(57)【要約】【課題】ＤＣモータにおけるフィードバック制御の特徴と、プリンタシステムにおいて電力消費量が大きくなる状況（ＵＴ給紙用モータ２２１が給紙を行う際の突発的な負荷変動の発生）のもつ特徴を生かして、より合理的な制御を行い、少ない電源容量でより高性能な記録装置を提供するための手段を提案するものである。【解決手段】記録ヘッドにより被記録材に記録する記録装置であって、被記録材の搬送の駆動源としてＤＣモータを用い、前記ＤＣモータはフィードバック制御により制御され、該フィードバック制御においては対象シーケンスごとに前記ＤＣモータへの最大出力リミットを別々に設定できることを特徴とする記録装置。【選択図】        図１
2007076103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドにより被記録材に記録する記録装置であって、
被記録材の搬送の駆動源としてＤＣモータを用い、前記ＤＣモータはフィードバック制御により制御され、該フィードバック制御においては対象シーケンスごとに前記ＤＣモータへの最大出力リミットを別々に設定できることを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記ＤＣモータは被記録材の搬送のうち、とくにＵターンパスの給紙を司ることを特徴とし、前記モータへの最大出力リミットを別々に設定する手段として、出力リミットを低く設定すべきシーケンスにおいて前記モータの駆動がなされる場合には前記最大出力リミットを小さい値に設定し、その他のシーケンスにおいて前記モータの駆動がなされる場合には前記最大出力リミットを大きい値に設定することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記出力リミットを低く設定すべきシーケンスとして、主走査の印刷処理と同時に行われる可能性の有る駆動を対象とすることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記出力リミットを低く設定すべきシーケンスとして、次ページの紙を給紙するための駆動を対象とすることを特徴とする請求項２に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置に関するものであり、限られた供給電力を有効に活用するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のシリアルプリンタ装置、例えばインクジェットプリンタ装置（記録装置）においては、機能及び性能の向上に対応するため搭載するモータの数が増加している。このような装置においては、同時に駆動されるモータの数が増え、更に印刷ヘッドの駆動（インクジェットプリンタ装置においてはインク吐出動作を行うための手段）に要する電力を加えると、電源部への負荷が大変大きくなっている。例えば給紙経路として従来一般的であったストレートパス（筐体の上面から給紙する経路）に加えてＵターンパス（筐体の前面から給紙する経路）を設けた装置では、Ｕターンパスの給紙経路がストレートパスの給紙経路よりも長いため、Ｕターンパス経由の印刷においてはスループットアップのために印刷動作中にＵターンパスの給紙動作を行う場合がある。このような場合、主走査（キャリッジ）用モータの駆動と、印刷ヘッドの吐出動作と、Ｕターンパス搬送用モータの駆動が重なることになり電源部への負担が大きい。
【０００３】
一方、静音化及び高速回転への対応のため、搬送系のモータとしてＤＣモータを採用する機種が増加している（特許文献１参照）。
【０００４】
以上の構成について、図１〜図４を用いて説明する。
【０００５】
図１は、前記印刷装置の一例であり、シリアル式インクジェットプリンタの全体図である。
【０００６】
同図において、１０１はインクタンクを有する記録ヘッド、１０２は記録ヘッド１０１を搭載するキャリッジである。キャリッジ１０２の軸受け部には主走査方向に摺動可能な状態でガイドシャフト１０３が挿入され、そのシャフトの両端はシャーシ１１４に固定されている。このキャリッジ１０２に係合したキャリッジ駆動伝達手段であるベルト１０４を介して、キャリッジ駆動手段である駆動モータ１０５の駆動が伝達され、キャリッジ１０２が主走査方向に移動可能である。キャリッジ１０２にはエンコーダセンサ１２０が取り付けられ、リニアエンコーダフィルム１２１を読み取ることで速度、位置情報を得る。
【０００７】
本印刷装置では、給紙経路がストレートパスとＵターンパスの２つ設けられており、まずストレートパス経由で印刷媒体が搬送される場合について説明する。
【０００８】
印字待機中において印刷媒体１１５は、給紙ベース１０６にスタックされており、印刷開始時には給紙ローラ（不図示）により印刷媒体が給紙される。給紙された印刷媒体を搬送するため、印刷媒体搬送用モータ１０７の駆動力により伝達手段であるギア列（モータギア１０８、搬送ローラギア１０９）を介して搬送ローラを回転させ、ピンチローラばね（不図示）により搬送ローラ１１０に押圧され従動回転するピンチローラ１１１とこの搬送ローラ１１０とにより印刷媒体１１５は適切な送り量だけ搬送される。ここで、搬送量は搬送ローラ１０９に圧入されたロータリーエンコーダフィルム１１６のスリットをエンコーダセンサ１１７で検知、カウントすることで管理され、高精度送りを可能としている。
