(57)【要約】【課題】ＤＣモータの使用量を調整することにより、モータを効率的に運転する手段を提供する。【解決手段】ＤＣモータ（２２）を制御する方法を開示する。追跡動作（５８）において、モータ（２２）への入力（２８）が追跡される（５８）。比較動作（６０）において、入力（２８）と基準値とが比較される（６０）。調整動作（６８）において、入力（２８）がモータ性能パラメータに関係するしきい値を超えたとき（６６）に、モータ（２２）の使用量が調整される。ＤＣモータ（２２）によって移動されるインクキャリッジのパラメータを見積もる方法も開示される。追跡ステップ（５８，８４）において、モータ（２２）への入力（２８）が追跡される。比較動作（６０，９４）において、パラメータのレベルを予測するために、入力（２８）と基準値を比較する。【選択図】図３
2004023999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣモータ（２２）を制御する方法であって、
前記モータ（２２）への入力（２８）を追跡するステップ（５８）と、
前記入力（２８）を基準値と比較するステップ（６０）と、
前記入力（２８）が、モータ性能パラメータに関連するあるしきい値を超えたとき（６６）に、前記モータ（２２）の使用量を調整するステップ（６８）
を含む、方法。
【請求項２】
前記モータ（２２）性能パラメータは、モータ（２２）の温度、モータ（２２）の効率、モータ（２２）の製造時からの経過時間、および、前記ＤＣモータ（２２）に結合された負荷（２４）の特性から成るグループから選択される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記負荷（２４）は、少なくとも１つのインク・カートリッジを搬送するためのキャリッジを備え、
前記ＤＣモータ（２２）によって駆動される負荷（２４）の特性は、インクの量と、前記キャリッジ上にあるインク・カートリッジの量から成るグループから選択される、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記モータ（２２）の使用量を調整するステップ（６８）は、
前記モータ（２２）への入力（２８）を制限するステップと、モータ（２２）の運動間に遅延を加えるステップと、前記モータ（２２）への入力（２８）を大きくするステップとから成るグループから選択された動作を含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記モータ（２２）への入力（２８）を追跡するステップ（５８）は、前記モータ（２２）の加速段階（５４）を含む期間にわたってＰＷＭ（４８，５０）を合計するステップ、前記モータ（２２）のほぼ一定速度の段階（５６）を含む期間にわたってＰＷＭ（４８、５０）を合計するステップ、ＰＷＭ（４８、５０）ピーク値を探すステップ、および、ＰＷＭ（４８、５０）値を平均するステップから成るグループから選択された動作を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
ＤＣモータを制御する方法であって、
モータの運動中にＰＷＭ（４８、５０）を追跡するステップ（８４）と、
前記モータがアンビエント状態にある（８８）場合には、前記追跡されたＰＷＭを基準値として格納するステップ（９０）と、
前記モータがアンビエント状態にない（９２）場合には、前記追跡されたＰＷＭと前記基準値を比較するステップ（９４）
を含み、さらに、
前記追跡されたＰＷＭが、前記基準値のホット百分率よりも大きい（９８）場合において、
前記モータがホット状態にあることを決定するステップ（１００）と、
前記モータの使用量を制限するステップ（１０２、１０４）
を含み、
前記追跡されたＰＭＷが、前記基準値のホット百分率よりも大きくない（１１８）場合で、前記モータがホット状態にある（１２４）場合、かつ、前記追跡されたＰＭＷが、前記基準値のウォーム百分率よりも大きくない（１３０）場合において、
前記モータがウォーム状態にあることを決定するステップ（１３２）と、
前記モータの使用量を制限しないステップ（１３４、１３６）
を含むことからなる、方法。
【請求項７】
ＤＣモータ（２２）によって動かされるインク・キャリッジのパラメータを推定する方法であって、
