(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータから生じる動力を駆動対象に作用させて前記駆動対象を変位させる駆動機構が備える前記モータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、
前記駆動対象が所定量前進した事象を検知する前進検知手段と、
前記駆動対象が所定量後退した事象を検知する後退検知手段と、
前記モータに対する操作量を所定時間毎に予め定められた量増加させて、この操作量に対応した駆動電流又は電圧でモータドライバに前記モータを駆動させる手段であって、前記前進検知手段により前記駆動対象が所定量前進した事象が検知されると、前記モータに対する操作量を、前記前進検知手段により前記駆動対象が所定量前進した事象が検知されたときの前記操作量から、予め設定された減少幅分減らした操作量に切り替え、この切替後の前記操作量から前記モータに対する操作量を前記所定時間毎に前記予め定められた量増加させる駆動制御手段と、
前記後退検知手段により前記駆動対象が前記所定量後退した事象が検知されると、前記駆動制御手段に設定された前記減少幅を、規定量減らした値に補正する補正手段と、
前記駆動対象が前記所定量前進するのに要した時間を検出する時間検出手段と、
前記前進検知手段により前記駆動対象が前記所定量前進した事象が検知されると、前記時間検出手段により検出された時間が、予め設定された基準時間よりも短いか否かを判定する判定手段と、
前記前進検知手段が検知した前記事象であって前記時間検出手段により検出された時間が前記判定手段により前記基準時間よりも短いと判定されなかった前記事象の前記前進検知手段による検知に対応して、前記駆動制御手段が前記モータに対する操作量を切り替えた際の当該切替前の前記操作量の最新値を、正常時の操作量として記憶する操作量記憶手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記判定手段によって前記時間検出手段により検出された時間が前記基準時間よりも短いと判定されると、前記駆動制御手段に設定された前記減少幅を、規定量増やした値に補正し、
前記駆動制御手段は、前記前進検知手段により検知された前記事象であって、前記判定手段によって前記時間検出手段により検出された時間が前記基準時間よりも短いと判定された前記事象に関しては、前記前進検知手段により前記事象が検知されると、前記操作量記憶手段が記憶する前記正常時の操作量及び前記補正手段によって前記規定量増やした値に補正された前記減少幅に基づいて、前記モータに対する操作量を、前記正常時の操作量から、前記補正された前記減少幅分減らした操作量に切り替えること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
モータから生じる動力を駆動対象に作用させて前記駆動対象を変位させる駆動機構が備える前記モータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、
前記駆動対象が所定量前進した事象を検知する前進検知手段と、
前記駆動対象が前記所定量前進するのに要した時間を検出する時間検出手段と、
前記前進検知手段により前記事象が検知されると、前記時間検出手段により検出された時間が、予め設定された基準時間よりも短いか否かを判定する判定手段と、
前記モータに対する操作量を所定時間毎に予め定められた量増加させて、この操作量に対応した駆動電流又は電圧でモータドライバに前記モータを駆動させる手段であって、前記前進検知手段により前記事象が検知されると、前記モータに対する操作量を、前記前進検知手段により前記事象が検知されたときの前記操作量から、予め設定された減少幅分減らした操作量に切り替え、この切替後の前記操作量から前記モータに対する操作量を前記所定時間毎に前記予め定められた量増加させる駆動制御手段と、
前記判定手段によって前記時間検出手段により検出された時間が前記基準時間よりも短いと判定されると、前記駆動制御手段に設定された前記減少幅を、規定量増やした値に補正する補正手段と、
前記前進検知手段が検知した前記事象であって前記時間検出手段により検出された時間が前記判定手段により前記基準時間よりも短いと判定されなかった前記事象の前記前進検知手段による検知に対応して、前記駆動制御手段が前記モータに対する操作量を切り替えた際の当該切替前の前記操作量の最新値を、正常時の操作量として記憶する操作量記憶手段と、
を備え、
前記駆動制御手段は、前記前進検知手段により検知された前記事象であって、前記判定手段によって前記時間検出手段により検出された時間が前記基準時間よりも短いと判定された前記事象に関しては、前記前進検知手段により前記事象が検知されると、前記操作量記憶手段が記憶する前記正常時の操作量及び前記補正手段によって前記規定量増やした値に補正された前記減少幅に基づいて、前記モータに対する操作量を、前記正常時の操作量から、前記補正された前記減少幅分減らした操作量に切り替えること
を特徴とするモータ制御装置。
【請求項３】
前記基準時間を、前記前進検知手段により検知された前記事象のうち前記基準時間よりも短いと判定されなかった複数の前記事象に関して前記時間検出手段が検出した時間に応じた値に更新する基準時間更新手段
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
モータから生じる動力を駆動対象に作用させて前記駆動対象を変位させる駆動機構が備える前記モータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、
前記駆動対象が所定量前進した事象を検知する前進検知手段と、
前記駆動対象が前記所定量前進するのに要した時間を検出する時間検出手段と、
前記前進検知手段により前記事象が検知されると、前記時間検出手段により検出された時間が、予め設定された基準時間よりも短いか否かを判定する判定手段と、
前記モータに対する操作量を所定時間毎に予め定められた量増加させて、この操作量に対応した駆動電流又は電圧でモータドライバに前記モータを駆動させる手段であって、前記前進検知手段により前記事象が検知されると、前記モータに対する操作量を、前記前進検知手段により前記事象が検知されたときの前記操作量から、予め設定された減少幅分減らした操作量に切り替え、この切替後の前記操作量から前記モータに対する操作量を前記所定時間毎に前記予め定められた量増加させる駆動制御手段と、
前記判定手段によって前記時間検出手段により検出された時間が前記基準時間よりも短いと判定されると、前記駆動制御手段に設定された前記減少幅を、規定量増やした値に補正する補正手段と、
前記基準時間を、前記前進検知手段により検知された前記事象のうち前記基準時間よりも短いと判定されなかった複数の前記事象に関して前記時間検出手段が検出した時間に応じた値に更新する基準時間更新手段と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項５】
前記基準時間更新手段は、前記基準時間を、前記前進検知手段により検知された前記事象のうち前記基準時間よりも短いと判定されなかった複数の前記事象に関して前記時間検出手段が検出した時間の平均値に１未満の所定値を乗算した値に更新すること
を特徴とする請求項３又は請求項４記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記駆動機構は、前記モータから生じる動力を、前記駆動対象としての、インク液滴をノズルから吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジに作用させる前記キャリッジの搬送機構であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録ヘッドのノズルからインク液滴を吐出して、記録シートに画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、画像形成処理の実行時、モータにより、記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査方向に移動させて、記録ヘッドを主走査方向に搬送し、これと共に記録ヘッドから、対向する記録シートにインク液滴を吐出し、記録シートに画像を形成する。
