(57)【要約】【課題】  被駆動装置の動負荷がＤＣモータの回転速度により変化して略一定とならない状態であっても、ＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを精度良く補正して高精度にＤＣモータを回転制御できるようにする。【解決手段】  第１の回転速度ｖ１における制御デューティＤ１、モータ結線に直列に抵抗ｒを付加した第１の回転速度ｖ１における制御デューティＤ１ｒ、第２の回転速度ｖ２における制御デューティＤ２、モータ結線に直列に抵抗ｒを付加した第２の回転速度ｖ２における制御デューティＤ２ｒを測定し、以下の関係式からデューティ差Ｄｓを算出する。    Ａ＝Ｄ１ｒ−Ｄ１      Ｂ＝Ｄ２ｒ−Ｄ２      Ｄｓ＝（ｖ１−ｖ２）・（Ｂ・Ｄ１−Ａ・Ｄ２）／（Ｂ・ｖ１−Ａ・ｖ２）【選択図】図４
2006149017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータと、該ＤＣモータの回転駆動力が伝達されて動作する被駆動装置とを備えた電子機器のＰＷＭ制御による前記ＤＣモータの回転制御を実行するモータ制御装置であって、
前記ＤＣモータを回転制御したときの前記被駆動装置の動負荷が回転速度に関わらず一定とした場合における第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティと第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティとの相対的なデューティ差をデューティ差Ｄｓとし、
前記ＤＣモータが前記被駆動装置に回転駆動力を伝達可能に配設されている状態で、
前記第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１の実測値と、
モータ結線に直列に抵抗ｒを付加して前記第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１ｒの実測値と、
前記第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティＤ２の実測値と、
モータ結線に直列に前記抵抗ｒを付加して前記第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティＤ２ｒの実測値とから当該ＤＣモータにおける前記デューティ差Ｄｓの実測値を算出し、
算出した前記デューティ差Ｄｓの実測値と前記ＤＣモータの特性が標準的な特性であるとした場合における前記デューティ差Ｄｓの理論値との差に基づいて、前記ＤＣモータの回転制御を実行する、ことを特徴としたモータ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記デューティ差Ｄｓの実測値は、以下の関係式により算出される、ことを特徴としたモータ制御装置。
Ａ＝Ｄ１ｒ−Ｄ１
Ｂ＝Ｄ２ｒ−Ｄ２
Ｄｓ＝（ｖ１−ｖ２）・（Ｂ・Ｄ１−Ａ・Ｄ２）／（Ｂ・ｖ１−Ａ・ｖ２）
【請求項３】
請求項１又は２において、前記デューティ差Ｄｓの実測値から前記ＤＣモータの回転速度に対する制御電流値を演算し、演算した制御電流値に基づいて、前記ＤＣモータの回転制御時における前記ＤＣモータの発熱量を演算して前記ＤＣモータの温度制御を実行する、ことを特徴としたモータ制御装置。
【請求項４】
請求項３において、前記ＤＣモータの回転速度をｖ、当該回転速度における制御デューティをＤ、電源電圧をＶｃ、前記ＤＣモータの巻線抵抗値をＲ、前記制御電流値をＩとすると、前記制御電流値Ｉは、以下の関係式により算出される、ことを特徴としたモータ制御装置。
Ｉ＝（Ｄ−Ｄｓ／（ｖ１−ｖ２）・ｖ）・Ｖｃ／Ｒ
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ制御装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＣモータのモータ制御装置、並びに該モータ制御装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御用モータとして非常に優れた回転特性を有する公知のＤＣモータ（直流モータ）は、マイコン制御装置を備えた電子機器等に広く用いられている。このような電子機器におけるＤＣモータは、公知のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ・Ｗｉｄｔｈ・Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）制御方法によるフィードバック制御によって回転制御されるのが一般的である。ＰＷＭ制御とは、スイッチングによる電圧制御方法であり、一定周期のパルスのＯＮ時間（デューティ比）を調節することによって、ＤＣモータへの供給電力を調節してＤＣモータを制御する方法である。
【０００３】
このようなＤＣモータ制御においては、特定の回転速度でＤＣモータを回転させ、そのときのモータ制御状態（制御デューティ）からＤＣモータにより駆動される被駆動装置の動負荷を予め測定する、いわゆるメジャメントと呼ばれる技術が公知である。例えば、まず第１の回転速度でメジャメントを行った際の出力値（制御デューティ）と、第２の回転速度でメジャメントを行った際の出力値（制御デューティ）との差分（デューティ差）を予め測定する。そして、標準的なモータ及び電源装置についての２速度間（第１の回転速度及び第２の回転速度）のデューティ差の計算値（標準値）と、測定した２速度間のデューティ差とのずれ量を求める。そして、当該ずれ量からＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを記録装置ごとに推定し、推定したＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを補正する補正値を決定してＤＣモータを高精度に制御する技術が公知である（例えば、特許文献１を参照）。また、このメジャメントを利用して温度センサ等を用いることなくＤＣモータの発熱量を正確に特定してＤＣモータの温度制御を行う技術が公知である（例えば、特許文献２を参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０７９１７２号公報