【０００９】
記録ヘッド１０１から吐出されたインクは、プラテン１１２上の印刷媒体１１５に着弾して印刷パターンを形成する。印刷パターンが完成すると、搬送ローラ１１０及び排紙ローラ１１３により印刷媒体１１５は排紙口１４２から排紙される。
【００１０】
次に、Ｕターンパス経由で印刷媒体が搬送される場合について説明する。
【００１１】
印字待機中において印刷媒体１１５は、前面給紙トレイ１４１にスタックされており、印刷開始時にはＵターンパス搬送ローラ１３２により印刷媒体が給紙される。以下、排紙に至るまでの処理は前記ストレートパス経由で印刷媒体が搬送される場合と同様である。
【００１２】
図２は、前記印刷装置に関して搬送パスの説明をするために横から見た断面図である。
【００１３】
図２において、２０１は給紙ベース上の印刷媒体１１５、２０３は印刷済みの印刷媒体１１５、２０２は現在の印刷対象である印刷媒体１１５、２０４は図１で不図示であった給紙ローラ、２０５は図１で不図示であった排紙側のピンチローラを示している。
【００１４】
２２１はＵターンパス搬送ローラ１３２の駆動源となるＵＴ給紙用モータであり、図１で不図示であった。ＵＴ給紙用モータの駆動力はベルト２２２を介して、Ｕターンパス搬送ローラ１３２に結合されているプーリー２２３に伝達される。２１１は前面給紙トレイ１４１上の未印刷の印刷媒体１１５を示している。
【００１５】
図３は、Ｕターンパス経由で印刷媒体が搬送される場合の状態の一例について示したものである。
【００１６】
３０１はプラテン上の印刷中の印刷媒体１１５、３０２はＵターンパス搬送ローラ１３２によって給紙されんとしている印刷媒体１１５を示している。３０１に対する印刷処理をキャリッジ１０２を動かして行っている最中に、３０２に対して給紙動作を行うよう制御すると、３０１に対する印刷処理が終了した直後には既に３０２がプラテン１１２の近くに到達するようにコントロールすることができる。
【００１７】
このシーケンスを実現するためには、キャリッジ１０２を動かすための駆動モータ１０５の駆動と、記録ヘッド１０１の吐出動作と、ＵＴ給紙用モータ２２１の駆動を同時に行う必要がある。
【００１８】
図４は、図３の状態について、実際のシーケンスにおける時間の前後関係を明らかにすることでさらに具体的に説明するために設けた図であり、印刷媒体２ページをＵターンパス経由で順番に給紙し、印刷し、排紙する処理の流れについて最も簡単な例を用いて示した図である。
【００１９】
横軸は時間の経過を示している。
【００２０】
４０１〜４０６は駆動モータ１０５の駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
【００２１】
４１１〜４１６は記録ヘッド１０１の吐出動作が行われていることを示している。
【００２２】
４２１〜４２５はＵＴ給紙用モータ２２１の駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
【００２３】
４３１〜４３７は搬送用モータ１０７の駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
【００２４】
まず１ページ目の印刷媒体を給紙するため、４２１でＵＴ給紙用モータ２２１を駆動すると同時に４３１で搬送用モータ１０７を駆動する。４３１が終了した直後から無駄時間無しに記録ヘッド１０１の駆動を開始できるよう、４０１のモータ１０５の駆動を開始しておく。
【００２５】
４３１が終了すると、即座に４１１により記録ヘッド１０１の吐出動作が行われる。
【００２６】
４１１による記録ヘッド１０１の吐出動作が終了し、主走査の処理が１ライン完了すると４２２でＵＴ給紙用モータ２２１を駆動すると同時に４３２で搬送用モータ１０７を駆動する。ここでは、４２２の駆動により、１ページ目の印刷媒体がＵターンパス搬送ローラ１３２から開放されるものとする。４３２が終了した直後から無駄時間無しに記録ヘッド１０１の吐出動作を開始できるよう、４０２のモータ１０５の駆動を開始しておく。
【００２７】
４３２が終了すると、即座に４１２により記録ヘッド１０１の吐出動作が行われる。
【００２８】
ここで、１ページ目の印刷媒体は既にＵターンパス搬送ローラ１３２から開放されていることから、１ページ目の印刷媒体に対する処理とは独立して、２ページ目の印刷媒体の給紙処理を開始することが出来る。そこで４２３でＵＴ給紙用モータ２２１を駆動して２ページ目の印刷媒体の給紙処理を開始する。
【００２９】
４２３とは独立して継続している１ページ目の印刷処理については、４１２による記録ヘッド１０１の吐出動作が終了し、主走査の処理がもう１ライン完了すると４３３で搬送用モータ１０７を駆動する。４３３が終了した直後から無駄時間無しに記録ヘッド１０１の吐出動作を開始できるよう、４０３のモータ１０５の駆動を開始しておく。
【００３０】
４３３が終了すると、即座に４１３により記録ヘッド１０１の吐出動作が行われる。
【００３１】
４１３による記録ヘッド１０１の吐出動作が終了し、主走査の処理がもう１ライン完了すると４３４で搬送用モータ１０７を駆動する。４３４が終了した直後から無駄時間無しに記録ヘッド１０１の吐出動作を開始できるよう、４０４のモータ１０５の駆動を開始しておく。
