(57)【要約】【課題】  インクジェットプリンタのキャリッジ走査において加速時間を短縮する。【解決手段】加速時間の前半に、許容される最大加速度を要求する時間を設け、加速時間の後半は、加速度を滑らかに零に導くように、速度指令曲線を設定する。【選択図】        図２０
2006067750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機構と、前記機構を動作させる駆動源を有し、前記機構の動作を目標速度に到達させるべく機能する速度制御装置の、前記速度制御装置に予め与える速度指令曲線において、
前記速度指令曲線を微分して得られる、要求加速度曲線として、加速完了時間の前半に、許容最大加速度要求区間として、機構、駆動源、速度制御装置等の制限からくる最大許容加速度を設定し、
後半に、最大許容加速度から加速度０へ導く単調減少曲線を設定し、
前記要求加速度曲線から得られる速度指令曲線を設定したことを特徴とする速度制御装置。
【請求項２】
前記機構は、往復走査機構であることを特徴とする請求項１に記載の速度制御装置。
【請求項３】
前記駆動源は、ＤＣモータ、超音波モータ、ＡＣモータ、パルスモータ、等の回転駆動することを特徴とする請求項２に記載の速度制御装置。
【請求項４】
シリアル式記録装置のキャリッジ走査制御装置であることを特徴とする請求項３に記載の速度制御装置。
【請求項５】
前記キャリッジは、ベルトに結合されており、前記駆動源は、回転軸に直接、駆動プーリを持ち、少なくとも１つのアイドラプーリによって、前記ベルトを所定の張力をもって張架し、前記ベルトを回転駆動させることで前記キャリッジを往復走査させる機構を有すること特徴とする請求項４に記載の速度制御装置。
【請求項６】
前記速度制御がクローズドループ速度制御であることを特徴とする請求項５に記載の速度制御装置。
【請求項７】
前記クローズドループ速度制御に速度情報を与える速度検出手段が、エンコーダセンサであることを特徴とする請求項６に記載の速度制御装置。
【請求項８】
前記加速後半領域で、加速度０に導く前記要求加速度曲線を、直線的減少としたことを特徴とする請求項７に記載の速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事務用あるいは工業用に用いられる、あるいは複写機、ファクシミリ、ワープロ、コンピュータ等の情報処理装置に用いられるインクジェットシリアル式記録装置の、キャリッジ走査制御装置に代表される、速度制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットシリアル式記録装置のキャリッジ走査システムは、「高画質化」「静音化」の要求に答えるべく、「パルスモータ」によるオープンループ制御から、「ＤＣモータ」と「リニアエンコーダ」によるクローズドループ制御にと変貌した。
【０００３】
図１８は、従来例の「速度指令」について説明する図である。クローズドループ速度制御において、制御装置に与える「速度指令」について、最も単純な（ａ）の「ステップ速度指令」に対して、実製品で用いられているのは、（ｂ）の「台形速度指令」、（ｃ）の「Ｓ字曲線速度指令」というように、速度振動の原因を排除すべく配慮されたものであるのが一般的である。
【０００４】
「Ｓ字曲線速度指令」（ｃ）においては、速度指令曲線を微分した、加速度変化が、「０→最大値→０」を取るような山型の変化をするように、三次あるいは五次関数曲線で設定している。「加速度（α）３次」として示された加速度曲線は二次関数曲線（放物線）に、「加速度（α）５次」として示された加速度曲線は四次関数曲線になっている（五次関数加速度曲線については、特許文献１で提案している）。
【特許文献１】特開２０００−１８８８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、インクジェットプリンタでは、印刷時間の短縮が求められている。キャリッジ走査装置においては、「走査時間の短縮」という課題となる。特に、一枚の記録用紙への印刷に何百という短い距離の往復を繰り返すキャリッジ走査駆動では、「走査時間の短縮」のためには「加速時間の短縮」が重要である。
【０００６】