【０００３】
ところで、この種の画像形成装置では、キャリッジをホームポジション付近で移動させる場合や、用紙を正確に目標位置に停止させる場合等に、駆動対象（キャリッジや用紙等）を、微小速度でゆっくりと移動させる必要が生じる。
【０００４】
インクジェット方式の画像形成装置では、一般的に、記録ヘッドのノズル面の乾燥を防ぐため、ホームポジションに、記録ヘッドのノズル面を覆うキャップが設けられる。このキャップ機構としては、例えば、キャリッジから移動に伴う押圧力を受けて、キャップを記録ヘッドのノズル面に接近させるように移動させる一方、キャリッジが離れる方向に移動すると、自重等によりキャップを記録ヘッドのノズル面から離脱させるように移動させるものが知られている。そして、このような構成の画像形成装置においては、高速でキャリッジをホームポジション付近で移動させると、キャップが記録ヘッドのノズル面と擦れて、記録ヘッドのノズル面が損傷する可能性がある。また、キャップとキャリッジとの接触による衝撃によっては、メニスカスブレイクが生じることで次のインク液滴の吐出動作に悪い影響が生じたりする。この他、キャップとキャリッジとの接触による衝撃によっては、キャップに溜まったインクが漏れ出す可能性もある。このような理由から、従来では、ホームポジション付近において、キャリッジを微小速度で移動させている。
【０００５】
具体的に、駆動対象を微小速度で移動させる方法としては、キャリッジが所定量前進する度、モータへ入力する電流量を、一旦初期値まで下げて、その後、再び、電流量を初期値から、徐々に上げるようにして、モータを駆動することにより、キャリッジを、微小速度で移動させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、例えば、エンコーダからパルス信号が入力されると、キャリッジが前進したと判定して、電流量を初期値に戻すといった処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−９４８５７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、従来技術では、キャリッジが所定量前進する度、モータへ入力する電流量を、一旦初期値まで下げることを基本動作とし、負荷の変動が一定条件を満足すると、初期値を負荷に応じて変更する程度であるため、負荷の変動に対する感度が低く、改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、キャリッジの搬送制御を行うモータ制御装置に限らず、モータ制御装置一般において、モータや駆動対象に作用する負荷変動に対して適切に対応して、駆動対象を緩やかに所定量ずつ変位させることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた第一の発明は、モータから生じる動力を駆動対象に作用させて駆動対象を変位させる駆動機構が備えるモータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、次に説明する前進検知手段と、駆動制御手段と、を備えるものである。
【００１０】
第一の発明に係るモータ制御装置において、前進検知手段は、駆動対象が所定量前進した事象を検知する。一方、駆動制御手段は、モータに対する操作量を所定時間毎に予め定められた量増加させることによって、モータの駆動制御を行う。モータドライバは、この操作量に対応した駆動電流又は電圧でモータを駆動する。但し、駆動制御手段は、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されると、モータに対する操作量を、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されたときの操作量から、予め設定された一定の減少幅分減らした操作量に切り替え、この切替後の操作量から所定時間毎にモータに対する操作量を予め定められた量増加させる。
【００１１】
このモータ制御装置によれば、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されたときに、従来のようにモータに対する操作量を固定の初期値に切り替えるのではなく、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されたときの操作量から、予め設定された一定の減少幅分減らした操作量に切り替える。
【００１２】
従って、駆動対象が所定量前進した事象が検知されたことを契機とする操作量の切替動作による当該切替後の操作量は、駆動対象に作用する負荷が大きくなれば、大きくなり、負荷が小さくなれば小さくなる。従って、本発明のモータ制御装置によれば、駆動対象が所定量前進した事象が検知されたことを契機とする操作量の切替動作による当該切替後の操作量が、負荷に対して大きすぎることにより、駆動対象の速度が上昇してしまったり、当該切替後の操作量が、負荷に対して小さすぎることにより、駆動対象が後退してしまったりするのを抑えることができ、負荷変動の影響を抑えて、駆動対象を適切に所定量ずつ微小駆動することができる。
【００１３】
尚、操作量の減少幅は、駆動対象に作用する静止摩擦力と動摩擦力との差に対応した動力低下が生じる操作量とすることができる。即ち、駆動対象の動き出し時には、駆動対象に作用する摩擦力が静止摩擦力から動摩擦力に変化するため、駆動対象の動き出し直後には、駆動対象を前進させる力と後退させる力とが均衡する動力よりも、静止摩擦力と動摩擦力との差に対応した動力がモータから駆動対象に余分に作用することになる。従って、減少幅を上述したような操作量に設定すれば、操作量の切替後には、駆動対象を停止させることができ、駆動対象を適切に所定量ずつ微小駆動することができる。
【００１４】
また、上記目的を達成するためになされた第二の発明は、モータから生じる動力を駆動対象に作用させて駆動対象を変位させる駆動機構が備えるモータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、次に説明する前進検知手段と、後退検知手段と、駆動制御手段と、補正手段と、を備えるものである。
【００１５】
即ち、第二の発明に係るモータ制御装置において、前進検知手段は、駆動対象が所定量前進した事象を検知し、後退検知手段は、駆動対象が所定量後退した事象を検知する。一方、駆動制御手段は、モータに対する操作量を所定時間毎に予め定められた量増加させることによって、モータの駆動制御を行うが、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されると、モータに対する操作量を、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されたときの操作量から、予め設定された減少幅分減らした操作量に切り替え、この切替後の操作量からモータに対する操作量を所定時間毎に予め定められた量増加させる。そして、補正手段は、後退検知手段により駆動対象が所定量後退した事象が検知されると、駆動制御手段に設定された減少幅を、規定量減らした値に補正する。
【００１６】
このように構成された第二の発明に係るモータ制御装置によれば、駆動対象が所定量後退する事象が発生しない期間においては、第一の発明と同様、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知される度に、モータに対する操作量を一定の減少幅分減らした操作量に切り替える。従って、このモータ制御装置によれば、駆動対象が所定量前進した事象が検知されたことを契機とする操作量の切替動作による当該切替後の操作量を、駆動対象に作用する負荷に応じた適切な値に設定することができる。
【００１７】
