(57)【要約】【課題】キャリッジの退避動作による記録ヘッドの損傷を抑制する。【解決手段】本開示の一側面に係る画像形成システムでは、搬送装置が、モータにより駆動されて、キャリッジを往復動させるように構成される。コントローラは、キャリッジが第一の方向に移動しているときにジャムを検知した場合には（Ｓ１２０でＹｅｓ）、キャリッジを第二の方向に退避させるようにモータを制御する。コントローラは、退避が完了するまでの過程では、キャリッジに作用する反力を推定し、仮想コンプライアンス制御系を用いてモータを制御する（Ｓ１６０）。仮想コンプライアンス制御系は、キャリッジがシートに接触するときには、キャリッジを第一の方向に後退させるモータの制御が実現されるように設計される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コントローラと、
前記コントローラにより制御されるモータと、
キャリッジを備え、前記モータにより駆動されて、前記キャリッジを、シートの搬送路上で第一の方向及び前記第一の方向とは反対の第二の方向に往復動させるように構成される搬送装置と、
前記コントローラにより制御されて、前記シートに画像を形成するように構成される、前記キャリッジに搭載された記録ヘッドと、
を備え、
前記コントローラは、
第一の速度制御系を用いて、前記キャリッジの速度を制御するように前記モータを制御し、
前記モータの制御により前記キャリッジが前記第一の方向に移動しているときに前記シートのジャムを検知した場合には、前記キャリッジを前記第二の方向に退避させるように前記モータを制御し、
前記退避が完了するまでの過程では、前記キャリッジに作用する反力を推定し、前記推定された反力に基づく仮想コンプライアンス制御系を含む第二の速度制御系を用いて、前記モータを制御し、
前記仮想コンプライアンス制御系は、前記退避が完了するまでの過程で前記キャリッジが前記シートに接触するときには、前記キャリッジを前記第一の方向に後退させる前記モータの制御が前記第二の速度制御系を用いて実現されるように設計される画像形成システム。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成システムであって、
前記コントローラは、前記退避が完了するまでの過程で前記キャリッジの後退を検知した場合には、前記キャリッジを停止させるように前記モータを制御する停止処理を実行する画像形成システム。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成システムであって、
前記コントローラは、前記推定された反力が閾値以上である場合に限って、前記停止処理を実行する画像形成システム。
【請求項４】
請求項２又は請求項３記載の画像形成システムであって、
前記コントローラは、前記退避の開始後、前記キャリッジが前記シートの存在領域上に位置する場合に限って、前記停止処理を実行する画像形成システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の画像形成システムであって、
前記コントローラは、前記キャリッジを前記第二の方向に退避させるように前記モータを制御する際、前記第二の方向に前記シートが存在する場合に限って、前記第二の速度制御系を用いた前記モータの制御を実行し、前記第二の方向に前記シートが存在しない場合には、前記第一の速度制御系を用いて前記モータを制御する画像形成システム。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の画像形成システムであって、
前記仮想コンプライアンス制御系は、仮想的なマス−バネ−ダンパ系を含み、前記推定された反力を前記マス−バネ−ダンパ系を介して受けるときの前記キャリッジの減速運動を実現するように、前記第二の速度制御系から前記モータへの制御入力を補正するように構成される画像形成システム。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項記載の画像形成システムであって、
前記仮想コンプライアンス制御系は、設計パラメータを含み、
前記コントローラは、前記設計パラメータを前記シートの種類に対応した値に設定する画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録ヘッドを搭載するキャリッジを主走査方向に搬送し、記録ヘッドの下方でシートを副走査方向に搬送して、シートに画像を形成するインクジェットプリンタ等の画像形成システムが知られている。
【０００３】
この画像形成システムでは、シートの搬送過程で、シートが正常に搬送されなくなる現象、すなわち、シートのジャムが発生することがある。ジャムの発生時には、シートへの正常な画像形成動作を行うことができない。このため、画像形成システムでは、通常、画像形成動作を中止して、キャリッジを退避させる処理が行われる。
【０００４】
