JP2014240141A - 駆動装置、駆動装置の異常判別方法、および記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体の駆動制御に関する種々の構成要素の中から、移動体の移動状態を検出する検出部を含めて、異常が発生した構成要素を判別することができる駆動装置、駆動装置の異常判別方法、および記録装置を提供することにある。【解決手段】第１の駆動力によって第１の駆動時間だけキャリッジを移動させたときのキャリッジの移動状態を検出することにより、キャリッジの駆動部およびキャリッジの移動状態を検出するセンサの異常を判別する。第１の駆動力は、キャリッジに掛かる負荷が所定の管理範囲を越えたときにもキャリッジを移動可能なモータの駆動力である。第１の駆動時間は、第１の駆動力によって、キャリッジが基準位置から移動範囲において移動する時間である。【選択図】図４

Description

本発明は、記録ヘッドを搭載して往復移動するキャリッジを用いるシリアルスキャン方式の記録装置等、種々の移動体を備える駆動装置、駆動装置における異常を判別する異常判別方法、および記録装置に関するものである。

特許文献１には、移動体として印刷シリンダを備える輪転印刷機において、その印刷シリンダの駆動系の異常診断装置が記載されている。この装置においては、予め、印刷シリンダの回転駆動部に取り付けられたエンコーダのエンコーダ信号と、印刷シリンダの駆動モータを制御するマスタ信号と、の差分信号から、駆動系部品であるベアリングと２つのギアのそれぞれの固有振動信号を算出しておく。輪転印刷機の動作時は、常に、エンコーダ信号とマスタ信号との差分信号を取得して、その差分信号と、正常なベアリングと２つのギアのそれぞれの固有振動信号と、を比較する。そして、それらの比較結果から異常が発生した駆動系部品を判別する。

特開２００３−１６５２０１号公報

特許文献１に記載の装置は、印刷シリンダの駆動モータを制御するマスタ信号と、エンコーダのエンコーダ信号と、を比較し、駆動系部品の固有振動周波が想定範囲内か否かを判別することによって、異常が発生した駆動系部品を特定するものである。しかし、エンコーダ信号を生成するエンコーダ自体の異常の発生の有無は判別できない。また、駆動系部品の固有振動周波は周辺の関連装置の振動の影響を受けやすいため、振動の影響を受けやすい環境下においては、異常が発生した駆動系部品を特定することが難しくなる。

本発明の目的は、移動体の駆動制御に関する種々の構成要素の中から、移動体の移動状態を検出する検出部を含めて、異常が発生した構成要素を判別することができる駆動装置、駆動装置の異常判別方法、および記録装置を提供することにある。

本発明の駆動装置は、移動体と、モータを駆動源として前記移動体を移動させる移動手段と、を備える駆動装置であって、前記移動体を基準位置から移動範囲内を移動させるために、前記移動体に掛かる負荷の大きさが所定値より大きい場合でも前記移動体を移動可能なモータの第１の駆動力で、第１の駆動時間の間に前記モータを駆動する駆動手段と、前記移動体の移動量を測定する測定手段と、前記第１の駆動時間の間に前記測定手段によって測定された移動量が第１の閾値を越えない場合に、前記測定手段に異常が生じたと判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、特定の駆動条件で移動体を移動させたときの移動体の移動状態を検出することにより、移動体の駆動部のみならず、移動体の移動状態を検出する検出部の異常をも判別することができる。また、移動体としてキャリッジを備えるシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置等、種々の振動の影響を受けやすい装置においても異常を確実に判別することができる。そのインクジェット記録装置における振動源としては、例えば、インクミストを排出するためのファン、および記録媒体をプラテンに吸着させるためのファンなどが含まれる。このようなインクジェット記録装置においては、移動体としてのキャリッジの移動状態を検出するための検出部がインクミストの影響を受けやすいため、その検出部の異常を判別することは極めて有意義である。

本発明の第１の実施形態における記録装置の概略構成図である。 図１の記録装置の制御系のブロック構成図である。 本発明の第１の実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。 モータの駆動時間とキャリッジの移動速度との関係の説明図である。 モータの駆動時間とキャリッジの移動量との関係の説明図である。 本発明の第２の実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の第１の実施形態としてのシリアルスキャン方式のインクジェット記録装置の概略構成図である。

この記録装置は、インクを吐出可能なインクジェット記録ヘッドＨを用いて記録媒体Ｐに画像を記録するものであり、記録ヘッドＨは、電気熱変換素子（ヒータ）やピエゾ素子などの種々の吐出エネルギー発生素子を用いてインクを吐出する構成となっている。電気熱変換素子を用いた場合には、その発熱によってインクを発泡させ、その発泡エネルギーを利用して吐出口からインクを吐出することができる。

記録ヘッドＨは、シャフト１によって矢印Ｘの主走査方向に移動自在にガイドされたキャリッジ（移動体）２に着脱可能に搭載されている。キャリッジ２は、駆動機構（駆動部）３によって主走査方向に往復移動される。本例の駆動機構３は、駆動プーリ３Ａ、従動プーリ３Ｂ、それらのプーリ間に掛け渡されかつキャリッジ２に連結されたベルト３Ｃ、および駆動プーリ３Ａを回転可能な可逆転のキャリッジモータ３Ｄを含む構成となっている。したがって、駆動源としてのキャリッジモータ３Ｄの正回転および逆回転により、ベルト３Ｃを介してキャリッジ２は、その移動が許容される所定の移動範囲内において主走査方向に往復移動する。記録装置本体には、シャフト１と平行にエンコーダスケール４が配置されており、キャリッジ２には、エンコーダスケール４と対向するエンコーダセンサ５が備えられている。これらのエンコーダスケール４とエンコーダセンサ５によってエンコーダ（第１の検出部、別の表現をすると測定手段）が構成されている。エンコーダスケール４には、その長さ方向に等間隔に並ぶ複数の被検出部が形成されており、キャリッジ２の移動に応じて、エンコーダセンサ５がエンコーダスケール４の被検出部の検出信号を出力する。その検出信号をカウントすることにより、キャリッジ２の移動量を測定することができる。エンコーダスケール４とエンコーダセンサ５は、光学式または磁気式等の種々のエンコーダを構成するものであってもよく、光学式の場合には、例えば、エンコーダスケール４に被検出部としての複数の透光部が等間隔に形成される。