前記モータ（２２）への入力（２８）を追跡するステップ（５８、８４）と
前記パラメータのレベルを予測するために、前記入力（２８）を基準値と比較するステップ（６０、９４）
を含む、方法。
【請求項８】
前記パラメータは、前記インク・キャリッジによって搬送されるインク・カートリッジのインク・レベル、前記モータの製造時からの経過時間、前記モータの効率、および、前記インク・キャリッジによって搬送されるインク・カートリッジの量から成るグループから選択される、請求項７記載の方法。
【請求項９】
直流モータ（２２）と、
前記モータ（２２）への追跡される入力（２８）に基いて、前記モータ（２２）の使用量を調整する手段
を備える、画像形成装置（２０）。
【請求項１０】
前記モータ（２２）への前記追跡される入力（２８）は、前記モータ（２２）に供給されるＰＷＭ信号（４８、５０）である、請求項９記載の画像形成装置（２０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＣモータ、特に画像形成装置において使用されるＤＣモータの制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁界中に置かれた電流が流れている導体が、磁束、電流、この導体の長さ、および、この導体と磁束の方向との成す角度の正弦の大きさに比例した力を受けるために、直流（ＤＣ）モータは、トルクを生じさせることができる。この導体が、この導体の回転軸から一定の距離（半径）だけ離れているときには、この力と半径の積に比例したトルクを生じる。ＤＣモータでは、そのトルクは、それぞれの導体が生じさせるトルクの合計である。導体のそれぞれは、巻線として知られており、巻線を流れる電流が、或る巻線から別の巻線に漏電しないように、これらの巻線を互いに絶縁することが重要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ＤＣモータは、使用中にオーバーヒートしないように、設計されるべきである。ＤＣモータ上の巻線が、導体上の保護被覆すなわち絶縁物が融解する温度に達する場合には、モータは短絡して障害を起こすことがある。周囲環境の条件に加えて、ＤＣモータの温度に影響を及ぼすものには、ＤＣモータの構成およびサイズ、ＤＣモータが結合される負荷の大きさなどがあり、さらには、経時的なＤＣモータの効率の変化も含まれる。ＤＣモータが使用されているときに、ＤＣモータの温度を測定できない場合には、ＤＣモータは、ＤＣモータの予想寿命にわたって加えられる可能性のある最悪の場合の負荷を扱うのに充分堅牢に設計するか、またはそのような堅牢なものを選択しなければならない。しばしば、このことは、比較的に大きいＤＣモータを選択しなければならないことを意味する。このように大きいＤＣモータを使用すると、ＤＣモータが入っている製品のコストが大幅に増す場合がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のＤＣモータ（２２）を制御する方法は、モータ（２２）への入力（２８）を追跡するステップ（５８）と、入力（２８）を基準値と比較するステップ（６０）と、入力（２８）がモータ性能パラメータに関連するあるしきい値を超えたとき（６６）に、モータ（２２）の使用量を調整するステップ（６８）を含む。また、本発明の画像形成装置は、直流モータ（２２）と、直流モータ（２２）への追跡される入力（２８）に基いて、その直流モータ（２２）の使用量を調整する手段を備える。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、少なくとも１個のＤＣモータ２２を有する画像形成装置（イメージング装置）２０の１実施形態の略図である。様々な画像形成装置が市販されている。例えば、本明細書で説明する概念を具現化できる画像形成装置には、いくつか例を挙げると、デスクトップ・プリンタ、ポータブル印刷ユニット、ワイドフォーマットプリンタ（ｗｉｄｅ−ｆｏｒｍａｔ　ｐｒｉｎｔｅｒ）、ハイブリッド電子写真・インクジェットプリンタ、コピー機、カメラ、ビデオ・プリンタ、ファクシミリ機がある。本明細書に導入された概念は、画像形成装置の環境に限定される必要はなく、ＤＣモータを有する他の装置にも適用できる。しかしながら、便宜上、本明細書に導入された概念は、画像形成装置２０の環境において説明される。
