモータ１２１の発熱量の関係を示す曲線の左側に位置する場合には、ステッピングモータ焼損領域に位置している場合であってもサーマルシャットダウン領域に該当しない場合がある。そのような場合には、ステッピングモータの容量を大きくするか、または、放熱特性を良くするためにステッピングモータに冷却用の部材（例えば、冷却フィン等）を取り付ける等して、少なくともステッピングモータ焼損領域に位置する場合にはサーマルシャットダウン領域に該当するようにすればよい。
【００７４】
また、以上の実施の形態では、２相のステッピングモータ１２１を使用するようにしたが、１相または３相以上のステッピングモータを使用することも可能である。
【００７５】
また、以上の実施の形態では、ＣＰＵ１１０が制御信号を生成し、論理回路１２０ａがこれを受けて駆動回路１２０ｂを駆動するようにしたが、これらの役割分担はこのような場合に限定されるものではない。例えば、論理回路１２０ａがＣＰＵ１１０の機能を代替するようにすることもできる。
【００７６】
また、以上の実施の形態では、ステッピングモータ焼損領域およびサーマルシャットダウン領域については固定としたが、これらは放熱特性または環境温度によって変化することが考えられるので、例えば、センサによって環境温度を検出し、検出結果に応じてこれらの領域を再定義し、再定義された領域に応じてオフタイムを設定するようにしてもよい。そのような実施の形態によれば、環境温度等の影響を受けにくいステッピングモータ制御装置を提供することができる。
【００７７】
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、ステッピングモータ駆動装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ROM）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。
【００７８】
プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００７９】
プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態に係る印刷装置の構成例を示す図である。
【図２】図１に示す印刷装置が有するチューブポンプの構成例を示す図である。
【図３】図１に示す印刷装置が有するチューブポンプの構成例を示す図である。
【図４】図１に示す印刷装置が有する制御系の構成例を示す図である。
【図５】図４に示すモータ制御回路の詳細な構成例を示す図である。
【図６】図５に示す駆動回路の構成例を示す図である。
【図７】図６に示す駆動回路の出力電流波形を示す図である。
【図８】図６に示す駆動回路のオフタイムおよびオンタイムを説明する図である。
【図９】電流設定値、ディケイ、および、オフタイムの関係を示す図である。
【図１０】発熱量とオフタイムとの関係を示す図である。
【図１１】発熱量とオフタイムとの関係を示す図である。
【図１２】発熱量とオフタイムとの関係を示す図である。
【図１３】ミックスドディケイにおける出力電流波形を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１２０  モータ制御回路，１２０ａ  論理回路（制御回路），１２０ｂ  駆動回路（スイッチング回路），１２０ｃ  サーマルシャットダウン回路（停止回路），１２１  ステッピングモータ
【図１】
2006246672.tif 000003
【図２】
2006246672.tif 000004
【図３】
2006246672.tif 000005
【図４】
2006246672.tif 000006
【図５】
2006246672.tif 000007
【図６】
2006246672.tif 000008
【図７】
2006246672.tif 000009
【図８】
2006246672.tif 000010
【図９】
2006246672.tif 000011
【図１０】
2006246672.tif 000012
【図１１】
2006246672.tif 000013
【図１２】
2006246672.tif 000014
【図１３】
2006246672.tif 000015