【００３２】
４３４が終了すると、即座に４１４により記録ヘッド１０１の吐出動作が行われる。ここでは４１４により、１ページ目の印刷媒体に対する印刷処理が終了するものとする。
【００３３】
４１４による記録ヘッド１０１の吐出動作が終了し、主走査の処理が１ライン完了すると４２４でＵＴ給紙用モータ２２１を駆動すると同時に４３５で搬送用モータ１０７を駆動する。これらの駆動により１ページ目の印刷媒体が排紙されると同時に、４２３によりプラテン１１２の近くに到達するようにコントロールされていた２ページ目の印刷媒体の給紙がなされる。４３５が終了した直後から無駄時間無しに記録ヘッド１０１の吐出動作を開始できるよう、４０５のモータ１０５の駆動を開始しておく。
【００３４】
４３５が終了すると、即座に４１５により記録ヘッド１０１の吐出動作が行われる。
【００３５】
４１５による記録ヘッド１０１の駆動が終了し、主走査の処理が１ライン完了すると４２５でＵＴ給紙用モータ２２１を駆動すると同時に４３６で搬送用モータ１０７を駆動する。ここでは、４２５の駆動により、２ページ目の印刷媒体がＵターンパス搬送ローラ１３２から開放されるものとする。４３６が終了した直後から無駄時間無しに記録ヘッド１０１の吐出動作を開始できるよう、４０６のモータ１０５の駆動を開始しておく。
【００３６】
４３６が終了すると、即座に４１６により記録ヘッド１０１の吐出動作が行われる。ここでは４１６により、２ページ目の印刷媒体に対する印刷処理が終了するものとする。
【００３７】
４１６による記録ヘッド１０１の吐出動作が終了し、主走査の処理が１ライン完了すると４３７で搬送用モータ１０７を駆動する。この駆動により２ページ目の印刷媒体が排紙される。
【００３８】
以上述べてきた一連のシーケンスのうち、本発明が着目するのは４２３の動作である。１ページ目の印刷処理が行われている間に、スループットアップのために２ページ目の給紙動作が行われている。この結果、４２３と同時に４０２と４１２、または４０２と４３３などの動作が行われることになる。
【００３９】
即ち、図３の説明でも述べたように、キャリッジ１０２を動かすための駆動モータ１０５の駆動と、記録ヘッド１０１の吐出動作と、ＵＴ給紙用モータ２２１の駆動を同時に行う場合、またはキャリッジ１０２を動かすための駆動モータ１０５の駆動と、搬送用モータ１０７の駆動と、ＵＴ給紙用モータ２２１の駆動を同時に行う場合が発生する。
【特許文献１】特開２００２−３３７４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
このように複数の駆動を同時に行おうとすると、瞬間的な電力消費量は大きくなる。とくにＵＴ給紙用モータ２２１で突発的な負荷変動の発生により大電力が求められたような場合に状況は深刻である。
【００４１】
しかしながら該瞬間的な電力消費量にあわせて電源供給部分を設計するとことは、コスト面で効率的ではない。
【００４２】
本発明は、以上述べてきた複数の駆動を同時に行う局面において、ＤＣモータにおけるフィードバック制御の特徴と、プリンタシステムにおいて電力消費量が大きくなる状況（ＵＴ給紙用モータ２２１が給紙を行う際の突発的な負荷変動の発生）のもつ特徴を生かして、より合理的な制御を行い、少ない電源容量でより高性能な記録装置を提供するための手段を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００４３】
本発明は記録ヘッドにより被記録材に記録する記録装置であって、被記録材の搬送の駆動源としてＤＣモータを用い、前記ＤＣモータはフィードバック制御により制御され、該フィードバック制御においては対象シーケンスごとに前記ＤＣモータへの最大出力リミットを別々に設定できることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、限られた容量の電源装置を採用し、複数のモータ駆動あるいは記録ヘッドの吐出動作を同時に行うシーケンスを採用した印刷装置において、状況に応じて適切な出力リミットを適用したフィードバック制御を働かせることが出来る。
【００４５】
これによって、小さな電源容量（出力リミットが存在することで、大きなマージンを取る必要がなくなる）を実現してのコスト向上と、システムの安定性（出力リミットが存在することで、電源への過負荷を回避できる）と、制御の最適化（出力リミットが弊害をもたらすシーケンスに対しては、出力リミットをマージンのある値に設定できる）と、処理速度の高速化（過負荷への対応を出力リミットによって行うため、設定駆動速度を落として過負荷を回避する必要がなくなる）を両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００４７】
本実施例装置においても、図１〜図４で説明した基本構成は同じである。
【００４８】
ここではまず、本実施例装置の特徴となる手段を実装した結果、ＵＴ給紙用モータ２２１のフィードバック制御がどのように変化するかについての説明を図５、図６を用いて行う。
【００４９】
図５は最大出力リミットを設定しないフィードバック制御によりＵＴ給紙用モータ２２１の制御を行った場合の動作プロファイルであり、図６は最大出力リミットを設定してのフィードバック制御によりＵＴ給紙用モータ２２１の制御を行った場合の動作プロファイルである。