ジャムは、多くの場合、シートの変形を伴う。変形したシートが、記録ヘッドが通過する空間にまで到達する場合もある。このため、ジャムの発生時にキャリッジを退避させる場合には、記録ヘッドと変形したシートとが接触し、記録ヘッドが傷つく可能性がある。
【０００５】
このような記録ヘッドの損傷の可能性を抑えるため、従来では、キャリッジを退避させる際にキャリッジを低速で搬送することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−９３９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、記録ヘッドの損傷の可能性を抑える目的では、キャリッジを低速で退避させる従来方法は、十分ではない。すなわち、キャリッジが低速で移動する場合でも、退避する先に、変形したシートの凸部があった場合、記録ヘッドがシートと擦過し、記録ヘッドが傷ついてしまう可能性がある。
【０００８】
そこで、本開示の一側面によれば、ジャム発生時のキャリッジの退避動作による記録ヘッドの損傷を抑制可能な技術を提供できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一側面に係る画像形成システムは、コントローラと、モータと、搬送装置と、記録ヘッドとを備える。モータは、コントローラにより制御される。搬送装置は、キャリッジを備える。
【００１０】
搬送装置は、モータにより駆動されて、キャリッジを、シートの搬送路上で第一の方向及び第一の方向とは反対の第二の方向に往復動させるように構成される。記録ヘッドは、キャリッジに搭載される。記録ヘッドは、コントローラにより制御されて、シートに画像を形成するように構成される。
【００１１】
コントローラは、第一の速度制御系を用いて、キャリッジの速度を制御するようにモータを制御する。コントローラは、モータの制御によりキャリッジが第一の方向に移動しているときにシートのジャムを検知した場合には、キャリッジを第二の方向に退避させるようにモータを制御する。
【００１２】
コントローラは、退避が完了するまでの過程では、キャリッジに作用する反力を推定する。コントローラは、この過程では、推定された反力に基づく仮想コンプライアンス制御系を含む第二の速度制御系を用いて、モータを制御する。
【００１３】
仮想コンプライアンス制御系は、退避が完了するまでの過程でキャリッジがシートに接触するときには、キャリッジを第一の方向に後退させるモータの制御が第二の速度制御系を用いて実現されるように設計される。
【００１４】
このように構成された画像形成システムによれば、ジャムが発生してキャリッジを退避させる際、仮想コンプライアンス制御系により、キャリッジに作用する反力に応じて、キャリッジが減速及び後退するように、キャリッジの移動を制御することができる。
【００１５】
従って、退避が完了する過程で、その退避方向に、キャリッジと接触する変形したシートの凸部がある場合にも、記録ヘッドがシートと擦過するのを抑制することができ、記録ヘッドがシートとの接触によって損傷する可能性を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成システムの動作を説明した図である。
【図２】画像形成システムの詳細構成を表すブロック図である。
【図３】印刷コントローラが実行する処理を表すフローチャートである。
【図４】速度制御系の構成を表すブロック図である。
【図５】仮想コンプライアンス制御系の構成を表すブロック図である。
【図６】図６Ａ−６Ｄは、キャリッジの退避動作を説明した図である。
【図７】印刷コントローラが実行する停止判断処理を表すフローチャートである。
【図８】用紙種類毎のパラメータの値を定義するテーブルを示す図である。
【図９】メインコントローラが実行する処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示す本実施形態の画像形成システム１は、インクジェットプリンタとして構成される。この画像形成システム１は、用紙搬送機構２０を通じて用紙Ｑを副走査方向に搬送し、キャリッジ搬送機構３０を通じてキャリッジ３１を主走査方向に搬送する。
【００１８】
画像形成システム１は、キャリッジ３１の下方で、用紙Ｑを副走査方向に所定量ずつ間欠搬送する。画像形成システム１は、間欠搬送に合わせて、キャリッジ３１を主走査方向に搬送し、その搬送過程で、キャリッジ３１に搭載されたインクジェットヘッド４０に、インク液滴の吐出動作を実行させる。これにより、用紙Ｑに画像を形成する。
【００１９】
図２に示すように画像形成システム１は、用紙搬送機構２０、キャリッジ搬送機構３０、及びインクジェットヘッド４０に加えて、インクジェットヘッド４０を駆動するための駆動回路４５と、駆動回路４５を通じてインクジェットヘッド４０を制御する印刷コントローラ５０と、を備える。
【００２０】
