(57)【要約】【課題】モータ制御データが増大した場合の制御方法であって、ＣＰＵの負荷軽減、及び電流テーブルの効率化を図っている。【解決手段】ＣＰＵ、モータの制御テーブルが格納されているＲＯＭ、モータの制御テーブル格納用ＲＡＭ、モータドライバ、該ＲＡＭからＤＭＡを行うＤＭＡ制御回路を具備し、モータ制御テーブルが、ステップ毎の時間を格納した、第１のテーブルと複数の１／４ステッップ分の電流値等の情報を格納した、第２のテーブルと該第２のテーブルの各先頭アドレスを格納した、第３のテーブルから構成される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＵ、モータの制御テーブルが格納されているＲＯＭ、モータの制御テーブル格納用ＲＡＭ、モータ制御用モータドライバ、該ＲＡＭからモータ制御データをＤＭＡリードするＤＭＡ制御手段を具備し、該ＲＡＭ内のモータ制御テーブルが、ステップ毎の時間を格納した、第１のテーブルと複数の１／４ステップ分の電流値等の情報を格納した、第２のテーブルと該第２のテーブルの各先頭アドレスを格納した、第３のテーブルから構成されることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記第３のテーブルをＤＭＡリードし、得たアドレスを次のステップのＤＭＡスタートアドレスとすることを特徴とする、請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
各ステップで使用する電流テーブルの先頭アドレスを前記第１のテーブルの各ステップの時間が格納されているアドレスに相対するよう構成される請求項１記載の記録装置。
【請求項４】
前記第３のテーブルをＤＭＡリードし、得たアドレスを次のステップのＤＭＡスタートアドレスとすることを特徴とする、請求項３記載の記録装置。
【請求項５】
前記第１のテーブルと第２のテーブルと第３のテーブルをモータ駆動１ステップ間でＤＭＡ−ＲＥＡＤすることを特徴とする、請求項１記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録手段から被記録材へ記録を行う記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンター、複写機、ファクシミリ等の機能を有する記録装置、あるいはコンピュータやワードプロセッサ等を含む複合機やワークステーションの出力機器として用いられる記録装置は、画像情報に基づいて用紙やプラスチック薄板（ＯＨＰ用シート）等の被記録材に画像（文字や記号を含む）を記録していく用に構成されており、被記録材の搬送方向（副走査方向）と交差する方向に主走査する記録方式をとるシリアルタイプの記録装置に於ては、被記録材に沿って移動（主走査）するキャリッジ上に搭載した記録手段（記録ヘッド）によって画像（文字や記号を含む）を記録し、１行分の記録を終了した後に所定量の紙送り（副走査）を行い、その後に次の行の画像を記録（副走査）するという動作を繰り返すことにより、被記録材の所望範囲に画像が記録される。
【０００３】
図１に記録装置の構成図を示す。
【０００４】
１は、ホスト、２は、記録装置の制御の中心的な役割を果たすＣＰＵ、３は、制御プログラム及びＣＧ等を書き込んであるＲＯＭ、４は、ＧＡであり、ＣＰＵの機能では果たせない所をロジック設計によるカスタムデバイスという形で補う。５は、ホスト１からのデータ（印字データ、制御コード、記号を含む）を溜め込む受信バッファや受信バッファからデータを読みだし、ビットデータに展開されたものを格納するための印字バッファやＧＡ４で使用される制御レジスタに使用されるメモリであるＲＡＭである。
【０００５】
６は、被記録材に沿って記録ヘッドを（主操作）させるＣＲモータ、７は、被記録材の搬送方向（副走査方向）へ紙を送るためのラインフイード（以下ＬＦ）モータ、８は、記録ヘッドの印字品位を保つために、ヘッドの吐出ノズルからインクを吸い上げる動作と、給紙及び排紙に使用されるモータ（以下Ｐ−ＡＳＦモータ）である。９は、６〜８各モータを駆動する際に必要であるモータドライバやその周辺回路である所のモータ駆動回路である。
【０００６】
１０は、キャリッジ上に搭載され、被記録材に沿って、インクを吐出することにより、記録を行う記録ヘッドであり、１１のヘッド制御回路によって記録ヘッドの種類、記録ヘッドの各吐出ノズルにあるヒーターを加熱するための抵抗のばらつき、また記録ヘッドの温度等を検出し、適切な記録を行うことが、出来るように構成されている。