記録装置本体の定位置には光学センサ（原点センサ）６が配備されており、キャリッジ２には遮光板７が備えられている。キャリッジ２が図１（ｂ）の右方に移動して、原点センサ６における発光部と透光部との間の光路が遮光板７によって遮断されることにより、キャリッジ２が基準位置に移動したことが検出される。これらの原点センサ６と遮光板７によって、キャリッジ２が基準位置に位置していることを検出する第２の検出部が構成されている。この基準位置を原点として、キャリッジ２の移動位置を検出することができる。例えば、基準位置を原点“０”としてエンコーダセンサ５の検出信号をカウントし、そのカウント値は、キャリッジ２が図１（ｂ）中の左方に移動したときにカウントアップし、キャリッジ２が図１（ｂ）中の右方に移動したときにカウントダウンする。この場合、その検出信号のカウント値は、基準位置を原点とするキャリッジ２の移動位置に対応することになる。また、そのカウント値の変化に基づいて、キャリッジ２の移動量および移動速度を検出することができる。エンコーダセンサ５の検出信号のカウント値は、「エンコーダ値」ともいう。

記録媒体Ｐは、搬送機構（搬送部）８によって、主走査方向と交差（本例の場合は直交）する矢印Ｙの副走査方向（搬送方向）に搬送される。本例の搬送機構８は、記録ヘッドＨよりも搬送方向の上流側に位置する対の搬送ローラ８Ａ，８Ｂと、記録ヘッドＨよりも搬送方向の下流側に位置する対の搬送ローラ８Ｃ，８Ｄと、を含む構成となっている。

図２は、図１の記録装置の制御系のブロック構成図である。同図中の構成要素は、不図示の制御基板に搭載される。

ＣＰＵ１２は、本記録装置の動作の制御処理やデータ処理等を実行する。ＲＯＭ１３には、それらの処理手順等のプログラムが格納され、ＲＡＭ１４は、それらの処理を実行するためのワークエリアなどとして用いられる。ＣＰＵ１２は、パネル１５によってユーザに対して情報を表示し、またパネル１５を介してユーザからの指示を受け取る。ＣＰＵ１２は、Ｉ／Ｏインターフェース１１を介して、モータドライバ１６、割り込みセンサ１７、および他のセンサ１８に接続されている。モータドライバ１６は、キャリッジ２を駆動するためのキャリッジモータ３Ｄ（図１（ｂ）参照）の他、種々のモータを制御可能である。例えば、搬送機構８（図１（ａ）参照）を駆動するためのモータ、および記録ヘッドＨの吐出口をキャッピングするキャップを移動させるためのモータ等が含まれる。割り込みセンサ１７としては図１（ｂ）のセンサ５が含まれ、他のセンサ１８としては、図１（ｂ）の原点センサ６、および記録装置の本体カバーの開閉を検出するセンサなどが含まれる。その本体カバーとしては、記録装置の上部を覆う開閉可能な上カバーが含まれる。

ＣＰＵ１２は、センサ１７，１８によって制御対象の移動位置等を監視しながら、モータドライバ１６を介して、制御対象に関連する種々のモータを制御する。画像を記録する場合には、記録ヘッドＨをキャリッジ２と共に主走査方向に移動させつつ記録ヘッドＨからインクを吐出する動作と、記録媒体Ｐを副走査方向に搬送する搬送動作と、を繰り返す。ユーザからの指示は、インターフェース１９からＣＰＵ１２に通知される場合もある。

図３および図４は、キャリッジ２の移動制御に関する構成部品の異常判別処理（以下、「判別処理」ともいう）を説明するためのフローチャートである。図３および図４のフローチャートを制御するプログラムはＲＯＭ１３に格納されており、ＣＰＵ１２によって実行される。そのプログラムは、記録装置の起動時、あるいはパネル１５およびインターフェース１９から指示によって、ＲＯＭ１３から読み出されてＲＡＭ１４に展開される。

まず、判別処理の準備として、作業者に対してキャリッジ２の移動を指示する。ＣＰＵ１２は、キャリッジ２の移動が規制されているか否か（ロックされているか否か）、例えば、キャリッジ２に搭載されている記録ヘッドＨが不図示のキャップによってキャッピングされているか否かを判断する。キャリッジ２の移動が規制されていると判断した場合、ＣＰＵ１２は、モータドライバ１６、エンコーダセンサ５、および原点センサ６などを用いて、キャリッジ２を移動可能な状態（ロックの解除状態）とする（ステップＳ１）。例えば、キャリッジ２に搭載されている記録ヘッドＨがキャップによってキャッピングされている場合には、記録ヘッドＨとキャップとを相対移動させて、それらを離間させる。

その後、ＣＰＵ１２は、パネル１５の表示部を用いて、記録装置の上部を覆う不図示の上カバーの開操作を作業者に要求する（ステップＳ２）。上カバーの開操作は、後述するように作業者がキャリッジ２を移動操作するために必要な操作である。ＣＰＵ１２は、上カバーの開閉を検出するセンサを監視する。そして、そのセンサが上カバーの開状態を検出したときに、パネル１５の表示部を用いて、キャリッジ２を図１（ｂ）中右方（矢印Ｘ１方向）の移動限界位置（原点位置）に移動させる操作を作業者に要求する（ステップＳ３，Ｓ４）。その後、ＣＰＵ１２は原点センサ６を監視する。そして、作業者が手動によりキャリッジ２を図１（ｂ）中右方の原点位置に移動させたときに、原点センサ６が遮光板７を検出してＯＮとなる（ステップＳ５）。ＣＰＵ１２は、原点センサ６がＯＮとなってから、パネル１５の表示部の表示部を用いて、上カバーの閉操作を作業者に要求する（ステップＳ６）。ＣＰＵ１２は、上カバーの開閉を検出するセンサを監視し、そのセンサが上カバーの閉状態を検出してから、原点センサ６がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ７，Ｓ８）。原点センサ６がＯＦＦの場合には先のステップＳ２に戻り、それがＯＮであるときには図４のステップＳ９に移行する。