【００５０】
図５、図６において、横軸は時間を示している。縦軸はデータ各々に対してそれぞれ速度、位置、ＵＴ給紙用モータ２２１への出力の大きさを示している。
【００５１】
５０１は理想速度プロファイルであり、該理想速度プロファイル５０１に従って位置をプロットしたものが位置指令プロファイル５０３である。該位置指令プロファイル５０３に追従するよう、図７で後述する位置のフィードバック制御をかけた結果の現実位置プロファイルが５０４であり、該現実位置プロファイル５０４に対応した現実速度プロファイルが５０２である。このときのモータへの出力の大きさの変遷を示したものが５０５の出力プロファイルである。
【００５２】
加速時には大きなパワーを必要とすることから、駆動開始から２５ｍｓｅｃが経過した時点において、モータへの出力が極めて大きくなり、大きな電力を消費していることがわかる。
【００５３】
図６は図５と同様の駆動に対して、図８で後述する最大出力リミット付きの位置のフィードバック制御をかけた場合について示している。
【００５４】
６０１は理想速度プロファイルであり、該理想速度プロファイル６０１に従って位置をプロットしたものが位置指令プロファイル６０３である。該位置指令プロファイル６０３に追従するよう、図８で後述する最大出力リミット付きの位置のフィードバック制御をかけた結果の現実位置プロファイルが６０４であり、該現実位置プロファイル６０４に対応した現実速度プロファイルが６０２である。このときのモータへの出力の大きさの変遷を示したものが６０５の出力プロファイルである。
【００５５】
最大出力リミットが設定されているため、図５における状況で大電力が消費されていた駆動開始から２５ｍｓｅｃが経過した時点において、出力プロファイル６０５は頭打ちになっている。出力が絞られているため現実速度プロファイル６０２も、現実速度プロファイル５０２と比べて低速であり、従って現実位置プロファイル６０４も現実位置プロファイル５０４と比べて遅れが大きくなっている。
【００５６】
しかしながら位置のフィードバック制御を行っているため、駆動開始から３５ｍｓｅｃが経過し負荷が減少してきた時点で、大きな出力を必要とせずに速度を出すことが出来るために、現実速度プロファイル６０２は現実速度プロファイル５０２をはるかに上回るようになり、現実位置プロファイル６０４は現実位置プロファイル５０４に対する遅れを徐々に挽回していく。最終的に停止位置に到達する時間は、図５における結果に対し、図６における結果は遜色ないレベルとなっている。
【００５７】
図６のような制御を、図４で説明した４２１や４２２において適用すると、４３１や４３２で示した搬送用モータ１０７との速度が合わずに、２軸で搬送中の印字媒体１１５は引っ張られて破損する可能性が出てくることがわかる。
【００５８】
一方、図６で示した制御結果の一例は、図５で示した制御結果の一例に対して、最大出力リミットを設定した結果加速終了時点だけに着目すると制御成績が劣っているが、最終的に停止位置に到達する時間は同じであり、停止した時点での制御成績としては遜色がない。この図６の制御を４２３で説明したＵＴ給紙用モータ２２１による２ページ目の印刷媒体の給紙処理として適用した場合には、加速終了時の制御成績の劣化は問題ではなく、むしろ最大出力リミットを設定したことのメリットのほうが注目されることになる。何故ならば４２３における状況で、図５のように際限なくモータ出力へのパワーを費やしてしまうと、キャリッジ１０２を動かすための駆動モータ１０５の駆動と、記録ヘッド１０１の吐出動作と重なることで非常に大きな容量を持った電源装置が必要になってしまうからである。
【００５９】
以上説明してきたように、図５のフィードバック制御と図６のフィードバック制御は、シーケンス上の適性があり、本実施例装置の目的は双方の制御を適性に合ったシーケンスに対して合理的に適用する手段を提供することにある。
【００６０】
図７は、一般的な位置のフィードバック制御を行う手段に関して説明したフローチャートであり、本実施例装置におけるＵＴ給紙用モータ２２１の駆動に用いる制御の基本となる手段について示したものである。
【００６１】
ステップ７０１〜ステップ７０３はソフトウェア的にはタスクの階層に属する処理であり、ステップ７０４〜ステップ７１５はタイマハンドラの階層に属する処理である。
【００６２】
ステップ７０１で駆動処理が開始されると、ステップ７０２で変数ｉｎｔＳｕｍの初期化を行う。ｉｎｔＳｕｍはフィードバック制御において積分計算により算出される積分補償量を意味する変数である。
【００６３】
ステップ７０３でフィードバック制御を行うためのタイマハンドラ（本実施例装置においては１ｍｓｅｃ）を起動すると、タスク階層での処理は終了となる。
【００６４】
以下、タイマ処理を示すステップ７０４により１ｍｓｅｃごとにステップ７０５以下の処理が起動されることになる。
【００６５】
ステップ７０５では目標停止位置に到達したか否かの判定を行い、到達していればステップ７０６に進んでタイマを停止させ、ステップ７０７でモータへの電流出力を切り、ステップ７１５に進んで駆動処理終了となる。
【００６６】