単純に考えれば、トルクの大きなモータを採用し、高い電圧を印加して、大電流を流し、大トルクで、走査機構を駆動すれば良いのであるが、実際には、部品のコストアップや製品サイズアップを招き不都合である。つまり、「モータ性能」「印加電圧」「許容電流」には制限が存在する。さらに、キャリッジ走査機構では、ベルトによって駆動力を伝達しているために、ベルト初期張力を超える駆動力を伝達しようとすると、ベルトに弛みの生じて、キャリッジの速度変動は振動的になってしまう。また、加速度が大きくなるとキャリッジの回転振動（ヨーイング）が激しくなり、いずれも、印刷品位の低下の原因になり不都合である。つまり、「最大加速度」にも制限が存在するのである。
【０００７】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、インクジェットプリンタのキャリッジ走査において加速時間を短縮する速度制御装置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】
【０００８】
図１９は、従来例の加速時の、「速度指令値」「キャリッジ速度」「キャリッジ加速度」「モータ電流値」「ＰＷＭ値」の変化を説明する図である。
【０００９】
「ＰＷＭ値」はモータの操作量である。ここで、「ＰＷＭ」は「Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｅ」であって、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ことによって、印加電圧のＤｕｔｙを変化させることで、擬似的に電圧を上下させる手法である。電流値を調節し、ＤＣモータから発生するトルクをコントロールし、速度制御をおなうもので、デジタルサーボで一般的に用いられる方法である。この例では、ＰＷＭ値は０から１０００までの値をとり、５００が０Ｖに相当する。０秒時にＰＷＭ値が５００でなく６５０からスタートしている（（ａ）印）。一般には、速度制御開始時には、ＰＩＤ制御の比例項、積分項（速度誤差累積値）ともに０であって、ＰＷＭ値はここでいう５００からスタートするものである。その場合には、積分項が速度誤差を累積して、ＰＷＭ値（操作量）が駆動対象の機構の摩擦負荷を上回るまでの時間はモータは機構を動作させることができず、起動までにタイムラグを生じることが知られている。この従来例では積分項に所定の初期値を設定し、ＰＷＭ値を６５０からスタートすることで、前記タイムラグを排除する工夫が、既に盛り込まれている（（ｂ）印）。
【００１０】
加速が０から０．０７５秒で完了するように速度指令を３次関数曲線で与えている。ＰＷＭ値の変化を観察すると、ＰＷＭ値の最大値は、９４０に達しており（（ｃ）印）この場合でもモータの性能の８８％（＝（９４０−５００）／５００）を要求しており、ほぼ性能ぎりぎりの加速を要求していると言える。しかしながら、ここで注意すべきは、最大値をとる時刻は０．０６５秒付近であるところにある。
【００１１】
ところで、モータには回転速度に比例して増大する逆起電力というものが存在する。したがって、高速回転時には、ＰＷＭ値を大きくしても逆起電力の存在で、実効的な電圧はさほど上がらず、流れる電流、つまり、発生するトルクは、十分に得られない現象が生じる。
【００１２】
電流が最大値を取るのは（ｄ）印の０．０５秒の時刻で、１．１（Ａ）程度であるのに、ＰＷＭ値が最大になる０．０６５秒には、１（Ａ）程度と低い値になっている（（ｅ）印）ことからも、見て取ることができる。つまり、この加速方法では、加速後半に最もモータの最大性能を要求しているが、逆起電力の影響で、その効果は打ち消されており、モータの性能を生かし切れてはいない。キャリッジの加速度を見ると、最大値をとる時刻（（ｆ）印）は、０．０５秒にある。加速前半の０．０３７５秒以前は、「ＰＷＭ値」、「モータ電流値」、「キャリッジ加速度」ともに、低いレベルにとどまっており、モータの回転速度が低く、逆起電力の小さい、加速前半の各々の値を引き上げることが、「加速時間の短縮」を可能にすると考えられる。
【００１３】
しかしながら、加速前半にＰＷＭ値の最大の１０００を適用することは、前述したように、機構、制御装置の都合による「許容されるキャリッジ加速度」を超えてしまうので問題である。
【００１４】
本発明では、従来例で低いレベルに止まっている、加速前半のキャリッジ加速度を、（ｇ）印で示すように、最大値の１７（ｍ／ｓｅｃ＾２）近くまで引き上げられる、加速指令値を提案する。
【００１５】