更に、このモータ制御装置によれば、駆動対象が後退するような大きな負荷が駆動対象に作用する場合には、駆動対象が所定量前進した事象が検知されたことを契機とする操作量の切替動作による当該切替後の操作量を、小さくし過ぎないように、上述した手法で操作量の減少幅を抑える。従って、このモータ制御装置によれば、駆動対象が後退するような大きな負荷にも適切に対応して、駆動対象を適切に微小駆動することができる。
【００１８】
また、上記目的を達成するためになされた第三の発明は、モータから生じる動力を駆動対象に作用させて駆動対象を変位させる駆動機構が備えるモータの駆動制御を行うモータ制御装置であって、次に説明する前進検知手段と、時間検出手段と、判定手段と、駆動制御手段と、補正手段と、を備えるものである。
【００１９】
即ち、第三の発明に係るモータ制御装置において、前進検知手段は、駆動対象が所定量前進した事象を検知し、時間検出手段は、駆動対象が所定量前進するのに要した時間を検出し、判定手段は、検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されると、時間検出手段により検出された時間が、予め設定された基準時間よりも短いか否かを判定する。一方、駆動制御手段は、モータに対する操作量を所定時間毎に予め定められた量増加させることによって、モータの駆動制御を行うが、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されると、モータに対する操作量を、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知されたときの操作量から、予め設定された減少幅分減らした操作量に切り替え、この切替後の操作量からモータに対する操作量を所定時間毎に予め定められた量増加させる。そして、補正手段は、判定手段によって時間検出手段により検出された時間が基準時間よりも短いと判定されると、駆動制御手段に設定された減少幅を、規定量増やした値に補正する。
【００２０】
このように構成されたモータ制御装置によれば、前進する時間が短くなる事象が発生しない期間においては、第一の発明と同様、前進検知手段により駆動対象が所定量前進した事象が検知される度に、モータに対する操作量を一定の減少幅分減らした操作量に切り替える。従って、第一の発明と同様の効果を奏することができる。
【００２１】
また、駆動対象に作用する負荷が減少することで、駆動対象が所定量前進する時間が短くなると、駆動対象が所定量前進した事象が検知されたことを契機とする操作量の切替動作による当該切替後の操作量を、小さくするように、操作量の減少幅を大きくする。従って、このモータ制御装置によれば、駆動対象に作用する負荷が大きく減少しても、駆動対象が高速に変位しないように、モータの駆動制御を行うことができる。よって、このモータ制御装置によれば、大きな負荷減少にも適切に対応して、駆動対象を適切に微小駆動することができる。
【００２２】
尚、第三の発明に係るモータ制御装置には、前進検知手段が検知した上記事象であって時間検出手段により検出された時間が判定手段により基準時間よりも短いと判定されなかった上記事象の前進検知手段による検知に対応して、駆動制御手段が操作量を切り替えた際の当該切替前の操作量の最新値を、正常時の操作量として記憶する操作量記憶手段を設けることができる。そして、駆動制御手段は、前進検知手段により検知された上記事象であって、判定手段によって時間検出手段により検出された時間が基準時間よりも短いと判定された上記事象に関しては、前進検知手段により上記事象が検知されると、上記操作量記憶手段が記憶する正常時の操作量及び上記補正手段によって規定量増やした値に補正された上記減少幅に基づいて、モータに対する操作量を、正常時の操作量から、補正された減少幅分減らした操作量に切り替える構成にすることができる。
【００２３】
このように駆動制御手段を構成すると、前進検知手段により検知された上記事象であって、判定手段によって時間検出手段により検出された時間が基準時間よりも短いと判定された上記事象に対応して操作量の切替動作を行った際に、切替後の操作量が過度に小さくなるのを抑えることができ、一層、駆動対象を適切に微小駆動することができる。
この他、第三の発明に係る上記技術的思想は、第二の発明に係るモータ制御装置にも適用することができる。
【００２４】
また、上記判定手段を備えるモータ制御装置には、判定手段で用いられる上記基準時間を、時間検出手段が過去に検出した時間に応じた値に更新する基準時間更新手段を設けることができる。例えば、基準時間更新手段は、基準時間よりも短いと判定されなかった複数の上記事象に関して時間検出手段が検出した時間に応じた値に更新する構成にすることができる。更に言えば、基準時間更新手段は、基準時間よりも短いと判定されなかった複数の上記事象に関して時間検出手段が検出した時間の平均値に１未満の所定値を乗算した値に更新する構成にすることができる。
【００２５】
このような基準時間更新手段を備えるモータ制御装置によれば、基準時間の更新により、モータ制御開始時からの駆動対象の変位速度が負荷変動によっても大きく変動しないように、適切に操作量の減少幅を調整することができ、一層、負荷変動による影響を抑えて適切な駆動対象の微小駆動を行うことができる。
【００２６】
また、上述した駆動機構としては、モータから生じる動力を、駆動対象としての、インク液滴をノズルから吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジに作用させるキャリッジの搬送機構を挙げることができる。キャリッジ搬送機構におけるキャリッジの搬送制御に、本発明のモータ制御装置を適用すれば、例えば、記録ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ機構周辺で、キャリッジを負荷変動による影響を抑えて良好に微小駆動することができて、キャリッジと共に記録ヘッドが高速移動することにより、ノズル面が傷ついたり、キャップ機構とキャリッジとの衝突により、記録ヘッドにおいてメニスカスブレイクが生じたり、キャップ機構に溜まったインク液滴がこぼれてしまったりする可能性を抑えることができる。
【００２７】
この他、上記駆動機構としては、モータから生じる動力を、駆動対象としてのシートを搬送する搬送ローラに作用させるシート搬送機構を挙げることができる。シート搬送機構における搬送ローラの回転制御に、本発明のモータ制御装置を適用すれば、例えば、シートを高精度に目標位置に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】画像形成装置１の電気的構成を表すブロック図である
【図２】用紙搬送機構１０の機械的構成を表す図（Ａ）及び用紙搬送機構１０を用いた微小駆動の例を示した図（Ｂ）である。
【図３】キャリッジ搬送機構２０の機械的構成を表す図（Ａ）及びキャリッジ搬送機構２０を用いた微小駆動の例を示した図（Ｂ）である。
【図４】制御ユニット４０が実行する微小駆動処理を表すフローチャートである。
【図５】制御ユニット４０が実行する切替処理を表すフローチャートである。
【図６】負荷が増加する環境での位置カウント値Ｘの変化に対応する操作量Ｕの変化を示したグラフである。
【図７】負荷が減少する環境での位置カウント値Ｘの変化に対応する操作量Ｕの変化を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に本発明の実施例について、図面と共に説明する。
【００３０】
本実施例の画像形成装置１は、インクジェットプリンタであり、図１に示すように、用紙搬送機構１０と、キャリッジ搬送機構２０と、記録ヘッド３０と、モータドライバＤＲ１，ＤＲ２と、ヘッド駆動回路ＤＲ３と、エンコーダ信号処理部ＳＰ１，ＳＰ２と、制御ユニット４０と、を備える。
【００３１】
用紙搬送機構１０は、印刷対象の用紙Ｑを、副走査方向に沿って記録ヘッド３０による画像形成地点に搬送するためのものであり、動力源としてのＬＦモータ（直流モータ）Ｍ１と、用紙Ｑの搬送量を検出するためのロータリエンコーダＥ１と、を備える。この用紙搬送機構１０は、図２（Ａ）に示すように、搬送ローラ１０１と、搬送ローラ１０１に対向配置されるピンチローラ１０２と、排紙ローラ１０４と、排紙ローラ１０４に対向配置されるピンチローラ１０５と、プラテン１０７と、を更に備える。
