(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定子用の複数相の励磁コイルと、前記各励磁コイルに励磁電流を供給して回転子を回転させる駆動部と、所要のステップ数だけ駆動するよう前記駆動部に制御信号を出力する制御部と、前記ステップ数のデータから成るランプテーブルを格納した格納部とを備え、印字装置のインクヘッドの移動に用いられるステッピングモータの移動量及び速度を制御するステッピングモータの制御装置において、
モータステップ数及びモータ速度をそれぞれ横軸及び縦軸としたときに、前記モータステップ数及びモータ速度の関係を表わす基準二次曲線のうち、前記モータ速度がゼロから最高値までの半分のデータから成る基準ランプテーブルを格納した格納部を備え、
前記制御部は、加速時には前記基準ランプテーブルの前記モータ速度がゼロから最高値までのデータを前記格納部から順次読み出し、ホストコンピュータからの印字データの長短や印字モードに応じた倍率で相似的に変形し、変形後のデータに基づいて前記制御信号を生成すると共に、減速時には前記変形後におけるデータに基づいて前記モータ速度の最高値からゼロ方向に前記制御信号を生成することを特徴とするステッピングモータの制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記変形後のデータに基づき前記インクヘッドの噴射タイミングを導出して前記インクヘッドを噴射制御することを特徴とする請求項１に記載のステッピングモータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、印字装置のインクヘッドの移動等に用いられるステッピングモータの移動量及び速度を制御するステッピングモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、印字装置のインクヘッドの移動等に用いられるステッピングモータは、複数相の励磁コイルを有する固定子及び回転子から成り、通常これらの励磁コイルを励磁する方式として、一相励磁、一−二相励磁、二相励磁、二−三相励磁、三相励磁、四相励磁など種々の方式がある。
【０００３】
そして、一般には予め決められた一定の相励磁方式で各励磁コイルに励磁電流が供給されるが、このような励磁コイルへの励磁電流の供給は、例えば図４に示すような構成の制御装置により行われる。即ち、例えばマイコンから成るＣＰＵ１により、ＲＯＭ２に格納された所定の制御プログラムに従って各部の制御が行われるが、プリンタの場合にはホストコンピュータ（図示せず）のプリンタドライバ側からの印字データに基づき印字制御等の所定の制御を行うべく、ＣＰＵ１から種々の信号が出力される。
【０００４】
そして、図４には示されていないが、いずれもステッピングモータから成るインクヘッド移動用のキャリアモータ及び及び紙送り用のフィードモータの制御については、予め定められた相励磁方式に従って励磁電流を供給するように、駆動部に相当するキャリアモータ駆動用のキャリアモータドライバ４、フィードモータ駆動用のフィードモータドライバ５に対し、ＣＰＵ１から、ＡＳＩＣ３を介してパルス信号から成る制御信号が出力され、各モータの各励磁コイル（図示せず）に励磁電流が供給されて各モータが上記した印字データに応じた所要のステップ数だけ駆動される。
【０００５】
ところで、ステッピングモータの場合、例えばストップの際に、機構部分の摩擦や慣性等との関係で回転子が所要のステップ数回転しても規定通りの位置に停止せず、スタートの際にも一定速度に到達するまでの立上がり時間がばらついたり回転速度が不安定で振動したりするという特有の問題がある。
【０００６】
そのため通常、回転子のスタート時の加速特性及びストップ時の減速特性をそれぞれ所望の特性に維持するように励磁電流を補正するための加速用補正データ及び減速用補正データから成るランプテーブルを格納したＲＡＭ等から成る格納部６が設けられ、ＣＰＵ１により格納部６のランプテーブルから加速用補正データ及び減速用補正データがそれぞれ読み出されて、ＡＳＩＣ３に内蔵されているレジスタ３１に保存され、保存されたこれらデータに基づく励磁電流が各励磁コイルに供給される。