ステップＳ９において、ＣＰＵ１２は、キャリッジモータ３Ｄの駆動前の現時点におけるエンコーダ値Ｃ１を取得し、それをＲＡＭ１４に保存する。本例の場合、エンコーダセンサ５とエンコーダスケール４との組み合わせによるキャリッジ２の移動位置の検出精度は、記録密度１２００ｄｐｉ（ドット／インチ）に対応する精度であり、キャリッジ２が主走査方向に移動可能な最大距離は約１１５０ｍｍである。

その後、ＣＰＵ１２は、キャリッジ２を第１の駆動力によって左方（矢印Ｘ２方向）に移動させる（ステップＳ１０）。第１の駆動力は、キャリッジ２の摺動負荷、静止摩擦係数、動摩擦係数がインクミスト等の影響によってある程度変動したとしてもキャリッジ２を確実に移動可能な比較的大きな力であり、キャリッジモータ３Ｄを駆動制御することによって出力される。つまり、第１の駆動力は、キャリッジ２に掛かる負荷が管理範囲を越えてときにもキャリッジ２を確実に移動可能な比較的大きな力である。つまり、第１の駆動力は、キャリッジ２に掛かる負荷が所定値（管理範囲の最大値）より大きい場合にも、キャリッジ２を確実に移動可能な比較的大きな力である。第１の駆動時間（Ｔ１）は、第１の駆動力によってキャリッジ２を左方に移動させたときに、キャリッジ２が左方の移動限界位置Ｐを規制する壁面（ストッパ）に衝突させない程度に、キャリッジモータ３Ｄを駆動する時間である。後述するように、第１の駆動時間（Ｔ１）が経過したときにキャリッジモータ３Ｄは駆動を停止する。キャリッジモータ３Ｄが停止した後はキャリッジ２が惰性によって移動するため、その惰性によってキャリッジ２が壁面（ストッパ）に衝突しない程度に、第１の駆動時間（Ｔ１）を設定する。また、第１の駆動時間（Ｔ１）は、キャリッジ２などの破損を招かなければ、キャリッジ２が惰性によって壁面（ストッパ）に衝突する程度に設定してもよい。本例の場合、第１の駆動力は、キャリッジモータ３Ｄの駆動デューティを１００％としたときの出力であり、キャリッジ２の移動限界位置Ｐは、キャリッジ２が左方に約１１５０ｍｍに移動したときの位置であり、第１の駆動時間（Ｔ１）は２００ｍｓである。

その後、ＣＰＵ１２は、キャリッジ２の移動停止を待つ（ステップＳ１１）。キャリッジ２はキャリッジモータ３Ｄの駆動が停止した後も惰性によってある程度移動し続けるため、ＣＰＵ１２は、エンコーダセンサ５の検出信号のカウント値を監視し、そのカウント値が変化しなくなったときにキャリッジ２が停止したと判断する。

その後、ＣＰＵ１２は、原点センサ６がＯＦＦに変化したか否かを判定する（ステップＳ１２）。原点センサ６がＯＦＦに変化しなかった場合には、キャリッジモータ３Ｄ用の不図示の制御基板、キャリッジモータ３Ｄ、またはベルト３Ｃのいずれかに異常が生じて、キャリッジ２が移動しなかったと判断する。このような異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ１３）。

原点センサ６がＯＦＦに変化した場合、ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ２を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ１４）。その後、エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が所定の第１の閾値Ｔｈ１を越えているか否かを判定する（ステップＳ１５）。この判定は、エンコーダセンサ５が正常に検出信号を出力するか否かを判定するものであるため、第１の閾値Ｔｈ１は小さい値であってもよい。本例の場合、第１の閾値Ｔｈ１は“２０”であり、エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が“２０”を越えなかった場合に、エンコーダセンサ５に異常が生じて、それが検出信号を出力しなかったと判断する。このような異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ１６）。エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が“２０”を越えた場合には、次のステップＳ１７に移行する。このステップＳ１７に移行した段階において、キャリッジモータ３Ｄ用の制御基板、キャリッジモータ３Ｄ、ベルト３Ｃ、およびエンコーダセンサ５は、いずれも正常であると判断されている。

図５および図６中の点線Ａは、第１の駆動力を出力するためのキャリッジモータ３Ｄの駆動デューティを示す。上述したように、キャリッジモータ３Ｄは、１００％の駆動デューティで第１の駆動時間（Ｔ１；２００ｍｓ）だけ駆動される。その結果、キャリッジ２の移動速度は図５中の点線Ａ１のように変化し、キャリッジ２の移動量は図６中の点線Ａ２のように変化する。キャリッジ２は、第１の駆動時間（Ｔ１；２００ｍｓ）まで加速され、その後、惰性によって移動してから、停止する。キャリッジ２は、それが壁面に衝突する移動限界位置Ｐに達する前、つまり、キャリッジ２の移動量が約１１５０ｍｍに達する前に停止する。キャリッジ２は、キャリッジ２などの破損を招かなければ、惰性によって壁面（ストッパ）に衝突してもよい。

ステップＳ１７において、ＣＰＵ１２は、キャリッジモータ３Ｄを制御して、キャリッジ２を図１（ｂ）中の右方に移動させて原点位置に戻す。その後、ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ３を取得し、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ１８）。