【００３２】
用紙搬送機構１０は、画像形成装置１が備える図示しない給紙機構から給紙された用紙Ｑを、搬送ローラ１０１とピンチローラ１０２との間に挟持し、この状態で搬送ローラ１０１をＬＦモータＭ１から発生する動力を用いて回転させることにより、用紙Ｑを、プラテン１０７に沿って、記録ヘッド３０による画像形成地点（インク液滴の吐出地点）に搬送する。尚、所謂インクジェットヘッドとしての記録ヘッド３０は、プラテン１０７上方において、用紙Ｑの搬送方向である副走査方向とは直交する主走査方向（図２（Ａ）紙面法線方向）に移動可能に設けられている（詳細後述）。
【００３３】
そして、プラテン１０７よりも用紙搬送方向下流に設けられた排紙ローラ１０４は、搬送ローラ１０１とベルト等で連結されており、ＬＦモータＭ１からの動力は、搬送ローラ１０１及び排紙ローラ１０４の両者に伝達する。即ち、用紙搬送機構１０では、搬送ローラ１０１と排紙ローラ１０４とが、共にＬＦモータＭ１からの動力を受けて、互いに連動するように回転する。
【００３４】
排紙ローラ１０４は、ＬＦモータＭ１からの動力を受けて、搬送ローラ１０１と同期回転し、搬送ローラ１０１からプラテン１０７に沿って搬送されてくる用紙Ｑを、ピンチローラ１０５との間で挟持し、更に用紙Ｑを副走査方向下流の排紙トレイ側に搬送する。排紙ローラ１０４の副走査方向下流には、図示しない排紙トレイが設けられており、用紙Ｑは、このような搬送ローラ１０１及び排紙ローラ１０４の回転動作により搬送されて、最終的に、排紙トレイに排出される。
【００３５】
また、ロータリエンコーダＥ１は、周知のインクリメンタル型のロータリエンコーダであり、搬送ローラ１０１の回転軸上に取り付けられた回転板（図示せず）を備え、回転板に形成されたスリットを読み取って、読取結果に応じたエンコーダ信号を出力する。即ち、ロータリエンコーダＥ１は、上記エンコーダ信号として、搬送ローラ１０１が所定量回転する度にパルス信号を出力し、これをエンコーダ信号処理部ＳＰ１に入力する。
【００３６】
また、エンコーダ信号処理部ＳＰ１は、ロータリエンコーダＥ１から入力されるパルス信号を検出する度に、位置カウント値Ｘ１を１インクリメント又は１デクリメントすることにより、搬送ローラ１０１の回転量、換言すれば、搬送ローラ１０１の回転位置を検出し、この検出値を位置カウント値Ｘ１として保持するものである。具体的に、エンコーダ信号処理部ＳＰ１は、搬送ローラ１０１が用紙搬送方向に正回転している場合には、パルス信号を検出する度に、位置カウント値Ｘ１を１インクリメントし、搬送ローラ１０１が逆回転している場合には、パルス信号を検出する度に位置カウント値Ｘ１を１デクリメントする。
【００３７】
尚、用紙Ｑは、基本的には、搬送ローラ１０１との間で滑りが発生しないように搬送されるため、上記エンコーダ信号から特定可能な搬送ローラ１０１の回転量は、用紙Ｑの搬送量に対応する。本実施例では、このロータリエンコーダＥ１を用いて搬送ローラ１０１の回転量を検出することで、用紙Ｑの搬送量を間接的に特定する。また、図示しないが、画像形成装置においては、一般的に搬送ローラ１０１の近傍に用紙Ｑの先端を検知するためのセンサが設けられる。搬送ローラ１０１による用紙Ｑの搬送量は、例えば、このセンサの出力信号とロータリエンコーダＥ１から得られるエンコーダ信号とに基づいて特定される。例えば、エンコーダ信号処理部ＳＰ１は、位置カウント値Ｘ１として、上記センサにより用紙Ｑの先端が検知された時点からのインクリメント動作及びデクリメント動作によって得られた値を保持する構成にすることができる。
【００３８】
本実施例の制御ユニット４０は、このエンコーダ信号処理部ＳＰ１が保持する搬送ローラ１０１の位置カウント値Ｘ１に基づいて、ＬＦモータＭ１に対する操作量Ｕを算出し、この操作量ＵをモータドライバＤＲ１に入力することにより、ＬＦモータＭ１の駆動制御、ひいては、搬送ローラ１０１の回転制御及び用紙Ｑの搬送制御を実現する。モータドライバＤＲ１は、このようにして制御ユニット４０から入力される操作量Ｕに対応する駆動電流をＬＦモータＭ１に印加することにより、ＬＦモータＭ１を駆動する。
【００３９】
一方、キャリッジ搬送機構２０は、記録ヘッド３０を搭載したキャリッジ２０１を主走査方向に往復動させるためのものであり、図１に示すように、動力源としてのＣＲモータ（直流モータ）Ｍ２と、キャリッジ２０１の位置を検出するためのリニアエンコーダＥ２と、を備える。このキャリッジ搬送機構２０は、図３（Ａ）に示すように、記録ヘッド３０を搭載したキャリッジ２０１と、ガイド軸２０３と、ベルト機構２１０と、キャップ機構２２０と、を更に備える。
【００４０】
ガイド軸２０３は、キャリッジ２０１の移動を主走査方向に規制するものであり、主走査方向に長尺に形成されたものである。キャリッジ２０１は、このガイド軸２０３に挿通されて、移動を主走査方向に規制される。
【００４１】
また、ベルト機構２１０は、ＣＲモータＭ２から発生した動力をキャリッジ２０１に伝達するものであり、ＣＲモータＭ２に駆動される駆動プーリ２１１と、従動プーリ２１２と、駆動プーリ２１１と従動プーリ２１２との間に巻回されたベルト２１３と、を備える。駆動プーリ２１１には、ＣＲモータＭ２がギヤを介して接続されており、駆動プーリ２１１は、ＣＲモータＭ２から発生する動力を、ギヤを介して受けて回転する。この駆動プーリ２１１の回転によって、駆動プーリ２１１と従動プーリ２１２との間に巻回されたベルト２１３は、ＣＲモータＭ２からの動力を間接的に受けて回転し、従動プーリ２１２は、ベルト２１３を介して、駆動プーリ２１１に従動する。
【００４２】
ベルト２１３には、キャリッジ２０１が接続固定されている。従って、ＣＲモータＭ２が回転すると、ベルト２１３の回転に連動し、キャリッジ２０１は、主走査方向に移動する。本実施例のキャリッジ搬送機構２０は、このような機械的構成により、キャリッジ２０１を主走査方向に搬送する。
【００４３】
また、キャリッジ搬送機構２０が備えるキャップ機構２２０は、キャリッジ２０１のホームポジションに設けられており、具体的には、ベルト機構２１０によるキャリッジ２０１の搬送路の一端に設けられている。このキャップ機構２２０は、図３（Ｂ）に示すように、キャリッジ２０１がホームポジションに近づくに従って、記録ヘッド３０のノズル面３０ａを被覆するためのキャップ２２３をノズル面３０ａに近づくように上昇させ、キャリッジ２０１がホームポジションから遠ざかるに従って、キャップ２２３をノズル面３０ａから外すように降下させる機械的構造を有する。このキャップ機構２２０によれば、キャップ２２３による記録ヘッド３０のノズル面３０ａの被覆により、ノズル面３０ａにおける乾燥が抑えられ、インク詰まり等が抑制される。
【００４４】
ここで、キャップ機構２２０の構成について詳述すると、本実施例のキャップ機構２２０は、モータ等の動力を直接的には用いずに、キャリッジ２０１からの押圧力及びキャップ機構２２０の自重及びバネの付勢力によりキャップ２２３を昇降させる機械的構造を有する。即ち、キャップ機構２２０は、キャップ２２３を備える水平状の下部構成体２２１ａと、この下部構成体２２１ａから上方に立設された、キャリッジ２０１からの押圧力を受ける上部構成体２２１ｂと、を備えた概略Ｌ字形状のキャップ機構本体２２１を備える。また、キャップ２２３と下部構成体２２１ａとの間には、キャップ２２３を上方に付勢するコイルバネ２２４ａが配置されている。また、不図示の装置筐体と上部構成体２２１ｂとの間には、上部構成対体２２１ｂを印字領域側に付勢するコイルバネ２２４ｂが配置されている。更に、キャップ機構２２０は、この下部構成体２２１ａに接続された４本のリンク２２５を備える。このリンク２２５は、キャップ機構本体２２１の下部構成体２２１ａ、及び、下部構成体２２１ａより下方に位置する画像形成装置１の部位に対して、回動可能に接続される。
【００４５】
