(57)【要約】【課題】  ＤＣモータへ供給可能な最大電流値が変動し得る電子機器において、制御デューティの値と実際のＤＣモータの回転速度との間に不整合が生じて制御精度が低下することを防止しつつ、回転速度及び最大電流値の変動に応じてＤＣモータのトルク性能を最大限発揮させることが可能なモータ制御装置を提供する。【解決手段】  回転制御時におけるＣＲモータ６３へ供給可能な最大電流値及びＣＲモータ６３の回転速度に応じてＣＲモータ６３の制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを以下の式（１）から算出して可変設定して、制御デューティがこの最大制限値ＰＷＭmaxを超えないようにＣＲモータ６３を制御する。      ＰＷＭmax＝｛（Ａmax・Ｒ＋Ｋｅ・ｖ）／Ｖｃ｝×１００［％］【選択図】図４
2007221940.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、外部電源又は内蔵電池を直流電源として前記ＤＣモータが動作する構成を有する電子機器の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、
回転制御時における前記ＤＣモータへ供給可能な最大電流及び前記ＤＣモータの回転速度に応じて前記ＤＣモータの制御デューティの最大制限値を可変設定して、制御デューティが前記最大制限値を超えないように制御する、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、制御対象となるＤＣモータへ供給可能な最大電流値をＡmax、制御対象となるＤＣモータの回転角速度をｖ、制御対象となるＤＣモータの抵抗値をＲ、制御対象となるＤＣモータの逆起電圧定数をＫｅ、前記電子機器の電源電圧をＶｃとし、制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを以下の式から算出して設定する、ことを特徴としたモータ制御装置。
ＰＷＭmax＝｛（Ａmax・Ｒ＋Ｋｅ・ｖ）／Ｖｃ｝×１００［％］
【請求項３】
請求項１又は２において、前記電子機器における前記ＤＣモータ制御時の前記ＤＣモータ以外の電力消費量に応じて前記ＤＣモータの制御デューティの最大制限値を可変設定する、ことを特徴としたモータ制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、前記電子機器における前記ＤＣモータ制御時の前記電池電源の電力供給能力に応じて前記ＤＣモータの制御デューティの最大制限値を可変設定する、ことを特徴としたモータ制御装置。
【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、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一般的なＤＣモータ制御の一例として、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が公知である。ＰＷＭ制御とは、スイッチングによる公知の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】
例えば、上記電子機器の一例としてのインクジェットプリンタ等の記録装置においては、記録紙等にドットを形成する記録ヘッドを搭載したキャリッジを往復動作させる際の駆動力源としてＤＣモータが用いられているのが一般的である。このような記録装置において、所定方向へ往復動可能に支持されたキャリッジは、無端ベルト等の駆動力伝達手段を介してＤＣモータの回転駆動力がキャリッジへ伝達されて所定方向へ往復動される。この場合、当該ＤＣモータを制御するモータ制御装置は、所定の移動速度（目標速度）でキャリッジを所定の移動位置（目標位置）へ移動させる際には、キャリッジの実際の移動速度、移動方向、移動位置等を公知のリニアエンコーダ等で検出し、それらに基づくＰＩＤ計算結果からＰＷＭ制御の制御デューティ（パルス周期におけるＯＮ時間の割合）が設定されて当該ＤＣモータが制御される。ＰＩＤとは、比例動作、積分動作及び微分動作による公知の制御方式である。
【０００４】
ここで、キャリッジに過大な負荷が生じている等の理由で、モータ制御回路にて演算される制御デューティの値が必要以上に上昇すると、制御デューティの値と実際のキャリッジの移動速度との間に不整合が生じて制御精度の低下等が生ずる。