その後、ＣＰＵ１２は、キャリッジ２を第２の駆動力によって第２の駆動時間（Ｔ２）だけ左方（矢印Ｘ２方向）に移動させる（ステップＳ１９）。第２の駆動力は、キャリッジ２の摺動負荷および静止摩擦係数が管理されている通常範囲（管理範囲内）であるときにキャリッジ２を移動可能な力である。さらに、その第２の駆動力は、その力によってキャリッジ２を左方の移動限界位置Ｐを規制する壁面（ストッパ）に衝突させたとしもキャリッジ２などの破損を招くことのない力である。このような第２の駆動力は、キャリッジモータ３Ｄを駆動制御することによって出力される。第２の駆動時間（Ｔ２）は、第２の駆動力によってキャリッジ２を左方の移動限界位置Ｐまで、つまり移動限界位置Ｐを規制する壁面（ストッパ）にキャリッジ２が衝突するまで、キャリッジ２を最大距離移動可能なキャリッジモータ３Ｄの駆動時間である。第２の駆動時間（Ｔ２）の経過後に、キャリッジ２が惰性によって壁面（ストッパ）に衝突するようにしてもよい。本例の場合、第２の駆動力は、キャリッジモータ３Ｄの駆動デューティを２０％としたときの出力であり、第２の駆動時間（Ｔ２）は２０００ｍｓである。

その後、ＣＰＵ１２は、キャリッジ２の移動停止を待つ（ステップＳ２０）。ＣＰＵ１２は、エンコーダセンサ５の検出信号のカウント値を監視し、そのカウント値が変化しなくなったときにキャリッジ２が停止したと判断する。その後、ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ４を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ２１）。その後、エンコーダ値Ｃ３，Ｃ４の差が所定の第２の閾値Ｔｈ２を越えているか否かを判定する（ステップＳ２２）。この判定は、キャリッジ２が正常に最大距離移動したか否かを判定するものであるため、第２の閾値Ｔｈ２は、キャリッジ２が最大距離移動したときのエンコーダ値に所定の誤差を加味した値とする。本例の場合、第２の閾値Ｔｈ２は“４８０００”である。ステップＳ２２において、エンコーダ値Ｃ３，Ｃ４の差が“４８０００”を越えなかった場合には、エンコーダスケール４が異常、またはキャリッジ２が移動する際の静止摩擦係数または摺動負荷が過大（オーバーロード）となったと判断する。

エンコーダスケール４は、キャリッジ２の移動範囲の全域に渡って延在しかつ露出していて、記録ヘッドＨからのインクの吐出に伴って生じたインクミストの影響をエンコーダセンサ５よりも受けやすい。そのため、本例においては、エンコーダ値Ｃ３，Ｃ４の差が“４８０００”を越えなかった場合、つまりエンコーダセンサ５がエンコーダスケール４を正常に読み取れなかったときには、エンコーダスケール４に異常が生じたと判断する。エンコーダスケール４およびエンコーダセンサ５がインクミスト等の影響を受けやすい程度に応じて、エンコーダセンサ５に異常が生じたと判断してもよく、あるいはエンコーダスケール４およびエンコーダセンサ５に異常が生じたと判断してもよい。このような異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ２３）。エンコーダ値Ｃ３，Ｃ４の差が“４８０００”を越えた場合には、次のステップＳ２４に移行する。このステップＳ２４に移行した段階においては、エンコーダスケール４およびキャリッジ２の移動時の負荷が正常である可能性がある。

図５および図６中の実線Ｂは、第２の駆動力を出力するためのキャリッジモータ３Ｄの駆動デューティを示す。上述したように、キャリッジモータ３Ｄは、２０％の駆動デューティで第２の駆動時間（Ｔ２；２０００ｍｓ）だけ駆動される。その結果、キャリッジ２の移動速度は図５中の実線Ｂ１のように変化し、キャリッジ２の移動量は図６中の実線Ｂ２のように変化する。キャリッジ２は、移動限界位置Ｐを規制する壁面（ストッパ）に衝突して停止する。上述したように、キャリッジ２が壁面（ストッパ）に衝突してもキャリッジ２などは破損しない。

ステップＳ２４において、ＣＰＵ１２は、キャリッジモータ３Ｄを制御して、キャリッジ２を図１（ｂ）中の右方に移動させて原点位置に戻して、エンコーダ値を“０”にリセットする（ステップＳ２４）。キャリッジ２が原点位置に戻ったことは、原点センサ６がＯＮとなることにより確認できる。原点センサ６がＯＮとならず、エンコーダ値のリセットが正常に終了できないときは、エンコーダスケール４が異常、またはキャリッジ２が移動する際の静止摩擦係数または摺動負荷が過大（オーバーロード）であると判断する（ステップＳ２５，Ｓ２６）。ＣＰＵ１２がエンコーダスケール４を異常対象とする理由は、上述したように、それがインクミストの影響を受けやすいからである。またインクミストの状態などによっては、エンコーダセンサ５がエンコーダスケール４を正常に読み取れる状況と読み取れない状況が生じることがあるため、本例においては、先のステップＳ２３と同様に、再度、エンコーダスケール４を異常対象に含ませる。一方、原点センサ６は、記録動作中におけるキャリッジ２の移動範囲から外れた位置に備わるため、インクミストの影響は受けにくい。このような異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ２６）。