このように構成されたキャップ機構２２０では、図３（Ｂ）に示すように、キャリッジ２０１がキャップ機構２２０に接近し、コイルバネの付勢力に逆らって上部構成体２２１ｂを主走査方向に押圧し始めると、リンク２２５が回動して、キャップ機構本体２２１が上昇し、これに伴ってキャップ２２３が記録ヘッド３０のノズル面３０ａに向かって上昇する。そして、キャリッジ２０１がホームポジションで停止する直前で（図３（Ｂ）下段参照）、キャップ２２３が記録ヘッド３０のノズル面３０ａを完全に被覆し、更に、この状態から下部構成体２２１ａが持ち上げられコイルバネ２２４ａを撓ませて、キャッピング動作を完了する。一方、キャリッジ２０１がキャップ機構２２０から遠ざかると、キャリッジ２０１の移動に合わせて、コイルバネ２２４ａ，２２４ｂの付勢力を受けながらリンク２２５がキャップ機構本体２２１の重みにより回動し、キャップ機構本体２２１が下降する。この動作により、キャップ２２３は、下降し、記録ヘッド３０のノズル面３０ａから外れる。本実施例のキャップ機構２２０は、このような動作により、ホームポジションで記録ヘッド３０のノズル面３０ａを被覆する。コイルバネ２２４ａ，２２４ｂの付勢力は、その伸縮状態によって変化する。そのため、キャップ機構２２０の昇降の間にキャリッジ２０１に対する負荷の変動が発生しやすい。
【００４６】
また、リニアエンコーダＥ２は、ガイド軸２０３に併設された主走査方向に長尺なエンコーダスケール２３０と、キャリッジ２０１に固定されたセンサ部（図示せず）とを備え、センサ部によりエンコーダスケール２３０を読み取って、キャリッジ２０１の移動に応じたパルス信号をエンコーダ信号として出力するものである。即ち、リニアエンコーダＥ２は、キャリッジ２０１が所定量主走査方向に移動する度に、センサ部から上記エンコーダ信号としてのパルス信号を出力し、このパルス信号をエンコーダ信号処理部ＳＰ２に入力する。
【００４７】
エンコーダ信号処理部ＳＰ２は、リニアエンコーダＥ２から入力されるパルス信号を検出する度に、位置カウント値Ｘ２を１インクリメント又は１デクリメントすることにより、キャリッジ２０１（換言すれば記録ヘッド３０）の位置を検出し、この検出値を位置カウント値Ｘ２として保持する一方、リニアエンコーダＥ２から入力されるパルス信号の入力間隔からキャリッジ２０１の速度を検出して、この検出値を速度値Ｖ２として保持するものである。例えば、エンコーダ信号処理部ＳＰ２は、キャリッジ２０１がホームポジションに向かう方向に移動している場合には、パルス信号を検出する度に、位置カウント値Ｘ２を１インクリメントし、キャリッジ２０１がホームポジションから離れる方向に移動している場合には、パルス信号を検出する度に、位置カウント値Ｘ２を１デクリメントする。
【００４８】
本実施例の制御ユニット４０は、このエンコーダ信号処理部ＳＰ２が保持するキャリッジ２０１の位置カウント値Ｘ２又は速度値Ｖ２に基づいて、ＣＲモータＭ２に対する操作量Ｕを算出し、この操作量ＵをモータドライバＤＲ２に入力することにより、ＣＲモータＭ２の駆動制御、ひいては、キャリッジ２０１及び記録ヘッド３０の搬送制御を実現する。モータドライバＤＲ２は、このようにして制御ユニット４０から入力される操作量Ｕに対応する駆動電流をＣＲモータＭ２に印加することにより、ＣＲモータＭ２を駆動する。
尚、操作量Ｕとして、電圧値が設定されてもよい。
【００４９】
また、制御ユニット４０は、画像形成装置１全体を統括制御するものであり、上述したＣＲモータＭ２及びＬＦモータＭ１の駆動制御に加えて、記録ヘッド３０によるインク液滴の吐出動作を、ヘッド駆動回路ＤＲ３を介して制御する処理を実行することにより、外部のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３から入力された印刷対象の画像データに基づく画像を、用紙Ｑに形成する。
【００５０】
即ち、制御ユニット４０は、ＰＣ３から印刷対象の画像データが入力されると、図示しない給紙機構を通じて給紙トレイに載置された用紙Ｑを一枚分離し、用紙搬送機構１０に供給する。更に、ＬＦモータＭ１の駆動制御を行うことにより、用紙搬送機構１０に供給された用紙Ｑの先頭を、記録ヘッド３０による画像形成地点まで頭出しする。一方、ＣＲモータＭ２の駆動制御を行うことにより、キャリッジ２０１及び記録ヘッド３０を、ホームポジションから、ホームポジションとはキャリッジ搬送路の反対側の地点であるキャリッジ搬送開始地点に搬送する。
【００５１】
その後、制御ユニット４０は、ＣＲモータＭ２の駆動制御を行って、キャリッジ２０１をホームポジション手前の折返し地点までホームポジションに向かう方向に定速搬送する一方、定速搬送時には、ヘッド駆動回路ＤＲ３を介して記録ヘッド３０によるインク液滴の吐出動作を制御することにより、所定ライン分の画像を用紙Ｑに形成する。また、記録ヘッド３０による所定ライン分の画像形成動作が完了した時点から、ＬＦモータＭ１の駆動制御により、用紙Ｑを上記所定ライン分副走査方向に搬送し、用紙Ｑの搬送動作の完了に合わせて、ＣＲモータＭ２の駆動制御により、キャリッジ２０１を前回とは反対方向に、折返し地点まで定速搬送し、その定速搬送時には、ヘッド駆動回路ＤＲ３を介して記録ヘッド３０によるインク液滴の吐出動作を制御することにより、所定ライン分の画像を用紙Ｑに形成する。制御ユニット４０は、このような制御を繰り返し実行することにより、所定ラインずつ用紙Ｑに印刷対象の画像データに基づく画像を形成する。そして、用紙Ｑ全体に対する画像形成動作が完了すると、ＣＲモータＭ２の駆動制御により、キャリッジ２０１をホームポジションまで搬送して、記録ヘッド３０をキャッピングする一方、ＬＦモータＭ１の駆動制御を行って、用紙Ｑを排紙トレイまで排出する。制御ユニット４０は、このような制御により、用紙Ｑに印刷対象の画像データに基づく一連の画像を形成する。
【００５２】
さて、本実施例のような画像形成装置１では、高画質モード等で用紙Ｑに画像を形成する際、用紙Ｑを所定ラインずつ正確に送り出すことが要求される。即ち、用紙Ｑを高精度に目標位置に停止させることが要求される。また、上述した構成のキャップ機構２２０により記録ヘッド３０に対してキャッピングを行う場合には、超低速でキャリッジ２０１を搬送しないと記録ヘッド３０のノズル面がキャップ２２３と擦れて傷つく可能性がある。このことは、キャップ機構２２０から離れる方向にキャリッジ２０１を搬送するときも同様である。また、キャップ機構２２０周辺ではキャリッジ２０１を超低速で搬送しないと、キャップ機構２２０とキャリッジ２０１が接触するときの衝撃等で、メニスカスブレイクが生じて、次のインク液滴の吐出動作に際して支障が生じる可能性がある。
【００５３】
そこで、本実施例では、図２（Ｂ）に示すように、高画質モード等で用紙Ｑを所定量正確に送り出すケースや、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、キャリッジ２０１をキャップ機構２２０周辺で搬送するケースでは、図４に示す微小駆動処理を制御周期（サンプリング周期）毎に繰り返し実行することにより、位置カウント値Ｘ１，Ｘ２が１変化する毎に、駆動対象（搬送ローラ１０１又はキャリッジ２０１）を一旦停止させるような駆動制御を行う。これによって、駆動対象を超低速で微小駆動して、駆動対象を目標位置に正確に停止させる。
【００５４】
以下では、微小駆動処理による搬送ローラ１０１及びキャリッジ２０１の駆動制御の内容に関して、共通するフローチャートでまとめて説明するために、搬送ローラ１０１及びキャリッジ２０１を、単に「駆動対象」と表現する。また、駆動対象を駆動するためのＬＦモータＭ１及びＣＲモータＭ２のことを、モータＭと表現し、モータドライバＤＲ１，ＤＲ２のことを、モータドライバＤＲと表現し、駆動対象の変位を検出するためのロータリエンコーダＥ１及びリニアエンコーダＥ２のことを、エンコーダＥと表現し、エンコーダ信号処理部ＳＰ１，ＳＰ２のことを、エンコーダ信号処理部ＳＰと表現し、エンコーダ信号処理部ＳＰ１，ＳＰ２が保持する位置カウント値Ｘ１，Ｘ２のことを、位置カウント値Ｘと表現する。即ち、以下では、モータＭ、モータドライバＤＲ、エンコーダＥ、エンコーダ信号処理部ＳＰ、及び位置カウント値Ｘとの表現の夫々を、駆動対象が搬送ローラ１０１である場合には、モータＭ１、モータドライバＤＲ１、エンコーダＥ１、エンコーダ信号処理部ＳＰ１及び位置カウント値Ｘ１と、駆動対象がキャリッジ２０１である場合には、モータＭ２、モータドライバＤＲ２、エンコーダＥ２、エンコーダ信号処理部ＳＰ２及び位置カウント値Ｘ２と解釈されたい。この他、以下では、駆動対象が目的の方向（即ち目標位置に近づく方向）に変位することを「前進」と表現し、駆動対象が目的の方向とは逆方向（即ち目標位置から離れる方向）に変位することを「後退」と表現し、駆動対象を前進させる方向の動力が働く操作量を正値として表現するので留意されたい。