【特許文献２】特開２００３−１５９８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に開示されている従来技術においては、２速度間の被駆動装置の動負荷が略同じであること前提としている。したがって、第１の回転速度で駆動した場合の動負荷と第２の回転速度で駆動した場合との被駆動装置の動負荷が略等しい場合、或いは回転速度ごとの被駆動装置の動負荷が略一定で推定可能な場合には、精度良くＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを補正することが可能である。例えば、製造時において調整工程にある新品の電子機器は、比較的そのような状態であるものが多い。
【０００６】
しかし、２速度間の被駆動装置の動負荷が大きく異なる場合、或いは回転速度ごとの被駆動装置の動負荷が記録装置ごとにばらつきが大きく推定が困難な場合には、ＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを精度良く推定することができない。例えば、製造後に出荷され、販売された電子機器のうちメーカのサービス部門等で修理やメンテナンスの対象となるものは、各部品の経年変化等の様々な要因によってモータ駆動される機構の動負荷が上記２速度間で略一定とならない状態となっているのが通常である。
【０００７】
そして、電子機器の修理やメンテナンス作業工程において、ＤＣモータや電源装置等を交換した際には、上記のメジャメントによる２速度間のデューティ差を再度測定して補正値を再記憶する必要がある。ところが、上記理由により、被駆動装置の動負荷が上記２速度間で略一定とならないため、被駆動装置の一部を故障の有無に関わらずそっくり新品に交換しないと、２速度間のデューティ差を精度良く測定することができず、正確な補正値を得ることができなかった。そのため、修理やメンテナンス作業工程における無駄な部品コスト及び作業コストが生じていた。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑み成されたものであり、その課題は、被駆動装置の動負荷がＤＣモータの回転速度により変化して略一定とならない状態であっても、ＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを精度良く補正して高精度にＤＣモータを回転制御できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するため、本発明の第１の態様は、ＤＣモータと、該ＤＣモータの回転駆動力が伝達されて動作する被駆動装置とを備えた電子機器のＰＷＭ制御による前記ＤＣモータの回転制御を実行するモータ制御装置であって、前記ＤＣモータを回転制御したときの前記被駆動装置の動負荷が回転速度に関わらず一定とした場合における第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティと第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティとの相対的なデューティ差をデューティ差Ｄｓとし、前記ＤＣモータが前記被駆動装置に回転駆動力を伝達可能に配設されている状態で、前記第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１の実測値と、モータ結線に直列に抵抗ｒを付加して前記第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１ｒの実測値と、前記第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティＤ２の実測値と、モータ結線に直列に前記抵抗ｒを付加して前記第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティＤ２ｒの実測値とから当該ＤＣモータにおける前記デューティ差Ｄｓの実測値を算出し、算出した前記デューティ差Ｄｓの実測値と前記ＤＣモータの特性が標準的な特性であるとした場合における前記デューティ差Ｄｓの理論値との差に基づいて、前記ＤＣモータの回転制御を実行する、ことを特徴としたモータ制御装置である。
【００１０】
ここで、制御デューティをＤ、被駆動装置の動負荷をＺ、ＤＣモータの回転速度（被駆動装置の動作速度）をｖ、ＤＣモータの巻線抵抗値をＲ、ＤＣモータのトルク定数をＫｔ、ＤＣモータの逆起電圧定数をＫｅ、電源電圧をＶｃとすると、ＤＣモータの制御デューティＤは、以下の式（１）により求めることができる。  
Ｄ＝（Ｚ／Ｋｔ・Ｒ＋Ｋｅ・ｖ）／Ｖｃ  …（１）
そして、第１の回転速度ｖ１と第２の回転速度ｖ２とで動負荷Ｚが同じとすると、第１の回転速度ｖ１の制御デューティＤ１、第２の回転速度ｖ２の制御デューティＤ２、及び制御デューティＤ１と制御デューティＤ２との相対的なデューティ差Ｄｓは、以下の通りとなる。  