このようなことを防止するため、従来は、制御デューティの最大制限値（有効限界値ΣＱmax）を予め固定値（例えば、１００％デューティ等）で設定し、ＰＩＤ制御の計算結果が最大制限値を超えるときには、積分要素における積分結果を調整することによって、その計算結果（加算結果）が最大制限値を超えて増大することを防止することで上記不整合の発生を防止して適切な制御を実現していた（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１９８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、最大制限値（有効限界値ΣＱmax）を予め固定値とした場合には、制御デューティに応じてＤＣモータへの電流を十分供給可能な状態であれば問題ないが、何らかの要因でＤＣモータへの供給電流が不足すると、制御デューティの値が上記最大制限値に達する前に、電力不足により制御デューティの上昇にキャリッジの移動速度（ＤＣモータの回転速度）が追従しなくなってしまい、制御デューティの値と実際のキャリッジの移動速度との間に不整合が生じて制御精度の低下が生ずる虞がある。特に、外部電源又は内蔵電池電源の電力でインクジェットプリンタを動作させる場合には、その電池の残量によって供給可能な最大電流値が異なってくるという問題が生ずる。
【０００７】
そのため、上記不整合が生ずることを防止するには、電池残量が最も少ない状態である場合に合わせて上記最大制限値を低い制御デューティに設定せざるを得ない。それによって、電池残量が十分ある場合、或いはＡＣアダプタ等から電力が供給されている場合には、ＤＣモータの性能を十分に発揮させることができなかった。
【０００８】
また、電源装置やバッテリ等の供給可能な最大電流値に基づいてＰＷＭ出力の最大制限値を固定値として設定するには、ＤＣモータの回転速度に応じて増減する逆起電力の影響を排除するために、ＤＣモータの回転速度０の条件で設定する必要がある。すると、高速回転制御時には、その逆起電力の影響により電圧が低下して、実際に最大電流値に達する前に電流が制限されることとなってしまい、ＤＣモータの本来のトルク性能を発揮できない虞が生ずる。
【０００９】
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、ＤＣモータへ供給可能な最大電流値が変動し得る電子機器において、制御デューティの値と実際のＤＣモータの回転速度との間に不整合が生じて制御精度が低下することを防止しつつ、回転速度及び最大電流値の変動に応じてＤＣモータのトルク性能を最大限発揮させることが可能なモータ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、外部電源又は内蔵電池を直流電源として前記ＤＣモータが動作する構成を有する電子機器の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、回転制御時における前記ＤＣモータへ供給可能な最大電流及び前記ＤＣモータの回転速度に応じて前記ＤＣモータの制御デューティの最大制限値を可変設定して、制御デューティが前記最大制限値を超えないように制御する、ことを特徴としたモータ制御装置である。
【００１１】
このように、従来固定値として設定されていた制御デューティの最大制限値を可変設定可能な構成とし、その最大制限値をＤＣモータの回転速度及びＤＣモータへ供給可能な電流値に応じて設定する。そして、制御デューティが最大制限値を超えないように制御する。制御デューティの最大制限値をＤＣモータの回転速度に応じて設定することによって、逆起電力の影響による電圧低下を反映させた最大制限値をＤＣモータの回転速度に応じて設定することができるので、ＤＣモータのトルク性能を回転速度に応じて最大限発揮させることができる。また、制御デューティの最大制限値をＤＣモータへ供給可能な電流値に応じて設定することによって、外部電源又は内蔵電池の電力供給能力等により変動するＤＣモータへ供給可能な最大電流値に応じて、適切な制御デューティの最大制限値を設定することができる。
【００１２】
これにより、本発明の第１の態様に記載のモータ制御装置によれば、ＤＣモータのトルク性能を回転速度に応じて最大限発揮させることができるとともに、電池電源の電池残量等により変動するＤＣモータへ供給可能な最大電流値に応じて適切な制御デューティの最大制限値を設定することができ、その最大制限値を超えないように制御する。それによって、外部電源又は内蔵電池の電力で動作可能な構成を有する電子機器、すなわちＤＣモータへ供給可能な最大電流値が変動し得る電子機器において、制御デューティの値と実際のＤＣモータの回転速度との間に不整合が生じて制御精度が低下することを防止しつつ、回転速度及び最大電流値の変動に応じてＤＣモータの性能を最大限発揮させることができるという作用効果が得られる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、前述した第１の態様において、制御対象となるＤＣモータへ供給可能な最大電流値をＡmax、制御対象となるＤＣモータの回転角速度をｖ、制御対象となるＤＣモータの抵抗値をＲ、制御対象となるＤＣモータの逆起電圧定数をＫｅ、前記電子機器の電源電圧をＶｃとし、制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを以下の式から算出して設定する、ことを特徴としたモータ制御装置である。