エンコーダ値のリセットが正常に終了したときは、次のステップＳ２７に移行してキャリッジ２を所定の条件下において往復移動させる。すなわち、エンコーダ値“１００”に対応するキャリッジ２の右側移動位置と、エンコーダ値“４９８００”に対応するキャリッジ２の左側移動位置と、の間の移動範囲において、キャリッジ２を５０ｉｐｓ（インチ／秒）の速度で２０回往復移動させる。ＣＰＵ１２は、不図示のタイマによる周期的な割り込みの発生時に、キャリッジ２が一定速度（５０ｉｐｓ）となるように、エンコーダセンサ５から取得するカウンタ値に基づいてキャリッジモータ３Ｄを制御する。その際、ＣＰＵ１２がキャリッジモータ３Ｄの出力を最大にしても一定速度（５０ｉｐｓ）に達しなかった場合には、キャリッジ２の往復移動が正常に終了しない。つまり、キャリッジ２が５０ｉｐｓ（インチ／秒）の速度で２０回往復移動する所定時間内において、キャリッジ２が一定速度（５０ｉｐｓ）に達しないときは、キャリッジ２の往復移動が正常に終了しない。この場合には、エンコーダスケール４の異常、またはキャリッジ２が移動する際の静止摩擦係数または摺動負荷に過大（オーバーロード）となったと判断する。エンコーダスケール４を異常対象とする理由は、上述したとおりである。このような異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ２８，Ｓ２９）。

キャリッジ２の往復移動が正常に終了した場合には、キャリッジ２の移動制御に関する機能に問題はないと判断して、一連の異常判定処理を終了する。このような判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される。

（第２の実施形態）
本実施形態においては、キャリッジモータ３Ｄとして、ロータリーエンコーダを内蔵するモータ、あるいは回転位置に応じた磁界を発生するホール素子を備えたブラシレスモータを用いる。これらのロータリーエンコーダやホール素子は、キャリッジモータ３Ｄの動作位置に応じたパルス信号を出力する信号出力部としてキャリッジモータ３Ｄに備わる。不図示のカウンタによって、そのキャリッジモータ３Ｄが動作する際に出力されるパルス信号をカウントする。そのパルス信号のカウント値は、キャリッジモータ３Ｄが動作しているか否かの判別に利用するため、そのパルス信号は回転方向が判別できないものであってもよい。

図７は、本実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。本実施形態における異常判別処理は、前述した実施形態の異常判別処理における図４のステップＳ９からステップＳ１６を図７のステップＳ３１からステップＳ４２に置き換えた処理である。

ＣＰＵ１２は、原点センサ６がＯＮとなった時点（ステップＳ８）におけるエンコーダ値Ｃ１を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ３１）。さらにＣＰＵ１２は、現時点におけるキャリッジモータ３Ｄのパルス信号のカウント値（以下、「モータパルス値」ともいう）Ｐ１を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する。その後、ＣＰＵ１２は、第１の実施形態におけるステップＳ１０と同様に、キャリッジ２を第１の駆動力によって第１の駆動時間（Ｔ１）だけ左方（矢印Ｘ２方向）に移動させる（ステップＳ３３）。ＣＰＵ１２は、キャリッジ２の移動停止を待つ（ステップＳ３４）。具体的に、エンコーダセンサ５の検出信号のカウント値を監視し、そのカウント値が変化しなくなったときにキャリッジ２が停止したと判断する。ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ２およびモータパルス値Ｐ２を取得して、それらをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ３５，Ｓ３６）。その後、ＣＰＵ１２は、前述した第１の実施形態におけるステップＳ１５と同様に、エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が所定の第１の閾値Ｔｈ１を越えているか否かを判定する（ステップＳ３７）。エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が第１の閾値Ｔｈ１を越えている場合には、キャリッジモータ３Ｄ用の制御基板、キャリッジモータ３Ｄ、ベルト３Ｃ、およびエンコーダセンサ５はいずれも正常であると判断して、図４のステップＳ１７に移行する。

エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が第１の閾値Ｔｈ１を越えていなかった場合には、モータパルス値Ｐ１，Ｐ２の差が第３の閾値Ｔｈ３を越えているか否かを判定する（ステップＳ３８）。この判定は、キャリッジモータ３Ｄが正常に動作したか否かを判定するものであるため、第１の閾値Ｔｈ３は小さい値であってもよい。本例の場合、第３の閾値Ｔｈ３は、“２０”であり、ＣＰＵ１２は、モータパルス値Ｐ１，Ｐ２の差が“２０”を越えなかった場合は、キャリッジモータ３Ｄまたはキャリッジモータ３Ｄ用の制御基板（モータ駆動回路）に異常があると判断する。つまり、エンコーダ値Ｃ１に対応するキャリッジモータ３Ｄの動作位置と、エンコーダ値Ｃ２に対応するキャリッジモータ３Ｄの動作位置と、の間のキャリッジモータ３Ｄの動作量が第３の閾値Ｔｈ３を越えない場合に、このように判断する。このような異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ３９）。

ＣＰＵ１２は、モータパルス値Ｐ１，Ｐ２の差が“２０”を越えている場合には、原点センサ６がＯＦＦとなっているか否かを判定する（ステップＳ４０）。原点センサ６がＯＦＦになっていなければ、ベルト３Ｃに異常が生じたために、キャリッジモータ３Ｄが動作してもキャリッジ２が移動できないと判断する。このようなベルト３Ｃの異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ４１）。一方、原点センサ６がＯＦＦになっているときは、キャリッジ２が移動しているにも関わらず、その移動位置をエンコーダセンサ５が正常に検出できないと判断する。このようなエンコーダセンサ５の異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ４２）。

（第３の実施形態）
本実施形態においては、キャリッジモータ３Ｄを制御する制御基板の制御回路、あるいはキャリッジモータ３Ｄに流れるキャリッジモータ３Ｄの駆動電流を検出するための電流検出部を備える。

図８は、本実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。本実施形態における異常判別処理は、前述した実施形態の異常判別処理における図４のステップＳ９からステップＳ１６を図８のステップＳ５１からステップＳ６１に置き換えた処理である。