図２０は本発明一実施例の速度指令曲線を説明する模式図である。（Ａ）が要求加速度の変化である。時刻０からＴｃｈａｎｇｅまでの（ａ）で示される加速前半の領域では、許容される加速最大値（αｍａｘ）を求めように設定する。時刻ＴｃｈａｎｇｅからＴａｃｃまでの（ｂ）で示される加速後半の領域では、定速速度指令（つまり加速度０）に向けて、滑らかに遷移できるように、加速度を単調に減少させている。前記二つの領域の合計の面積Ｓによって、到達速度が計算されるので、αｍａｘと到達速度が決まっていれば、Ｔａｃｃを選択すると、Ｔｃｈａｎｇｅは自ずと決定する。
【００１６】
（Ｂ）が（Ａ）の加速度を積分した、速度指令曲線である。（ａ）領域では、許容される加速最大値（αｍａｘ）を傾きに持った一次関数になっており、（ｂ）領域では、
Ｖ＝−ｔａｎ（θ）／２×ｔ＾２＋ａ×ｔ
ただし、Ｖ：速度、ｔ：時間、ｔａｎ（θ）＝αｍａｘ／（Ｔａｃｃ−Ｔｃｈａｎｇｅ）、ａ：定数
の二次関数になっている。
【００１７】
この速度指令曲線を適用することで、許容最大加速度を超えない、滑らかで、かつ加速時間を短縮した加速を、モータへの操作量（ＰＷＭ値）の最大値を維持したままに、実現することが可能になる。
【００１８】
以上、本発明についてその詳細を説明したが、これを下記に整理して記述する。
【００１９】
（１）機構と、前記機構を動作させる駆動源を有し、前記機構の動作を目標速度に到達させるべく機能する速度制御装置の、前記速度制御装置に予め与える速度指令曲線において、前記速度指令曲線を微分して得られる、要求加速度曲線として、加速完了時間の前半に、許容最大加速度要求区間として、機構、駆動源、速度制御装置等の制限からくる最大許容加速度を設定し、後半に、最大許容加速度から加速度０へ導く単調減少曲線を設定し、前記要求加速度曲線から得られる速度指令曲線を設定したことを特徴とする速度制御装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、加速時間の前半に、許容される最大加速度を要求する時間を設け、加速時間の後半は、加速度を滑らかに０に導くように、速度指令曲線を設定することで、機構系への負担を増大させる「最大加速度」、モータへの入力である「ＰＷＭ値の最大値」、駆動回路の負担になる「最大電流値」、「目標速度への収束性能」を維持したままに、「加速時間の短縮」を実現することが可能になる。
【００２１】
つまりは、機構部品、電機部品などのコストアップを伴うこと無く、制御的な改善によって、印刷品位を損なうこと無く、より印刷時間の短い、快適な記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明一実施例シリアル式インクジェット記録装置について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００２３】
図１は本発明一実施例のシリアル式インクジェット記録装置のキャリッジ走査装置の構成を説明する斜視図である。図７は本発明一実施例インクジェット記録装置の外観斜視図、図８は前記インクジェット記録装置各部の機能を説明する透視斜視図、図９は前記インクジェット記録装置の縦断面図である。図１０は前記インクジェット記録装置のキャリッジの走査範囲説明図である。図１１は前記インクジェット記録装置のＢＪカートリッジの外観図及び部分拡大図で、図１２は前記インクジェット記録装置の回復系ユニット構成図、図１３は前記インクジェット記録装置の主に電気部の構成を示すブロック図である。
【００２４】
以下、図１および図７から図１３を用い、本発明一実施例インクジェット記録装置の説明をする。
【００２５】
図７において、１はシートフィーダで印刷メディアをまとめてセットする箇所である。２はシートガイドで用紙の左側につき当て、印刷メディアがまっすぐに給送されるようにする。４が排紙口で印刷の終了したメディアが排出される部位である。５は排紙トレイで印刷の終了したメディアを数十枚まで保持することができる。６は操作パネルで電源ボタン、オンラインボタンなどを配列している。７はフロントカバーでＢＪカートリッジ１９（図１１参照）の交換時や、詰まってしまったメディアを取り除くときに開く。
【００２６】
図８において、８はピックアップローラでシートフィーダ１にセットされたメディアを一枚ずつ送り出す役割を果たす。９はペーパフィードモータで、ここで発生する駆動力が１０のスローダウンギアによって減速された後ペーパフィードローラ１１に伝達され、ペーパフィードローラ１１を回転させる。１２はプレシャローラであり、駆動のないローラで、ペーパフィードローラ１１に圧接されており従動する。ピックアップローラ８でペーパフィードローラ１１とプレシャローラ１２の接した位置まで送り出された用紙は、そこからはペーパフィードローラ１１の搬送力で送られる。１３はイジェクトローラで印刷の終了したメディアを排紙トレイ５に排出するイジェクトローラであり、１４は拍車で、メディアをイジェクトローラ１３に圧接する役割をはたし、またその形状は、印刷後未定着のインクが付着しないよう工夫されたものである。