画像形成システム１は更に、ＣＲモータ５１と、駆動回路５３と、リニアエンコーダ５５と、信号処理回路５７と、メディアセンサ５９と、を備える。ＣＲモータ５１は、直流モータであり、キャリッジ搬送機構３０を駆動するように構成される。
【００２１】
キャリッジ搬送機構３０に設けられたキャリッジ３１は、ＣＲモータ５１により駆動されて主走査方向に変位する。具体的には、キャリッジ３１は、ＣＲモータ５１の回転方向に応じて往復動する。
【００２２】
駆動回路５３は、印刷コントローラ５０から入力される電流指令値Ｕに対応する駆動電流をＣＲモータ５１に印加することにより、ＣＲモータ５１を駆動する。印刷コントローラ５０は、駆動回路５３を通じてＣＲモータ５１を制御することにより、キャリッジ３１の主走査方向の変位を制御するように構成される。
【００２３】
リニアエンコーダ５５は、キャリッジ３１の搬送経路に設けられ、キャリッジ３１の主走査方向の変位に応じたエンコーダ信号を出力する。信号処理回路５７は、リニアエンコーダ５５から入力されるエンコーダ信号に基づき、主走査方向におけるキャリッジ３１の位置及び速度を検出し、キャリッジ３１の検出位置及び検出速度の情報を、印刷コントローラ５０に入力する。
【００２４】
印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１の検出位置及び検出速度に基づき、ＣＲモータ５１を制御する。メディアセンサ５９は、キャリッジ３１に搭載されて、キャリッジ３１の下方に位置する用紙Ｑを検出する。メディアセンサ５９は、用紙Ｑの検出信号を、印刷コントローラ５０に入力するように構成される。
【００２５】
画像形成システム１は、ＰＦモータ６１と、駆動回路６３と、ロータリエンコーダ６５と、信号処理回路６７と、搬送コントローラ７０と、を更に備える。ＰＦモータ６１は、用紙搬送機構２０が備える搬送ローラ２１を回転駆動する。用紙Ｑは、搬送ローラ２１の回転により副走査方向に搬送される。
【００２６】
駆動回路６３は、ＰＦモータ６１に、搬送コントローラ７０から入力される電流指令値に対応する駆動電流を印加することにより、ＰＦモータ６１を駆動する。ロータリエンコーダ６５は、ＰＦモータ６１又は搬送ローラ２１の回転軸に取り付けられて、ＰＦモータ６１又は搬送ローラ２１の回転に応じたエンコーダ信号を出力する。
【００２７】
信号処理回路６７は、ロータリエンコーダ６５から入力されるエンコーダ信号に基づき、搬送ローラ２１の回転位置及び回転速度を検出し、検出した搬送ローラ２１の回転位置及び回転速度の情報を、搬送コントローラ７０に入力する。
【００２８】
搬送コントローラ７０は、検出された搬送ローラ２１の回転位置及び回転速度に基づき、ＰＦモータ６１を制御することにより、用紙搬送機構２０による用紙Ｑの搬送動作を制御する。
【００２９】
画像形成システム１は、この他に、メインコントローラ８０と、通信インタフェース９０と、を備える。メインコントローラ８０は、通信インタフェース９０を通じて外部装置から入力される印刷指令に基づき、印刷対象データに基づく画像が用紙Ｑに形成されるように、印刷コントローラ５０及び搬送コントローラ７０に対して指令入力する。印刷対象データは、例えば、印刷指令と共に外部装置から通信インタフェース９０を通じて入力される。
【００３０】
続いて、印刷コントローラ５０が、メインコントローラ８０からの指令に基づき実行する図３に示す処理を説明する。図３に示す処理は、用紙Ｑの間欠搬送動作に合わせて繰り返し実行される。この処理では、用紙Ｑに１パス分の画像が形成される。
【００３１】
１パス分の画像とは、インクジェットヘッド４０がインク液滴を吐出しながら、主走査方向に沿って折返し地点まで片道分移動したときに、用紙Ｑに形成される画像のことを意味する。
【００３２】
よく知られたインクジェットプリンタでは、用紙Ｑに１パス分の画像を形成する動作、及び、用紙Ｑを１パス分搬送する動作の繰り返しにより、用紙Ｑに印刷対象データに基づく１ページ分の画像が形成される。
【００３３】
本実施形態の画像形成システム１においても、同様の動作により、用紙Ｑに画像が形成される。用紙Ｑに１パス分の画像を形成する動作は、印刷コントローラ５０が図３に示す処理を実行することにより実現される。
【００３４】
用紙Ｑを１パス分搬送する動作は、搬送コントローラ７０が、メインコントローラ８０からの指令に従って、用紙搬送機構２０が用紙Ｑを所定量搬送するように、ＰＦモータ６１を制御することによって実現される。
【００３５】
印刷コントローラ５０と搬送コントローラ７０との協働による用紙Ｑへの画像形成は、メインコントローラ８０が、印刷コントローラ５０及び搬送コントローラ７０を統括制御することにより実現される。用紙Ｑの間欠搬送前には、搬送コントローラ７０は、メインコントローラ８０からの指令に従って、用紙Ｑを頭出しするように、ＰＦモータ６１を制御する。
【００３６】
印刷コントローラ５０は、図３に示す処理を開始すると、１パス印刷制御を開始する（Ｓ１１０）。１パス印刷制御は、キャリッジ３１が主走査方向に折返し地点まで搬送され、折返し地点で停止するように、ＣＲモータ５１を制御する処理を含む。