目標停止位置に到達していなければステップ７０８に進んで速度情報の取得を行う。具体的にはエンコーダから現在速度情報を得て変数ｓｐｄＮｏｗに代入する。
【００６７】
次にステップ７０９に進んで位置情報の取得を行う。具体的にはエンコーダから現在位置情報を得て変数ｐｏｓＮｏｗに代入する。
【００６８】
次にステップ７１０に進み、理想位置プロファイル生成手段により、処理時点における理想の位置情報ｐｏｓＣｍｄを取得する。理想の位置プロファイルの作成方法については、特許出願公開番号「特開２０００−１８８８９４」において３次曲線及び５次曲線を速度指令プロファイルとして用いる方法が言及されており、理想の位置プロファイルは該速度指令プロファイルの積分により容易に求めることが出来る故に公知の手段と言ってよく、ここでは詳細の説明は省略する。
【００６９】
以下、ステップ７１１からステップ７１３までの計算処理は、一般的にＰＩＤ制御と呼ばれるフィードバック制御を、位置制御に適用した公知の構成の一例について示している。
【００７０】
まずステップ７１１に進み、位置サーボを行うための位置の比例演算を行う。理想の位置情報ｐｏｓＣｍｄから現在の位置情報ｐｏｓＮｏｗの差をとって距離の遅れ量を算出し、これに位置の比例ゲイン係数であるｐｏｓＴｂｌを掛け合わせたものを、速度指令値ｓｐｄＣｍｄに代入している。
【００７１】
次にステップ７１２に進み、速度サーボにおける積分演算を行うための処理を行う。速度指令値ｓｐｄＣｍｄから現在の速度情報ｓｐｄＮｏｗの差をとって速度の遅れ量を算出し、これに速度の積分ゲイン係数であるｉｎｔＴｂｌを掛け合わせたものを、１ｍｓｅｃの周期タイマが前回割り込んだときに求めた積分補償量ｉｎｔＳｕｍに加算して、積分項の演算結果として新たなるｉｎｔＳｕｍを得る。
【００７２】
次にステップ７１３に進み、速度サーボにおける比例演算を行った上で電流出力値を決定するための処理を行う。速度指令値ｓｐｄＣｍｄから現在の速度情報ｓｐｄＮｏｗの差をとって速度の遅れ量を算出し、これに速度の積分ゲイン係数であるｉｎｔＴｂｌを掛け合わせる。このようにして得られた比例項の演算結果に、積分項の演算結果であるｉｎｔＳｕｍを加えたものが、電流出力値ｍｔｒ＿ｐｗｍである。
【００７３】
次にステップ７１４に進み、演算結果として求められたｍｔｒ＿ｐｗｍの大きさに対応した電流をモータに対して出力する。この後ステップ７０４に戻り、１ｍｓｅｃが経過するまでは別タスクの処理を行うことになる。
【００７４】
図８は、図７で述べた一般的な位置のフィードバック制御を行う手段に対し、本実施例装置を実現する上で必要になる、出力リミットつきの処理を可能ならしめるための演算を追加したものである。このような出力リミットつきのフィードバック制御も公知であるが、本実施例の内容を明らかにするために説明を行う。
【００７５】
ステップ８０１〜ステップ８０３はソフトウェア的にはタスクの階層に属する処理であり、ステップ８０４〜ステップ８１８はタイマハンドラの階層に属する処理である。
【００７６】
ステップ８０１で駆動処理が開始されると、ステップ８０２で変数ｉｎｔＳｕｍの初期化を行う。ｉｎｔＳｕｍはフィードバック制御において積分計算により算出される積分補償量を意味する変数である。
【００７７】
ステップ８０３でフィードバック制御を行うためのタイマハンドラ（本実施例装置においては１ｍｓｅｃ）を起動すると、タスク階層での処理は終了となる。
【００７８】
以下、タイマ処理を示すステップ８０４により１ｍｓｅｃごとにステップ８０５以下の処理が起動されることになる。
【００７９】
ステップ８０５では目標停止位置に到達したか否かの判定を行い、到達していればステップ８０６に進んでタイマを停止させ、ステップ８０７でモータへの電流出力を切り、ステップ８１９に進んで駆動処理終了となる。
【００８０】
目標停止位置に到達していなければステップ８０８に進んで速度情報の取得を行う。具体的にはエンコーダから現在速度情報を得て変数ｓｐｄＮｏｗに代入する。
【００８１】
次にステップ８０９に進んで位置情報の取得を行う。具体的にはエンコーダから現在位置情報を得て変数ｐｏｓＮｏｗに代入する。
【００８２】
次にステップ８１０に進み、理想位置プロファイル生成手段により、処理時点における理想の位置情報ｐｏｓＣｍｄを取得する。理想の位置プロファイルの作成方法については図７における説明でも述べたように公知の手段と言ってよく、ここでは詳細の説明は省略する。
【００８３】
以下、ステップ８１１からステップ８１３までの計算処理は、一般的にＰＩＤ制御と呼ばれるフィードバック制御を、位置制御に適用した公知の構成の一例について示している。
【００８４】
まずステップ８１１に進み、位置サーボを行うための位置の比例演算を行う。理想の位置情報ｐｏｓＣｍｄから現在の位置情報ｐｏｓＮｏｗの差をとって距離の遅れ量を算出し、これに位置の比例ゲイン係数であるｐｏｓＴｂｌを掛け合わせたものを、速度指令値ｓｐｄＣｍｄに代入している。
【００８５】
次にステップ８１２に進み、速度サーボにおける積分演算を行うための処理を行う。速度指令値ｓｐｄＣｍｄから現在の速度情報ｓｐｄＮｏｗの差をとって速度の遅れ量を算出し、これに速度の積分ゲイン係数であるｉｎｔＴｂｌを掛け合わせたものを、１ｍｓｅｃの周期タイマが前回割り込んだときに求めた積分補償量ｉｎｔＳｕｍに加算して、積分項の演算結果として新たなるｉｎｔＳｕｍを得る。