【００２７】
１９はＢＪカートリッジで記録ヘッドとインクタンクを備えたユニットである。
【００２８】
１５１はキャリッジで、ＢＪカートリッジ１９を搭載する部品であり、その着脱が容易であるように構成されている。２０はガイドシャフト、２１はガイドレールであり、キャリッジ１５１の姿勢を支持している。
【００２９】
キャリッジモータ１５２にはＤＣモータを用いている。
【００３０】
１５５はキャリッジベルトで、キャリッジモータ１５２に直結した駆動プーリ１５３とアイドラプーリ１５４によって張架されている。
【００３１】
１５６はリニアエンコーダスケールであり、プリンタシャーシに固定的に張架されており、キャリッジ１５１に搭載された、リニアエンコーダセンサ１５７（図１３参照）によってキャリッジ１５１の位置情報を検出することができる。
【００３２】
キャリッジ１５１はキャリッジベルト１５５の一カ所に固定されているので、キャリッジモータ１５２によって発生する駆動力によってＢＪカートリッジ１９は主走査動作を行う（キャリッジ駆動装置の詳細は図１で説明）。
【００３３】
２２は回復系ユニットで、装置内には、プリンタ非使用時に記録ヘッドの乾燥を防ぐキャップ２３、およびキャップ２３を介して、記録ヘッドに負圧を与え記録ヘッド内のインクを吸引するポンプ２４、印刷によって汚れた記録ヘッド面をワイピングするブレード２５を備えている（２３，２４，２５は図１２で説明）。
【００３４】
図１において、キャリッジベルト１５５はキャリッジモータ１５２に直結した駆動プーリ１５３とアイドラプーリ１５４によって、十分なテンションをもって張架されている（Ｂ矢印）。ガイドシャフト２０はキャリッジ１５１を矢印Ａ方向に走査するように案内している。リニアエンコーダスケール１５６には、３６０ｌｐｉ（ラインパーインチ、＝２５．４ｍｍ／３６０＝７０．６μｍ）で等間隔に設けられたマークが印刷されており、キャリッジ１５１に固定された１５７のリニアエンコーダセンサで検出することで、キャリッジ１５１の位置を正確に取得することができる。また、キャリッジ１５１の走査時には、エンコーダ信号の時間間隔から、キャリッジの速度を算出することができる。
【００３５】
図９において、シートフィーダ１に積載された複数の印字用紙４５を、ピックアップローラ８が２回転することによってペーパフィードローラ１１の位置まで送り出す。そのとき、ピックアップローラ８に設けられたピックアップフラグ４２がフォトセンサであるピックアップローラセンサ４６を遮断することで制御基板１１１（図１３参照）に状態を知らせる。その後、前述の通り、プレッシャローラ１２とペーパフィードローラ１１によって搬送される。４４は伝達ローラで、ペーパフィードローラ１１の駆動を１３のイジェクトローラに伝える。伝達ローラ４４の上あたりにＢＪカートリッジ１９が配置されており、印刷領域になっている。そして、印刷の終了した用紙は拍車１４とイジェクトローラ１３の働きによって排出される。４３のペーパエンドフラグはペーパフィードローラ１１の上流側に配置されており、そこに用紙があるときペーパエンドセンサ４１を遮断しそれを制御基板１１１に知らせる。ペーパエンドフラグ４３の位置から用紙後端がはずれると、ペーパエンドセンサ４１からの情報により制御基板１１１は、そこから所定ラインの印刷を実行すると、その時点でのデータの有無によらず強制的に用紙を排出する。
【００３６】
キャリッジベルト１５５の一部にキャリッジ１５１は固定されている。キャリッジ１５１に固定されたリニアエンコーダセンサ１５７はリニアエンコーダスケールのマークを検出する。
【００３７】
図１０で、キャリッジの全走査範囲内の割り振りを説明する。
【００３８】
「全走査範囲」Ｄの大部分は「記録動作領域」Ｄ１になる。この領域Ｄ１はキャリッジは所定の速度で安定して走行でき、一定の速度変動幅内で走査しながら、搭載した記録ヘッドからインク滴を吐出して印刷を実行する。
【００３９】
印刷領域の両側には、「加減速域」Ｄ２、Ｄ３がある。「記録動作領域」Ｄ１全幅で印刷するときに、この「加減速域」Ｄ２、Ｄ３にて所定の速度までの加速および、走査方向反転のための減速を完了する。
【００４０】
「ワイピング領域」Ｄ４は、後述の回復系ユニット内のブレードと記録ヘッドのノズル形成面が当接して、付着したインク滴を除去する動作をする領域である。また予備吐出もこの領域内で実行される。