ＣＰＵ１２は、原点センサ６がＯＮとなった時点（ステップＳ８）におけるエンコーダ値Ｃ１を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ５１）。その後、ＣＰＵ１２は、第１の実施形態におけるステップＳ１０と同様に、キャリッジ２を第１の駆動力によって第１の駆動時間（Ｔ１）だけ左方（矢印Ｘ２方向）に移動させる（ステップＳ５２）。ＣＰＵ１２は、このようなキャリッジモータ３Ｄの駆動期間中に、前述した電流検出部によって、キャリッジモータ３Ｄに供給される駆動電流値（Ｉ）を測定し、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ５３）。本来の場合、ＣＰＵ１２は、キャリッジ２の移動期間中における電流値（Ｉ）の最大値をＲＡＭ１４に保存する。その後、ＣＰＵ１２はキャリッジ２の移動停止を待つ（ステップＳ５４）。具体的に、エンコーダセンサ５の検出信号のカウント値を監視し、そのカウント値が変化しなくなったときにキャリッジ２が停止したと判断する。ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ２を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ５５）。その後、ＣＰＵ１２は、前述した第１の実施形態におけるステップＳ１５と同様に、エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が所定の第１の閾値Ｔｈ１を越えているか否かを判定する（ステップＳ５６）。エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が第１の閾値Ｔｈ１を越えている場合には、キャリッジモータ３Ｄ用の制御基板、キャリッジモータ３Ｄ、ベルト３Ｃ、およびエンコーダセンサ５はいずれも正常であると判断して、図４のステップＳ１７に移行する。

エンコーダ値Ｃ１，Ｃ２の差が第１の閾値Ｔｈ１を越えていなかった場合には、電流値（Ｉ）が正常な範囲であるか否かを判定する（ステップＳ５７）。本例の場合は、電流値（Ｉ）の最大値が正常な範囲であるか否かを判定する。ＣＰＵ１２は、電流値（Ｉ）が正常でないときはキャリッジモータ３Ｄ用の制御基板に異常があると判断し、その判断結果をパネル１５の表示部を用いて作業者に報知する（ステップＳ５８）。ＣＰＵ１２は、電流値（Ｉ）が正常であるときは、原点センサ６がＯＦＦとなっているか否かを判定する（ステップＳ５９）。原点センサ６がＯＦＦになっていなければ、ベルト３Ｃに異常が生じたためにキャリッジ２が移動できないと判断する。このようなベルト３Ｃの異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ６０）。一方、原点センサ６がＯＦＦになっているときは、キャリッジ２が移動しているにも関わらず、その移動位置をエンコーダセンサ５が正常に検出できないと判断する。このようなエンコーダセンサ５の異常の判断結果は、パネル１５の表示部を用いて作業者に報知される（ステップＳ６１）。

（第４の実施形態）
本実施形態においては、キャリッジ２の移動範囲内の特にインクミスト等の影響が大きい考えられる端部側において、キャリッジ２が静止状態から移動する時の静摩擦係数が管理範囲内にあるかどうか判定する。

図９および図１０は、本実施形態における異常判別処理を説明するためのフローチャートである。図９は、キャリッジ２の移動範囲内におけるキャリッジの移動方向の右端側（一方の端部側）の静摩擦係数が管理範囲内か否かを判定する判定処理のフローチャートである。図１０は、キャリッジ２の移動範囲内におけるキャリッジの移動方向の左端側（他方の端部側）の静摩擦係数が管理範囲内か否かを判定する判定処理のフローチャートである。本実施形態における図９および図１０の判定処理は、前述した第１の実施形態における図４のステップＳ２３（エンコーダスケール／オーバーロード）の後に実施する。

まず、図９のフローチャートについて説明する。ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ１４上に確保されたカウント値ｎの格納領域に、カウント値ｎとして０を代入する（ステップＳ７１）。次にＣＰＵ１２は、キャリッジモータ３Ｄを駆動させて原点センサ６がＯＮになるまでキャリッジ２を移動させる（ステップＳ７２）。ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ５を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ７３）。次に、ＣＰＵ１２は、キャリッジモータ３Ｄを駆動させて、エンコーダ値が{Ｃ５＋（Ｃ０×ｎ）}となる位置までキャリッジ２を移動させる（ステップＳ７４）。エンコーダ値Ｃ０は、本例では１０である。このエンコーダ値Ｃ０は、キャリッジ２の静摩擦係数を判定する判定範囲を細分化した刻み幅である。本例の場合、キャリッジの移動方向の左端側と右端側の判定範囲のそれぞれが１０に分けられている。カウント値ｎは、０以上の整数である。カウント値ｎが０の場合には、ステップＳ７４において計算されるエンコーダ値は、Ｃ５と等しくなる。したがってカウント値ｎが０の場合には、キャリッジ２をエンコーダ値Ｃ５に対応する位置から移動させる必要はない。つまり、キャリッジ２の静摩擦係数を判定する判定するために、予め複数（本例の場合は、１０）の判定開始位置を定め、それぞれの判定開始位置からキャリッジの移動を開始させたときに、キャリッジが所望の距離を移動できるか否かを判定する。このように、キャリッジの移動範囲の端部近くにおける複数の位置のそれぞれにおいて、静摩擦力の大きさを判定する。

その後、ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ６を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ７５）。

ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ１４上に確保される第３の駆動力の格納領域に値Ｐを設定する（ステップＳ７６）。この値Ｐは、本例では、駆動デューティ１５％であり、キャリッジ２の静摩擦係数が管理されている通常範囲（管理範囲内）であるときにキャリッジ２を移動可能な駆動力に相当する。