【０００７】
近年、プリンタの性能として、写真に近い、高解像度へのさらなる試みが繰り返され、また、印字速度も高速化が望まれており、インクの着弾精度を高めていかねばならない。また、フォト画像を印字するため、５色以上のインク色を使った方式も用いられるようになり、印字ヘッドも複数搭載する機種も多くなってきている。そのため、キャリッジの大きさ、重量とも大きくなる傾向にあり、モータ駆動の負荷が増加している。
【０００８】
さらに、環境にやさしいプリンタとして、印字時の音も静かにすることが求められており、特にモータ駆動時の振動、騒音レベルの極小化が進められている。
【０００９】
つまり、このような状況下において、モータ駆動は、高速化、振動の低下、定速時の速度変動の減少、トルクアップと改善する問題が依然多くなっている。
【００１０】
モータとしては、ステッピングモータ、ＤＣモータが、よく使用されており、特に販売価格が安価な機種では、エンコーダを使用することなく、ヘイループ制御を行うことが出来るステッピングモータを使用するケースが多いと考えられる。このステッピングモータを駆動する方式として、微少ステップ角で制御できる、マイクロステップ方式がある。この方式によれば、モータをより滑らかに駆動し、振動や、音、走速時の速度変動をおさえることが出来る。その反面、電流値の設定データ等が増加してしまう傾向も併せ持っている。電流値の設定データの増加とモータの回転速度の高速化により、１ステップ当たりにモータドライバに対し転送するデータも増え、モータ駆動制御テーブルも増加する。
【００１１】
扱うデータ量の増加により、今まで制御テーブルをＣＰＵのポート、および、ＣＰＵのタイマを使用して、モータドライバに駆動データを転送していたが、データ処理の負荷が重くなってしまう為、モータ制御テーブルをＭに格納し、ＤＭＡアクセスでデータを取得し、ドライバに転送する構成が考えられ、従来、このような構成を使用していた。
【００１２】
その場合のテーブル構成を図２に示す。
【００１３】
２００は、時間テーブルであり、各ステップの時間を格納したテーブルである。ここでの１ステップとは、図２の（ａ）で示した単位である。２０１は、電流テーブルであり、図２の（ａ）で相信号の１周期を３６０度とした場合の電流値テーブルであり、Ａ相、Ｂ相の各電流値が格納されている。２０２は、別の電流値テーブルであり、２０１と同様にテーブルが構成された電流値の異なるテーブルである。実際は、このような電流テーブルが多数存在する。
【００１４】
従来、このようなテーブル構成において、ＣＰＵは、ＲＯＭプログラムに従って、毎ステップ毎に使用する電流テーブルのアドレスをＤＭＡのスタートアドレスとしてＧＡのレジスタに設定していた。例を用いると１ステップ目で電流テーブルの１８０°〜２７０°までの設定電流を使用したい場合は、ＤＭＡのスタートアドレスとして、アドレスＡを設定するといった具合である。
【００１５】
定速時は、同じ設定電流をループする機能を持っており、毎ステップでの設定は、必要の無い構成となっている。
【００１６】
従来は、前述のような、テーブル構成、および、テーブル転送制御方式を取っていた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の構成において、スタート時の位相が異なる場合、各ステップに対応する電流テーブルのＤＭＡスタートアドレスを作り変えなければならず、ＣＰＵの負荷を重くしていた。また、各ステップ単位で割り込みを発生させて、電流テーブルのＤＭＡスタートアドレスを設定していた為、割り込み処理が頻繁に発生していた。特に主操作と副操作を重複される駆動では、設定の為の割り込み頻度が２倍になり、１ステップ時間が短い場合には、割り込み処理が１ステップ時間に占める割合が大きくモータ制御以外の印字処理やＩ／Ｆデータ受信等の処理に影響を及ぼすことも考えられる。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の記録装置は、モータ制御データが増大した場合の制御方法であって、ＣＰＵの負荷軽減を目的とする。ＣＰＵ、モータの制御テーブルが格納されているＲＯＭ、モータの制御テーブル格納用ＲＡＭ、モータ制御用モータドライバ、該ＲＡＭからＤＭＡを行いモータ制御データをリードするためのＤＭＡ制御回路を具備し、該Ｍ内のモータ制御テーブルが、ステップ毎の時間を格納した、第１のテーブルと複数の１／４ステップ分の電流値等の情報を格納した、第２のテーブルと該第２のテーブルの各先頭アドレスを格納した、第３のテーブルから構成されるモータ制御方式を提案している。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
