(57)【要約】【課題】  理想状態のときに最適だった指令値１０５に動力伝達ロスの影響を補正し、制御系の安定を損ねることなく、スループットの低下を抑制する。【解決手段】  予めモータを予備駆動させ、その予備駆動中に搬送機構の動力伝達ロスを検出し、記録装置における搬送機構の動力伝達ロスに応じた制御情報を生成する。  概制御情報を用いることで、搬送機構の動力伝達ロスの影響を補正しモータを制御する技術を提供する。【選択図】  図１０
2009142011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロファイル情報に基づき第１制御情報を生成してモータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータの駆動力を伝達する機構部の動力伝達ロスを補正するために、当該モータを制御するための第２制御情報を演算する演算手段と、
前記演算手段により求められた第２制御情報に基づいて、前記モータを制御するための制御パラメータを設定する設定手段と、
位置検出手段による位置検出情報に基づき、所定の目的位置に前記モータの制御位置が到達した場合、前記設定された制御パラメータに基づいて第３制御情報を生成して前記モータを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記第３制御情報は、前記第１制御情報に前記第２制御情報を乗算した駆動力を前記モータに発生させることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記機構部の動力伝達ロスを補正するための前記第２制御情報を求めるために、所定の予備制御プロファイル情報に基づいて前記モータを予備駆動させるための第４制御情報を生成することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
プロファイル情報に基づき第１制御情報を生成してモータを制御するモータ制御装置において実行するモータ制御方法であって、
前記モータの駆動力を伝達する機構部の動力伝達ロスを補正するために、当該モータを制御するための第２制御情報を演算する演算工程と、
前記演算工程の処理により求められた第２制御情報に基づいて、前記モータを制御するための制御パラメータをコントローラに設定する設定工程と、
位置検出手段による位置検出情報に基づき、所定の目的位置に前記モータの制御位置が到達した場合、前記設定された制御パラメータに基づいて第３制御情報を生成して前記モータを制御する制御工程と、
を備えることを特徴とするモータ制御方法。
【請求項５】
外部機器から送信された情報に基づいて、記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体上で走査させて記録を行う記録装置であって、
前記外部機器から送信された情報を前記記録ヘッドの構成に合わせた印刷データに変換する印刷データ生成手段と、
前記記録ヘッドの走査及び前記記録媒体の搬送を制御するためのモータ制御装置と、を備え、
当該モータ制御装置が、プロファイル情報に基づき第１制御情報を生成してモータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータの駆動力を伝達する機構部の動力伝達ロスを補正するために、当該モータを制御するための第２制御情報を演算する演算手段と、
前記演算手段により求められた第２制御情報に基づいて、前記モータを制御するための制御パラメータを設定する設定手段と、
位置検出手段による位置検出情報に基づき、所定の目的位置に前記モータの制御位置が到達した場合、前記設定された制御パラメータに基づいて第３制御情報を生成して前記モータを制御する制御手段と
を備えるモータ制御装置であることを特徴とする記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドは、インクを吐出して記録を行うインクジェット記録ヘッドであることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐出する記録ヘッドであって、インクに与える熱エネルギーを発生するための熱エネルギー変換体を備えていることを特徴とする請求項５に記載の記録装置。
【請求項８】
請求項４に記載のモータ制御方法をコンピュータによって実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムをコンピュータによって読み出し可能な形で格納することを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置及びモータ制御装置及びモータ制御方法に関し、特に、モータを動力源として使用して機構を駆動する際の制御に関する。
【０００２】