Ｄ１＝（Ｚ／Ｋｔ・Ｒ＋Ｋｅ・ｖ１）／Ｖｃ  …（２）
Ｄ２＝（Ｚ／Ｋｔ・Ｒ＋Ｋｅ・ｖ２）／Ｖｃ  …（３）
Ｄｓ＝Ｄ１−Ｄ２＝（ｖ１−ｖ２）・Ｋｅ／Ｖｃ  …（４）
ところが、実際に第１の回転速度ｖ１の制御デューティＤ１と第２の回転速度ｖ２の制御デューティＤ２とを測定してデューティ差Ｄｓを得る際には、第１の回転速度ｖ１と第２の回転速度ｖ２との速度差によって生じる動負荷Ｚの差が問題となる。
【００１１】
そこで、第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１に加えて、モータ結線に直列に抵抗ｒを付加して第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１ｒを測定して、制御デューティＤ１と制御デューティＤ１ｒとの相対的なデューティ差を得る。つまり、同じ回転速度でＤＣモータの制御電流が異なる構成、すなわちＤＣモータの巻線抵抗値Ｒを変化させることで制御デューティを変化させて、そのデューティ差を測定する。このデューティ差は、動負荷Ｚが同じ状態で、抵抗ｒの有無によって生じる相対的なデューティ差である。  
したがって、第１の回転速度ｖ１における動負荷Ｚは、このデューティ差と抵抗ｒとの関係式に置き換えることができ、それによって、制御デューティＤ１（式（２））は、動負荷Ｚを含まない関係式に置き換えることが可能になる。つまり、制御デューティＤ１（式（２））を、以下のように動負荷Ｚに依存しない関係式に置き換えることができる。
【００１２】
第１の回転速度ｖ１における動負荷を動負荷Ｚ１とすると、制御デューティＤ１ｒは、以下の式で表される。  
Ｄ１ｒ＝（Ｚ１／Ｋｔ・（Ｒ＋ｒ）＋Ｋｅ・ｖ１）／Ｖｃ  …（５）
したがって、第１の回転速度ｖ１で回転制御したときのデューティ差（Ｄ１ｒ−Ｄ１）は、以下の式で表される。  
Ｄ１ｒ−Ｄ１＝Ｚ１・ｒ／Ｋｔ／Ｖｃ  …（６）
よって、動負荷Ｚ１は、以下の式で表される。  
Ｚ１＝（Ｄ１ｒ−Ｄ１）・Ｋｔ・Ｖｃ／ｒ  …（７）
この動負荷Ｚ１を制御デューティＤ１の計算式（式（２））の動負荷Ｚに代入する。  
Ｄ１＝（Ｄ１ｒ−Ｄ１）・Ｒ／ｒ＋Ｋｅ・ｖ１／Ｖｃ  …（８）
同様に、第２の回転速度ｖ２における動負荷を動負荷Ｚ２とし、第２の回転速度ｖ２で回転制御したときのデューティ差（Ｄ２ｒ−Ｄ２）から得られる動負荷Ｚ２を制御デューティＤ２の計算式（式（３））の動負荷Ｚに代入する。  
Ｄ２＝（Ｄ２ｒ−Ｄ２）・Ｒ／ｒ＋Ｋｅ・ｖ２／Ｖｃ  …（９）
そして、制御デューティＤ１と制御デューティＤ２との相対的なデューティ差Ｄｓは、動負荷Ｚ１を含まない上記式（８）と動負荷Ｚ２を含まない上記式（９）との差から求めることができるから、第１の回転速度ｖ１における動負荷Ｚ１と第２の回転速度ｖ２における動負荷Ｚ２との動負荷差に影響されることなく正確なデューティ差Ｄｓを得ることができる。
【００１３】
したがって、被駆動装置の動負荷がＤＣモータの回転速度により変化して略一定とならない状態であっても、ＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを精度良く補正して高精度にＤＣモータを回転制御できるという作用効果が得られる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、前述した第１の態様において、前記デューティ差Ｄｓの実測値は、以下の関係式により算出される、ことを特徴としたモータ制御装置である。  
Ａ＝Ｄ１ｒ−Ｄ１  …（１０）
Ｂ＝Ｄ２ｒ−Ｄ２  …（１１）
Ｄｓ＝（ｖ１−ｖ２）・（Ｂ・Ｄ１−Ａ・Ｄ２）／（Ｂ・ｖ１−Ａ・ｖ２）  …（１２）
式（８）、式（９）、式（１０）及び式（１１）から以下のようにして、Ｋｅ／Ｖｃを導き出す。  
Ｄ１／Ａ−Ｄ２／Ｂ＝（ｖ１／Ａ−ｖ２／Ｂ）・Ｋｅ／Ｖｃ  …（１３）
Ｋｅ／Ｖｃ＝（Ｄ１／Ａ−Ｄ２／Ｂ）／（ｖ１／Ａ−ｖ２／Ｂ）
＝（Ｂ・Ｄ１−Ａ・Ｄ２）／（Ｂ・ｖ１−Ａ・ｖ２）  …（１４）
これを制御デューティＤ１と制御デューティＤ２との相対的なデューティ差Ｄｓの計算式（式（４））に代入すると、上記の式（１２）が導き出される。
【００１５】
上記の式（１２）によって、第１の回転速度ｖ１と第２の回転速度ｖ２との速度差によって生じる動負荷Ｚの変化に影響されることなく正確なデューティ差Ｄｓを得ることができる。したがって、被駆動装置の動負荷がＤＣモータの回転速度により変化して略一定とならない状態であっても、ＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを精度良く補正して高精度にＤＣモータを回転制御できるという作用効果が得られる。
【００１６】
本発明の第３の態様は、前述した第１の態様又は第２の態様において、前記デューティ差Ｄｓの実測値から前記ＤＣモータの回転速度に対する制御電流値を演算し、演算した制御電流値に基づいて、前記ＤＣモータの回転制御時における前記ＤＣモータの発熱量を演算して前記ＤＣモータの温度制御を実行する、ことを特徴としたモータ制御装置である。  
本発明の第３の態様に記載のモータ制御装置によれば、被駆動装置の動負荷がＤＣモータの回転速度により変化して略一定とならない状態であっても、ＤＣモータ及び電源装置の特性のばらつきを精度良く補正して高精度にＤＣモータの温度制御を実行することができるという作用効果が得られる。
【００１７】
本発明の第４の態様は、前述した第３の態様において、前記ＤＣモータの回転速度をｖ、当該回転速度における制御デューティをＤ、電源電圧をＶｃ、前記ＤＣモータの巻線抵抗値をＲ、前記制御電流値をＩとすると、前記制御電流値Ｉは、以下の関係式により算出される、ことを特徴としたモータ制御装置である。  