【００１４】
ＰＷＭmax＝｛（Ａmax・Ｒ＋Ｋｅ・ｖ）／Ｖｃ｝×１００［％］      …（１）
このように、最大制限値ＰＷＭmaxを制御対象となるＤＣモータへ供給可能な最大電流値Ａmaxの変動に応じて算出するので、外部電源又は内蔵電池電源の電力で動作可能な構成を有する電子機器、すなわち、ＤＣモータへ供給可能な最大電流値が変動し得る電子機器において、制御デューティの値と実際のＤＣモータの回転速度との間に不整合が生じて制御精度が低下することを防止しつつ、回転速度及び最大電流値の変動に応じてＤＣモータの性能を最大限発揮させることができる。
【００１５】
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、前記電子機器における前記ＤＣモータ制御時の前記ＤＣモータ以外の電力消費量に応じて前記ＤＣモータの制御デューティの最大制限値を可変設定する、ことを特徴としたモータ制御装置である。  
当該電子機器の電源から制御対象となるＤＣモータへ供給可能な最大電流値は、制御対象となるＤＣモータの制御時に当該ＤＣモータ以外の駆動力源等の動作により電力が消費されていると、その電力消費量に応じて変動することとなる。そこで、制御対象となるＤＣモータの制御時におけるＤＣモータ以外の電力消費量に応じてＤＣモータの制御デューティの最大制限値を可変設定することによって、当該ＤＣモータへ供給可能な最大電流値の変動に応じた適切な制御デューティの最大制限値を設定することができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、前述した第１の態様〜第３の態様のいずれかにおいて、前記電子機器における前記ＤＣモータ制御時の前記電池電源の電力供給能力に応じて前記ＤＣモータの制御デューティの最大制限値を可変設定する、ことを特徴としたモータ制御装置である。  
電池から制御対象となるＤＣモータへ供給可能な最大電流値は、制御対象となるＤＣモータの制御時における電池の電力供給能力に応じて変動する。そこで、制御対象となるＤＣモータの制御時における電池の電力供給能力に応じてＤＣモータの制御デューティの最大制限値を可変設定することによって、当該ＤＣモータへ供給可能な最大電流値の変動に応じた適切な制御デューティの最大制限値を設定することができる。
【００１７】
本発明の第５の態様は、前述した第１の態様〜第４の態様のいずれかに記載のモータ制御装置を備えた電子機器である。
【００１８】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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」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、モータドライバ１０６及びヘッドドライバ１０７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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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時格納領域として用いられる。
【００３０】
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モータドライバ１０６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１０７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。
【００３１】
つづいて、本発明に係る「モータ制御装置」としての記録制御部１００について説明する。  
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。  
ＣＲモータ６３の「被駆動装置」としての前記「主走査駆動手段」を構成するキャリッジ駆動手段６０は、キャリッジ６１が軸受け部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は、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。
【００３２】
ＣＲモータ６３は、モータドライバ１０６を介してバッテリパック２０の出力電圧又は外部の定電圧直流電源（図示せず）の出力電圧が印可される。モータドライバ１０６は、バッテリパック２０等の出力電圧から生成される定電圧で一定周期のパルスをＣＲモータ６３に印可し、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への供給電力を調節する。ＰＷＭ制御によるＣＲモータ６３の回転制御を実行する「モータ制御装置」としての記録制御部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、モータドライバ１０６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。