【００３７】
１パス印刷制御は更に、キャリッジ３１の搬送過程において、インクジェットヘッド４０が形成すべき１パス分の画像に対応するインク液滴の吐出動作を実行するように、インクジェットヘッド４０を制御する処理を含む。この１パス印刷制御によって、用紙Ｑには１パス分の画像が形成される。
【００３８】
印刷コントローラ５０は、Ｓ１１０において１パス印刷制御を開始すると、１パス印刷制御を継続しつつ、用紙ジャムが発生したか否かを判断する（Ｓ１２０）。用紙ジャムが発生していないと判断すると（Ｓ１２０でＮｏ）、Ｓ１３０に移行する。用紙ジャムが発生したと判断すると（Ｓ１２０でＹｅｓ）、Ｓ１４５に移行する。
【００３９】
用紙ジャムの発生は、搬送コントローラ７０で検知され、印刷コントローラ５０に通知される。搬送コントローラ７０は、例えば、ＰＦモータ６１に対する駆動電流が閾値を超えたことを条件に、用紙ジャムの発生を検知するように構成され得る。
【００４０】
あるいは、搬送コントローラ７０は、制御入力としてのＰＦモータ６１に対する印加電流と、制御出力としての搬送ローラ２１の回転量とに基づいて、用紙Ｑに作用する反力を推定し、その推定反力が閾値を超えたことを条件に、用紙ジャムの発生を検知するように構成され得る。
【００４１】
その他、用紙ジャムの発生は、印刷コントローラ５０で検知されてもよい。印刷コントローラ５０は、例えば、リニアエンコーダ５５により検出されたキャリッジ３１の速度が閾値未満になったことを条件に、用紙ジャムの発生を検知するように構成され得る。
【００４２】
用紙ジャムは、１パス印刷制御によるキャリッジ３１の搬送中に発生し得る。印刷に係るスループット向上のために、用紙Ｑを１パス分搬送する動作が完了して用紙Ｑが停止する前に、用紙Ｑが搬送されている状態で、キャリッジ３１の搬送が開始されるためである。同様に、キャリッジ３１の搬送が終了する前に、用紙Ｑの搬送は開始される。
【００４３】
Ｓ１３０に移行すると、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１が折返し地点で停止するまでの１パス分の動作が完了したか否かを判断する。１パス分の動作が完了していないと判断すると（Ｓ１３０でＮｏ）、Ｓ１２０に移行する。これにより、印刷コントローラ５０は、１パス分の動作が完了するまで、Ｓ１２０及びＳ１３０の処理を繰り返し実行する。印刷コントローラ５０は、１パス分の動作が完了したと判断すると（Ｓ１３０でＹｅｓ）、１パス印刷制御を終了して（Ｓ１４０）、図３に示す処理を終了する。
【００４４】
Ｓ１４５に移行すると、印刷コントローラ５０は、Ｓ１１０で開始した１パス印刷制御を中止し、キャリッジ３１を停止させるようにＣＲモータ５１を制御した後（Ｓ１４５）、Ｓ１５０に移行する。
【００４５】
Ｓ１５０において、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１を、キャリッジ３１の搬送経路の端まで退避させる前の手順として、キャリッジ３１の退避方向に用紙Ｑが存在するか否かを判断する。
【００４６】
キャリッジ３１は、主走査方向に沿う第一の方向及び第二の方向に交互に折返し地点まで移動することにより、往復動を実現する。キャリッジ３１の退避方向は、キャリッジ３１が次の折返し地点まで進む過程におけるキャリッジ３１の進行方向とは逆方向に対応する。キャリッジ３１が次の折返し地点まで第一の方向に進む過程において、退避方向は、第二の方向である。
【００４７】
Ｓ１５０において、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１の搬送経路におけるキャリッジ３１の現在位置より退避方向の終点までの領域が、用紙通過領域外であるとき、退避方向に用紙Ｑが存在しないと判断し、それ以外の場合には、退避方向に用紙Ｑが存在すると判断する。用紙通過領域は、最大サイズの用紙Ｑが副走査方向に搬送される場合に、用紙Ｑが下方を通過するキャリッジ３１の搬送経路の領域に対応する。
【００４８】
別例として、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１に設けられたメディアセンサ５９の検出信号に基づき、キャリッジ３１の退避方向に用紙Ｑが存在するか否かを判断してもよい。
【００４９】
印刷コントローラ５０は、退避方向に用紙Ｑが存在すると判断すると（Ｓ１５０でＹｅｓ）、仮想コンプライアンス制御付きの速度制御により、キャリッジ３１を退避方向の終点まで退避させる退避制御を行う（Ｓ１６０）。
【００５０】
具体的に、印刷コントローラ５０は、図４に示す速度制御系１００を用いて、キャリッジ３１の検出速度Ｖに基づき、キャリッジ３１を速度指令値Ｖｒに対応する速度で退避方向に移動させるためのＣＲモータ５１に対する電流指令値Ｕを算出する。印刷コントローラ５０は、この電流指令値Ｕを駆動回路５３に入力することにより、キャリッジ３１の速度をフィードバック制御する。