現在、プリンタ、ファクシミリ、複写装置に装着して画像情報に基づいて紙やプラスチック薄板（ＯＨＰ等）の記録媒体に画像（文字や記号を含む）の記録を行う手段としてインクジェット方式の記録装置（以下、記録装置）は広く利用されている。
【０００３】
また近年、記録装置において画像品質の向上や駆動音の低下と共に、高速なスループットが望まれている。
【０００４】
そのため記録装置は稼動音の低下のために、搬送機構の駆動手段としてＤＣモータとロータリーエンコーダセンサ１０３（エンコーダセンサ１０３）を採用することが増えている。
【０００５】
前記ＤＣモータを搬送モータ１０７と呼ぶ。
【０００６】
また高精度かつ高速なモータ制御を実現するために搬送動作の制御は、クローズドループ制御による位置サーボ及び速度サーボを用いている。
【０００７】
図１に、クローズドループ制御の例を示す。
【０００８】
制御対象１０１の位置情報及び速度情報１０２をエンコーダセンサ１０３から検出する。
【０００９】
制御器１０４は、指令値１０５と、位置情報及び速度情報１０２に対して補償演算を行い、操作量１０６を出力する。
【００１０】
操作量１０６により搬送モータ１０７は回転し、制御対象１０１が駆動するというＰＩＤ制御に代表されるフィードバック制御系が一般的である。
【００１１】
制御対象１０１が指令値１０５に対して十分に追従する範囲の中で、制御対象１０１が意図する動作を行うように、指令値１０５を変化させていく。
【００１２】
上述のＤＣモータを駆動源とした記録装置としては、例えば特許文献１に示されるようなものがある。
【特許文献１】特開２００５−１６９９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、経年変化によって記録装置の動力伝達部に劣化が生じた場合、経年変化前（理想状態）と比較して動力伝達ロスが増加するために、制御対象１０１の応答が鈍くなり、フィードバックに遅れが生じてしまうという問題がある。
【００１４】
上記問題は、経年変化によって動力伝達部に劣化が生じた記録装置の制御系において、指令値１０５に制御対象が追従できなくなることが原因であり、結果としてスループットの低下につながる。 
以上の問題点は、記録装置が理想状態（劣化前の状態）にあった場合に、最適なチューニングだった指令値１０５（後述するプロファイル）が、劣化後の状態に対しては、すでに最適な値ではなくなっていることにある。
【００１５】
しかし指令値１０５を変更することは、制御系の安定をさらに損ねるという可能性を持つ。
【００１６】
理想状態のときに最適だった指令値１０５に動力伝達ロスの影響を補正し、制御系の安定を損ねることなく、スループットの低下を抑制することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するために、本発明は、予めモータを予備駆動させ、その予備駆動中に搬送機構の動力伝達ロスを検出し、記録装置における搬送機構の動力伝達ロスに応じた制御情報を生成する。
【００１８】
概制御情報を用いることで、搬送機構の動力伝達ロスの影響を補正し、モータを制御する技術を提供する。
【００１９】
この目的を達成するべく、本発明にかかるモータ制御装置等は主として以下の構成を有することを特徴とする。
【００２０】
すなわち、プロファイル情報に基づき第１制御情報を生成してモータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータの駆動力を伝達する機構部の動力伝達ロスを補正するために、当該モータを制御するための第２制御情報を演算する演算手段と、
前記演算手段により求められた第２制御情報に基づいて、前記モータを制御するための制御パラメータを設定する設定手段と、
位置検出手段による位置検出情報に基づき、所定の目的位置に前記モータの制御位置が到達した場合、前記設定された制御パラメータに基づいて第３制御情報を生成して前記モータを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００２１】
あるいは、外部機器から送信された情報に基づいて、記録ヘッドを搭載したキャリッジを記録媒体上で走査させて記録を行う記録装置であって、
前記外部機器から送信された情報を前記記録ヘッドの構成に合わせた印刷データに変換する印刷データ生成手段と、
前記記録ヘッドの走査及び前記記録媒体の搬送を制御するためのモータ制御装置と、を備え、
当該モータ制御装置が、プロファイル情報に基づき第１制御情報を生成してモータを制御するモータ制御装置であって、
前記モータの駆動力を伝達する機構部の動力伝達ロスを補正するために、当該モータを制御するための第２制御情報を演算する演算手段と、
前記演算手段により求められた第２制御情報に基づいて、前記モータを制御するための制御パラメータを設定する設定手段と、