【０００６】
ＤＣモータ２２は、負荷２４に結合される。図１の実施形態は画像形成装置２０であるから、負荷２４は、例えば、感光体ベルト、トナー溜め（ｔｏｎｅｒ　ｓｕｍｐ）、または定着ローラ（ｆｕｓｅｒ　ｒｏｌｌｅｒ）などの画像形成系の負荷である。負荷２４は、画像形成中に、インク・カートリッジを印刷領域の全域で前後に移動させるために保持するよう設計されたキャリッジである場合もある。負荷２４は、画像形成装置２０の全体にわたって、画像形成用の媒体を移送する紙送り経路である場合もある。負荷２４はまた、インクジェット式装置内のキャッピング及びワイピンング・システム（ｃａｐｐｉｎｇ　ａｎｄ　ｗｉｐｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ）、または電子写真式システム内の静電ブラシ・クリーナなどのあるタイプの画像形成用サービス・ステーション（ｉｍａｇｉｎｇ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｓｔａｔｉｏｎ）である場合もある。負荷２４は、ＤＣモータ２２によって生成されたトルクにより駆動され、移動され、または作動される任意のものとすることができる。負荷２４のモータ２２への結合は、直接に、または、歯車、ベルト車、クラッチ、ベルト、摩擦ローラ、または、それらを任意に組み合わせたものなどの連結要素を用いて実施することができる。このような連結要素は、当業者にはよく知られているものである。
【０００７】
モータ２２をコントローラ２６に結合することができる。コントローラ２６は、コンピュータ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル構成要素、アナログ構成要素、または、それらを任意に組み合わせたものとすることができる。コントローラ２６は、ＤＣモータ２２に入力２８を供給する。ＤＣモータは、少なくとも２つの可能な入力部を有することができる。１つの例では、磁束を変えることができる。また別の例では、巻線を流れる電流、すなわち電機子電流を変えることができる。したがって、ＤＣモータについて、次の２つの共通の動作モードがある。すなわち、１）磁束が一定に保たれている間、調整可能な電圧または電流を電機子または巻線に印加する電機子制御（この場合、一定の磁界電流を維持することにより、または固定磁石を使用することにより、磁束を一定に保つことができる）と、２）電機子電流が一定に保たれている間、調整可能な電圧または電流を印加して、可変の磁界を生じさせる磁界（界磁）制御、である。
【０００８】
ＤＣモータのどのような動作モードが選択されるかにかかわらず、パルス幅変調（ＰＷＭ）と呼ばれる技法を使用して、電機子または磁界が受ける実効電圧または実効電流を変えることができる。ＰＷＭは、電圧または電流の短いパルスを用いてモータ２２を制御する。このようなパルスは、モータの速度を変えるために、パルス持続時間が変えられる。このパルスが長ければ長いほど、モータが生じさせることのできるトルクがそれだけ大きくなり、逆も同様である。例えば、ＤＣ電源の出力が１２ボルトであり、またＰＷＭ信号が、その時間の２５％、５０％、及び７５％がオンの場合には、モータは、それぞれ３ボルト、６ボルト、及び９ボルトのおおよその平均値を受け取ることになる。
【０００９】
ＰＷＭは、アナログ信号レベルをデジタル的に符号化する方法である。高分解能のカウンタの使用して、方形波のデューティサイクルを変調して、特定のアナログ信号レベルを符号化する。それでも、ＰＷＭ信号は依然としてデジタル信号である。なぜなら、どの瞬時においても、全ＤＣ供給は、完全にオンか完全にオフのいずれかであるからである。ほとんどのモータは、高いＰＷＭ周波数を必要とする。ＰＷＭ周期は、スイッチングされた信号状態の変化に対するモータの応答時間に対して短くなければならない。一般的なＰＷＭ周波数は、例えば１ｋＨｚから２００ｋＨｚの範囲である。デューティサイクルは、所与の周期に対する、その周期中のオン時間の比である。
【００１０】