【００８６】
ステップ８１３では、ｉｎｔＳｕｍを一時的にバックアップ用の変数領域であるｉｎｔＯｌｄにコピーする。ｉｎｔＳｕｍに関しては後続の処理で上書きされてしまうが、後続の処理の結果いかんでは再度使用する可能性があるため、旧積分補償量としてｉｎｔＯｌｄにバックアップしておく。
【００８７】
次にステップ８１４に進み、速度サーボにおける比例演算を行った上で電流出力値を決定するための処理を行う。速度指令値ｓｐｄＣｍｄから現在の速度情報ｓｐｄＮｏｗの差をとって速度の遅れ量を算出し、これに速度の積分ゲイン係数であるｉｎｔＴｂｌを掛け合わせる。このようにして得られた比例項の演算結果に、積分項の演算結果であるｉｎｔＳｕｍを加えたものが、電流出力値ｍｔｒ＿ｐｗｍである。
【００８８】
ステップ８１５は、図７で述べた処理と本図８における処理の違いが最もよく現れた処理である。電流出力値ｍｔｒ＿ｐｗｍが、予め定められたｍｔｒＬｉｍｉｔを超えていなければそのままステップ８１８に進み、演算結果として求められたｍｔｒ＿ｐｗｍの大きさに対応した電流をモータに対して出力する。しかし、超えてしまっている場合には、電流出力値ｍｔｒ＿ｐｗｍとしてｍｔｒＬｉｍｉｔを設定する。
【００８９】
このままでは、一般にリセットワインドアップと呼ばれている問題が発生してしまう。リセットワインドアップとは、演算結果の出力が、制御対象の系において出力に対して課せられたリミットを超えたとき生じる問題である。
【００９０】
出力がリミットを超えている時には、積分補償量の増加に比例して出力も増加するというフィードバック制御の基本機能が失われており、この際に積分処理を継続してしまうと積分補償量が巻き上げ（ワインドアップ）られてしまう。この結果、偏差が減少し積分補償量が減算され始めても、巻き上げた分の積分補償量が減算処理によって相殺されるまでは、積分補償量の減少に比例して出力も減少するという、本来のフィードバック制御の機能が回復しない。
【００９１】
すなわち、巻き戻しの期間だけ本来のフィードバック制御の機能の回復が遅れ、制御結果のオーバーシュートが大きくなる等の弊害が出てしまう。
【００９２】
これを解消するためには出力がリミットに達した時点でそれを超える方向の積分演算を停止する方法が広く知られており、ステップ８１７は積分補償量ｉｎｔＳｕｍをバックアップ変数であるｉｎｔＯｌｄに戻すことで積分演算の停止を実現したものである。
【００９３】
この後処理はステップ８１８に進み、演算結果として求められたｍｔｒ＿ｐｗｍの大きさに対応した電流をモータに対して出力する。この後ステップ８０４に戻り、１ｍｓｅｃが経過するまでは別タスクの処理を行うことになる。
【００９４】
図９は、本実施例装置の特徴となるフローチャートである。
【００９５】
ステップ９０１でＵＴ給紙用モータの駆動命令を受信すると、ステップ９０２で、出力リミットを低く設定しても成立する駆動か否かを判定する。
【００９６】
例えば図４で述べた４２３は、出力リミットを低く設定しても成立する駆動である。出力リミットを低く設定した結果、図６における駆動のように駆動最中の位置の遅れ量が甚だしく大きくなるようなことがあっても、最終的に停止位置に到達する時間は同じであり、停止した時点での制御成績としては遜色がないからである。４２３は給紙動作である故にメカ機構上負荷変動の発生する可能性が大きく、大きな電力を消費する危険が大きいが記録ヘッドの吐出動作４１３と同時に行う可能性があり出力リミットを設定するメリットは大きい。
【００９７】
一方、４２１、４２２、４２４、４２５は出力リミットを低く設定すると成立しない駆動である。仮に出力リミットを低く設定して、図６における駆動のように駆動最中の位置の遅れ量が甚だしく大きくなるようなことがあると、４３１、４３２、４３５、４３６で示した搬送用モータ１０７との速度が合わずに、２軸で搬送中の印字媒体１１５は引っ張られて破損する可能性が出てくるからである。
【００９８】
そこでステップ９０２では、４２３のように出力リミットを低く設定しても成立する駆動であればステップ９０４に、４２１、４２２、４２４、４２５のように出力リミットを低く設定すると成立しない駆動であればステップ９０３に進むよう、判定処理を行う。
【００９９】
ステップ９０３では出力電流リミットｍｔｒＬｉｍｉｔは大きい値に設定し、ステップ９０５に進んで駆動処理を開始させる。
【０１００】
ステップ９０４では出力電流リミットｍｔｒＬｉｍｉｔは小さい値に設定し、ステップ９０５に進んで駆動処理を開始させる。
【０１０１】
ステップ９０５では、既に説明した図８におけるステップ８０１以降の処理が行われる。
【実施例２】
【０１０２】
本実施例装置は、実施例１で述べた装置における図９のフローチャートを変更したものであるため、図１〜図８までの構成は踏襲しており、説明を省略する。
【０１０３】
図１０は、本実施例装置の特徴となるフローチャートである。
【０１０４】
ステップ１００１でＵＴ給紙用モータの駆動命令を受信すると、ステップ１００２で、ヒート処理と同時に行われる駆動か否かを判定する。
【０１０５】