【００３３】
バッテリ監視回路１０９は、バッテリパック２０の充電状態等に基づく電力供給能力を監視するとともに、バッテリパック２０又は外部の定電圧直流電源のいずれから電力が供給されているかを監視し、ＡＳＩＣ１０３を介してそれらの情報をＭＰＵ１０４へ出力する。ＭＰＵ１０４は、バッテリ監視回路１０９から入力した情報に基づいてＣＲモータ６３へ供給可能な「最大電流値」を決定し、リニアスケールセンサ３２２の出力信号からＣＲモータ６３の回転速度を算出する。そして、ＭＰＵ１０４は、回転制御時におけるＣＲモータ６３へ供給可能な「最大電流値」及びＣＲモータ６３の「回転速度」に応じてＣＲモータ６３の制御デューティの「最大制限値」を可変設定して、制御デューティがこの「最大制限値」を超えないようにＣＲモータ６３を制御する。
【００３４】
この「最大制限値」の可変設定及び「最大電流値」によるＣＲモータ６３の電流制限について、以下説明する。  
ＭＰＵ１０４は、制御対象となるＣＲモータ６３へ供給可能な「最大電流値」をＡmax、ＣＲモータ６３の「回転速度」をｖ、ＣＲモータ６３の抵抗値をＲ、ＣＲモータ６３の逆起電圧定数をＫｅ、電源電圧をＶｃとし、制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを以下の式（１）から算出して設定する。  
ＰＷＭmax＝｛（Ａmax・Ｒ＋Ｋｅ・ｖ）／Ｖｃ｝×１００［％］      …（１）
最大制限値ＰＷＭmaxは、制御対象となるＣＲモータ６３へ供給可能な最大電流値Ａmaxが増加すれば、その増加に比例して大きなデューティ値に設定され、ＣＲモータ６３へ供給可能な最大電流値Ａmaxが減少すれば、その減少に比例して小さなデューティ値に設定されることになる。また、ＣＲモータ６３の回転速度ｖに逆起電圧乗数Ｋｅを乗算した値が加算されて最大制限値ＰＷＭmaxが算出されるので、逆起電力の影響による電圧低下を反映させた最大制限値ＰＷＭmaxを設定することができる。
【００３５】
また、ＭＰＵ１０４は、ＡＳＩＣ１０３を介してモータドライバ１０６に対して最大電流値Ａmaxを電流制限値Ｉmaxとして設定するので、モータドライバ１０６からＣＲモータ６３へ流れる最大電流が物理的に制限される。モータドライバ１０６は、３つのモータ制御出力回路（出力１〜３）を有しており、Ｖｒｅｆ１〜３端子及びｓｅｎｓｅ１〜３端子がそれぞれ同じ番号の出力回路に対応している。モータドライバ１０６は、Ｖｒｅｆ１端子の電圧及びｓｅｎｓｅ１端子とＧＮＤ間に接続された抵抗Ｒ１の抵抗値から出力回路１の電流制限値Ｉmax１が設定される構成を有しており、出力回路２及び３についても同様である。具体的には、出力回路ｎ（ｎ＝１、２、３）の回路のそれぞれの電流制限値Ｉmax＿ｎは、以下の式（２）により定まる。  
Ｉmax＿ｎ＝Ｖｒｅｆ＿ｎ／５Ｒｎ      …（２）
例えば、Ｒ１が０．２４［Ω］で、Ｖｒｅｆ１端子電圧を１．４４［Ｖ］とすると、ＣＲモータ６３の電流制限値Ｉmax１は、１．２［Ａ］に設定される。  
Ｉmax１＝１．４４［Ｖ］／（５×０．２４）［Ω］＝１．２［Ａ］
したがって、モータドライバ１０６の回路１に接続されているＣＲモータ６３は、最大電流値Ａmax（例えば、１．２［Ａ］）に対応する電圧値（例えば、１．４４［Ｖ］）をＡＳＩＣ１０３からＤＡコンバータ１０８へ出力すると、その電圧値がＤＡコンバータ１０８でデジタル信号からアナログ信号へ変換されてモータドライバ１０６のＶｒｅｆ１端子へ出力され、回路１に接続されたＣＲモータ６３の電流制限値Ｉmax１として、最大電流値Ａmax（例えば、１．２［Ａ］）が設定されることになる。
【００３６】
尚、当該実施例においては、回路３にモータが接続されていないが、例えばＡＳＦ駆動専用のモータを備えたインクジェット式記録装置５０においては、そのモータを回路３に接続して駆動させることができる。
【００３７】
このように、従来固定値として設定されていた制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを可変設定可能な構成とし、ＣＲモータ６３の回転速度ｖ及びＣＲモータ６３へ供給可能な最大電流値Ａmaxに応じて最大制限値ＰＷＭmaxを設定してＣＲモータ６３のフィードバック制御を実行する。それによって、ＣＲモータ６３の回転速度ｖに逆起電圧乗数Ｋｅを乗算した値が加算されて最大制限値ＰＷＭmaxが算出されるので、ＣＲモータ６３のトルク性能を回転速度ｖに応じて最大限発揮させることができる。
【００３８】