位置検出手段による位置検出情報に基づき、所定の目的位置に前記モータの制御位置が到達した場合、前記設定された制御パラメータに基づいて第３制御情報を生成して前記モータを制御する制御手段と、
を備えるモータ制御装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、予めモータを予備駆動させ、その予備駆動情報を検出し、予備駆動情報に応じた指令値１０５を取得することにより、指令値１０５への搬送機構の動力伝達ロスの影響を補正し、モータを制御することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２５】
なお、以下に説明する実施形態では、着脱可能なインクタンクを備えた記録ヘッド２０２を搭載したシリアル式インクジェットプリンタを例に挙げて説明する。
【００２６】
本明細書において、「記録」（「プリント」）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成することを表す。
【００２７】
または媒体の加工を行う場合も表すものとする。
【００２８】
また、「記録媒体」とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。
【００２９】
さらに、「インク」（「液体」）とは、上記「記録（プリント）」の定義と同様広く解釈されるべきもので、記録用紙２０１上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成することを表す。
【００３０】
または記録用紙２０１の加工、或いはインクの処理（例えば記録用紙２０１に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００３１】
＜装置本体の概略説明＞
本実施形態は脱着可能なインクタンク付き記録ヘッド２０２を搭載したシリアル式インクジェットプリンタ（記録装置）を例とし、記録用紙２０１を搬送する搬送モータ１０７の制御に関して本発明にかかるモータ制御技術を適用したものである。
【００３２】
図２はシリアル式インクジェットプリンタ（記録装置）の全体図である。
【００３３】
同図において、２０２はインクタンクを有する記録ヘッド、２０３は記録ヘッド２０２を搭載するキャリッジである。
【００３４】
キャリッジ２０３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２０４が挿入され、ガイドシャフト２０４の両端はシャーシ２０５に固定されている。
【００３５】
このキャリッジ２０３に係合したキャリッジ駆動伝達部を構成するベルト２０６を介して、キャリッジ駆動部の駆動源となる駆動モータ２０７の駆動力が伝達され、キャリッジ２０３が主走査方向に移動可能である。
【００３６】
印刷待機中において記録用紙２０１は、給紙ベース２０８にスタックされており、印刷開始時にはピックアップローラにより記録用紙２０１が給紙される。
【００３７】
この給紙の際に、記録用紙２０１の頭だし量を制御する為にＰＥセンサがピンチローラ２０９の下部に備え付けられている。
【００３８】
給紙された記録用紙２０１を搬送するため、ＤＣモータである搬送モータ１０７の駆動力により搬送機構を構成するギア列（モータギア２１０、搬送ローラギア２１１）を介して搬送ローラ２１２を回転させる。
【００３９】
またピンチローラばねにより搬送ローラ２１２に押圧され、従動回転するピンチローラ２０９と、この搬送ローラ２１２とにより記録用紙２０１は適切な送り量だけ搬送される。
【００４０】
ここで、搬送量は搬送ローラ２１２に圧入されたコードホイール２１３のスリット数をエンコーダセンサ１０３で検出して、カウントすることで搬送量が管理され、高精度送りを可能としている。
【００４１】
＜制御構成の説明＞
次に図２に示した記録装置の記録制御を実行するための制御構成について説明する。
【００４２】
図3は、記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【００４３】
ＣＰＵ３０１は記録装置が印刷処理を行うための印刷データの作成、印刷制御のためのモータ駆動、印刷ヘッド吐出制御、上位装置から転送されたコマンドの解析、操作パネルからの入力により記録装置を制御するための各種設定を行う演算制御部として機能する。
【００４４】
ＲＯＭ３０２は記録装置の制御用ソフト、各種データ、印刷データに対して使用するフォントデータ等が格納されている。
【００４５】
ＲＯＭ３０２に格納されている制御用ソフトはＣＰＵ３０１によって読み出され、これにより記録装置の動作、モータの制御に関する種々の制御が実行される。
【００４６】
各種データはそのまま初期値として使用されるものと、ＲＡＭ３０３に展開されＣＰＵ３０１により加工され使用される。
【００４７】