次に、ＣＰＵ１２は、キャリッジ２を第３の駆動力Ｐによって左方（矢印Ｘ２方向）に移動させる（ステップＳ７７）。ＣＰＵ１２は待ち時間Ｔの経過を待つ（ステップＳ７８）。本例では、待ち時間Ｔは１００ｍｓである。ＣＰＵ１２は、現時点のエンコーダ値Ｃ７を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ７９）。その後、エンコーダ値Ｃ６、Ｃ７の差が所定の第４の閾値Ｔｈ４を越えているか否かを判定する（ステップＳ８０）。第４の閾値Ｔｈ４は、キャリッジ２が第３の駆動力で静止状態から移動できたか否かを判定するための値である。本例では、第４の閾値Ｔｈ４は１０である。エンコーダ値Ｃ６、Ｃ７の差が第４の閾値Ｔｈ４を越えなかった場合は、ＣＰＵ１２は第３の駆動力Ｐに駆動力Ｐ０を加算する（ステップＳ８１）。駆動力Ｐ０は、第３の駆動力Ｐの初期値から最大値までの間を細分化した刻み幅であり、本例では３％とする。

ステップＳ８０の判定結果がＮＯであれば、第３の駆動力ＰをＰ０だけ増加させて（ステップＳ８１）、先のステップＳ７７に戻って再度判定する。その再度判定を行う際には、第３の駆動力Ｐが第５の閾値Ｔｈ５（駆動デューティ５０％）を越えるか否かを判定する（ステップＳ８２）。つまり、第３の駆動力Ｐが駆動デューティ５０％より大きくなる場合には、静止摩擦力が管理している値より大きい（つまり摺動負荷異常）ことを示している。このステップＳ８２の判定結果がＹＥＳであれば、右側摺動負荷異常であると判定、つまりキャリッジ２の移動方向の右端側の静摩擦係数が管理範囲を越えていると判断する（ステップＳ８３）。このように、ステップＳ８０の判定結果がＹＥＳとなるまで、駆動デューティが５０％を超える範囲において、ステップＳ８０の判定を行う毎に駆動デューティを１８％、２１％、・・・と３％ずつ増加させる。このようにして、静止摩擦力を第３の駆動力Ｐとの関係から判定する。

ステップＳ８０の判定結果がＹＥＳの場合、つまりエンコーダ値Ｃ６、Ｃ７の差が第４の閾値Ｔｈ４を越えた場合には、ＣＰＵ１２がキャリッジモータ３Ｄの駆動を停止させる（ステップＳ８４）。次に、ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ１４に保存したカウント値ｎに対して１を加算してから（ステップＳ８５）、カウント値ｎが第６の閾値Ｔｈ６を越えているか否かを判定する（ステップＳ８６）。第６の閾値Ｔｈ６は、キャリッジの移動方向の右端側および左端側の静摩擦係数を判定する最大回数であり、判定範囲を前述のエンコーダ値Ｃ０で割った値になる。本例では、判定範囲を２００としており、エンコーダ値Ｃ０が１０であるため第６の閾値Ｔｈ６は２０になる。ステップＳ８６の判定結果がＮＯである場合、つまりカウント値ｎが第６の閾値Ｔｈ６を越えない場合は、ＣＰＵ１２は、ステップＳ７２に戻って上記の処理を繰り返す。一方、ステップＳ８６の判定結果がＹＥＳの場合、つまりカウント値ｎが第６の閾値Ｔｈ６を越えた場合は、判定範囲内の静摩擦係数が正常であると判断して、図１０のフローチャートに移行する。

次に、図１０のフローチャートを説明する。図１０の処理手順は図９の場合と同様である。エンコーダ値Ｃ０、第３の駆動力Ｐ、待ち時間Ｔ、駆動力Ｐ０、第４の閾値Ｔｈ４、第５の閾値Ｔｈ５、第６の閾値Ｔｈ６は、図９の処理の場合と同じとする。ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ１４上に確保されたカウント値ｎの格納領域に、カウント値ｎとして０を代入する（ステップＳ８８）。次にＣＰＵ１２は、キャリッジモータ３Ｄを駆動させてキャリッジ２を左方（矢印Ｘ２方向）に移動させる（ステップＳ８９）。ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ８を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ９０）。

キャリッジ２が左端に到達したと判断する方法は、特に限定されない。例えば、エンコーダ値Ｃ５、Ｃ８の差が第２の閾値を越えるとき、あるいは、第２の閾値を越えなくてもそれに近い値のちきに、キャリッジ２が左端に到達したと判断することができる。次に、ＣＰＵ１２は、キャリッジモータ３Ｄを駆動させてエンコーダ値が{Ｃ８−（Ｃ０×ｎ）}となる位置までキャリッジ２を移動させる（ステップＳ９１）。カウント値ｎが０の場合は、ステップＳ９１の計算結果がエンコーダ値Ｃ８になるため、キャリッジ２をエンコーダ値Ｃ８に対応する位置から移動させる必要はない。その後、ＣＰＵ１２は、現時点におけるエンコーダ値Ｃ９を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ９２）。

ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ１４上に確保される第３の駆動力の格納領域に初期値Ｐを設定する（ステップＳ９３）。次に、ＣＰＵ１２は、キャリッジ２を第３の駆動力Ｐによって右方（矢印Ｘ１方向）に移動させる（ステップＳ９４）。ＣＰＵ１２は待ち時間Ｔの経過を待つ（ステップＳ９５）。ＣＰＵ１２は、現時点のエンコーダ値Ｃ１０を取得して、それをＲＡＭ１４に保存する（ステップＳ９６）。その後、エンコーダ値Ｃ９、Ｃ１０の差が所定の第４の閾値Ｔｈ４を越えているか否かを判定する（ステップＳ９７）。エンコーダ値Ｃ９、Ｃ１０の差が第４の閾値Ｔｈ４を越えなかった場合は、ＣＰＵ１２は第３の駆動力Ｐに駆動力Ｐ０を加算する（ステップＳ９８）。

次に、ＣＰＵ１２は、第３の駆動力Ｐが所定の第５の閾値Ｔｈ５を越えているか否かを判定する（ステップＳ９９）。第３の駆動力Ｐが第５の閾値Ｔｈ５を越えた場合は、左側摺動負荷異常と判定する（ステップＳ１００）。一方、ステップＳ９９において、第３の駆動力Ｐが第５の閾値Ｔｈ５を越えていないと判定された場合、ＣＰＵ１２は、先のステップＳ９４に戻って上記の処理を繰り返す。