Ｉ＝（Ｄ−Ｄｓ／（ｖ１−ｖ２）・ｖ）・Ｖｃ／Ｒ  …（１５）
前述した式（４）から、ＤＣモータの逆起電圧定数Ｋｅは、以下の式で表すことができる。  
Ｋｅ＝Ｄｓ／（ｖ１−ｖ２）・Ｖｃ  …（１６）
また、ＤＣモータの制御電流をＩとすると、制御電流Ｉは、以下の式で求めることができる。  
Ｉ＝（Ｄ・Ｖｃ−Ｋｅ・ｖ）／Ｒ  …（１７）
そして、式（１６）を式（１７）に代入すると、制御電流Ｉは、上記の式（１５）で表されることになる。  
このように、第１の回転速度ｖ１で回転制御したときと、第２の回転速度ｖ２で回転制御したときとのデューティ差Ｄｓによって、ＤＣモータごとにばらつきが生じるトルク定数Ｋｔ及び逆起電圧定数Ｋｅを含まない制御電流Ｉの計算式を得ることができる。それによって、ＤＣモータごとの逆起電圧定数Ｋｅのばらつきにより生じる制御電流Ｉの計算誤差をなくすことができる。
【００１８】
本発明の第５の態様は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ制御装置を備えた電子機器である。  
本発明の第５の態様に記載の電子機器によれば、電子機器において、前述した第１の態様〜第４の態様のいずれかに記載の発明による作用効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。  
まず、本発明に係る「電子機器」の一例としてのインクジェット式記録装置の概略構成について説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係るインクジェット式記録装置の要部平面図であり、図２はその側面図である。図３は、本発明に係るインクジェット式記録装置の概略のブロック図である。  
インクジェット式記録装置５０には、「被記録材」としての記録紙Ｐにインクを噴射して記録を行う記録ヘッド６２を記録紙Ｐに対して主走査方向Ｘに走査させる「主走査駆動手段」として、主走査方向Ｘに移動可能にキャリッジガイド軸５１に軸支されたキャリッジ６１が設けられている。キャリッジ６１には、記録ヘッド６２と後述するＰＷセンサ３４とが搭載されており、ＣＲモータ６３（図３）の回転駆動力が図示していない無端ベルトによるベルト伝達機構によって伝達されて主走査方向Ｘに往復動する。記録ヘッド６２のヘッド面と対向する位置には、記録ヘッド６２のヘッド面と記録紙Ｐとのギャップを規定するプラテン５２が設けられている。  
キャリッジ６１の主走査方向Ｘへの往復動領域の一端側の外側には、公知のキャッピング装置５９が設けられている。記録を実行しない待機状態においては、キャリッジ６１がキャッピング装置５９の上まで移動して停止し、キャッピング装置５９に配設されているキャップＣＰによって記録ヘッド６２のヘッド面が封止される。このキャリッジ６１の停止位置は、ホームポジションＨＰとして規定される。
【００２１】
また、インクジェット式記録装置５０には、記録ヘッド６２を記録紙Ｐに対して副走査方向Ｙに走査させる「副走査駆動手段」として、記録紙Ｐを副走査方向Ｙに搬送する搬送駆動ローラ５３と搬送従動ローラ５４が設けられている。搬送駆動ローラ５３は、ＰＦモータ５８（図３）の回転駆動力が歯車伝達されて回転し、搬送駆動ローラ５３の回転により、記録紙Ｐは副走査方向Ｙに搬送される。搬送従動ローラ５４は、複数設けられており、それぞれ個々に搬送駆動ローラ５３に付勢され、記録紙Ｐが搬送駆動ローラ５３の回転により搬送される際に、記録紙Ｐに接しながら記録紙Ｐの搬送に従動して回転する。搬送駆動ローラ５３の外周面には、高摩擦抵抗を有する皮膜が施されている。搬送従動ローラ５４によって、搬送駆動ローラ５３の外周面に押しつけられた記録紙Ｐは、その外周面の摩擦抵抗によって搬送駆動ローラ５３の外周面に密着し、搬送駆動ローラ５３の回転によって副走査方向に搬送される。
【００２２】
インクジェット記録装置５０の「記録実行手段」は、上述した「主走査駆動手段」と「副走査駆動手段」とで構成され、記録紙Ｐを副走査方向Ｙに所定の搬送量で搬送する動作と、記録ヘッド６２を主走査方向Ｘに一往復させる間に記録ヘッド６２から記録紙Ｐにインクを噴射する動作とを交互に繰り返すことによって記録紙Ｐに記録が行われる。
【００２３】
搬送駆動ローラ５３の副走査方向Ｙの上流側には、多数の記録紙Ｐを積重可能な「被記録材積重手段」としての給紙トレイ５７が配設されている。給紙トレイ５７は、例えば普通紙やフォト紙等の記録紙Ｐを給紙（給送）可能な構成となっている。給紙トレイ５７の近傍には、給紙トレイ５７に積重されている記録紙Ｐの最上位の記録紙Ｐを「記録実行手段」へ自動給送する「自動給送手段」としてのＡＳＦ（オート・シート・フィーダー）が設けられている。ＡＳＦは、給紙トレイ５７に設けられた給紙ローラ５７ｂ及び図示してない分離パッドを有する自動給紙機構である。給紙ローラ５７ｂは、給紙トレイ５７の一方側に配置されている。記録紙ガイド５７ａは、記録紙Ｐの幅に合わせて幅方向に摺動可能に給紙トレイ５７に設けられている。そして、ＰＦモータ５８（図３）の回転駆動力が歯車伝達されて回転する給紙ローラ５７ｂの回転駆動力と、分離パッドの摩擦抵抗により、複数の記録紙Ｐが一度に給紙されることなく、給紙トレイ５７に置かれた最上位の記録紙Ｐのみが正確に分離されて一枚ずつ自動給紙されるように構成されている。給紙ローラ５７ｂと搬送駆動ローラ５３との間には、公知の技術による紙検出器３３が配設されている。
【００２４】