【００４１】
記録ヘッドは、回復系内のキャップ２３によって覆って保護されるが、その時キャリッジ１５１は、図中右端の「ホーム位置」Ｐにある必要がある。また電源ＯＦＦ時の終了動作後、キャリッジはこの「ホーム位置」Ｐにセットされる。
【００４２】
図１１は、ＢＪカートリッジ１９の外観斜視図（Ａ）、および記録ヘッド部拡大図（Ｂ）である。ＢＪカートリッジ１９は１９ａのインクタンク部と１９ｂの記録ヘッド部から成る。ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの４色のインクタンクを含み、フルカラー印刷が可能なカートリッジである。記録ヘッド部１９ｂにはノズル列１９ｃが設けられている。ここからインク滴を吐出し用紙に記録を行う。１９ｄはノズルを形成しているヘッドフェイス面である。ノズル部拡大図（Ｃ）にしめすように、ノズル列１９ｃは一列に並んでおり、その間隔は１／７２０ｉｎｃｈ、約３５．３μｍである。全部で３２０個のノズルが形成されており、Ｎｏ１〜１２８がブラック、Ｎｏ１４５〜１９２がシアン、Ｎｏ２０９〜２５６がマゼンダ、Ｎｏ２７３〜３２０がイエローのノズルである。
【００４３】
またＮｏ１２９〜１４４、Ｎｏ１９３〜２０８、Ｎｏ２５７〜２７２はダミーのノズルであり、これらのノズルは形成されてはいるが、インクの供給路はインクタンクに接続していない。ワイピングの際に、ヘッドフェイス面に付着した隣接した色のインクが、ノズル内に入ってしまう現象を軽減している。
【００４４】
本実施例では、ＢＪカートリッジ１９の吐出状態が悪化したときには、上記の３２０個のノズルを１つのキャップ２３で覆い、キャップ２３内を減圧することで、すべてのノズルから同時にインクを吸引する。
【００４５】
１９ｄはノズル列１９ｃを形成しているヘッドフェイス面である。図（Ｂ）にあるように、ヘッドフェイス面１９ｄは略平坦であり、キャップ２３をノズル列１９ｃを覆うように圧接し密着させ、インク吸引する。
【００４６】
図１２は回復系ユニット２２の構成図である。
【００４７】
図（ａ）は上面構成図である。２３はキャップ、２６はキャップ２３を支持しているキャップホルダー、２４がポンプ。２５はブレードで、図の状態でキャリッジ１５１が回復系ユニット上で走査すればワイピングが実施される。矢印に示す方向にスライド可能で、ワイピングの不要な場合には退避する。３１は回復系モータで、キャップ２３の上下動作、ブレード２５のスライド動作、ポンプ２４の駆動源である。
【００４８】
図（ｂ）は、図８のＡ矢印方向からみた断面構成図である。キャップ２３はＢＪカートリッジ１９の記録ヘッド部に圧接されている。キャップホルダー２６は、支点を中心に回動自在に支持されている。２７は、キャップバネで、キャップホルダー２６を介してキャップ２３に圧接力を与えている。２８はキャップ解除カムで、図の状態から１８０度回転した位置にすることで、キャップホルダー２６を押圧し、キャップ２３の圧接を解除する。
【００４９】
２９はチューブで、キャップホルダー２６に設けた管部を介して、キャップ２３に接続している。チューブ２９はポンプ２４内を通っており、一般にチューブポンプと言われるポンプを構成している。３０はポンプコロで、矢印ｄ方向に回転することで、チューブ２９をしごき、接続しているキャップ２３内の気圧を下げ、ＢＪカートリッジ１９内のインクを吸い出すことが出来る。
【００５０】
図１３において、１１１は本装置の各部の制御を行っている制御基板である。１００は、各部から信号を受けその信号によって各部に制御信号を発し、装置全体の制御を行っているＭＰＵである。１０１は制御手順プログラムを格納したＲＯＭ、１０２は制御実行時におけるワークエリアとして用いられるＲＡＭ、１０３は時間を計測するためのタイマー、１０４は累積記録枚数、廃インク量など記憶しておく不揮発性データ保持手段（ＥＥＰＲＯＭ等）、１０５は、コンピュータなどのホストと信号の交換を行うインターフェイス部、１０６は使用者に本装置の状況を知らせるインジケータ部、１０７は電源スイッチ、オンラインスイッチなどを含む、使用者が本装置に命令をあたえるために操作するキースイッチ、１０８はキャリッジモータ１５２を駆動するキャリッジモータドライバであって、ＯＮ／ＯＦＦのＤｕｔｙを変化させて、状態に合ったパルス幅の電圧をモータに与える。リニアエンコーダセンサ１５７で検出された信号はＭＰＵに渡され、キャリッジ１５１の走査速度が算出され、キャリッジモータ１５２の速度制御や位置制御に用いられる。１０９はペーパフィードモータ９を駆動するペーパフィードモータドライバ、１１０は記録ヘッドを駆動する記録ヘッドドライバ、１１２は回復系モータ３１を駆動する回復系モータドライバである。