説明の便宜上、以下の説明では、図１中のモータ２２は、モータ２２の巻線への入力２８としてコントローラ２６からのＰＷＭを用いて、一定の磁束で電機子制御モードにおいて制御されるものとする。尚、ＰＷＭを磁界電流に適用することも可能である。
【００１１】
エンコーダのような位置微分または時間微分センサ３０を、モータ２２とコントローラ２６との間に結合することができる。位置微分または時間微分センサ３０は、位置、速度、または加速度のフィードバック３２をコントローラ２６に提供する。フィードバック３２に基いて、コントローラ２６は、所望の位置移動、モータ速度、またはモータ加速度を得るために、モータ２２への入力２８を調整する（この場合は、モータ２２へのＰＷＭを調整する）ことができる。
【００１２】
負荷２４を移動（または運動）させるためにモータ入力２８に応答するＤＣモータ２２の能力に、様々なファクタが影響を及ぼす場合がある。モータの巻線に見られる温度上昇３４により、その抵抗が高くなる可能性がある。これは、銅が、抵抗に関して正の温度係数を持つからである。さらに、磁石は、磁束に関して負の温度係数を持ち、そのため、温度が上昇するにつれて磁界が弱くなる。その結果、温度変化３４は、モータの効率に影響を与える可能性がある。モータの効率のどのような変化３６も、モータが負荷２４を移動または作動させる能力に関して、コントローラの入力２８に対するＤＣモータ２２の応答を変化させる可能性がある。負荷２４も変化する場合がある（３８）。例えば、負荷２４が、インク・カートリッジを保持するキャリッジである場合には、このインク・カートリッジが印刷によって空になると、負荷２４は、その質量が減り、それゆえ、負荷が減少することになる。一方、エージング（老化、すなわち経時劣化）または汚れた部分（や部品）に起因して摩擦が増すために、負荷が増大する場合もある。負荷の変化（３８）が生じうる理由がいくつかあるが、負荷の変化（３８）も、ＤＣモータ２２がモータ入力２８に応答して負荷を移動させる能力に影響を与える場合がある。
【００１３】
図２は、時間に関するパルス幅変調（ＰＷＭ）曲線、および対応する負荷速度曲線の１実施形態を示している。図２の実施形態は、ＤＣモータ２２で駆動されるキャリッジについてのものである。このキャリッジは、１つまたは複数のインク・カートリッジを移送するためのものである。キャリッジ速度４０は、左側の垂直軸上に示されている。時間４２は、水平軸に沿って示されている。キャリッジ速度４０は、位置微分または時間微分センサ３０から得られるフィードバック３２を用いて、コントローラ２６によって測定される。コールド速度曲線（ｃｏｌｄ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｃｕｒｖｅ）４４は、モータ２２が比較的に冷えているときに、時間に対して得られた速度を示している。位置微分または時間微分センサ３０からのフィードバック３２に基いて、コントローラ２６は、モータ入力２８を調整して（この場合、ＰＷＭを調整して）、所与の時点４２において、所望のキャリッジ速度４０を得る。ＰＷＭ４６は、右側の垂直軸上に示されている。コールドＰＷＭ曲線４８は、この実施形態では、コールド速度曲線４４を得るのに用いられる時間４２に関するＰＷＭ４６の値を示している。或る時点において、負荷が変化する（３８）場合もある。例えば、負荷２４は、経時劣化（老化）または使用のために、さらに大きな摩擦抵抗を持つ場合もある。モータの効率が変化する（３８）場合もある。例えば、モータ内の軸受が経時劣化するか、または汚れる場合もある。モータ内の温度も、単にモータの長期間にわたる使用を通じて変化する（３４）可能性がある。巻線の温度が上昇すると、巻線の抵抗も高くなる。したがって、負荷、効率、または温度が変化すると、同一の速度を維持するために、コントローラからの入力を、さらに大きくまたは小さくする必要がある場合がある。ウォームＰＷＭ曲線（ｗａｒｍ　ＰＷＭ　ｃｕｒｖｅ）５０は、この実施形態では、ウォーム速度曲線５２（モータが暖められているときの速度曲線）を得るのに用いられる時間（４２）に関するＰＷＭ４６の値を示している。コールドＰＷＭ曲線４８の開始と、ウォームＰＷＭ曲線５０の開始を時間（４２）的に揃えて、これら２つの曲線を比較できるようにしている。同様に、コールド速度曲線４４の開始と、ウォーム速度曲線５２の開始を時間（４２）的に揃えて、これら２つの曲線を比較できるようにしている。