【００５５】
図４に示す微小駆動処理は、駆動対象が目標位置に到達するなどして予め定められた微小駆動処理の実行終了条件が満足されるまで、制御ユニット４０により制御周期毎に繰り返し実行される。そして、この微小駆動処理によっては、モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを制御周期毎に規定量Ｕｉｎｃずつ増加させるが、位置カウント値Ｘが、駆動対象が前進する方向に変化すると、モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを、予め設定された減少幅Ｕｇａｐ分だけ減少させた操作量Ｕ＝Ｕ［前回値］−Ｕｇａｐに切り替えて、その切替後の操作量Ｕから再度、モータＭに入力する操作量Ｕを規定量Ｕｉｎｃずつ漸次増加させる。
【００５６】
制御ユニット４０は、制御周期毎に実行する上記微小駆動処理において、まず入出力処理を実行する（Ｓ１１０）。入出力処理では、前回算出したモータＭに対する操作量ＵをモータドライバＤＲに入力することによって、モータドライバＤＲに、当該操作量Ｕに一致する駆動電流をモータＭに印加させる。一方で、入出力処理では、エンコーダ信号処理部ＳＰから現在の位置カウント値Ｘを取得して記憶する。但し、制御ユニット４０は、初回の微小駆動処理のために、前回算出して記憶した操作量Ｕがない場合には、操作量Ｕ＝０をモータドライバＤＲに入力する。尚、ここでいう「初回」とは、制御周期毎に繰り返し実行される周期的な微小駆動処理の最初の実行回のことである。即ち、一旦、周期的な微小駆動処理の実行が上記微小駆動処理の実行終了条件が満足されて終了した後、再度、微小駆動処理の実行開始条件が満足されて実行される微小駆動処理についての１回目の実行は、ここでいう「初回」の実行に該当する。
【００５７】
この入出力処理を終えると次に、制御ユニット４０は、今回のＳ１１０で取得した位置カウント値Ｘと、前回のＳ１１０で取得して記憶した位置カウント値Ｘとを比較することにより、駆動対象が所定量前進したか否かを判断する（Ｓ１２０）。即ち、今回取得した位置カウント値Ｘが前回取得した位置カウント値Ｘに対して、駆動対象が前進する方向に１以上変化しているか否かを判断する。尚、ここでいう「所定量」とは、エンコーダ信号１パルス分に相当する駆動対象の変位量のことである。但し、制御ユニット４０は、初回の微小駆動処理のために、前回取得した位置カウント値Ｘがない場合には、Ｓ１２０において、形式的に、駆動対象が所定量前進していないと判断する。
【００５８】
そして、駆動対象が所定量前進したと判断すると（Ｓ１２０でＹｅｓ）、Ｓ２００に移行し、駆動対象が所定量前進していないと判断すると（Ｓ１２０でＮｏ）、Ｓ１３０に移行する。また、Ｓ１３０において、制御ユニット４０は、タイマ値Ｔｒを１インクリメントして更新する（Ｔｒ←Ｔｒ＋１）。尚、タイマ値Ｔｒは、初回の微小駆動処理の実行前に制御ユニット４０によって０に初期化される変数である。このタイマ値Ｔｒは、制御ユニット４０により記憶され更新される。
【００５９】
その後、制御ユニット４０は、今回のＳ１１０で取得した位置カウント値Ｘと前回のＳ１１０で取得した位置カウント値Ｘとを比較することにより、駆動対象が所定量後退したか否かを判断する（Ｓ１４０）。即ち、今回取得した位置カウント値Ｘが前回取得した位置カウント値Ｘに対して、駆動対象が後退する方向に１以上変化しているか否かを判断する。尚、ここでいう「所定量」の意味は、Ｓ１２０で説明した通りである。Ｓ１２０の処理と同様、制御ユニット４０は、初回の微小駆動処理のために、前回取得した位置カウント値Ｘがない場合には、Ｓ１４０において、形式的に、駆動対象が所定量後退していないと判断する。
【００６０】
そして、駆動対象が所定量後退していないと判断すると（Ｓ１４０でＮｏ）、制御ユニット４０は、Ｓ１６０に移行して、次回モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕとして、Ｓ１１０で今回モータドライバＤＲに入力した操作量Ｕに、規定量Ｕｉｎｃを加算した値を算出する（Ｕ←Ｕ＋Ｕｉｎｃ）。尚、規定量Ｕｉｎｃについては、予め設計段階で設計者により定められる。但し、この規定量Ｕｉｎｃを、小さく設定し過ぎると駆動対象を前進させるのに長い時間を要してしまう。このため、規定量Ｕｉｎｃについては、求められる制御精度と駆動速度との関係に基づき、必要があれば実験等を行って、定められるとよい。
【００６１】
一方、駆動対象が所定量後退したと判断すると（Ｓ１４０でＹｅｓ）、制御ユニット４０は、Ｓ１５０に移行して、操作量Ｕの減少幅Ｕｇａｐを、現在の設定値から規定量Ｕｄｏｗｎ減算した値に更新する（Ｕｇａｐ←Ｕｇａｐ−Ｕｄｏｗｎ）。その後、Ｓ１６０に移行して、上述した処理を実行する。尚、規定量Ｕｄｏｗｎについては、予め設計段階で設計者が定めることができる。また、ここで更新する減少幅Ｕｇａｐは、上述したように、駆動対象が所定量前進したことを契機に、モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを、予め設定された減少幅Ｕｇａｐ分だけ減少させた操作量Ｕ←Ｕ−Ｕｇａｐに切り替える際の当該減少幅Ｕｇａｐである（詳細後述）。
【００６２】
続いて、Ｓ２００で制御ユニット４０が実行する切替処理について、図５を用いて説明する。切替処理を開始すると、制御ユニット４０は、まずＳ２１０において、現在のタイマ値Ｔｒに基づき、駆動対象が所定量前進するのに要した時間である前進時間Ｚを特定し、この時間を記憶する（Ｓ２１０）。即ち、今回の駆動対象が所定量前進した事象に対応する前進時間Ｚとして、現在のタイマ値Ｔｒを記憶する（Ｚ←Ｔｒ）。
【００６３】
その後、制御ユニット４０は、タイマ値Ｔｒを値１に戻し（Ｓ２２０）、Ｓ２１０で記憶した前進時間Ｚが、予め設定された基準時間Ｔ０未満であるか否かを判断する（Ｓ２３０）。尚、ここでいう基準時間Ｔ０は、Ｓ２６０で設定される値である。従って、周期的な微小駆動処理における、切替処理の初回実行時には、Ｓ２３０において形式的に否定判断する。即ち、前進時間Ｚが基準時間Ｔ０以上であると判断する（Ｓ２３０でＮｏ）。
【００６４】
制御ユニット４０は、Ｓ２３０において、前進時間Ｚが基準時間Ｔ０未満であると判断すると（Ｓ２３０でＹｅｓ）、Ｓ２８０に移行し、前進時間Ｚが基準時間Ｔ０以上であると判断すると（Ｓ２３０でＮｏ）、Ｓ２４０に移行する。
【００６５】
Ｓ２４０に移行すると、制御ユニット４０は、前進時間Ｚの標本数Ｎを１インクリメントし（Ｎ←Ｎ＋１）、その後、Ｓ２５０に移行して、今回Ｓ２１０で記憶された前進時間Ｚと、前回までに算出した前進時間Ｚ（但し前進時間Ｚが基準時間Ｔ０以上となったものに限る。）の平均値である平均前進時間Ｔａｖｅの最新値と、標本数Ｎとに基づき、平均前進時間Ｔａｖｅを更新する。即ち、前回までに算出された平均前進時間Ｔａｖｅの最新値に（Ｎ−１）を乗算した値と、今回Ｓ２１０で記憶された前進時間Ｚとの加算値（（Ｎ−１）・Ｔａｖｅ＋Ｚ）を、Ｓ２４０の処理による更新後の標本数Ｎで除算することにより、初回の微小駆動処理の実行時から現時点までにＳ２１０で記憶された前進時間Ｚの平均値を算出する。その後、制御ユニット４０は、Ｓ２６０に移行して、基準時間Ｔ０を、今回のＳ２５０で算出された平均前進時間Ｔａｖｅに、予め定められた係数αを掛けた値（α・Ｔａｖｅ）に設定変更する。尚、係数αは、０＜α＜１の範囲で設計者により予め定められる。但し、基準時間Ｔ０は、駆動対象に作用する負荷が減少したときに駆動対象の変位速度が上昇しないようにするために実行されるＳ２８０の処理の実行条件を定義するものであるので、αを小さくし過ぎると、負荷減少に対処するためのＳ２８０の実行頻度が減る。一方、αを大きくし過ぎると、Ｓ２８０の実行頻度が過度となって好ましくない。従って、αについては、設計者により実験的に適値を探索して定められるのがよい。