【００５１】
図１４は本発明一実施例のインクジェット記録装置のキャリッジ走査装置の走査速度制御系例ブロック図である。クローズドループ速度制御系について説明する。クローズドループ制御では、制御対象の速度情報を制御回路に知らせるための検出部が必要になる。本例では、リニアエンコーダセンサ１５７が用いられている。
【００５２】
キャリッジ１５１に搭載されたリニアエンコーダセンサ１５７で、キャリッジの走査範囲に固定的に張架された透明なリニアエンコーダスケール１５６に印刷されたマークを検出する。マークの数をカウントすれば位置を検出でき、マークの連続的な検出の時間間隔から、速度を算出する。
【００５３】
また、速度換算回路はリニアエンコーダセンサ１５７の信号と、プリンタに内蔵された時計から、現在のキャリッジ１５１の「走査速度値」を算出する。
【００５４】
「速度指令値」から「走査速度値」を減算した数値を、目標速度に対して不足する「速度誤差」として、「ＰＩＤ演算回路」に受け渡し、そこでＤＣモータに与えるべきエネルギーを、「ＰＩＤ演算」と呼ばれる手法で算出する（ＰＩＤ演算に関しては、図１５を用いて説明する）。それを受けた「キャリッジモータドライバ１０８」は、ＰＷＭ制御によって、ＤＣモータに入力を与え、速度制御をおこなう。
【００５５】
キャリッジモータ１５２に発生した回転トルクは、直結された駆動プーリ１５３、キャリッジベルト１５５を介して、キャリッジ１５１に伝わり、走査駆動される。
【００５６】
上記の方法によって、モータからは必要な場合に必要なだけのトルクが発せられ、キャリッジの摺動負荷の変化などによらず、走査速度は一定値にコントロールできる。
【００５７】
図１５は、本発明一実施例のキャリッジ走査速度制御系ＰＩＤ演算部の説明図である。受け渡された速度誤差値は、それぞれ、Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ（比例）、Ｉｎｔｅｇｒａｌ（積分）、Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ（微分）と呼ばれる経路を通って演算され、合計される。
【００５８】
Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ（比例）では速度誤差にＧｐを乗ずる。
Ｉｎｔｅｇｒａｌ（積分）では速度誤差を積分し（つまり累積し）、積分値にＧｉを乗ずる。
Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ（微分）では速度誤差の微分（つまり前回の速度誤差値との差分を計算）し、微分値にＧｄを乗ずる。
【００５９】
合計した値にはさらに、全体ゲインＧを乗じて、モータドライバに引き渡される。
【００６０】
以下、図２から図６を用い、本発明一実施例の速度制御に与える速度指令とその効果について説明をする。
【００６１】
図２は、本発明一実施例の速度指令値の微分についての説明図である。これは速度指令曲線で要求する加速度を従来例と実施例で比較している。加速度の最大値は、１８（ｍ／ｓｅｃ＾２）を超えていたものを、１７（ｍ／ｓｅｃ＾２）に制限していることが判る。最大加速度要求を終える時刻（Ｔｃｈａｎｇｅ）は０．０４５秒に設定している。加速完了時刻（Ｔａｃｃ）は０．０６５秒と、従来例の０．０７５秒より０．０１秒早まっていることが判る。加速初期に大きな加速度を要求することで、加速完了時刻が早まっている。
【００６２】
図３は、本発明一実施例の速度指令値およびキャリッジ速度値の説明図である。
【００６３】
速度指令値は、加速の初期から最大加速度を要求しているので、同じ速度を要求する時刻は、（ａ）印で示すように、約０．０１秒早まっていることが判る。
【００６４】
制御結果であるキャリッジ速度についても、（ｂ）印で示すように、約０．０１秒早まっていることが判る。さらに注目すべきは、加速時間を短縮したにも関わらず、目標速度への滑らかな収束は悪化せず、同レベルを維持している。
【００６５】
図４は、本発明一実施例のキャリッジ加速度変化の説明図である。
【００６６】