一方、記録実行後の記録紙Ｐを排紙する手段として、「排出駆動ローラ」としての排紙駆動ローラ５５と排紙従動ローラ５６とが設けられている。排紙駆動ローラ５５は、ＰＦモータ５８（図３）の回転駆動力が歯車伝達されて回転し、排紙駆動ローラ５５の回転により、記録実行後の記録紙Ｐは副走査方向Ｙに排紙される。排紙従動ローラ５６は、周囲に複数の歯を有し、各歯の先端が記録紙Ｐの記録面に点接触するように鋭角的に尖った歯付きローラになっている。複数の排紙従動ローラ５６は、それぞれ個々に排紙駆動ローラ５５に付勢され、記録紙Ｐが排紙駆動ローラ５５の回転により排紙される際に記録紙Ｐに接して記録紙Ｐの排紙に従動して回転する。  
そして、給紙ローラ５７ｂや搬送駆動ローラ５３、及び排紙駆動ローラ５５を回転駆動するＰＦモータ５８（図３）、並びにキャリッジ６１を主走査方向に駆動するＣＲモータ６３（図３）は、後述する記録制御部１００により駆動制御される。また、記録ヘッド６２も同様に、記録制御部１００により駆動制御されて記録紙Ｐの表面にインクを噴射する。
【００２５】
引き続き図１〜図３を参照しながら「記録制御装置」としての記録制御部１００について説明する。  
「記録制御装置」及び「モータ制御装置」としての記録制御部１００は、ＲＯＭ１０１、ＲＡＭ１０２、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）１０３、ＭＰＵ１０４、「不揮発性記憶媒体」としての不揮発性メモリ１０５、ＰＦモータドライバ１０６、ＣＲモータドライバ１０７及びヘッドドライバ１０８を備えている。ＭＰＵ１０４には、ＡＳＩＣ１０３を介して搬送駆動ローラ５３の回転量を検出する「回転量検出手段」としてのロータリエンコーダ３１、キャリッジ６１の移動量を検出する「キャリッジ移動量検出手段」としてのリニアエンコーダ３２、搬送される記録紙Ｐの先端及び後端を検出する紙検出器３３、主走査方向Ｘの記録紙Ｐの端部を検出するためのＰＷセンサ３４、及びインクジェット式記録装置５０の電源をＯＮ／ＯＦＦするための電源スイッチ３５の出力信号が入力される。
【００２６】
公知のロータリエンコーダ３１は、搬送駆動ローラ５３の回転に連動して回転するロータリスケール３１１と、ロータリスケール３１１の外周に沿って等間隔に形成されているスリットを検出するロータリスケールセンサ３１２とを有している（図２）。搬送駆動ローラ５３の回転に伴い変化するロータリスケールセンサ３１２の出力信号は、ＡＳＩＣ１０３を介してＭＰＵ１０４へ出力される。  
公知のリニアエンコーダ３２は、キャリッジ６１の近傍に主走査方向Ｘと略平行に配置されたリニアスケール３２１と、キャリッジ６１に搭載されたリニアスケール３２１に等間隔に形成されているスリットを検出するリニアスケールセンサ３２２とを有している（図２）。キャリッジ６１の主走査方向Ｘの移動に伴い変化するリニアスケールセンサ３２２の出力信号は、ＡＳＩＣ１０３を介してＭＰＵ１０４へ出力される。
【００２７】
公知の紙検出器３３は、立位姿勢への自己復帰習性が付与され、かつ記録紙Ｐの搬送方向（副走査方向Ｙ）にのみ回動し得るよう記録紙Ｐの搬送経路内に突出する状態で枢支されたレバーを有し、このレバーの先端が記録紙Ｐに押されることでレバーが回動し、それによって記録紙Ｐが検出される構成を成す検出器である（図２）。紙検出器３３は、給紙ローラ５７ｂより給紙された記録紙Ｐの始端位置及び終端位置を検出し、その検出信号は、ＡＳＩＣ１０３を介してＭＰＵ１０４へ出力される。ＰＷセンサ３４は、非接触の光学式センサで構成されており、記録紙Ｐの主走査方向Ｘの端部位置（記録紙Ｐの両側端位置）を検出し、その検出信号は、ＡＳＩＣ１０３を介してＭＰＵ１０４へ出力される。紙検出器３３及びＰＷセンサ３４の出力信号に基づいて記録紙Ｐの搬送位置や記録紙Ｐのサイズ等がＭＰＵ１０４において演算される。
【００２８】
記録制御部１００のシステムバスには、ＲＯＭ１０１、ＲＡＭ１０２、ＡＳＩＣ１０３、ＭＰＵ１０４及び不揮発性メモリ１０５が接続されている。ＭＰＵ１０４は、インクジェット式記録装置５０の記録制御を実行するための演算処理やその他必要な演算処理を行う。ＲＯＭ１０１には、ＭＰＵ１０４によるインクジェット式記録装置５０の制御に必要な記録制御プログラム（ファームウェア）等が格納されており、記録制御プログラムの処理に必要な各種データ等は不揮発性メモリ１０５に記憶されている。ＲＡＭ１０２は、ＭＰＵ１０４の作業領域や記録データ等の一次格納領域として用いられる。  
ＡＳＩＣ１０３は、ＤＣモータであるＰＦモータ５８及びＣＲモータ６３の回転制御、並びに記録ヘッド６２の駆動制御を行う為の制御回路を有している。ＭＰＵ１０４から送られてくる制御命令、ロータリエンコーダ３１の出力信号、及びリニアエンコーダ３２の出力信号に基づいて、「ＤＣモータ」としてのＰＦモータ５８及びＣＲモータ６３の回転制御を行う為の各種演算を行い、その演算結果に基づくモータ制御信号をＰＦモータドライバ１０６及びＣＲモータドライバ１０７へ送出する。また、ＭＰＵ１０４から送出される記録データ等に基づいて、記録ヘッド６２の制御信号を演算生成してヘッドドライバ１０８へ送出して記録ヘッド６２を駆動制御する。ＡＳＩＣ１０３は、「情報処理装置」としてのパーソナルコンピュータ３０１等との情報伝送を実現する「情報伝送手段」としてホストＩＦ１１２を有している。
【００２９】
図４は、インクジェット式記録装置５０の要部ブロック図である。  
ここで、ＣＲモータ６３の「被駆動装置」としてのキャリッジ駆動手段６０について説明する。  