【０００７】
ここで、格納部６に格納される加速時の補正データとして、通常、起動開始から速度が安定化するまでの時間が所定時間以内になるように、ＣＰＵ１から出力すべき加速途中における一定時間毎の制御信号のパルス周波数データが格納され、時間が経過するに連れてパルス周波数が増大するデータとなっている。一方、格納部６に格納される減速時の補正データとして、減速開始からストップするまでの時間が一定になるように、ＣＰＵ１から出力すべき減速途中における一定時間毎の制御信号のパルス周波数データが格納され、時間が経過するに連れてパルス周波数が減少するデータとなっている。
【０００８】
この加速時と減速時の間は一定速度に保持されるため、特に格納部６に補正データとして格納する必要はない。従って、加速開始位置から減速終了位置までのモータステップ数及びモータ速度をそれぞれ横軸及び縦軸としたときに、一定速度領域も含めたランプテーブルを、モータステップ数とモータ速度との関係として図形で表わすと台形状となる。
【０００９】
ところが、このような台形状のランプテーブルによると、特に印字ヘッド移動用のキャリアモータの場合、安定した印字を行うためには一定速度（最高速度）になるまで印字を開始することができないため、印字開始が遅れて印字に要する時間が長くなるという不都合がある。そこで、このような不都合を解消するために、ランプテーブルの形状を上記した台形状ではなく半円もしくは半楕円形状のいわゆるパラボリックランプテーブルを使用することが提案されている。
【００１０】
この種のパラボリックランプテーブルとは、具体的には特開平１０−１５０８００号公報に記載されているように、ステッピングモータの回転スピードとステッピングモータに与えるパルス数との関係を示すモータの立ち上げ波形（つまり、ここでいうランプテーブルの波形）を二次関数とし、上記したように半円もしくは半楕円形状としたものである。
【００１１】
そして、プリンタの場合、例えば各行毎の印字データの長短や、精細モード或いは通常モードといった印字モードによって、各行毎にパラボリックランプテーブルの形状（或いは波形）が相違する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように複数パターンのパラボリックランプテーブルを格納する場合、パラボリックランプテーブル各々のデータ量が非常に多く、しかもデータ量の多いパラボリックランプテーブルを複数格納するには、格納部６として非常に大きな記憶容量を必要とし、コストの上昇を招くという問題がある。
【００１３】
そこで、格納部６には基準となる１種類のパラボリックランプテーブルのみを格納しておき、この基準パラボリックランプテーブルのデータを演算により適宜伸縮し、印字データの長短等に応じたパラボリックランプテーブルを導出することも考えられるが、基準パラボリックランプテーブルのデータ量そのものが非常に多いため、これを伸縮する演算に非常に時間がかかり、その演算を行うＣＰＵ１の負担が大きくなるという問題もある。
【００１４】
ところで、ステッピングモータのランプテーブルの容量を軽減するものとして、特開平３−１３９１９８号公報や、登録実用新案公報第３０６０４７３号に記載のものがあるが、これらはランプテーブルのデータ量を少なくして、これを記憶するＲＯＭ等のメモリ容量を軽減するというものであるが、本件発明のようにパラボリックランプテーブルに関するものではなく、しかもモータの加速時と減速時の読み出し方向を逆にすることで半分のデータ量で対応できるようにするものでもない。
【００１５】
そこで、本発明は、格納部の容量の低減を図り、必要な演算を簡素化できるようにすることを目的とする。
【００１６】