加速度最大値は、（ａ）印が示すように、１７（ｍ／ｓｅｃ＾２）から１６（ｍ／ｓｅｃ＾２）へと幾分低いレベルに押えられている。加速初期の加速度は（ｂ）印が示すように１６（ｍｍ／ｓｅｃ＾２）レベルに引き上げられて、１６（ｍｍ／ｓｅｃ＾２）レベルが０．０１秒から０．０５秒までの０．０４秒間継続していることが（ｃ）印の示すように判る。また（ｄ）に示すように、加速度がほぼ０になるタイミングも０．０１秒ほど早まっており、これから、早いタイミングで印刷が開始されても、印刷品位に悪影響を与えないことが判る。
【００６７】
図５は、本発明一実施例速度のモータ制御のＰＷＭ値変化の説明図である。（ａ）で示すように、ＰＷＭ最大値は、約９４０と同レベルにある。（ｂ）で示すように、全体的に制御開始方向へおよそ０．０１秒程度シフトしている以外は、おおよその形も変わっていない。
【００６８】
図６は、本発明一実施例速度のモータ電流値変化の説明図である。（ａ）で示すように、モータ電流最大値は、１．１２（Ａ）から１．０８（Ａ）に幾分低く抑えられている。（ｂ）で示すように、加速初期のモータ電流値が引き上げ上げられ、（ｃ）で示すように、電流値の低下するタイミングが早まっている。
【００６９】
［他の実施例１］
本実施例では、パソコン用のインクジェット記録装置のキャリッジ走査機構制御装置で説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではない。
【００７０】
たとえば、工業用の印刷装置あるいは加工装置の走査機構制御装置であっても一向に構わない。
【００７１】
［他の実施例２］
本実施例では、駆動源を一般のモータとして、つまり回転運動体として説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではない。
【００７２】
例えば、電磁誘導式、あるいは超音波駆動式のリニアモータであっても一向に構わない。
【００７３】
［他の実施例３］
本実施例では、ＤＣモータを駆動源として説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではない。
【００７４】
超音波モータ、ＡＣモータ、パルスモータ、等、でも一向に構わない。
【００７５】
［他の実施例４］
本実施例では、ＰＩＤ制御によるクローズドループ制御として説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではない。
【００７６】
オープンループ制御であっても一向に構わない。
【００７７】
［他の実施例５］
本実施例では、キャリッジ走査速度検出手段を、キャリッジに搭載したリニアエンコーダセンサであるとして説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではない。
【００７８】
例えば、プリンタシャーシに固定したレーザードップラ式速度検出装置等であっても、また、モータ軸に取り付けたロータリーエンコーダであっても一向に構わない。
【００７９】
［他の実施例６］
本実施例では、プーリの構成を、駆動プーリとアイドラプーリ２つとして説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではない。
【００８０】
例えば、
「駆動プーリ１と、アイドラプーリ２つ」
「駆動プーリ１と、アイドラプーリ３つ」
など様々な場合が考えられ、どんな組み合わせでも一向に構わない。
【００８１】
［他の実施例７］
図１６は、本発明の他の実施例の速度指令値決定するために加速度変化を説明する図その１である。
【００８２】
Ｔｃｈａｎｇｅまでの最大加速度を要求する領域に続く、加速度０に導く領域での加速度変化については、本実施例では、（ａ）で示すような直線で説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではない。（ｂ）、（ｃ）のような曲線であっても一向に構わない。
【００８３】
［他の実施例８］
図１７は、本発明の他の実施例の速度指令値決定するために加速度変化を説明する図その２である。
【００８４】
本実施例では、Ｔｃｈａｎｇｅまでの最大加速度を要求する領域では、（ａ）で示すように一定の加速度を要求するように説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではない。Ｔｃｈａｎｇｅの時間が長く、その間の速度の増加が大きい場合には、先に述べたモータの逆起電力の影響を鑑み、（ｂ）のように徐々に要求加速度を下げていく必要が生じる場合もある。本発明は、このような場合の加速度要求設定についても提案する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明一実施例のシリアル式インクジェット記録装置のキャリッジ走査装置の構成を説明する斜視図