また、バッテリパック２０からＣＲモータ６３へ供給可能な最大電流値Ａmaxは、ＣＲモータ６３の制御時におけるバッテリパック２０の電力供給能力の変動に応じて変動する。そこで、ＣＲモータ６３の制御時におけるバッテリパック２０の電力供給能力の変動に応じてＣＲモータ６３の制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを可変設定することによって、ＣＲモータ６３へ供給可能な最大電流値Ａmaxの変動に応じた適切な制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを設定することができる。
【００３９】
このようにして、本発明に係る「モータ制御装置」としての記録制御部１００によれば、制御デューティの値と実際のＣＲモータ６３の回転速度ｖとの間に不整合が生じて制御精度が低下することを防止しつつ、回転速度ｖ及び最大電流値Ａmaxの変動に応じてＣＲモータ６３の性能を最大限発揮させることができる。
【００４０】
尚、最大電流値Ａmaxは、バッテリパック２０の特性等から求めた理論値又は実験等により求めた実験値を予めデータテーブルとして記憶し、バッテリパック２０の出力電圧等に基づいてデータテーブルを参照して設定するようにしても良いし、バッテリパック２０等の出力電圧を検出し、検出したバッテリパック２０の出力電圧とモータの抵抗値Ｒとから供給可能な最大電流値を算出する（推定する）ようにしても良い。
【００４１】
また、ＣＲモータ６３の最大電流値を物理的に制限することができるので、例えば、バッテリパック２０等の電池電源でインクジェット式記録装置５０を動作させる場合には、ＡＣアダプタ等の外部電源でインクジェット式記録装置５０を動作させる場合よりも電流制限値Ｉmax１を低めに設定すれば、記録実行速度は低下するもののバッテリパック２０の電力を節約しながら長時間使用することができる。  
さらに、インクジェット式記録装置５０におけるＣＲモータ６３の制御時に、ＰＦモータ５８や記録ヘッド６２の駆動による電力消費が同時に発生する場合には、それらの電力消費量に応じて最大電流値Ａmaxが減少することになる。そこで、本発明に係る「モータ制御装置」としての記録制御部１００は、ＣＲモータ６３の制御時にＰＦモータ５８や記録ヘッド６２の駆動による電力消費が同時に発生するか否かに応じて最大電流値Ａmaxを増減させて、ＣＲモータ６３の制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを可変設定する。それによって、ＣＲモータ６３へ供給可能な最大電流値Ａmaxの変動に応じた適切な制御デューティの最大制限値ＰＷＭmaxを設定することができる。
【００４２】
例えば、キャリッジ６１の加速領域及び減速領域において記録ヘッド６２が駆動されない間は、ＣＲモータ６３の駆動に電力を多く供給できるので、最大電流値Ａmaxを高く設定し、記録ヘッド６２が駆動される記録実行領域ではヘッドドライバ１０７の消費電力の分だけ、最大電流値Ａmaxを低く設定すれば良い。或いは、キャリッジ６１の減速領域において記録ヘッド６２の駆動停止直後にＰＦモータ５８の駆動を開始して記録紙Ｐの搬送を開始しても良く、その間は、ＰＦモータ５８とＣＲモータ６３が同時に駆動されるので、その分だけ最大電流値Ａmaxを低く設定すれば良い。
【００４３】
また、ＭＰＵ１０４は、ＰＦモータ５８についても上述したＣＲモータ６３と同様に制御デューティの「最大制限値」を可変設定して制御することができる。  
ＭＰＵ１０４は、バッテリ監視回路１０９から入力した情報に基づいてＰＦモータ５８へ供給可能な「最大電流値」も決定する。ロータリスケールセンサ３１２（図２）の出力信号からＰＦモータ５８の回転速度を算出する。そして、ＭＰＵ１０４は、回転制御時におけるＰＦモータ５８へ供給可能な「最大電流値」及びＰＦモータ５８の「回転速度」に応じて、ＰＦモータ５８の制御デューティの「最大制限値」を可変設定して、制御デューティがこの「最大制限値」を超えないようにＰＦモータ５８を制御する。
【００４４】
尚、本発明は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】インクジェット式記録装置の要部ブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
２０  バッテリパック、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、５８  ＰＦモータ、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  モータドライバ、１０７  ヘッドドライバ、１０８  バッテリ監視回路、Ｐ  記録紙、Ｘ  主走査方向、Ｙ  副走査方向
【図１】
2007221940.tif 000003
【図２】
2007221940.tif 000004
【図３】
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【図４】
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