例えば図４で述べた４２３は、出力リミットを低く設定しても成立する駆動である。出力リミットを低く設定した結果、図６における駆動のように駆動最中の位置の遅れ量が甚だしく大きくなるようなことがあっても、最終的に停止位置に到達する時間は同じであり、停止した時点での制御成績としては遜色がないからである。４２３は給紙動作である故にメカ機構上負荷変動の発生する可能性が大きく、大きな電力を消費する危険が大きいが記録ヘッドの吐出動作４１３と同時に行う可能性があり出力リミットを設定するメリットは大きい。
【０１０６】
一方、４２１、４２２、４２４、４２５は出力リミットを低く設定すると成立しない駆動である。仮に出力リミットを低く設定して、図６における駆動のように駆動最中の位置の遅れ量が甚だしく大きくなるようなことがあると、４３１、４３２、４３５、４３６で示した搬送用モータ１０７との速度が合わずに、２軸で搬送中の印字媒体１１５は引っ張られて破損する可能性が出てくるからである。
【０１０７】
そこでステップ１００２では、４２３のようにヒート処理と同時に行われる駆動であればステップ１００４に、４２１、４２２、４２４、４２５のようにヒート処理と同時に行われることがない駆動であればステップ１００３に進むよう、判定処理を行う。
【０１０８】
ステップ１００３では出力電流リミットｍｔｒＬｉｍｉｔは大きい値に設定し、ステップ１００５に進んで駆動処理を開始させる。
【０１０９】
ステップ１００４では出力電流リミットｍｔｒＬｉｍｉｔは小さい値に設定し、ステップ１００５に進んで駆動処理を開始させる。
【０１１０】
ステップ１００５では、既に説明した図８におけるステップ８０１以降の処理が行われる。
【実施例３】
【０１１１】
本実施例装置は、実施例１で述べた装置における図９のフローチャートを変更したものであるため、図１〜図８までの構成は踏襲しており、説明を省略する。
【０１１２】
図１１は、本実施例装置の特徴となるフローチャートである。
【０１１３】
ステップ１１０１でＵＴ給紙用モータの駆動命令を受信すると、ステップ１１０２で、印字媒体を搬送用モータ１０７（＝ＬＦ）との２軸駆動で搬送するための駆動か否かを判定する。
【０１１４】
例えば図４で述べた４２３は、出力リミットを低く設定しても成立する駆動である。出力リミットを低く設定した結果、図６における駆動のように駆動最中の位置の遅れ量が甚だしく大きくなるようなことがあっても、最終的に停止位置に到達する時間は同じであり、停止した時点での制御成績としては遜色がないからである。４２３は給紙動作である故にメカ機構上負荷変動の発生する可能性が大きく、大きな電力を消費する危険が大きいが記録ヘッドの吐出動作４１３と同時に行う可能性があり出力リミットを設定するメリットは大きい。
【０１１５】
一方、４２１、４２２、４２４、４２５は出力リミットを低く設定すると成立しない駆動である。仮に出力リミットを低く設定して、図６における駆動のように駆動最中の位置の遅れ量が甚だしく大きくなるようなことがあると、４３１、４３２、４３５、４３６で示した搬送用モータ１０７との速度が合わずに、２軸で搬送中の印字媒体１１５は引っ張られて破損する可能性が出てくるからである。
【０１１６】
そこでステップ１１０２では、４２３のように印字媒体を搬送用モータ１０７（＝ＬＦ）との２軸駆動で搬送するための駆動でなければステップ１１０４に、４２１、４２２、４２４、４２５のように印字媒体を搬送用モータ１０７（＝ＬＦ）との２軸駆動で搬送するための駆動であればステップ１１０３に進むよう、判定処理を行う。
【０１１７】
ステップ１１０３では出力電流リミットｍｔｒＬｉｍｉｔは大きい値に設定し、ステップ１１０５に進んで駆動処理を開始させる。
【０１１８】
ステップ１１０４では出力電流リミットｍｔｒＬｉｍｉｔは小さい値に設定し、ステップ１１０５に進んで駆動処理を開始させる。
【０１１９】
ステップ１１０５では、既に説明した図８におけるステップ８０１以降の処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明を適用したシリアル式インクジェットプリンタの外装の斜視図であり、給紙トレイ及び排紙トレイを開いた状態を示す。
【図２】印刷装置の搬送パスの説明をするために横から見た断面図である。
【図３】印刷装置のＵターンパス経由で印刷媒体が搬送される場合の状態の一例について示したものである。
【図４】印刷媒体２ページをＵターンパス経由で順番に給紙し、印刷し、排紙する処理の流れについて示した図である。
【図５】最大出力リミットを設定しないフィードバック制御により制御を行った場合の動作プロファイルを示した図である。
【図６】最大出力リミットを設定してのフィードバック制御により制御を行った場合の動作プロファイルを示した図である。
【図７】一般的な位置のフィードバック制御を行う手段に関して説明したフローチャートである。
【図８】出力リミットつきの処理を可能ならしめるための演算を追加したフィードバック制御を行う手段に関して説明したフローチャートである。
【図９】実施例１における装置の特徴となるフローチャートである。
【図１０】実施例２における装置の特徴となるフローチャートである。
【図１１】実施例３における装置の特徴となるフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２１】
１０１    記録ヘッド