また、ＲＯＭ３０２には、後に説明する予備駆動情報５０８と、搬送モータ１０７の制御系の特性を定める制御パラメータ（ＰＩＤパラメータ等）の関係を定めたデータテーブルが格納されている。
【００４８】
またモータの駆動に関したプロファイルデータを定めるデータテーブルが格納されている。
【００４９】
複数の駆動パターンに対するプロファイルデータはすでに最適なチューニングがなされており、加速度、減速度、トップスピード、加速時間、減速時間、各種ＰＩＤパラメータ、後で説明する予備駆動における理想駆動量などがデータとして格納されている。
【００５０】
しかし、本発明の課題にあるように、前記プロファイルデータ（指令値）は記録装置が理想状態にあると想定してチューニングするため、経年変化などによって動力伝達ロスが増加した場合には、プロファイルデータは最適なチューニングがなされているとはいえない。
【００５１】
従って最適なチューニングでは無くなったプロファイルデータ（指令値）が、本発明が解決しようとする課題のポイントである。
【００５２】
ＲＡＭ３０３はＣＰＵ３０１及び後述のモータコントローラ３０４、記録ヘッドコントローラ３０５における制御の実行に際し、ワークエリアとして使用することが可能である。
【００５３】
Ｉ／Ｆ３０６は不図示のホスト装置と接続し、印刷データ、プリント指示コマンド等のデータを受信するインターフェースであり、入力データの一時格納場所としての受信バッファとしても使用することが可能である。
【００５４】
本実施形態におけるＩ／Ｆ３０６はＩＥＥＥ−１２８４規格に準拠した電気的仕様になっており、不図示のホストからのデータだけでなく、記録装置の状態をホストに転送するため、双方向の通信が可能なＩ／Ｆ３０６となっている。
【００５５】
ＥＥＰＲＯＭ３０７は記録装置の設定状態を保管しておくだけでなく、その他、記録装置の稼働状態、例えば、印刷した記録用紙２０１の累積枚数や、インク残量などの情報が格納されている。
【００５６】
記録装置の設定状態としては、例えば、フォント種別、対応可能な記録用紙２０１の種類、自動電源ＯＮ／ＯＦＦなどの機能項目の他、モータを制御するための制御パラメータ等が情報として格納されている。
【００５７】
また、後述する予備駆動を実行するために、所定のＰＷＭ値（例えばＤＵＴＹ５０％）や、所定の駆動時間（例えば５ｓｅｃ）を格納し、予備駆動情報５０８として参照することも可能である。
【００５８】
また、上述のＲＯＭ３０２で説明したモータの駆動に関したプロファイルデータを定めるデータテーブルを格納してもよい。
【００５９】
モータコントローラ３０４は、主走査方向に記録ヘッド２０２を走査させて記録を行うためのキャリアモータの制御と、記録用紙２０１を搬送するための搬送モータ１０７の制御、更には、給紙用のピックアップモータの制御を実行する。
【００６０】
記録処理実行時において、キャリアモータは記録ヘッド２０２を、１回または複数回、主走査方向に走査させて、搬送モータ１０７はキャリアモータと独立に動作して、主走査方向の動作が終了した後に、搬送モータ１０７が所定量だけ記録用紙２０１を搬送する。
【００６１】
ピックアップモータは記録用紙２０１を給紙口から搬送し、搬送モータ１０７の駆動力が伝わる所定の位置まで、記録用紙２０１を搬送する。
【００６２】
図４は、モータコントローラ３０４と各種モータとの接続を示すブロック図である。
【００６３】
モータコントローラ３０４が、ＣＰＵ３０１から受信した情報及びエンコーダセンサ１０３を介してフィードバックされた情報に基づいて生成した制御信号はモータドライバに送られ搬送モータ１０７等を駆動するための制御電流を生成が生成される。
【００６４】
３０５は記録ヘッドコントローラであり、ブラック（ＢＫ）ヘッドと、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色で構成されるカラーヘッドと、２ヘッドで構成される記録ヘッド２０２に関し、各ノズルに対するヒート処理、ヘッドメンテナンス制御、インク量検知等の処理を行う。
【００６５】
ブラック（ＢＫ）ヘッドは、６００ＤＰＩ１６０ノズルを、カラーヘッドはＹ、Ｍ、Ｃ各色６００ＤＰＩ各４８ノズルを有する。
【００６６】
３０８はＣＰＵ３０１内に設けられているＡ／Ｄコンバータであり、一回あたり約５μSecで８ビットの値に変換する機能を備えている。
【００６７】
バスライン３０９はデータを転送するためのデータ及びアドレスバスである。
【００６８】
ＣＰＵ３０１は、バスライン３０９を使用して、ＲＯＭ３０２から記録ヘッドコントローラ３０５までの各ユニットを制御する。
【００６９】
３１０は各ユニットへの電源供給ラインであり、３１１は記録装置本体上部に備えられている表示パネルである。
【００７０】
表示パネルには、電源キーと、回復、テストプリント、エラーからの回復を指定するリジュームキーと、データ受信、電源状態を表示するＬＥＤが備えられている。