以下、本発明の一実施例を示す図面を参照して説明する。
【００２０】
図３に本実施例の構成図を示す。
【００２１】
ＲＯＭ３，ＣＰＵ２，ＲＡＭ５，ＧＡ４，キャリッジモータドライバ１５で構成される。ＣＰＵ２は、ＲＯＭ３に予め格納されているモータ制御データをリードし、Ｍ５に格納する。ＲＡＭ５のリード、ライト動作は、ＧＡ４を介して行われる。ＧＡ４は、ＣＰＵ２からのモータ駆動スタートトリガーを受けるとＲＡＭ５からＤＭＡでデータをリードしモータドライバに転送し、モータ駆動を行う。
【００２２】
ＲＡＭ５やらのリードデータは、ｂｙｔｅ，またはｗｏｒｄ単位で行われ、そのデータを元にモータドライバの入出力インターフェースに合わせたデータ加工を行っている。本実施例では、モータドライバに対してシリアル転送する為、ＲＡＭ５のデータをパラシリ変換する必要がある。
【００２３】
次に実際にどのようにモータを駆動するかを図４を用いて説明する。
【００２４】
まず、本特許において、図４に１ステップと示してある範囲を１ステップと定義している。
【００２５】
また、１レンジとは、１ステップを１６分割した１／１６ステップと定義している。
【００２６】
本実施例で使用しているモータドライバは、定電流チョッピング方式のステッピングモータドライバであり、マイクロステップ駆動機能を持っており、チョッピングをかける電流値を１６段階で切り替え可能となっている。本モータドライバの入力インターフェースは、シリアル転送用に出来ており、ＳＴＢ，ＤＡＴＡ，ＣＬＸの３本の信号によって、制御データを入力する構成となっている。このモータドライバの信号タイミングおよび、転送コマンドの詳細を図５に示してある。
【００２７】
図４の１レンジを駆動するためには、データ量１ＷＯＲＤとなっており、１ステップを駆動するためのデータ量は、１６ＷＯＲＤとなる。１ＷＯＲＤのデータの中には、Ａ相、Ｂ相のコイルに流す電流の向き、チョッピングをかける電流値等モータ駆動用の設定データが含まれている。ＤＭＡは、１回で１ＷＯＲＤのデータを扱うので１ステップ（１６レンジ）駆動するためには、１６回のＤＭＡが必要である。
【００２８】
ＧＡ４は、ＣＰＵ２から、スタートトリガーを受け取るとＭ５から格納されているモータ制御データをＤＭＡでリードし、そのデータをパラシリ変挽してモータドライバへ転送するというシーケンスを１レンジの中で行い、１ステップは、そのシーケンスが１６回繰り返されて形成される。
【００２９】
図６に本実施例のテーブル構成を示す。
【００３０】
５０１は、各ステップの時間テーブルである。５０２は、１／４ステップ分の電流テーブル１ある。５０３は、５０２と同様に構成された電流値の異なる電流テーブル２である。実際は、このような電流テーブルが多数存在する。５０４は、各ステップに使用する電流テーブルの先頭アドレスを並べた、先頭アドレステーブルである。本実施例では、アドレスは、２２ビットで表されるが、上位６ＢＩＴをオフセットアドレスとして持ち、先頭アドレステーブルのアドレスは、１６ＢＩＴ（１ＷＯＲＤ）で格納されている。これは、ＤＭＡ頻度を少なくするためであり、この為、６４Ｋｂｉｔ内の領域にすべての電流テーブルを格納しなければならないという制限は、発生する。
【００３１】
図７は、前記のモータテーブルをどのようにＤＭＡするかを示してある。
【００３２】
まず、最初に時間テーブル５０１のスタートアドレスと先頭アドレステーブル５０４のスタートアドレスをＧＡのレシスタにＷＲＩＴＥしておく。時間テーブル５０１および、先頭アドレステーブル５０４は、ＤＭＡにより、アドレスがカウントアップするアドレスポインタとして構成されている。
【００３３】