【００５１】
図４に示す速度制御系１００は、専用のハードウェアとして印刷コントローラ５０に組み込まれる。あるいは、速度制御系１００は、コンピュータプログラムとして、印刷コントローラ５０に組み込まれる。この場合、印刷コントローラ５０は、上記コンピュータプログラムを、図示しない内蔵のプロセッサで実行することにより、速度制御系１００を用いた速度制御を実現し得る。
【００５２】
速度制御系１００は、図４に示すように、反力推定オブザーバ１１０と、仮想コンプライアンス制御系１２０と、加算器１３１，１３４と、減算器１３２，１３５と、速度ゲインアンプ１３３と、微分器１３６と、加速度ゲインアンプ１３７と、を備える。
【００５３】
反力推定オブザーバ１１０は、速度制御系１００から駆動回路５３に入力される制御入力としての電流指令値Ｕと、制御入力に対応する制御出力としてのキャリッジ３１の検出速度Ｖとに基づき、キャリッジ３１に作用する反力を推定し、その推定反力Ｒを出力するように構成される。
【００５４】
周知技術と同様に、反力推定オブザーバ１１０は、制御入力（Ｕ）から制御出力（Ｖ）への伝達モデルに対応する逆モデルを用いて、反力がない場合の検出速度Ｖに対応する電流指令値Ｕ０を算出し、この電流指令値Ｕ０と、実際に駆動回路５３に入力された制御入力Ｕとの差（Ｕ−Ｕ０）に基づいて、キャリッジ３１に作用する反力を推定する。
【００５５】
推定反力Ｒは、仮想コンプライアンス制御系１２０に入力される。仮想コンプライアンス制御系１２０は、キャリッジ３１がマス−バネ−ダンパ系を介して反力を受けるときの減速運動に対応したキャリッジ３１の速度制御を実現するように、速度指令値Ｖｒ及び加速度指令値Ａｒを補正するように構成される。
【００５６】
力Ｆが作用するマス−バネ−ダンパ系の運動方程式は、次式で表される。次式におけるＭは、質量であり、Ｄは、減衰係数であり、Ｋは、バネ定数である。
【００５７】
【数１】
2020131667.tif 000003
【００５８】
仮想コンプライアンス制御系１２０は、仮想的なマス−バネ−ダンパ系を含み、図５に示すように上記運動方程式に従って、推定反力Ｒに基づき、力Ｆ＝−Ｒが作用するマス−バネ−ダンパ系の運動に対応した速度補正量Ｃｖ及び加速度補正量Ｃａを出力するように構成される。図５に示す１／ｓは、積分要素であり、Ｍは、質量、Ｄは、減衰係数、Ｋは、バネ定数に対応する。
【００５９】
図４に示す速度制御系１００において、加算器１３１は、速度指令値Ｖｒを、仮想コンプライアンス制御系１２０から入力される速度補正量Ｃｖで補正した補正後の速度指令値Ｖｒｃ＝（Ｖｒ＋Ｃｖ）を減算器１３２に入力する。
【００６０】
減算器１３２は、補正後の速度指令値Ｖｒｃと、キャリッジ３１の検出速度Ｖとの偏差Ｅｖ＝（Ｖｒｃ−Ｖ）を算出し、この偏差Ｅｖを、速度ゲインアンプ１３３に入力する。速度ゲインアンプ１３３は、偏差Ｅｖを所定倍した値を、加速度指令値Ａｒとして、加算器１３４に入力する。
【００６１】
加算器１３４は、加速度指令値Ａｒを、仮想コンプライアンス制御系１２０から入力される加速度補正量Ｃａで補正した補正後の加速度指令値Ａｒｃ＝（Ａｒ＋Ｃａ）を、減算器１３５に入力する。
【００６２】
減算器１３５は、補正後の加速度指令値Ａｒｃと、キャリッジ３１の検出速度Ｖを微分器１３６に通して得られるキャリッジ３１の検出加速度Ａとの偏差Ｅａ＝（Ａｒｃ−Ａ）を算出し、この偏差Ｅａを、加速度ゲインアンプ１３７に入力する。加速度ゲインアンプ１３７は、偏差Ｅａを所定倍した値を、電流指令値Ｕとして、駆動回路５３に入力する。
【００６３】
印刷コントローラ５０は、この速度制御系１００を用いてＣＲモータ５１を制御することにより、反力がキャリッジ３１に作用していないときには、キャリッジ３１を速度指令値Ｖｒに対応する速度で移動させるように、ＣＲモータ５１を制御する。一方、反力がキャリッジ３１に作用しているときには、印刷コントローラ５０は、マス−バネ−ダンパ系に従ってキャリッジ３１を減速及び後退させる。
【００６４】
図６Ａ−６Ｄには、キャリッジ３１の退避方向に、用紙ジャムにより生じた用紙Ｑの凸部Ｑ１が存在することで、キャリッジ３１が凸部Ｑ１と接触して、キャリッジ３１に反力が作用するときの、キャリッジ３１の運動を例示的に示す。
【００６５】
図６Ａは、用紙ジャムが発生する前のキャリッジ３１の運動を示す。このとき、キャリッジ３１は、まだ退避動作を開始していない。図６Ｂは、用紙ジャムが発生して、キャリッジ３１がそれまでの進行方向とは逆方向に退避する動作を開始したことを示している。図６Ｂに示す例によれば、用紙ジャムにより、キャリッジ３１の退避方向に用紙Ｑの凸部Ｑ１が生じている。
【００６６】
図６Ｃは、キャリッジ３１が退避方向に位置する用紙Ｑの凸部Ｑ１と接触した状態を示している。このとき、キャリッジ３１は、用紙Ｑの凸部Ｑ１からの反力を受けるため、反力推定オブザーバ１１０から、ゼロより大きい推定反力Ｒが仮想コンプライアンス制御系１２０に入力される。