【００７１】
この表示パネル３１１から、ユーザはモータ制御に関する種々のパラメータの設定や、プロファイル情報の設定、選択などを行うことが可能である。
【００７２】
図４は、モータコントローラ３０４と搬送モータの接続を示すブロック図である。
【００７３】
モータコントローラ３０４が、ＣＰＵ３０１から受信した情報及びエンコーダセンサ１０３を介してフィードバックされた情報に基づいて生成した制御信号は、モータドライバ４０１に送られ、搬送モータ１０７等を駆動するための制御電流が生成される。
【００７４】
図５は、搬送モータ１０７として使用されるＤＣモータの位置サーボに関するブロック図である。
【００７５】
本実施形態において位置サーボは、図６に示す加速制御領域６０１、定速制御領域６０２、減速制御領域６０３において使用される。
【００７６】
このようなＤＣモータの制御は、ＰＩＤ（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  ｉｎｔｅｇｒａｌ  ａｎｄ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）コントロールあるいは古典制御と呼ばれており、以下にその手順を説明する。
【００７７】
まず、制御対象１０１に与えたい目標位置を、理想位置プロファイル５０１という形で与える。
【００７８】
本実施形態においては、これは該当する時刻において搬送モータ１０７によって搬送された紙が到達しているべき絶対位置に該当する。
【００７９】
時刻の進行とともに、この位置情報は変化していく。この理想位置プロファイル５０１に対する追値制御を行うことで、本実施形態の駆動制御が行われる。
【００８０】
装置にはエンコーダセンサ１０３が具備されており、これによりモータの物理的な回転を検知する。
【００８１】
エンコーダ位置情報変換ユニット５０２は、エンコーダセンサ１０３が検知したスリット数を累積加算して絶対位置情報を得る手段である。
【００８２】
エンコーダ速度情報変換ユニット５０３はエンコーダセンサ１０３の信号と、プリンタに内蔵された時計（タイマ）から、現在の搬送モータ１０７の駆動速度を算出する手段である。
【００８３】
理想位置プロファイル５０１から、エンコーダ位置情報変換ユニット５０２により得られた実際の物理的位置を減算した数値を、目標位置に対して足りない位置誤差として、Ｐ演算回路５０４以降の位置サーボのフィードバック処理に受け渡す。
【００８４】
Ｐ演算回路５０４は位置サーボのメジャーループであり、一般的には比例項Ｐに関する計算を行う手段が知られている。
【００８５】
Ｐ演算回路５０４における演算の結果としては、速度指令値が出力される。
【００８６】
この速度指令値が、ＰＩ演算回路５０５以降の速度サーボのフィードバック処理に受け渡される。
【００８７】
速度サーボのマイナーループは、比例項Ｐ、積分項Ｉ、微分項Ｄに対する演算を行うＰＩＤ演算により行う手段が一般的である。
【００８８】
本実施形態においては、速度指令値の非線形な変化が発生した場合の追従性を改善し、なおかつ追値制御時の微分演算の弊害を防ぐために、一般に微分先行形と呼ばれる手法を示している。
【００８９】
エンコーダ速度情報変換ユニット５０３で得られたエンコーダ速度情報は、Ｐ演算回路５０４で得られた速度指令値との差を取る前に、微分演算回路５０６を通される。
【００９０】
この手法自体は本発明の主題となるものではなく、制御対象１０１の系の特性によっては、ＰＩ演算回路５０５において微分演算を行えば充分なものもある。
【００９１】
速度サーボのマイナーループにおいては、速度指令値からエンコーダ速度情報を減算した数値を、目標速度に対して足りない速度誤差として、ＰＩ演算回路５０５に受け渡し、その時点で搬送モータ１０７に与えるエネルギを、ＰＩ演算と呼ばれる手法で算出する。
【００９２】
本実施形態における、搬送モータ１０７に与えるエネルギ（ＰＷＭ値）と駆動量の関係を図７に示す。
【００９３】
理想状態と動力伝達ロスが生じた劣化後の状態を比較すると、劣化状態の傾きの方が動力伝達ロスの影響から小さくなることがわかっている。
【００９４】
本実施形態においては、前記PI演算回路５０５とモータドライバ４０１の間に、動力伝達ロス補正器５０７を配置し、搬送モータ１０７に動力伝達ロスの影響を補正するエネルギを算出する。
【００９５】
前記の動力伝達ロス補正器５０７により、図７に示した劣化状態の曲線を理想状態の曲線に近づけ補正する。
【００９６】
なお、本実施形態では図７において理想状態及び劣化状態の曲線が比例関係を示しているが、本発明の趣旨は、理想状態及び劣化状態の曲線が比例関係を示すことに限定されるものではない。
【００９７】
動力伝達ロス補正器５０７は、ＰＩ演算回路５０５で算出された搬送モータ１０７に与えるべきエネルギに対し、後述する予備駆動情報５０８における動力伝達ロス補正係数を乗算する。