【００６６】
Ｓ２６０での処理を終えると、制御ユニット４０は、Ｓ２７０に移行して、今回のＳ１１０でモータドライバＤＲに入力した操作量Ｕを正常前進時の操作量Ｕｔｏｐとしてメモリ４０ａに記憶する（Ｕｔｏｐ←Ｕ）。その後、Ｓ２９０に移行し、次回モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕとして、Ｓ２７０で記憶された正常前進時の操作量Ｕｔｏｐについての最新値から現在設定されている減少幅Ｕｇａｐ分引いた値を算出して（Ｕ←Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐ）、当該切替処理を終了する。尚、減少幅Ｕｇａｐは、初回の微小駆動処理の実行前に、予め設計段階で定められた初期値Ｕｇａｐ０に設定される（Ｕｇａｐ←Ｕｇａｐ０）。この初期値Ｕｇａｐ０については、設計段階で、駆動対象に作用する静止摩擦力と動摩擦力と差に対応した操作量Ｕの差分を実験的に又は計算で求めて定めることができる（詳細後述）。
【００６７】
一方、Ｓ２３０において、前進時間Ｚが基準時間Ｔ０未満であると判断して（Ｓ２３０でＹｅｓ）、Ｓ２８０に移行すると、制御ユニット４０は、操作量Ｕの減少幅Ｕｇａｐを、現在の設定値から規定量Ｕｕｐ加算した値に更新する（Ｕｇａｐ←Ｕｇａｐ＋Ｕｕｐ）。尚、規定量Ｕｕｐについては、予め設計段階で設計者が定めることができる。また、Ｓ２８０の処理を終えると、制御ユニット４０は、Ｓ２９０に移行して、上述したように、次回モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕとして、Ｓ２７０で記憶された正常前進時の操作量Ｕｔｏｐについての最新値から現在設定されている減少幅Ｕｇａｐ分引いた値を算出し（Ｕ←Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐ）、当該切替処理を終了する。
【００６８】
以上、本実施例の制御ユニット４０が実行する微小駆動処理の内容をフローチャートに基づいて説明したが、図６及び図７には、この微小駆動処理によってモータドライバＤＲに入力される操作量Ｕの変化の一例を、グラフで示す。
【００６９】
図６に示すように微小駆動処理では、モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを制御周期毎に、規定量Ｕｉｎｃずつ増加させる（Ｓ１６０）。そして、位置カウント値Ｘが前進方向に更新されると（Ｓ１２０でＹｅｓ）、次回モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを、現在モータドライバＤＲに入力されている操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐから、現在設定されている減少幅Ｕｇａｐ＝Ｕｇａｐ０分だけ引いた操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐ０に切り替える（図６に示す時刻Ｔ１及び図５に示すＳ２９０参照）。但し、ここでは、時刻Ｔ１の時点で減少幅Ｕｇａｐが初期値Ｕｇａｐ０に設定されているものとする。そして、切替後の操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐ０から再びモータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを制御周期の到来に合わせて漸次増加させる（Ｓ１６０）。そして、新たに位置カウント値Ｘが前進方向に更新されると（Ｓ１２０でＹｅｓ）、次にモータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを、現在モータドライバＤＲに入力されている操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐから、設定されている減少幅Ｕｇａｐ＝Ｕｇａｐ０だけ引いた操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐに切り替える（図６に示す時刻Ｔ２及び図５に示すＳ２９０参照）。
【００７０】
本実施例では、このように、駆動対象が所定量前進しては、操作量Ｕを一定量減らすので、駆動対象が前進する事象が発生すると、操作量Ｕを固定値に戻す従来技術よりも、負荷変動に適切に対応して、駆動対象を微小駆動することができる。即ち、駆動対象が所定量前進した事象が発生して操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐを切り替えた場合の切替後の操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐは、駆動対象に作用する負荷が大きくなれば、大きくなり、負荷が小さくなれば小さくなる。即ち、駆動対象に作用する負荷が大きくなれば、切替直前の操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐが大きくなることで、切替後の操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐも大きくなり、駆動対象に作用する負荷が小さくなれば、切替直前の操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐが小さくなることで、切替後の操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐも小さくなる。従って、本実施例によれば、操作量Ｕを固定値に戻す従来技術よりも、負荷変動に適切に対応して、駆動対象を適切に所定量ずつ微小駆動することができるのである。
【００７１】
尚、上述したように初期値Ｕｇａｐ０は、駆動対象に作用する静止摩擦力と動摩擦力との差を考慮して、設計段階で定められる。具体的に、設計者は、減少幅の初期値Ｕｇａｐ０を、「駆動対象に作用するモータＭ１からの力が、駆動対象に作用する静止摩擦力と動摩擦力との差に対応した量低下する操作量Ｕの差分ΔＵに、所定の余裕量γを加算した値（ΔＵ＋γ）」に定めることができる。余裕量γはゼロ以上の値として実験的に定めることができる。また、静止摩擦力や動摩擦力等については摩擦力以外の外力が略ない系を用いて計測すればよい。このように初期値Ｕｇａｐ０を定めると、駆動対象に対して設計時に前提とした摩擦力が駆動対象に作用するケースにおいて、駆動対象を正確にエンコーダ信号１パルス分搬送しては停止させる微小駆動を行うことができる。即ち、駆動対象の動き出し時には、駆動対象に作用する摩擦力が静止摩擦力から動摩擦力に変化するため、駆動対象の動き出し直後には、駆動対象を前進させる力と後退させる力とが均衡する動力よりも、静止摩擦力と動摩擦力との差に対応した動力がモータから駆動対象に余分に作用することになる。従って、減少幅を上述したような値（ΔＵ＋γ）に設定すれば、駆動対象が前進する事象が発生したときに、Ｓ２９０で操作量ＵをＵｇａｐ０分低減させることで、駆動対象を、後退も余分な前進もさせずに停止させることができ、駆動対象を適切に所定量ずつ微小駆動することができるのである。
【００７２】
但し、上述した話は、設計時に前提とした摩擦力が駆動対象に作用し、更に摩擦力以外の外力に急激な変化がない場合である。上述の例によれば余裕量γを設けるので、駆動対象に作用する摩擦力と外力との合成ベクトルとしての負荷がある程度変化しても、そのような負荷変動に適切に対応して、駆動対象を適切に所定量ずつ微小駆動することができるが、大きな負荷変動に関しては、十分でない。
【００７３】