【００６７】
仮想コンプライアンス制御系１２０は、推定反力Ｒとして値ゼロ（Ｒ＝０）が入力されているときには、速度補正量Ｃｖ及び加速度補正量Ｃａとして値ゼロを出力するため実質機能しない。一方、仮想コンプライアンス制御系１２０は、ゼロより大きい推定反力Ｒ＞０が入力されると、キャリッジ３１を減速させる方向の速度補正量Ｃｖ及び加速度補正量Ｃａを出力する。
【００６８】
図６Ｃは、キャリッジ３１が用紙Ｑの凸部Ｑ１と接触するときには、インクジェットヘッド４０よりも先にキャリッジ３１のみが凸部Ｑ１と接触することを更に示している。キャリッジ３１は、通常、インクジェットヘッド４０の周りを囲むようにして、インクジェットヘッド４０を支持する。そのため、キャリッジ３１が凸部Ｑ１と接触する初期において、インクジェットヘッド４０は、凸部Ｑ１と接触しない。
【００６９】
図６Ｄは、仮想コンプライアンス制御系１２０により駆動回路５３への電流指令値Ｕが抑制されて、キャリッジ３１が反力により退避方向とは逆方向に押し戻され、後退した状態を示す。
【００７０】
この押し戻しにより、キャリッジ３１は、インクジェットヘッド４０が用紙Ｑと擦過するようには退避方向に進行せず、インクジェットヘッド４０の用紙Ｑとの接触による損傷は抑制される。
【００７１】
付言すると、仮想コンプライアンス制御系１２０によるキャリッジ３１の減速運動は、仮想コンプライアンス制御系１２０の設計パラメータＭ，Ｄ，Ｋの値に応じて変化する。設計パラメータＭ，Ｄ，Ｋは、仮想コンプライアンス制御系１２０に含まれる上述した質量Ｍ、減衰係数Ｄ、バネ定数Ｋである。
【００７２】
このため、設計パラメータＭ，Ｄ，Ｋは、搬送が想定される用紙Ｑの種類の中で、最もコシの弱い用紙Ｑであっても、インクジェットヘッド４０が用紙Ｑの凸部Ｑ１を乗り越える位置までキャリッジ３１が進行せず、後退するように定められる。
【００７３】
Ｓ１６０において、退避制御を開始すると、印刷コントローラ５０は、速度制御系１００を用いた退避制御を実行しつつ、Ｓ１７０に移行し、キャリッジ３１が退避完了位置に到達したか否かを判断する。印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１が退避完了位置に到達していないと判断すると（Ｓ１７０でＮｏ）、Ｓ１８０に移行する。
【００７４】
印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１が退避完了位置に到達したと判断すると（Ｓ１７０でＹｅｓ）、退避制御を終了し（Ｓ２３０）、キャリッジ３１を停止させて、図３に示す処理を終了する。
【００７５】
Ｓ１８０に移行すると、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１の退避完了前にキャリッジ３１を停止させるか否かを判断するために、図７に示す停止判断処理を実行する。
【００７６】
停止判断処理において、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１の検出位置が退避方向とは逆方向に後退したか否かを判断する（Ｓ１８１）。キャリッジ３１の検出位置が後退していないと判断すると（Ｓ１８１でＮｏ）、印刷コントローラ５０は、Ｓ１８９に移行する。Ｓ１８９において、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１を停止させないと判断し、停止フラグをオフに設定する（Ｓ１８９）。停止フラグは、初期状態でオフである。
【００７７】
印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１の検出位置が退避方向とは逆方向に後退したと判断すると（Ｓ１８１でＹｅｓ）、反力推定オブザーバ１１０からの推定反力Ｒが閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１８３）。
【００７８】
上記判断を行うのは、キャリッジ３１の検出位置が後退していても、実際にキャリッジ３１が後退しているとは限らないためである。エンコーダを用いた位置検出では、チャタリング等により、キャリッジ３１の検出位置に誤差が生じることがある。このような誤動作の影響により、キャリッジ３１が用紙Ｑの凸部Ｑ１と接触していないのにもかかわらず、キャリッジ３１が緊急停止してしまう可能性を抑えるために、Ｓ１８３の判断は行われる。
【００７９】
推定反力Ｒが閾値未満であると判断すると（Ｓ１８３でＮｏ）、印刷コントローラ５０は、Ｓ１８９に移行し、停止フラグをオフに設定する。その後、停止制御処理を終了する。推定反力Ｒが閾値以上であると判断すると（Ｓ１８３でＹｅｓ）、印刷コントローラ５０は、Ｓ１８５に移行する。
【００８０】