この実施形態の場合、より暖かい条件のもとで同様な速度を得るためには、暖かい方のＰＷＭ５０を冷たい方のＰＷＭ４８よりもかなり大きくしなければならないということがわかる。この実施形態では、ウォームＰＷＭ曲線５０とコールドＰＷＭ曲線４８との差は、速度曲線４４、５２の加速段階５４の間、最大である。ほぼ一定速度の段階５６は、ウォームＰＷＭ曲線５０とコールドＰＷＭ曲線４８の両方について見られる。この実施形態では、ウォームＰＷＭ曲線５０とコールドＰＷＭ曲線４８との差は、ほぼ一定速度の段階５６の間、比較的小さい。これは、実施されるシステムが、慣性が支配的なシステムであることを示唆している。一方、速度または摩擦が支配的となりうるシステムもある。そのようなシステムでは、ウォームＰＷＭ曲線５０とコールドＰＷＭ曲線４８との差は、ほぼ一定速度の段階５６の間、図２の実施形態について例示されたものよりも大きいであろう。
【００１４】
位置微分または時間微分センサ３０により、コントローラは、ＤＣモータ入力２８（この場合、ＰＷＭ）を調整することができ、そのため、モータに結合された負荷２４により、所望の移動、速度、または加速度が得られる。負荷２４自体、または、温度変化３４、モータ効率の変化３６、および／または負荷の変化３８に応じて、コントローラ２６は、負荷、温度、または効率の変化を補償するために、モータ巻線上の絶縁物が融解して、モータ巻線の１本または複数が短絡する温度までモータ巻線の温度が上昇する可能性があるところまで、ＤＣモータ入力２８を大きくしなければならない状況になる場合もある。この短絡の結果、モータ２２は、（駆動が）弱くなるか、または、停止または失速する場合がある。このような事態を回避するために、大きいモータを選択して、モータに加えられる可能性のある最悪の場合の負荷、温度、効率変化を考慮に入れることが多い。より大きいモータがもたらすモータ障害に対する余裕のほかに、大きいモータは、より小さいモータと比較すると、費用がかかることが多く、またサイズの増大は望ましくないことが多い。
【００１５】
図３は、ＤＣモータへの入力に基いて、ＤＣモータの使用量（または使用度（ｕｓａｇｅ）。使用頻度や使用回数など。回転数も含めることができる）を調整できる動作の１実施形態を示している。モータへの入力を追跡して（５８）、その入力を基準値と比較する（６０）。基準値と比較する（６０）際に、コントローラは、この追跡された入力が、モータ性能パラメータに関係するあるしきい値を超えるかどうかを判定する（６２）。モータ性能パラメータの例には、モータの巻線温度、モータの効率、モータの年齢（すなわち、製造されてからの経過時間、または使用時間）、およびモータに結合された負荷の特性がある。負荷の特性には、負荷の質量と、負荷の摩擦や機械抵抗が含まれる場合がある。ある画像形成装置では、負荷の特性は、ＤＣモータで動かされるキャリッジによって搬送されるインク・カートリッジの数量である場合もある。負荷の特性はまた、インク・カートリッジ内のインクの量である場合もある。カートリッジがより少ないか、またはインクがより少ない場合には、モータの使用量を、カートリッジがより多いか、またはインクがより多い時の入力レベルと比較して、モータへの入力を大きくすることにより調整することができる。なぜなら、モータは、より小さい負荷では、オーバーヒートする可能性がより少なくなるからである。しきい値を超えない場合には、コントローラは、引き続き、モータへの入力を追跡する（５８）。しきい値を超える（６６）場合には、モータへの入力を調整する（６８）。したがって、コントローラ２６は、位置、速度、および／または加速度に関してＤＣモータ２２を制御できるだけでなく、温度、モータの経時劣化、モータの効率、負荷の質量（インク・カートリッジの数、およびインクの量に関係する）などのモータ性能パラメータを間接的に監視して、温度センサまたは他のセンサを要することなく、必要に応じてモータの使用量を調整する（増やすか、または減らす）こともできる。
【００１６】