【図２】本発明一実施例の速度指令値の微分についての説明図
【図３】本発明一実施例の速度指令値およびキャリッジ速度値の説明図
【図４】本発明一実施例のキャリッジ加速度変化の説明図
【図５】本発明一実施例速度のモータ制御のＰＷＭ値変化の説明図
【図６】本発明一実施例速度のモータ電流値変化の説明図
【図７】本発明一実施例のインクジェット記録装置の外観斜視図
【図８】本発明一実施例のインクジェット記録装置各部の機能を説明する透視斜視図
【図９】本発明一実施例のインクジェット記録装置の縦断面図
【図１０】本発明一実施例のインクジェット記録装置のキャリッジの走査範囲説明図
【図１１】本発明一実施例のインクジェット記録装置のＢＪカートリッジの外観図及び部分拡大図
【図１２】本発明一実施例のインクジェット記録装置の回復系ユニット構成図
【図１３】本発明一実施例のインクジェット記録装置の主に電気部の構成を示すブロック図
【図１４】本発明一実施例のインクジェット記録装置のキャリッジ走査装置の走査速度制御系例ブロック図
【図１５】本発明一実施例のキャリッジ走査速度制御系ＰＩＤ演算部の説明図
【図１６】本発明の他の実施例の速度指令値決定するために加速度変化を説明する図（その１）
【図１７】本発明の他の実施例の速度指令値決定するために加速度変化を説明する図（その２）
【図１８】従来例の「速度指令」について説明する図
【図１９】従来例の加速時の、「速度指令値」「キャリッジ速度」「キャリッジ加速度」「モータ電流値」「ＰＷＭ値」の変化を説明する図
【図２０】本発明一実施例の速度指令曲線を説明する模式図
【符号の説明】
【００８６】
１  シートフィーダ
２  シートガイド
４  排紙口
５  排紙トレイ
６  操作パネル
７  フロントカバー
８  ピックアップローラ
９  ペーパフィードモータ
１０  スローダウンギア
１１  ペーパフィードローラ
１２  プレッシャローラ
１３  イジェクトローラ
１４  拍車
１９  ＢＪカートリッジ
２０  ガイドシャフト
２１  ガイドレール
２２  回復系ユニット
２３  キャップ
２４  ポンプ
２５  ブレード
２６  キャップホルダー
２７  キャップバネ
２８  キャップ解除カム
２９  チューブ
３０  ポンプコロ
４１  ペーパエンドセンサ
４２  ピックアップフラグ
４３  ペーパエンドフラグ
４４  伝達ローラ
４５  印字用紙
４６  ピックアップローラセンサ
１００  ＭＰＵ
１０１  ＲＯＭ
１０２  ＲＡＭ
１０３  タイマー
１０４  不揮発性データ保持手段（ＥＥＰＲＯＭ等）
１０５  インターフェイス部
１０６  インジケータ部
１０７  キースイッチ
１０８  キャリッジモータドライバ
１０９  ペーパフィードモータドライバ
１１０  記録ヘッドドライバ
１１１  制御基板
１１２  回復系モータドライバ
１５１  キャリッジ
１５２  キャリッジモータ
１５３  駆動プーリ
１５４  アイドラプーリ
１５５  キャリッジベルト
１５６  リニアエンコーダスケール
１５７  リニアエンコーダセンサ
【図１】
2006067750.tif 000003
【図２】
2006067750.tif 000004
【図４】
2006067750.tif 000005
【図５】
2006067750.tif 000006
【図６】
2006067750.tif 000007
【図７】
2006067750.tif 000008
【図８】
2006067750.tif 000009
【図９】
2006067750.tif 000010
【図１０】
2006067750.tif 000011
【図１１】
2006067750.tif 000012
【図１２】
2006067750.tif 000013
【図１３】
2006067750.tif 000014
【図１４】
2006067750.tif 000015
【図１５】
2006067750.tif 000016
【図１６】
2006067750.tif 000017
【図１７】
2006067750.tif 000018
【図１８】
2006067750.tif 000019
【図２０】
2006067750.tif 000020
【図３】
2006067750.tif 000021
【図１９】
2006067750.tif 000022