Ｓ１８５において、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１の下方に用紙Ｑが存在するか否かを判断する。印刷コントローラ５０は、メディアセンサ５９からの検出信号に基づき、用紙Ｑが存在するか否かを判断することができる。あるいは、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１の現在位置が用紙通過領域にあるか否かによって、用紙Ｑが存在するか否かを判断することができる。
【００８１】
Ｓ１８５において、用紙Ｑが存在しないと判断すると（Ｓ１８５でＮｏ）、印刷コントローラ５０は、Ｓ１８９に移行して、停止フラグをオフに設定する。一方、用紙Ｑが存在すると判断すると（Ｓ１８５でＹｅｓ）、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１を停止させると判断し、停止フラグをオンに設定する（Ｓ１８７）。その後、停止制御処理を終了する。
【００８２】
印刷コントローラ５０は、Ｓ１８０での停止判断処理を終えると、Ｓ１９０に移行し、停止判断処理で停止フラグがオンに設定されているか否かを判断する。そして、停止フラグがオンに設定されていないと判断すると（Ｓ１９０でＮｏ）、Ｓ１７０に移行する。
【００８３】
印刷コントローラ５０は、停止判断処理で停止フラグがオンに設定されていると判断すると（Ｓ１９０でＹｅｓ）、キャリッジ３１の退避制御を中止して、キャリッジ３１が停止するようにＣＲモータ５１を制御する停止処理を実行する（Ｓ２００）。その後、図３に示す処理を終了する。
【００８４】
印刷コントローラ５０は、このようにして退避方向に用紙Ｑが存在する場合には、仮想コンプライアンス制御を含む速度制御により、キャリッジ３１の退避制御を実現する。また、キャリッジ３１が用紙Ｑの凸部Ｑ１に接触して後退した場合には、キャリッジ３１の退避制御を中止し、ＣＲモータ５１を停止させる。
【００８５】
この他、印刷コントローラ５０は、Ｓ１５０において、退避方向に用紙Ｑが存在しないと判断すると（Ｓ１５０でＮｏ）、Ｓ２１０に移行する。Ｓ２１０において、印刷コントローラ５０は、仮想コンプライアンス制御なしの退避制御を開始する。
【００８６】
具体的に、印刷コントローラ５０は、仮想コンプライアンス制御なしの退避制御として、仮想コンプライアンス制御系１２０の動作を無効にした速度制御系１００（図４参照）に基づいたキャリッジ３１の速度制御を実行する。すなわち、速度補正量Ｃｖ及び加速度補正量Ｃａをゼロに固定した速度制御系１００に基づいたキャリッジ３１の速度制御を実行する。
【００８７】
付言すると、仮想コンプライアンス制御系１２０を無効にした速度制御系１００に基づいたキャリッジ３１の速度制御は、Ｓ１１０で開始される１パス印刷制御でも行われる。すなわち、印刷コントローラ５０は、仮想コンプライアンス制御系１２０を無効にした速度制御系１００に基づいたキャリッジ３１の速度制御により、キャリッジ３１を折返し地点まで搬送するように動作する。
【００８８】
このようにＳ１１０で開始される１パス印刷制御、Ｓ１６０で開始される退避制御、及び、Ｓ２１０で開始される退避制御では、いずれも同じ速度制御系１００を用いて、キャリッジ３１の速度制御が実現される。但し、仮想コンプライアンス制御系１２０は、Ｓ１６０で開始される退避制御でのみ有効にされる。速度制御の際に必要となる速度指令値Ｖｒを定義する速度プロファイルは、制御の実行毎に、個別にメインコントローラ８０より指定される。
【００８９】
Ｓ２１０において退避制御を開始すると、印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１が退避完了位置に到達するまで、退避制御を実行する。印刷コントローラ５０は、退避完了位置に到達したと判断すると（Ｓ２２０でＹｅｓ）、退避制御を終了し（Ｓ２３０）、キャリッジ３１を停止させて、図３に示す処理を終了する。
【００９０】
以上に説明した本実施形態の画像形成システム１によれば、印刷コントローラ５０は、１パス印刷制御では、仮想コンプライアンス制御系１２０を無効にした速度制御系１００を用いて、キャリッジ３１の速度を制御するようにＣＲモータ５１を制御し、キャリッジ３１の移動中には、インクジェットヘッド４０にインク液滴を吐出させることにより、用紙Ｑに１パス分の画像を形成するように動作する。
【００９１】
印刷コントローラ５０は、１パス印刷制御の途中で、用紙ジャムを検知すると（Ｓ１２０でＹｅｓ）、仮想コンプライアンス制御系１２０を有効にした速度制御系１００を用いて、キャリッジ３１を、それまでの進行方向とは逆方向に退避させるように、ＣＲモータ５１を制御する。
【００９２】
印刷コントローラ５０は、キャリッジ３１が退避完了位置に到達することで、退避が完了するまでの過程では、反力推定オブザーバ１１０を用いてキャリッジ３１に作用する反力を推定する。
【００９３】