キャリッジ６１は、軸受け部６１１においてキャリッジガイド軸５１に軸支されている。ＣＲモータ６３の回転軸に配設された駆動プーリ６５と図示していない従動プーリとの間に無端ベルト６４が掛架されている。無端ベルト６４の一部は、キャリッジ６１に連結されており、ＣＲモータ６３の双方向の回転駆動力が無端ベルト６４を介してキャリッジ６１に伝達されてキャリッジ６１が主走査方向Ｘへ往復動する。キャリッジ６１が主走査方向Ｘへ往復動する際には、キャリッジ６１の重量及びキャリッジガイド軸５１と軸受け部６１１との間に生じる摩擦抵抗等によって動負荷Ｚが生じる。
【００３０】
ＣＲモータ６３は、ＣＲモータドライバ１０７を介して直流電源装置２０の出力電圧（ＤＣ４２Ｖ）が印可される。ＣＲモータドライバ１０７において直流電源装置２０の出力電圧から生成される定電圧で一定周期のパルスがＣＲモータ６３に印可され、パルスのＯＮ時間（制御デューティ）を調節することによって、ＣＲモータ６３への供給電力が調節される。記録制御部１００は、所定の移動方向へ所定の移動速度で所定の移動量だけキャリッジ６１を移動させるべく、キャリッジ６１の往復動方向と略平行に配設されたリニアスケール３２１のスリットを検出するリニアスケールセンサ３２２の出力信号に応じて、ＣＲモータドライバ１０７からＣＲモータ６３へ出力するパルスの制御デューティを調節する。
【００３１】
スイッチ６６は、ＣＲモータ６３のモータ結線を切り替え変更可能に設けられており、ＣＲモータ６３のモータ結線に直列に抵抗ｒを付加することができるようになっている。尚、スイッチ６６は、後述するようにインクジェット式記録装置５０の製造時における調整工程、或いは出荷後にＣＲモータ６３や直流電源装置２０の交換を伴う修理やメンテナンス時にのみ使用される。したがって、調整工程を終えた後は、インクジェット式記録装置５０から撤去しても良く、簡単に撤去可能かつ修理やメンテナンス時に簡単に配設可能な態様であるほうが好ましい。また、その態様はスイッチ６６に特に限定されるものではなく、ＣＲモータ６３のモータ結線に抵抗ｒを直列に付加することが適宜可能な構成であればどのような構成であっても良い。
【００３２】
つづいて、ＣＲモータ６３の制御に利用するデューティ差Ｄｓについて説明する。  
当該実施例においてデューティ差Ｄｓは、ＣＲモータ６３の個々の特性（トルク定数Ｋｔ、逆起電圧定数Ｋｅ、巻線抵抗値Ｒ）のばらつき及び直流電源装置２０の出力電圧（ＤＣ４２Ｖ）の誤差に起因するモータ制御時の制御誤差を補正するために利用される。当該実施例においては、インクジェット式記録装置５０の製造時における調整工程、或いは出荷後にＣＲモータ６３や直流電源装置２０の交換を伴う（デューティ差Ｄｓの再設定が必要な）修理やメンテナンス時において、所定の測定方法によりインクジェット式記録装置５０ごとにデューティ差Ｄｓの実測値が算出される。そして、算出したデューティ差Ｄｓの実測値とＣＲモータ６３の特性が標準的な特性であるとした場合におけるデューティ差Ｄｓの理論値との差に基づいて、ＣＲモータ６３の回転制御を実行するための補正値や補正演算式等が決定され、不揮発性メモリ１０５（図３）に記憶される。
【００３３】
以下、デューティ差Ｄｓを決定する方法について図４を参照しながら説明する。  
デューティ差Ｄｓは、ＣＲモータ６３を回転制御したときのキャリッジ６１の動負荷Ｚが回転速度に関わらず一定とした場合における第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１と第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティＤ２との相対的なデューティ差であり、理論的には、前述した式（４）から求めることができる。  
Ｄｓ＝Ｄ１−Ｄ２＝（ｖ１−ｖ２）・Ｋｅ／Ｖｃ  …（４）
ところが、実際には、第１の回転速度ｖ１と第２の回転速度ｖ２との速度差によって動負荷Ｚの差が生じる。そのため、第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１の実測値から第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティＤ２の実測値を減算して得た実測値と、その理論値と間に誤差が生じる。この誤差は、第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの動負荷Ｚ１と第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの動負荷Ｚ２との動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）が大きいほど顕著になる。
【００３４】
そこで、まず、第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１を測定する。次に、スイッチ６６を切り替えてモータ結線に直列に抵抗ｒを付加して第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの制御デューティＤ１ｒを測定する。スイッチ６６を元に戻し、つづいて、第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティＤ２を測定する。最後に再びスイッチ６６を切り替えてモータ結線に直列に抵抗ｒを付加して第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの制御デューティＤ２ｒを測定する。  