ステップＳ９７において、エンコーダ値Ｃ９、Ｃ１０の差が第４の閾値Ｔｈ４を越えた場合、ＣＰＵ１２は、キャリッジモータ３Ｄの駆動を停止させる（ステップＳ１０１）。次に、ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ１４に保存したカウント値ｎに対して１を加算してから（ステップＳ１０２）、カウント値ｎが第６の閾値Ｔｈ６を越えているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。カウント値ｎが第６の閾値Ｔｈ６を越えていない場合、ＣＰＵ１２はステップＳ８９に戻って上記の処理を繰り返す。カウント値ｎが第６の閾値Ｔｈ６を越えた場合は、判定範囲内の静摩擦係数が正常であると判断して、処理を終了する。

（他の実施形態）
本発明は、移動体としてキャリッジを備えるシリアルスキャン方式の記録装置のみに限定されず、種々の移動体を備える装置に対して広く適用することができる。例えば、移動体として読取部を搭載したキャリッジを走査させて、原稿を読取る読取装置にも適用することができる。種々の製品，検体，発光器などの機能部品などを搭載可能な移動体を直線的または曲線的に規制された移動経路に沿って移動させる種々の装置、および、その装置の異常を判別するための異常判別装置に対して、本発明を適用することができる。

２ キャリッジ（移動体）
３ 駆動機構（駆動部）
３Ｃ ベルト
３Ｄ キャリッジモータ
４ エンコーダスケール
５ エンコーダセンサ
６ 原点センサ
７ 遮光板
１２ ＣＰＵ

Claims (10)

1. 移動体と、モータを駆動源として前記移動体を移動させる移動手段と、を備える駆動装置であって、
   前記移動体を基準位置から移動範囲内を移動させるために、前記移動体に掛かる負荷の大きさが所定値より大きい場合でも前記移動体を移動可能なモータの第１の駆動力で、第１の駆動時間の間に前記モータを駆動する駆動手段と、
   前記移動体の移動量を測定する測定手段と、
   前記第１の駆動時間の間に前記測定手段によって測定された移動量が第１の閾値を越えない場合に、前記測定手段に異常が生じたと判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする駆動装置。
2. 前記駆動装置は、更に、前記移動体が前記移動範囲内の基準位置に位置しているか否かを検出する検出手段を備え、
   前記判定手段は、前記駆動手段による前記モータの駆動した後に、前記移動体が前記基準位置に位置していることを前記検出手段が検出した場合に、前記移動手段に異常が生じたと判定することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記駆動手段は、前記移動体を前記基準位置から前記所定の移動範囲の限界位置まで移動させるために、前記モータの第１の駆動力より小さいモータの第２の駆動力で、第２の時間の間に前記モータを駆動し、
   前記判定手段は、前記第２の時間の間に前記測定手段によって測定された移動量が第２の閾値を越えない場合に、前記測定手段に異常が生じた又は前記移動体に過大な負荷が掛かったと判定することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 前記駆動手段は、前記基準位置に停止している前記移動体が所定時間内において所定の移動速度に達するように、前記モータを制御し、
   前記判定手段は、前記移動体が前記所定の移動速度に達しない場合に、前記第１の検出手段に異常が生じた又は前記移動体に過大な負荷が掛かったと判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の駆動装置。
5. 前記モータは、前記モータの動作位置に応じた信号を出力する信号出力手段を備え、
   前記判定手段は、前記駆動手段による前記モータの駆動する前に前記信号出力手段から出力される前記信号に対応する前記モータの動作位置と、前記駆動手段による前記モータの駆動した後に前記信号出力手段から出力される前記信号に対応する前記モータの動作位置と、の間の前記モータの動作量が第３の閾値を越えない場合に、前記モータまたは前記モータを駆動するモータ駆動回路に異常が生じたと判定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の駆動装置。
6. 前記駆動手段は、前記移動範囲の端部側に複数の開始位置を定め、前記複数の開始位置のそれぞれの位置において、前記移動範囲の一方から他方へ移動させるための駆動を行い、
   前記判定手段は、前記複数の開始位置のそれぞれの位置において、前記移動体の移動量が第３の閾値を越えない場合に、前記移動体に過大な負荷が掛かったと判定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の駆動装置。
7. 前記駆動装置は、更に、前記モータに供給される駆動電流を検出する電流検出手段を備え、
   前記判定手段は、前記駆動手段による前記モータの駆動時に前記電流検出手段が検出する前記駆動電流が正常な範囲を越えている場合に、前記モータを駆動するモータ駆動回路に異常が生じたと判定することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の駆動装置。
8. 前記移動体の前記移動範囲は、前記移動体がストッパに突き当たることにより規制されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の駆動装置。
9. 移動体と、モータを駆動源として前記移動体を移動させる移動手段と、所定の移動範囲内における前記移動体の移動量を測定する測定手段と、を備える駆動装置の異常を判別するための異常判別方法であって、
   前記移動体を基準位置から前記移動範囲内を移動させるために、前記移動体に掛かる負荷の大きさが所定値より大きいときにも前記移動体を移動可能な前記モータの第１の駆動力で、第１の時間の間に前記モータを駆動する駆動工程と、
   前記駆動工程において、前記測定手段を用いて前記移動体の移動量を測定する測定工程と、
   前記測定工程で測定された前記移動体の移動量が第１の閾値を越えない場合に、前記測定手段に異常が生じたと判定する判定工程と、
   を含むことを特徴とする異常判別方法。
10. 請求項１から８のいずれかに記載の駆動装置を備え、
    前記移動体は、記録媒体に画像を記録するための記録ヘッドを搭載するキャリッジであることを特徴とする記録装置。

Images