【００９８】
それを受けたモータドライバ４０１は、例えばモータ印加電圧は一定として、印加電圧のパルス幅を変化させる手段（以下「ＰＷＭ（Ｐｕｌｅｓ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御」と呼ぶ）を用いる。
【００９９】
ＰＷＭ制御により印加電圧のＤｕｔｙを変化させて、電流値を調節し、搬送モータ１０７に与えるエネルギを調節し、速度制御を行う。
【０１００】
電流値を印加されて回転する搬送モータ１０７は、外乱５０９による影響を受けながら物理的な回転を行い、その出力がエンコーダセンサ１０３により検知される。
【０１０１】
図８は搬送モータ１０７として使用されるＤＣモータの速度サーボに関するブロック図である。
【０１０２】
図６と同様な構成要素には同じ符号を伏して説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態において速度サーボは、図９に示す位置決め制御領域６０４において使用される。
【０１０４】
このような搬送モータ１０７の制御は、ＰＩＤコントロールあるいは古典制御と呼ばれており、以下にその手順を説明する。
【０１０５】
まず、制御対象１０１に与えたい目標速度を、理想速度プロファイル７０１という形で与える。
【０１０６】
本実施形態においては、これは該当する時刻において搬送モータ１０７により紙を搬送すべき理想速度であり、該当する時刻における速度指令値ということになる。
【０１０７】
時刻の進行とともに、この速度情報は変化していく。
【０１０８】
この理想速度プロファイル７０１に対して追値制御を行うことで、本実施形態の駆動制御が行われる。
【０１０９】
速度サーボにおいては、比例項Ｐ、積分項Ｉ、微分項Ｄに対する演算を行うＰＩＤ演算により行う手段が一般的である。
【０１１０】
本実施形態においては、速度指令値の非線形な変化が発生した場合の追従性を改善し、なおかつ追値制御時の微分演算の弊害を防ぐために、一般に微分先行形と呼ばれる手法を示している。
【０１１１】
微分先行形と呼ばれる手法では、エンコーダ速度情報変換ユニット５０３で得られたエンコーダ速度情報は、理想速度プロファイル７０１で得られた速度指令値との差を取る前に、微分演算回路５０６を通される。
【０１１２】
この手法自体は本発明の主題となるものではなく、制御対象１０１の系の特性によっては、ＰＩ演算回路５０５において該微分演算を行えば充分なものもある。
【０１１３】
速度サーボにおいては、速度指令値からエンコーダ速度情報を減算した数値を、目標速度に対して足りない速度誤差として、ＰＩ演算回路５０５に受け渡し、その時点で搬送モータ１０７に与えるエネルギを、ＰＩ演算と呼ばれる手法で算出する。
【０１１４】
本実施形態においては、位置サーボと同様に、前記ＰＩ演算回路５０５とモータドライバ４０１の間に、動力伝達ロス補正器５０７を配置し、搬送モータ１０７に動力伝達ロスの影響を補正するエネルギを算出する。
【０１１５】
動力伝達ロス補正器は、ＰＩ演算回路５０５で算出された搬送モータ１０７に与えるべきエネルギに対し、後述する動力伝達ロス補正係数を乗算する。
【０１１６】
それを受けたモータドライバ４０１は、例えばＰＷＭ制御を用い、印加電圧のＤｕｔｙを変化させて、電流値を調節し、搬送モータ１０７に与えるエネルギを調節し、速度制御を行う。
【０１１７】
電流値を印加されて回転する搬送モータ１０７は、外乱４０８による影響を受けながら物理的な回転を行い、その出力がエンコーダセンサ１０３により検知される。
【０１１８】
以上が、本実施形態における記録装置の記録制御を実行するための制御構成である。
【０１１９】
＜予備駆動＞
次に、図１０のフローチャートを用いて、予備駆動情報５０８の検出処理の流れを説明する。
【０１２０】
図１０は記録装置の動力伝達ロスに応じた理想位置プロファイル５０１を決定するための動作フローである。
【０１２１】
まず、ステップＳ１００１で予備駆動情報５０８の検出処理を開始する。
【０１２２】
予備駆動情報５０８の検出処理は、本実施形態ではパワーオンキーが押下された場合、パワーオンのイニシャル動作の一部として処理が開始する。
【０１２３】
次に、処理をステップＳ１００２に進め、ＥＥＰＲＯＭ２０６の記憶領域内に設定されている「予備駆動情報検出エリア」を初期化する。
【０１２４】
図１１はＥＥＰＲＯＭ２０６に格納されている予備駆動情報５０８の内容を例示するデータテーブルであり、本初期化処理により、予備駆動情報５０８を検出するための領域設定（予備駆動開始位置、予備駆動終了位置）が「０」として初期化される。
【０１２５】
ステップS１００３では、搬送モータ１０７に、予めEEPROM２０６の予備駆動情報５０８に格納されている所定のPWM値（例えばＤＵＴＹ５０％）を与え、駆動させる。