図４Ａと図４Ｂは、画像形成装置２０の環境において、ＤＣモータへの以前の入力に基いて、ＤＣモータの使用量を調整できる動作の１実施形態を示している。画像形成装置２０は、ＤＣモータに結合されてインク・カートリッジを搬送するためのキャリッジを有する。図４Ａと図４Ｂに示される動作は、任意の開始点７０から始まる。コントローラ２６は、モータの運動（ここでは回転）が要求されているかどうかを判定する（７２）。回転が要求されていない（７４）場合には、コントローラは、最後（すなわち最近）の４５分以内に、モータの回転があったどうかを判定する（７６）。最後の４５分以内に、モータの回転がなかった（７８）場合には、モータ状態を「アンビエント（ａｍｂｉｅｎｔ）」状態（例えば周囲温度と同じ温度状態）」として設定する（８０）。この実施形態においては、４５分が適切であるが、他の実施形態に対しては、他の期間が適切であると判断される場合がある。例えば、モータが、さらに短い時間またはさらに長い時間の後で、周囲温度になることがわかっている場合には、代りに、そのような期間を用いることもできる。次に、コントローラ２６は、モータの回転が要求されているかどうかを再度判定する（７２）。モータの回転が要求されている場合には、キャリッジ移動の加速段階中（または加速段階の間に）、ＰＷＭを合計する（８４）。速度または摩擦が支配的なシステムでは、加速段階の後で、ＰＷＭを合計することがより望ましい場合もある。この合計の代りに、ＰＷＭに基く他の数学的な値を用いることもできる。例えば、ＰＷＭの平均値、またはＰＷＭのピーク値を用いることもできる。しかしながら、簡潔のために、キャリッジ移動の加速段階中のＰＷＭ値の合計（８４）についてのみ説明する。コントローラは、モータ状態が「アンビエント」であるかどうかを判定する（８６）。この場合のモータ状態は、モータの温度をさす。モータ状態が「アンビエント」である（８８）場合には、ＰＷＭの合計を基準値として格納し（９０）、コントローラ２６は、モータの回転が要求されているかどうかを再度判定する（７２）。
【００１７】
モータ状態が「アンビエント」であるかどうかを判定した（８６）後で、モータ状態が「アンビエント」ではない（９２）場合には、ＰＷＭの合計を基準値と比較する（９４）。コントローラ２６は、ＰＷＭの合計が、基準値の「ホット（ｈｏｔ）」百分率よりも大きいかどうかを判定する（９６）。例えば、この「ホット」百分率を、基準値の１１５％に設定することが望ましい場合もある。他の「ホット」百分率は、用いられているモータのサイズ、および、モータが駆動している負荷に基いて実験的に決定することができる。ＰＷＭの合計が、基準値の「ホット」百分率よりも大きい（９８）場合には、モータ状態を「ホット（ｈｏｔ）」（すなわち、より暖められた状態）に設定し（１００）、キャリッジ・モータ速度を制限し（１０２）、さらに、キャリッジの移動とキャリッジの移動との間に遅延を挿入する（１０４）。他の実施形態では、キャリッジ速度の制限（１０２）と、移動間への遅延の付加（１０４）とを両方とも行うのではなくて、その一方だけを行うことが望ましい場合もある。モータ速度を調整し、モータの回転動作の間に遅延を加えるか、または遅延を除去することは、モータの使用量を調整するやり方の例である。負荷の質量のようなモータ性能パラメータのために、ＰＷＭを追跡している場合には、モータ速度を速めるか、または、遅延を除去することによって、モータの使用量を調整することが望ましい場合もある。しかしながら、温度が上昇した場合には、キャリッジの速度を制限し（１０２）、及び／または、キャリッジの移動間（またはモータの回転動作間）に遅延を挿入する（１０４）ことが望ましい場合もある。キャリッジの速度は、モータに送られるＰＷＭ値を減らすか、または、ＰＷＭ値に上限を設けることにより制限することができる。速度を制限し、及び／または、キャリッジの移動間（またはモータの回転の間）に遅延を加えることにより、モータは、巻線の絶縁物が融解することも、巻線が短絡することもないであろう温度範囲内で安全に動作することできる。キャリッジの速度を制限し（１０２）、かつモータの回転動作間に遅延を加えた（１０４）後で、コントローラは、モータの回転が要求されているかどうかを再度判定することができる（７２）。
【００１８】