図６に示す例によれば、駆動対象に作用する負荷が時刻Ｔ２の時点で高くなっているので、時刻Ｔ２で次回モータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを、モータドライバＤＲに入力されている操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐから操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐ−Ｕｇａｐ０に切り替えた直後の制御周期の時刻Ｔ３では、モータドライバＤＲに入力される操作量ＵがＵｇａｐ０分だけ減少したことを原因として、駆動対象が後退し、位置カウント値Ｘが後退方向に更新されている。但し、ここでは、駆動対象に、摩擦力以外の外力として、駆動対象を後退させるような力が働いているものとする。例えば、駆動対象がキャリッジ２０１である場合には、図３（Ｂ）に示すようなキャップ機構２２０に接触した際に後退させる方向の外力が作用する。また、駆動対象が搬送ローラ１０１である場合には、搬送ローラ１０１によって搬送される用紙Ｑの姿勢等によって搬送ローラ１０１を後退（逆回転）させる方向の外力が作用する。
【００７４】
そこで、本実施例では、このような事象が発生すると、位置カウント値Ｘの参照によりＳ１４０で駆動対象が後退したと判断し（Ｓ１４０でＹｅｓ）、Ｓ１５０の処理を実行することで、減少幅Ｕｇａｐを、現在設定値Ｕｇａｐ＝Ｕｇａｐ０から規定量Ｕｄｏｗｎ減算した値（Ｕｇａｐ０−Ｕｄｏｗｎ）に変更する。このようにして、本実施例では、モータドライバＤＲに入力する操作量ＵをＵｇａｐ分減らした際に、駆動対象が後退しないようにする。本実施例によれば、このような対処によって、負荷が大きく上昇するなかでも、駆動対象の後退を抑えて適切に微小駆動をすることができる。
【００７５】
また、図７に示すように、駆動対象に作用する負荷が当初の想定より小さくなった場合には、タイマ値Ｔｒの更新動作（Ｓ１３０）によって計測される「駆動対象が所定量前進するのに要した時間」としての前進時間Ｚが短くなり、前進時間Ｚが基準時間Ｔ０未満となるが、このような事象が発生すると、制御ユニット４０は、Ｓ２８０の処理によって、減少幅Ｕｇａｐを、その時点で設定されている減少幅Ｕｇａｐ＝Ｕｇａｐ０から規定量Ｕｕｐ増やした値（Ｕｇａｐ０＋Ｕｕｐ）に設定変更する。
【００７６】
図７に示す例では、時刻Ｔ４の時点で設定されている減少幅Ｕｇａｐが初期値Ｕｇａｐ０である。時刻Ｔ５の時点では、前進時間Ｚが基準時間Ｔ０未満となったので、Ｓ２８０の処理により、減少幅Ｕｇａｐを初期値Ｕｇａｐ０から値Ｕｇａｐ０＋Ｕｕｐに変更している。そして、次の制御周期でモータドライバＤＲに入力する操作量Ｕとして、正常前進時の操作量Ｕｔｏｐの最新値（時刻Ｔ４の時点でＳ２７０の処理により更新された値）から、設定変更後の減少幅Ｕｇａｐ＝Ｕｇａｐ０＋Ｕｕｐ分減算した操作量Ｕ＝Ｕｔｏｐ−（Ｕｇａｐ０＋Ｕｕｐ）を算出している（Ｓ２９０）。
【００７７】
このようにして、本実施例では、駆動対象に作用する負荷の減少に対応して駆動対象が高い速度で前進した場合には、操作量Ｕを減少幅Ｕｇａｐ＝Ｕｇａｐ０分減らしても駆動対象が停止せずに前進していると推定して、操作量Ｕを十分低い値にまで減らすようにする。但し、減少幅Ｕｇａｐを、初期値Ｕｇａｐ０から値Ｕｇａｐ０＋Ｕｕｐに設定変更したときには、次の制御周期でモータドライバＤＲに入力する操作量Ｕとして、現時点でモータドライバＤＲに入力されている操作量から、設定変更後の減少幅Ｕｇａｐ＝Ｕｇａｐ０＋Ｕｕｐ分低い値を設定すると、切替後の操作量Ｕが低くなりすぎてしまう可能性がある。そこで、本実施例では、時刻Ｔ５に示すように、次の制御周期でモータドライバＤＲに入力する操作量Ｕを、予め記憶した正常前進時の操作量Ｕｔｏｐから設定変更後の減少幅Ｕｇａｐ＝Ｕｇａｐ０＋Ｕｕｐ分減らした値に設定する。本実施例によれば、このように操作量Ｕを設定することで、過度に操作量Ｕが低くなりすぎて駆動対象が後退してしまったり、駆動対象を前進させるまで時間を要してしまうのを抑えることができる。従って、本実施例によれば、負荷減少時にも、駆動対象を適切に微小駆動することができる。
【００７８】
また、本実施例によれば、上記基準時間Ｔ０を、過去から現在までに検出した前進時間Ｚ（但し前進時間Ｚが基準時間Ｔ０以上となったものに限る。）の平均値である平均前進時間Ｔａｖｅに１未満の係数αを乗算した値に更新する。従って、本実施例によれば、負荷の急変動を、基準時間Ｔ０を指標に適切に判断することができて、この負荷変動に応じてＳ２８０の処理を実行することにより、負荷変動（負荷の急な減少）に適切に対応して、駆動対象を微小駆動することができる。
【００７９】
以上、本発明の実施例について説明したが、用語間の対応関係は次の通りである。即ち、駆動対象としてのキャリッジ２０１を変位（移動）させるキャリッジ搬送機構２０又は駆動対象としての搬送ローラ１０１を変位（回転）させる用紙搬送機構１０は、駆動機構の一例に対応する。また、制御ユニット４０が実行するＳ１２０の処理は、前進検知手段によって実現される処理の一例に対応し、制御ユニット４０が実行するＳ１４０の処理は、後退検知手段によって実現される処理の一例に対応する。また、制御ユニット４０が実行するＳ１１０，Ｓ１６０，Ｓ２９０の処理は、駆動制御手段によって実現される処理の一例に対応し、制御ユニット４０が実行するＳ１５０，Ｓ２８０の処理は、補正手段によって実現される処理の一例に対応する。また、制御ユニット４０が実行するＳ１３０，Ｓ２１０，Ｓ２２０の処理は、時間検出手段によって実現される処理の一例に対応し、制御ユニット４０が実行するＳ２３０の処理は、判定手段によって実現される処理の一例に対応する。また、制御ユニット４０が実行するＳ２７０の処理は、操作量記憶手段によって実現される処理の一例に対応し、制御ユニット４０が実行するＳ２４０〜Ｓ２６０の処理は、基準時間更新手段によって実現される処理の一例に対応する。
【００８０】
また、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例の画像形成装置１は、Ｓ１５０やＳ２８０における処理、即ち、減少幅Ｕｇａｐを変更する処理を実行しない構成にされてもよい。また、上記実施例では、前進時間Ｚが基準時間Ｔ０未満となるときには、正常前進時の操作量Ｕｔｏｐから、設定された減少幅Ｕｇａｐ分、操作量Ｕを低減するようにしたが、上記画像形成装置１においては、前進時間Ｚが基準時間Ｔ０以上であるときと同様、現在モータドライバＤＲに入力されている操作量Ｕから、設定された減少幅Ｕｇａｐ分、操作量Ｕを低減するようにしてもよい。
この他、上記実施例では、微小駆動処理の実行時において、モータドライバＤＲが制御ユニット４０から入力された操作量Ｕに対応した駆動電流でモータＭを駆動する旨を説明したが、モータドライバＤＲは制御ユニット４０から入力された操作量Ｕに対応する駆動電圧でモータＭを駆動する構成にされてもよい。また、本発明は、その適用分野を画像形成装置に限定されるものではなく、微小駆動が必要な種々の電気的装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１…画像形成装置、１０…用紙搬送機構、２０…キャリッジ搬送機構、３０…記録ヘッド、３０ａ…ノズル面、４０…制御ユニット、１０１…搬送ローラ、１０２，１０５…ピンチローラ、１０４…排紙ローラ、１０７…プラテン、２０１…キャリッジ、２０３…ガイド軸、２１０…ベルト機構、２１１…駆動プーリ、２１２…従動プーリ、２１３…ベルト、２２０…キャップ機構、２２１…キャップ機構本体、２２１ａ…下部構成体、２２１ｂ…上部構成体、２２３…キャップ、２２５…リンク、２３０…エンコーダスケール、ＤＲ１，ＤＲ２…モータドライバ、ＳＰ１，ＳＰ２…エンコーダ信号処理部、ＤＲ３…ヘッド駆動回路、Ｅ１…ロータリエンコーダ、Ｅ２…リニアエンコーダ、Ｍ１，Ｍ２…モータ、Ｑ…用紙
【図１】
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【図２】
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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３】
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