【０１２６】
駆動開始時の位置情報はＥＥＰＲＯＭ２０６の予備駆動情報５０８における予備駆動開始位置に格納される。
【０１２７】
また駆動開始時から、記録装置に内蔵されたタイマは経過時間をカウントする。
【０１２８】
ステップS１００４では、ステップS５０３を開始してから経過した時間が、予めEEPROM２０６の予備駆動情報５０８に格納されている所定の駆動時間（例えば５ｓｅｃ）に到達したかを、記録装置に内蔵されたタイマから判断する。
【０１２９】
ステップＳ１００４の判断で経過時間が所定の駆動時間に到達した場合（Ｓ１００４−ＹＥＳ）は、処理をステップＳ１００５に進め搬送モータ１０７の駆動を停止させる。
【０１３０】
ステップS１００５の駆動停止処理後に、搬送モータ１０７の駆動を停止させた時点での位置情報は、ＥＥＰＲＯＭ２０６の予備駆動情報５０８における予備駆動終了位置に格納される。
【０１３１】
ステップＳ１００６では、予備駆動終了位置から予備駆動開始位置が減算される。
【０１３２】
前記の減算により算出された数値はステップＳ１００３からステップＳ１００４の間に搬送モータ１０７が駆動した実駆動量である。
【０１３３】
次にＲＯＭ２０３に予め格納されている理想駆動量が実駆動量で除算される。
このＲＯＭ２０３に予め格納されている理想駆動量は、記録装置が理想状態にあるときに、予備駆動を行い上述したステップＳ１００３からステップＳ１００４の間における搬送モータ１０７の実駆動量にあたる。
【０１３４】
上記の理想駆動量を実駆動量で除算し、算出した値は、動力伝達ロス補正係数としてＥＥＰＲＯＭ２０６の予備駆動情報５０８における動力伝達ロス補正係数に格納される。
【０１３５】
また上記の動力伝達ロス補正係数は、ＣＰＵ２０２、モータコントローラ２０７、モータドライバ３２０から予備駆動情報５０８として参照可能であり、位置サーボの加速領域４１０における制御時に動力伝達ロス補正係数として使用することが可能である。
【０１３６】
以上の処理が完了すると、ステップＳ１００７で予備駆動情報検出処理を終了する。
【０１３７】
尚、本実施形態では一動力伝達ロス補正係数を１つとしているが、例えば動力伝達ロスの変動が搬送モータ１０７を駆動させるＰＷＭ値により複数ある場合には、その複数のＰＷＭ値に対して複数の動力伝達ロス補正係数をＥＥＰＲＯＭ２０６に格納しておく。
【０１３８】
これにより、例えば、印刷設定に対応して決められる記録用紙２０１の送り量や、使用する記録用紙２０１の種類に応じて変化する搬送量に対しても、柔軟に対応できるよう複数の動力伝達ロス補正係数を選択的に使用することも可能である。
【０１３９】
なお、以上の実施形態において、記録装置に適用される記録ヘッド２０２から吐出される液滴はインクであるとして説明し、さらにインクタンクに収容される液体はインクであるとして説明したが、その収容物はインクに限定されるものではない。
【０１４０】
例えば、記録画像の定着性や耐水性を高めたり、その画像品質を高めたりするために記録用紙２０１に対して吐出される処理液のようなものがインクタンクに収容されていても良い。
【０１４１】
また、以上の実施形態は、特にインクジェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備えている。
【０１４２】
そのため前記熱エネルギによりインクの状態変化を生起させる方式を用いることにより記録の高密度化、高精細化が達成できる。
【０１４３】
さらに、記録装置が記録できる最大記録用紙２０１の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッド２０２としては、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッド２０２の組み合せによってその長さを満たす構成をとっている。
【０１４４】
また一体的に形成された１個の記録ヘッド２０２としての構成でもよい。
【０１４５】
加えて、上記の実施形態で説明したインクタンクが一体的に形成された記録ヘッド２０２のみならず、装置本体に装着されることで、装置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド２０２を用いてもよい。
【０１４６】
また、以上説明した記録装置の構成に、記録ヘッド２０２に対する回復手段、予備的な手段等を付加することは記録動作を一層安定にできるので好ましいものである。
【０１４７】
これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド２０２に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいはこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合せによる予備加熱手段などがある。