ＣＰＵからＧＡの所定のレジスタへのＷＲＩＴＥをスタートトリガーとして時間テーブルの１ステップ目の時間を時間テーブル５０１のスタートアドレスからＲＥＡＤする。ここでＲＥＡＤした値は、１ステップの１／１６の時間である。次に１ステップ日の電流テーブルの先頭アドレスを先頭アドレステーブル５０４のスタートアドレスからＲＥＡＤする。このＲＥＡＤした値にオフセットドレスを足したアドレスが使用したい電流テーブルの実アドレスであり、このアドレスから１ステップの１／１６の時間単位でＤＭＡをおこない、格納されている電流値データをＲＥＡＤしていく。さらに、次のステップの時間と電流テーブルのスタートアドレスを得る為、１ステップ中のあるタイミングでＤＭＡを行う。この繰り返しにより、モータ駆動に適切なステップ時間、電流値にてモータを駆動していく。
【００３４】
なお、前述で電流テーブルを１／４ステップ分にしていることを図８を用いて説明する。モータの相の励磁状態は、図８に示すように、１から４の状態に区別出来る。
【００３５】
表は、往動作時（対してモータ逆回転は、複動作とする）のモータドライバに合った電流テーブルの内容である。相状態１，３のテーブルと相状態２，４の内容を比較すると電流値とｄｅｃａｙの値をＡ，Ｂ相入れ替えた形となっている。ここで電流テーブル中のＡ相、Ｂ相ｂｉｔ（ＰＨＡＳＥ信号）は、本来このビットのＬＯＷ−ＨＩで相状態を決めているが、ここではＡ相のｂｉｔを相切り替えの有り無し信号として使用している。Ｂ相のｂｉｔは、無視している。相ｂｉｔを切り替え信号とする事により、モータ駆動開始の初期相状態を予め設定すれば、切り替えｂｉｔを見て、相励磁状態をハード的にインクリメントしていくことが可能となる。つまり、ハード的にインクリメントした相励磁状態に従って、電流値、ｄｅｃａｙ値の入れ替え作業をハード的に行うことにより、電流テーブルは、１／４ステップ分で必要十分となる。
【００３６】
図９に各ステップで使用する電流テーブルの先頭アドレスを前記第１のテーブルの各ステップの時間が格納されているアドレスに相対するよう構成したテーブルを示す。
【００３７】
１ステップの時間が格納されているアドレスの次のアドレスに１ステップ目で使用する電流テーブルの先頭アドレスが格納されている。このようにアドレスが連続していなくとも、時間テーブルにオフセットを持たせたアドレスに先頭アドレステーブル領域を確保してもよい。
【００３８】
このように、時間が格納されているアドレスに相対するよう先頭アドレステーブルを設けることで、先頭アドレステーブルのアドレスポインタを持たずに済み、より簡易かつ少ゲート数で制御回路を構成することが可能となる。
【００３９】
【発明の効果】
本実施例によれば、該ＲＡＭ内のモータ制御テーブルを、ステップ毎の時間を格納した、第１のテーブルと複数の１／４ステップ分の電流値等の情報を格納した、第２のテーブルと該第２のテーブルの各先頭アドレスを格納した、第３のテーブルから構成することにより、モータの電流値テーブルを約１／４にすることが出来る。また、前記第１のテーブルと第２のテーブルと第３のテーブルをモータ駆動１ステップ間でＤＭＡ−ＲＥＡＤすることにより、次のステップの設定をハード的に行うことができ、モータ駆動中でのＣＰＵの負荷は、激減する。
【図面の簡単な説明】
【図１】記録装置の構成図。
【図２】従来例のモータ制御テーブル構成。
【図３】実施例の構成図。
【図４】モータ駆動電流波形図。
【図５】ドライバへの転送タイミングおよびコマンド内容。
【図６】実施例のモータ制御テーブル構成。
【図７】ＤＭＡ制御タイミング。
【図８】１／４ステップの電流テーブル利用方式。
【図９】他のモータ制御テーブル構成。
【符号の説明】
１　ホスト
２　ＣＰＵ
３　ＲＯＭ
４　ＧＡ
５　ＲＡＭ
６　ＣＲモータ
７　ＬＦモータ
８　ＡＳＦモータ
９　モータ駆動回路
１０　記録ヘッド
１１　ヘッド制御回
１５　モータドライバ
１６　従来例の時間テーブル
２００　従来例での時間テーブル
２０１　従来例での電流テーブル１
２０２　従来例での電流テーブル２
５０１　実施例での時間テーブル
５０２　実施例での電流テーブル１
５０３　実施例での電流テーブル２
５０４　実施例での先頭アドレステーブル
９０１　他の実施例での時間、先頭アドレステーブル
９０２　他の実施例での電流テーブル１
９０３　他の実施例での電流テーブル２
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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