上記した目的を達成するために、本発明は、固定子用の複数相の励磁コイルと、前記各励磁コイルに励磁電流を供給して回転子を回転させる駆動部と、所要のステップ数だけ駆動するよう前記駆動部に制御信号を出力する制御部と、前記ステップ数のデータから成るランプテーブルを格納した格納部とを備え、印字装置のインクヘッドの移動に用いられるステッピングモータの移動量及び速度を制御するステッピングモータの制御装置において、モータステップ数及びモータ速度をそれぞれ横軸及び縦軸としたときに、前記モータステップ数及びモータ速度の関係を表わす基準二次曲線のうち、前記モータ速度がゼロから最高値までの半分のデータから成る基準ランプテーブルを格納した格納部を備え、前記制御部は、加速時には前記基準ランプテーブルの前記モータ速度がゼロから最高値までのデータを前記格納部から順次読み出し、ホストコンピュータからの印字データの長短や印字モードに応じた倍率で相似的に変形し、変形後のデータに基づいて前記制御信号を生成すると共に、減速時には前記変形後におけるデータに基づいて前記モータ速度の最高値からゼロ方向に前記制御信号を生成することを特徴としている。
【００１７】
このような構成によれば、加速時に、モータ速度がゼロから最高値方向に基準ランプテーブルのデータが順次読み出し、ホストコンピュータからの印字データの長短や印字モードに応じた倍率で相似的に変形され、変形後のデータに基づいて制御信号が生成され、減速時にはモータ速度の最高値からゼロ方向に変形後におけるデータに基づいて制御信号が生成される。
【００１８】
そのため、格納部に格納すべきデータは基準二次曲線の半分のデータでよく、格納部の容量の低減を図ることができる。また、加速時に基準ランプテーブルのデータを相似的に変形しておけば、減速時には再度変形処理する必要がないことから、基準ランプテーブルの基礎となる基準二次曲線全体のデータを相似的に変形処理する場合に比べて必要な演算は半分で済み、演算処理を簡素化することができる。
【００１９】
また、本発明は、固定子用の複数相の励磁コイルと、前記各励磁コイルに励磁電流を供給して回転子を回転させる駆動部と、所要のステップ数だけ駆動するよう前記駆動部に制御信号を出力する制御部と、前記ステップ数のデータから成るランプテーブルを格納した格納部とを備え、印字装置のインクヘッドの移動に用いられるステッピングモータの移動量及び速度を制御するステッピングモータの制御装置において、モータステップ数及びモータ速度をそれぞれ横軸及び縦軸としたときに、前記モータステップ数及びモータ速度の関係を表わす基準二次曲線のうち、前記モータ速度がゼロから最高値までの半分のデータから成る基準ランプテーブルを相似的に変形した複数パターンの変形ランプテーブルを格納した格納部を備え、前記制御部が、前記格納部から前記各ランプテーブルのうち必要なものを、加速時には前記モータ速度がゼロから最高値方向に読み出し、減速時には前記モータ速度の最高値からゼロ方向に読み出して前記制御信号を生成するように構成することも可能である。
【００２０】
このような構成によれば、基準ランプテーブルのデータ量が、その基礎となる基準二次曲線全体の半分のデータ量であることから、基準二次曲線全体を相似的に変形した各パターンのデータを格納する場合に比べて、格納部の容量は半分で済み、しかも各ランプテーブルのうち必要なものを読み出すだけでよいため、逐一演算によって基準ランプテーブルを変形する必要がなく、演算処理を簡素化することができる。
【００２５】
また、本発明は、前記制御部が、変形後のデータに基づき前記インクヘッドの噴射タイミングを導出して前記インクヘッドを噴射制御することを特徴としている。このような構成によれば、印字データの長短や印字モードに応じたインクヘッドの噴射タイミングを的確に導出してインクヘッドを精度よく噴射制御することができる。
【００２６】
また、本発明は、前記格納部が、前記基準ランプテーブルを相似的に変形した複数パターンの変形ランプテーブルを格納し、前記制御部が、前記格納部から前記各ランプテーブルのうち必要なものを、加速時には前記モータ速度がゼロから最高値方向に読み出し、減速時には前記モータ速度の最高値からゼロ方向に読み出して前記制御信号を生成するように構成することも可能である。
【００２７】