【０１４８】
また、記録とは別の吐出を行う予備吐出モードを備えることも安定した記録を行うために有効である。
【０１４９】
さらに、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録ヘッド２０２の構成に限らず、異なる色の複色カラー、または混色によるフルカラーの少なくとも１つを備えた装置とすることもできる。
【０１５０】
＜他の実施形態＞
なお、本発明にかかるモータの制御は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【０１５１】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するためにソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステムあるいは装置に提供し、その記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは自明である。
【０１５２】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【０１５３】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【０１５４】
また前述したプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれていることは言うまでもない。
【０１５５】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれた場合がある。
【０１５６】
この場合も、上記プログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含むことは言うまでもない。
【０１５７】
以上により本発明の、理想状態のときに最適だった指令値１０５に動力伝達ロスの影響を補正し、制御系の安定を損ねることなく、スループットの低下を抑制するという課題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】搬送モータにおける一般的なクローズドループ制御のブロック図である。
【図２】シリアル式インクジェットプリンタ（記録装置）の全体図である。
【図３】記録装置の制御回路の構成を示すブロック図である。
【図４】モータコントローラ３０４と搬送モータ１０７の接続を示すブロック図である。
【図５】搬送モータ１０７の位置サーボに関するブロック図である。
【図６】理想位置プロファイルの加速制御領域、等速制御領域、減速制御領域を説明するための図である。
【図７】搬送モータ１０７に与えるエネルギ（ＰＷＭ値）と駆動量の関係を説明するための図である。
【図８】搬送モータ１０７の速度サーボに関するブロック図である。
【図９】理想速度プロファイルの位置決め制御領域を説明するための図である。
【図１０】予備駆動情報の生成処理の流れを説明するフローチャートである。
【図１１】ＥＥＰＲＯＭ２０６に格納されている予備駆動情報５０８の内容を例示するデータテーブルである。
【符号の説明】
【０１５９】
１０１  制御対象
１０２  位置情報及び速度情報
１０３  エンコーダセンサ
１０４  制御器
１０５  指令値
１０６  操作量
１０７  搬送モータ
２０１  記録用紙
２０２  記録ヘッド
２０３  キャリッジ
２０４  ガイドシャフト
２０５  シャーシ
２０６  ベルト
２０７  駆動モータ
２０８  給紙ベース
２０９  ピンチローラ
２１０  モータギア
２１１  搬送ローラギア
２１２  排紙ローラ
２１３  コードホイール
３０１  ＣＰＵ
３０２  ＲＯＭ
３０３  ＲＡＭ
３０４  モータコントローラ
３０５  ヘッドコントローラ
３０６  Ｉ／Ｆ
３０７  ＥＥＰＲＯＭ
３０８  Ａ／Ｄコンバータ
３０９  バスライン
３１０  電源供給ライン
３１１  表示パネル
４０１  モータドライバ
５０１  理想位置プロファイル
５０２  エンコーダ位置情報変換ユニット
５０３  エンコーダ速度情報変換ユニット
５０４  Ｐ演算回路
５０５  ＰＩ演算回路
５０６  微分演算回路
５０７  動力伝達ロス補正器
５０８  予備駆動情報
５０９  外乱
６０１  加速制御領域
６０２  等速制御領域
６０３  減速制御領域
６０４  位置決め制御領域
８０１  理想速度プロファイル
【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】
2009142011.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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