前述したように、第１の回転速度ｖ１における制御デューティＤ１（前記式（２））と制御デューティＤ１ｒ（前記式（５））との相対的なデューティ差（Ｄ１ｒ−Ｄ１）は、同じ回転速度においてＣＲモータ６３の巻線抵抗値Ｒに抵抗ｒが加算されることによって生じるデューティ差である（前記式（６））。回転速度が同じなら動負荷Ｚは略同じであるから、第１の回転速度ｖ１における動負荷Ｚは、このデューティ差（Ｄ１ｒ−Ｄ１）と抵抗ｒとの関係式（前記式（７））に置き換えることができる。それによって、制御デューティＤ１（前記式（２））は、動負荷Ｚを含まない関係式（前記式（８））に置き換えることができる。同様に、制御デューティＤ２（前記式（３））は、動負荷Ｚを含まない関係式（前記式（９））に置き換えることができる。そして、動負荷Ｚを含まない関係式（前記式（８）及び式（９））から前述した式（１０）、式（１１）及び式（１２）の関係式が得られる。
【００３５】
Ａ＝Ｄ１ｒ−Ｄ１  …（１０）
Ｂ＝Ｄ２ｒ−Ｄ２  …（１１）
Ｄｓ＝（ｖ１−ｖ２）・（Ｂ・Ｄ１−Ａ・Ｄ２）／（Ｂ・ｖ１−Ａ・ｖ２）  …（１２）
測定した第１の回転速度ｖ１における制御デューティＤ１及び制御デューティＤ１ｒ、並びに第２の回転速度ｖ２ｎおける制御デューティＤ２及び制御ディーティＤ２ｒを前述した式（１０）、式（１１）及び式（１２）の関係式に代入してデューティ差Ｄｓを決定する。それによって、異なる回転速度（第１の回転速度ｖ１と第２の回転速度ｖ２）にて回転制御したときの動負荷Ｚの差に何ら影響されることなく正確なデューティ差Ｄｓを得ることができる。以下、そのことを検証した実験結果について、図４（要部ブロック図）及び図５〜図７（実験結果）を参照しながら説明する。
【００３６】
実験装置は、当該実施例に記載したインクジェット式記録装置５０である。対象となるＤＣモータは、ＣＲモータ６３である。第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときの動負荷Ｚ１と第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときの動負荷Ｚ２との動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）は、第１の回転速度ｖ１でキャリッジ６１を往復動させる際にキャリッジ６１に重りを積載する等によって擬似的に調節設定する。  
実験条件は、以下の通りである。  
電源電圧Ｖｃ＝４２［Ｖ］（実測値）
モータ巻線抵抗値Ｒ＝２２．８９［Ω］（実測値）
トルク定数Ｋｔ＝７９８．７［ｇｆ・ｃｍ／Ａ］（実測値）
逆起電圧定数Ｋｅ＝０．０６５２７１４［Ｖ／ＣＰＳ］（実測値）
抵抗ｒ＝８．１［Ω］（実測値）
第１の回転速度ｖ１＝１９０［ＣＰＳ］（制御目標値）
第２の回転速度ｖ２＝８０［ＣＰＳ］（制御目標値）
測定項目は、以下の通りである。  
第１の回転速度ｖ１における制御デューティＤ１（抵抗ｒなし）
第１の回転速度ｖ１における制御デューティＤ１ｒ（抵抗ｒあり）
第２の回転速度ｖ２における制御デューティＤ２（抵抗ｒなし）
第２の回転速度ｖ２における制御デューティＤ２ｒ（抵抗ｒあり）
動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）は、第１の回転速度ｖ１と第２の回転速度ｖ２との制御電流値Ｉ（実測値）の差で規定し、約１［ｍＡ］、約３０［ｍＡ］、約１２０［ｍＡ］の３種類の動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）のそれぞれについて上記測定項目の測定をしてデューティ差Ｄｓを算出した。
【００３７】
算出するのは、単純に第１の回転速度ｖ１における制御デューティＤ１の測定値と第２の回転速度ｖ２における制御デューティＤ２との差を算出する従来の計算式（Ｄｓ＝Ｄ１−Ｄ２）による計算値（以下、単純計算値という。）と、前述した式（１０）、式（１１）及び式（１２）の関係式による計算値（以下、補正計算値という。）とであり、約１［ｍＡ］、約３０［ｍＡ］、約１２０［ｍＡ］の３種類の動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）のそれぞれについて両者と理論値（前記式（４））との誤差を対比する。
【００３８】
図５は、動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）を約１［ｍＡ］に設定して測定した結果を示したものである。  
前記式（４）から得られるデューティ差Ｄｓ（以下、Ｄｕｔｙ＿ｓｕｂという。）の理論値「０．１７０９５」に対して、単純計算値（Ｄｓ＝Ｄ１−Ｄ２）及び前記式（１２）から得られる補正計算値は、「０．１６８２７」となり、理論値に対する単純計算値の誤差、及び理論値に対する補正計算値の誤差は、ともに「−１．５７％」である。このように、動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）が比較的小さい場合には、単純計算値と補正計算値との差はほとんど生じない。
【００３９】
図６は、動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）を約３０［ｍＡ］に設定して測定した結果を示したものである。  
Ｄｕｔｙ＿ｓｕｂの理論値「０．１７０９５」に対して、単純計算値は「０．１８９１０」となり、その誤差は、「１０．６２％」である。一方、補正計算値は、「０．１６６１４」となり、Ｄｕｔｙ＿ｓｕｂの理論値「０．１７０９５」との誤差は、「−２．８１％」である。
【００４０】
図７は、動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）を約１２０［ｍＡ］に設定して測定した結果を示したものである。  