このような構成によれば、基準ランプテーブルのデータ量が、その基礎となる基準二次曲線全体の半分のデータ量であることから、基準二次曲線全体を相似的に変形した各パターンのデータを格納する場合に比べて、格納部の容量は半分で済み、しかも格納部の各ランプテーブルのうち必要なものを読み出すだけでよいため、逐一演算によって基準ランプテーブルを変形する必要がなく、演算処理を簡素化することができる。
【００２８】
また、本発明は、前記制御部が、前記格納部から読み出した前記ランプテーブルのデータに基づき前記インクヘッドの噴射タイミングを導出して前記インクヘッドを噴射制御するように構成することも可能である。
【００２９】
このような構成によれば、印字データの長短や印字モードに応じたインクヘッドの噴射タイミングを的確に導出してインクヘッドを精度よく噴射制御することができる。
【００３０】
この発明を印字装置であるインクジェットプリンタに適用した場合について図１ないし図３を参照して具体的に説明する。但し、図１及び図２は動作説明図、図３は動作説明用フローチャートである。尚、プリンタの制御装置の基本的な構成は、上記した従来の場合と同じであるため、以下では図４も参照しつつ、主として従来と相違する点について説明する。
【００３１】
本具体例では、格納部６に、モータステップ数及びモータ速度をそれぞれ横軸及び縦軸としたときに、モータステップ数及びモータ速度の関係を表わす半円状または半楕円状を有する基準二次曲線のうち、例えば図１中の実線に示すように、モータ速度がゼロから最高値までの半分のデータから成る基準ランプテーブルＲｓを格納すると共に、この基準ランプテーブルＲｓを相似的に変形した図１中の１点鎖線に示すようなパターンの変形ランプテーブルＲｄのほか、この変形ランプテーブルＲｄと同様に基準ランプテーブルＲｓを異なる相似形に変形した他のパターンの変形ランプテーブルを格納している。
【００３２】
そして、ＣＰＵ１が、格納部６から各変形ランプテーブルのうち必要なものを、図２に示すように、加速時にはモータ速度が“０”から最高値Ｖｍ方向に読み出し、減速時にはモータ速度の最高値Ｖｍから“０”方向に読み出し、ＡＳＩＣ３を介して駆動部としての各モータドライバ４、５に与えるべき制御信号を生成する。
【００３３】
更に、ＣＰＵ１により、格納部６から読み出されたランプテーブルのデータに基づき、インクヘッドの噴射タイミングが導出されてインクヘッドが噴射制御される。このようなＣＰＵ１による制御信号を生成処理、及びインクヘッドの噴射制御処理が制御部に相当する。
【００３４】
次に、ＣＰＵ１におけるランプテーブルの処理動作について図３のフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
いま、図３に示すように、格納部６に格納されている基準ランプテーブルＲｓや各変形ランプテーブルＲｄのうち、ホストコンピュータからの印字データの長短や印字モードに応じたランプテーブルが選択され、格納部６から、そのランプテーブルの読み出しアドレスからデータが読み出され（Ｓ１）、読み出されたランプテーブルのデータがＡＳＩＣ３のレジスタ３１に書き込み保存される（Ｓ２）。
【００３６】
そして、そのときの読み込みアドレスが、モータ速度最高値Ｖｍ（図２参照）に相当するデータを格納したアドレスであるか否かの判定がなされ（Ｓ３）、この判定結果がＮＯであればランプテーブルのデータがモータ速度“０”に相当するアドレスの格納データであり、加速時のデータ形成のために読み込みアドレスが加算され（Ｓ４）、その後上記したステップＳ１に戻ってステップＳ１以降の処理が繰り返され、加速時における励磁電流の制御データが形成される。
【００３７】
一方、上記したステップＳ３の判定結果がＹＥＳであれば、減速時のデータ形成のために読み込みアドレスが減算され（Ｓ５）、減算後の読込みアドレスのデータが読み出され（Ｓ６）、読み出されたデータがＡＳＩＣ３のレジスタ３１に書き込み保存され（Ｓ７）、そのときの読み込みアドレスが、モータ速度“０”に相当するデータを格納したアドレスであるか否かの判定がなされる（Ｓ８）。
【００３８】
この判定結果がＮＯであれば、上記したステップＳ５に戻ってステップＳ５以降の処理が繰り返され、減速時における励磁電流の制御データが形成され、判定結果がＹＥＳであれば、そのまま動作は終了する。