１０２    キャリッジ
１０３    ガイドシャフト
１０４    ベルト
１０５    駆動モータ
１０６    給紙ベース
１０７    搬送用モータ
１０８    モータギア
１０９    搬送ローラギア
１１０    搬送ローラ
１１１    ピンチローラ
１１２    プラテン
１１３    排紙ローラ
１１４    シャーシ
１１５    印字媒体
１１６    ロータリーエンコーダフィルム
１１７    エンコーダセンサ
２０１    給紙ベース上の印刷媒体
２０２    現在の印刷対象である印刷媒体
２０３    印刷済みの印刷媒体
２０４    給紙ローラ
２０５    排紙側のピンチローラ
２１１    前面給紙トレイ上の未印刷の印刷媒体
２２１    ＵＴ給紙用モータ
２２２    ベルト
２２３    Ｕターンパス搬送ローラに結合されているプーリー
３０１    プラテン上の印刷中の印刷媒体
３０２    Ｕターンパス搬送ローラによって給紙されんとしている印刷媒体
４０１    駆動モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４０２    駆動モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４０３    駆動モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４０４    駆動モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４０５    駆動モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４０６    駆動モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４１１    記録ヘッドの吐出動作が行われていることを示している。
４１２    記録ヘッドの吐出動作が行われていることを示している。
４１３    記録ヘッドの吐出動作が行われていることを示している。
４１４    記録ヘッドの吐出動作が行われていることを示している。
４１５    記録ヘッドの吐出動作が行われていることを示している。
４１６    記録ヘッドの吐出動作が行われていることを示している。
４２１    ＵＴ給紙用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４２２    ＵＴ給紙用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４２３    ＵＴ給紙用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４２４    ＵＴ給紙用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４２５    ＵＴ給紙用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４３１    搬送用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４３２    搬送用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４３３    搬送用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４３４    搬送用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４３５    搬送用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４３６    搬送用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
４３７    搬送用モータの駆動速度を示しており、縦軸は速度を示す。
５０１    理想速度プロファイル
５０２    現実速度プロファイル
５０３    位置指令プロファイル
５０４    現実位置プロファイル
５０５    モータへの出力の大きさの変遷を示した出力プロファイルである。
６０１    理想速度プロファイル
６０２    現実速度プロファイル
６０３    位置指令プロファイル
６０４    現実位置プロファイル
６０５    モータへの出力の大きさの変遷を示した出力プロファイルである。
【図１】
2007076103.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2007076103.tif 000006
【図５】
2007076103.tif 000007
【図６】
2007076103.tif 000008
【図７】
2007076103.tif 000009
【図８】
2007076103.tif 000010
【図９】
2007076103.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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