モータの回転が要求されていない（７４）場合で、かつ最後の４５分以内にモータの回転があった（１０６）場合には、コントローラは、最後の１５分以内に、モータの回転があったどうかを判定する（１０８）。最後の１５分間に、モータの回転がなかった（１１０）場合には、モータ状態は、「ウォーム（ｗａｒｍ）」（すなわち暖められた状態）に設定される（１１２）。一方、最後の１５分間にモータの回転があった（１１４）場合には、モータ状態は変化しない（１１６）。次に、コントローラは、モータの回転が要求されているか否かを再度判定することができる（７２）。この実施形態では、モータ状態を「ウォーム」に設定す（１１２）べきか、モータ状態をもとのままにしておく（１１６）べきかを判定するための判断ポイントの一部として、１５分が用いられる（１０８）。１５分よりも長いか、または１５分よりも短い他の期間を用いることもできる。ブロック１０８の比較で用いる期間は、直前のブロック７６の比較で用いられる期間よりも短いことが推奨される。これは、モータが冷やされている間、「ウォーム」（暖められた状態）に達するのにかかる時間よりも、「アンビエント」（例えば周囲温度の状態）に達するのにかかる時間の方が長くかかるはずであるからである。
【００１９】
ここで、判断ブロック９６を参照すると、ＰＷＭの合計が、所定の「ホット」百分率よりも大きくない（１１８）場合には、コントローラは、モータ状態が「ホット」であるかどうか調べる（１２０）。モータ状態が「ホット」でない（１２２）場合には、コントローラは、モータの回転が要求されているか否かを再度判定することができる（７２）。モータ状態が「ホット」である（１２４）場合には、コントローラ２６は、ＰＷＭの合計が、基準値の「ウォーム」百分率よりも大きいかどうかを判定する（１２６）。例えば、「ウォーム」百分率を、基準値の１０８％に設定することが望ましい場合がある。他の「ウォーム」百分率を使用できるが、ただし、「ウォーム」百分率は、「ホット」百分率よりも小さくなければならない。ＰＷＭの合計が、基準値の「ウォーム」百分率よりも大きい（１２８）場合には、何も起こらず、モータ状態は、「ホット」のままであり、コントローラは、モータの回転が要求されているか否かを再度判定することができる（７２）。ＰＷＭの合計が、基準値の「ウォーム」百分率よりも大きくない（１３０）場合には、モータ状態を「ウォーム」に設定し（１３２）、キャリッジのモータ速度をもはや制限することはせず（１３４）、キャリッジの移動間の遅延を除去する（１３６）。
【００２０】
ＤＣモータの制御法の様々な実施形態の説明において、様々な利点を指摘した。特定の実施に応じて、本発明に含まれる概念に従って、ＤＣモータ制御の１実施形態を実施するために、他の機能的に同等な様々な変更形態および代替形態が可能であるが、それらはすべて特許請求の範囲内のものである。
【００２１】
以下においては、本発明の種々の構成要件の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。
１．ＤＣモータ（２２）を制御する方法であって、
前記モータ（２２）への入力（２８）を追跡するステップ（５８）と、
前記入力（２８）を基準値と比較するステップ（６０）と、
前記入力（２８）が、モータ性能パラメータに関連するあるしきい値を超えたとき（６６）に、前記モータ（２２）の使用量を調整するステップ（６８）
を含む、方法。
２．前記モータ（２２）性能パラメータは、モータ（２２）の温度、モータ（２２）の効率、モータ（２２）の使用時間（または製造されてからの経過時間）、および、前記ＤＣモータ（２２）に結合された負荷（２４）の特性から成るグループから選択される、上項１記載の方法。
３．前記負荷（２４）は、少なくとも１つのインク・カートリッジを搬送するためのキャリッジを備え、
前記ＤＣモータ（２２）によって駆動される負荷（２４）の特性は、インクの量と、前記キャリッジ上にあるインク・カートリッジの量から成るグループから選択される、上項２記載の方法。
４．前記モータ（２２）の使用量を調整するステップ（６８）は、
前記モータ（２２）への入力（２８）を制限するステップと、モータ（２２）の運動間に遅延を加えるステップと、前記モータ（２２）への入力（２８）を大きくするステップとから成るグループから選択された動作を含む、上項１記載の方法。