【００３９】
このように、ＣＰＵ１により、加速時に、モータ速度がゼロから最高値方向に基準ランプテーブルのデータが格納部６から順次読み出され、減速時にはモータ速度の最高値からゼロ方向に基準ランプテーブルのデータが格納部６から順次読み出され、読み出されたデータに基づいて励磁電流の制御データが生成される。
【００４０】
従って、上記した具体例によれば、基準ランプテーブルＲｓのデータ量が、その基礎となる基準二次曲線全体の半分のデータ量であることから、基準二次曲線全体を相似的に変形した各パターンのデータを格納する場合に比べて、格納部６の容量は半分で済み、しかも各ランプテーブルのうち必要なものを読み出すだけでよいため、逐一演算によって基準ランプテーブルを変形する必要がなく、ＣＰＵ１における演算処理を簡素化することができる。
【００４１】
また、ホストコンピュータからの印字データの長短や印字モードに応じたインクヘッドの噴射タイミングを的確に導出することができ、インクヘッドを精度よく噴射制御することができる。
【００４２】
ここで、この発明の実施形態として、格納部６には、例えば図１中の基準ランプテーブルＲＳのみを格納しておき、格納部６から基準ランプテーブルＲｓのモータ速度“０”から最高値方向にデータを順次読み出し、ホストコンピュータからの印字データの長短や印字モードに応じた倍率で相似的に変形し、変形後のデータに基づいて励磁電流の制御データを生成すると共に、減速時にはモータ速度の最高値から“０”方向に、先程変形したデータに基づいて励磁電流の制御データを生成するように構成している。
【００４３】
この場合、格納部６に格納すべきデータは基準二次曲線の半分のデータでよく、格納部６の容量の低減を図ることができるのは勿論のこと、加速時に基準ランプテーブルのデータを相似的に変形しておけば、減速時には再度変形処理する必要がないため、基準ランプテーブルの基礎となる基準二次曲線全体のデータを相似的に変形処理する場合に比べて必要な演算は半分で済み、演算処理を簡素化することができる。
【００４４】
更に、上記した実施形態では、プリンタに適用した場合について説明したが、特にプリンタ等の印字装置に限定されるものではなく、要するにステッピングモータ全般に適用することが可能であって、上記した実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００４５】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００４６】
以上のように、本発明によれば、格納部に格納すべきデータは基準二次曲線の半分のデータでよく、格納部の容量の低減を図ることが可能になる。更に、加速時に基準ランプテーブルのデータを相似的に変形しておけば、減速時には再度変形処理する必要がないことから、基準ランプテーブルの基礎となる基準二次曲線全体のデータを相似的に変形処理する場合に比べて必要な演算は半分で済み、演算処理を簡素化することが可能になる。
【００５０】
また、本発明によれば、印字データの長短や印字モードに応じたインクヘッドの噴射タイミングを的確に導出してインクヘッドを精度よく噴射制御することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図２】この発明の一実施形態の動作説明図である。
【図３】この発明の一実施形態の動作説明用フローチャートである。
【図４】一般のプリンタにおける制御装置のブロック図である。
【図５】図４の構成における動作説明図である。
【符号の説明】
１    ＣＰＵ（制御部）
４    キャリアモータドライバ（駆動部）
５    フィードモータドライバ（駆動部）
６    格納部
【図１】
0004654512.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004654512.tif 000004
【図４】
0004654512.tif 000005
【図５】
0004654512.tif 000006