Ｄｕｔｙ＿ｓｕｂの理論値「０．１７０９５」に対して、単純計算値は「０．２４１９９」となり、その誤差は、「４１．５６％」である。一方、補正計算値は、「０．１７９７０」となり、Ｄｕｔｙ＿ｓｕｂの理論値「０．１７０９５」との誤差は、「５．１２％」である。
【００４１】
このように、前記式（１２）により算出されるＤｕｔｙ＿ｓｕｂの補正計算値は、第１の回転速度ｖ１にて回転制御したときと第２の回転速度ｖ２にて回転制御したときとの動負荷Ｚの差に何ら影響されないので、理論値に極めて近い正確なデューティ差Ｄｓ（Ｄｕｔｙ＿ｓｕｂ）を得ることができる。  
このようにして、インクジェット式記録装置５０製造時の調整工程において、制御デューティＤ１、制御デューティＤ１ｒ、制御デューティＤ２及び制御デューティＤ２ｒを測定し、その測定結果から前記式（１２）によってＤｕｔｙ＿ｓｕｂを算出する。そして、算出したＤｕｔｙ＿ｓｕｂの実測値とＣＲモータ６３の特性が標準的な特性であるとした場合におけるＤｕｔｙ＿ｓｕｂの理論値との差に基づいて、ＣＲモータ６３の回転制御を実行するための補正値や補正演算式等を決定し、不揮発性メモリ１０５（図３）に記憶する。記録紙Ｐへの記録実行時におけるＣＲモータ６３の制御には、予め不揮発性メモリ１０５に記憶されている上記補正値や補正演算式等を利用することによって、「被駆動装置」としてのキャリッジ駆動手段６０の動負荷Ｚが「ＤＣモータ」としてのＣＲモータ６３の回転速度により変化して略一定とならない状態であっても、ＣＲモータ６３及び直流電源装置２０の特性のばらつきを精度良く補正して高精度にＣＲモータ６３を回転制御できる。
【００４２】
また、前述したように例えば製造後に出荷され、販売されたインクジェット式記録装置５０のうちメーカのサービス部門等で修理やメンテナンスの対象となるものは、各部品の経年変化等の様々な要因によってキャリッジ駆動手段６０の動負荷差（Ｚ１−Ｚ２）が大きく略一定とならない状態となっているのが通常である。そのため、従来は、キャリッジ駆動手段６０の一部（キャリッジ６１やキャリッジガイド軸５１等）を故障の有無に関わらずそっくり新品に交換しないと、デューティ差Ｄｓ（Ｄｕｔｙ＿ｓｕｂ）を精度良く測定することができず、修理やメンテナンス作業工程において、無駄な部品コスト及び作業コストが生じていた。本発明によれば、そのような場合でも理論値に極めて近い正確なデューティ差Ｄｓ（Ｄｕｔｙ＿ｓｕｂ）を得ることができるので、無駄な部品交換をすることなく、ＣＲモータ６３及び直流電源装置２０の特性のばらつきを精度良く補正して高精度にＣＲモータ６３を回転制御できる状態にすることができる。
【００４３】
記録紙Ｐへの記録実行時におけるＣＲモータ６３の制御としては、例えば、多数の記録紙Ｐへ連続して記録を実行する際にＣＲモータ６３が発熱して限界温度を超えないようにする温度制御等が挙げられる。具体的には、ＣＲモータ６３の回転速度をｖ、当該回転速度における制御デューティをＤとすると、ＣＲモータ６３の制御電流値Ｉは、前記式（１５）により算出される。  
Ｉ＝（Ｄ−Ｄｓ／（ｖ１−ｖ２）・ｖ）・Ｖｃ／Ｒ  …（１５）
「モータ制御装置」としての記録制御部１００は、上記式（１５）により、ＣＲモータ６３の制御電流値Ｉを推定し、推定した制御電流値ＩからＣＲモータ６３の発熱量を推定することができる。それによって、ＣＲモータ６３及び直流電源装置２０の特性のばらつきを精度良く補正した制御電流値Ｉが得られるので、ＣＲモータ６３の温度を高精度に推定でき、ＣＲモータ６３の温度が限界温度を超えないように適切かつ高精度な制御を行うことができる。
【００４４】
尚、当該実施例においては、インクジェット式記録装置５０におけるＣＲモータ６３を例に説明したが、ＰＦモータ５７においても同様に本発明の適用が可能である。また、本発明は、「被駆動装置」を駆動する「ＤＣモータ」を備えた「電子機器」であれば実施可能であり、上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るインクジェット式記録装置の概略の平面図である。
【図２】本発明に係るインクジェット式記録装置の概略の側面図である。
【図３】本発明に係るインクジェット式記録装置の概略のブロック図である。
【図４】本発明に係るインクジェット式記録装置の要部ブロック図である。
【図５】動負荷差を約１［ｍＡ］にして測定した結果を示したものである。
【図６】動負荷差を約３０［ｍＡ］にして測定した結果を示したものである。
【図７】動負荷差を約１２０［ｍＡ］にして測定した結果を示したものである。
【符号の説明】
【００４６】
２０  直流電源装置、５０  インクジェット式記録装置、５１  キャリッジガイド軸、５２  プラテン、５３  搬送駆動ローラ、５４  搬送従動ローラ、５５  排紙駆動ローラ、５６  排紙従動ローラ、５７  給紙トレイ、５７ｂ  給紙ローラ、５８  ＰＦモータ、５９  キャッピング装置、６０  キャリッジ駆動手段、６１  キャリッジ、６２  記録ヘッド、６３  ＣＲモータ、１００  記録制御部、１０１  ＲＯＭ、１０２  ＲＡＭ、１０３  ＡＳＩＣ、１０４  ＭＰＵ、１０５  不揮発性メモリ、１０６  ＰＦモータドライバ、１０７  ＣＲモータドライバ、１０８  ヘッドドライバ、Ｐ  記録紙、Ｘ  主走査方向、Ｙ  副走査方向
【図１】
2006149017.tif 000003
【図２】
2006149017.tif 000004
【図３】
2006149017.tif 000005
【図４】
2006149017.tif 000006
【図５】
2006149017.tif 000007
【図６】
2006149017.tif 000008
【図７】
2006149017.tif 000009