退避が完了するまでの過程でキャリッジ３１が用紙Ｑに接触するときには、仮想コンプライアンス制御系１２０が、推定反力Ｒに基づき、ＣＲモータ５１の制御入力（電流指令値Ｕ）を補正するように動作し、反力をマス−バネ−ダンパ系を介して受けるときのようなキャリッジ３１の減速運動が実現される。
【００９４】
具体的には、インクジェットヘッド４０が用紙Ｑと擦過せず、キャリッジ３１が退避方向とは逆方向に後退するように、速度制御系１００からＣＲモータ５１の制御入力（電流指令値Ｕ）が補正される。
【００９５】
このように、本実施形態の画像形成システム１によれば、用紙ジャムが発生してキャリッジ３１を退避させる際に、キャリッジ３１に作用する反力に応じて、キャリッジ３１を減速及び後退させるように、キャリッジ３１の移動を制御することができる。
【００９６】
従って、退避が完了する過程で、その退避方向に、キャリッジ３１と接触する変形した用紙Ｑの凸部Ｑ１がある場合にも、キャリッジ３１が凸部Ｑ１を乗り越えて、それによりインクジェットヘッド４０が用紙Ｑと擦過するのを抑制することができる。すなわち、本実施形態の画像形成システム１によれば、インクジェットヘッド４０が用紙Ｑとの接触によって損傷する可能性を抑制することができる。
【００９７】
また、印刷コントローラ５０は、退避制御時にキャリッジ３１が後退すると、退避制御を中止して、キャリッジ３１を停止させるように、ＣＲモータ５１を制御する（Ｓ２００）。従って、本実施形態によれば、退避制御が継続されることにより、キャリッジ３１が再度用紙Ｑの凸部Ｑ１に戻ってしまうのを抑制することができる。
【００９８】
この他、本実施形態では、推定反力Ｒが閾値以上である場合に限って（Ｓ１８３でＹｅｓ）、退避制御を中止する。従って、キャリッジ３１が後退していないにもかかわらず、キャリッジ３１の検出位置が見かけ上後退した場合に、不要に退避制御が中止されるのを抑制することができる。
【００９９】
更に、本実施形態では、キャリッジ３１の下方に用紙Ｑが存在する場合、すなわち、キャリッジ３１が用紙Ｑの存在領域上に位置する場合に限って（Ｓ１８５でＹｅｓ）、退避制御を中止する。従って、用紙Ｑとの接触がないのにもかかわらず、退避制御が中止されるのを抑制することができる。
【０１００】
この他、本実施形態では、退避方向に用紙Ｑが存在しない場合には、仮想コンプライアンス制御を含まない通常の速度制御で、キャリッジ３１を退避させる（Ｓ２１０）。従って、用紙Ｑとの接触が想定されない場合に、仮想コンプライアンス制御を含むことによる不要な退避制御の中止を回避して、適切にキャリッジ３１を退避させることができる。
【０１０１】
本開示が、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。例えば、画像形成システム１は、仮想コンプライアンス制御系１２０の設計パラメータＭ，Ｄ，Ｋの値を、搬送される用紙Ｑの種類に応じて変更するように構成されてもよい。
【０１０２】
例えば、画像形成システム１は、図８に示すように、メインコントローラ８０のＮＶＲＡＭ８５に、設計パラメータＭ，Ｄ，Ｋの値を用紙Ｑの種類毎に定義するテーブルを記憶していてもよい。
【０１０３】
メインコントローラ８０は、外部装置から印刷指令が入力されると、図９に示す処理を実行して、印刷指令に含まれる用紙Ｑの種類の情報を取得してもよい（Ｓ３１０）。メインコントローラ８０は、取得した情報に基づき、テーブルから対応する用紙Ｑの種類に対して定義された設計パラメータＭ，Ｄ，Ｋの値を読み出し（Ｓ３２０）、読み出した設計パラメータＭ，Ｄ，Ｋの値を、仮想コンプライアンス制御系１２０に設定する（Ｓ３３０）ように動作してもよい。仮想コンプライアンス制御系１２０の設計パラメータＭ，Ｄ，Ｋを、搬送される用紙Ｑの種類に対応した値に調整すれば、良好な退避制御を実現することができる。
【０１０４】
この他、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【０１０５】
１…画像形成システム、２０…用紙搬送機構、２１…搬送ローラ、３０…キャリッジ搬送機構、３１…キャリッジ、４０…インクジェットヘッド、４５…駆動回路、５０…印刷コントローラ、５１…ＣＲモータ、５３…駆動回路、５５…リニアエンコーダ、５７…信号処理回路、５９…メディアセンサ、６１…ＰＦモータ、６３…駆動回路、６５…ロータリエンコーダ、６７…信号処理回路、７０…搬送コントローラ、８０…メインコントローラ、８５…ＮＶＲＡＭ、９０…通信インタフェース、１００…速度制御系、１１０…反力推定オブザーバ、１２０…仮想コンプライアンス制御系、１３１，１３４…加算器、１３２，１３５…減算器、１３３…速度ゲインアンプ、１３６…微分器、１３７…加速度ゲインアンプ、Ｑ…用紙、Ｑ１…凸部。
【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】
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