５．前記モータ（２２）への入力（２８）を追跡するステップ（５８）は、前記モータ（２２）の加速段階（５４）を含む期間にわたってＰＷＭ（４８，５０）を合計するステップ、前記モータ（２２）のほぼ一定速度の段階（５６）を含む期間にわたってＰＷＭ（４８、５０）を合計するステップ、ＰＷＭ（４８、５０）ピーク値を探すステップ、および、ＰＷＭ（４８、５０）値を平均するステップから成るグループから選択された動作を含む、上項１記載の方法。
６．ＤＣモータを制御する方法であって、
モータの運動中にＰＷＭ（４８、５０）を追跡するステップ（８４）と、
前記モータがアンビエント状態にある（８８）場合には、前記追跡されたＰＷＭを基準値として格納するステップ（９０）と、
前記モータがアンビエント状態にない（９２）場合には、前記追跡されたＰＷＭと前記基準値を比較するステップ（９４）
を含み、さらに、
前記追跡されたＰＷＭが、前記基準値のホット百分率よりも大きい（９８）場合において、
前記モータがホット状態にあることを決定するステップ（１００）と、
前記モータの使用量を制限するステップ（１０２、１０４）
を含み、
前記追跡されたＰＭＷが、前記基準値のホット百分率よりも大きくない（１１８）場合で、前記モータがホット状態にある（１２４）場合、かつ、前記追跡されたＰＭＷが、前記基準値のウォーム百分率よりも大きくない（１３０）場合において、
前記モータがウォーム状態にあることを決定するステップ（１３２）と、
前記モータの使用量を制限しないステップ（１３４、１３６）
を含むことからなる、方法。
７．ＤＣモータ（２２）によって動かされるインク・キャリッジのパラメータを推定する方法であって、
前記モータ（２２）への入力（２８）を追跡するステップ（５８、８４）と
前記パラメータのレベルを予測するために、前記入力（２８）を基準値と比較するステップ（６０、９４）
を含む、方法。
８．前記パラメータは、前記インク・キャリッジによって搬送されるインク・カートリッジのインク・レベル、前記モータの使用時間（または製造されてからの経過時間）、前記モータの効率、および、前記インク・キャリッジによって搬送されるインク・カートリッジの量から成るグループから選択される、上項７記載の方法。
９．直流モータ（２２）と、
前記モータ（２２）への追跡される入力（２８）に基いて、前記モータ（２２）の使用量を調整する手段
を備える、画像形成装置（２０）。
１０．前記モータ（２２）への前記追跡される入力（２８）は、前記モータ（２２）に供給されるＰＷＭ信号（４８、５０）である、上項９記載の画像形成装置（２０）。
【００２２】
本発明は、ＤＣモータ（２２）を制御する方法及び画像形成装置に関する。追跡動作（５８）において、モータ（２２）への入力（２８）が追跡される（５８）。比較動作（６０）において、入力（２８）と基準値とが比較される（６０）。調整動作（６８）において、入力（２８）がモータ性能パラメータに関係するしきい値を超えたとき（６６）に、モータ（２２）の使用量が調整される。ＤＣモータ（２２）によって移動されるインクキャリッジのパラメータを見積もる方法も開示される。追跡ステップ（５８，８４）において、モータ（２２）への入力（２８）が追跡される。比較動作（６０，９４）において、パラメータのレベルを予測するために、入力（２８）と基準値を比較する。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、効率的にモータを使用する手段が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＤＣモータを用いる画像形成装置の１実施形態の略図である。
【図２】時間軸を横軸として示したパルス幅変調（ＰＷＭ）曲線、および対応する負荷速度曲線の１実施形態を示す。
【図３】ＤＣモータへの入力に基いて、ＤＣモータの使用量を調整可能な動作の実施形態を示す。
【図４Ａ】ＤＣモータへの入力に基いて、ＤＣモータの使用量を調整可能な動作の実施形態を示す。
【図４Ｂ】ＤＣモータへの入力に基いて、ＤＣモータの使用量を調整可能な動作の実施形態を示す。
【符号の説明】
２０　画像形成装置
２２　ＤＣモータ
２４　負荷
２８　入力
４８、５０　ＰＷＭ
５４　加速段階
５６　ほぼ一定速度の段階
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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