(57)【要約】【課題】本発明は、複数の伝達手段を介して駆動手段の駆動力を伝達して移動対象物を高精度かつ安価に移動制御する駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置に関する。【解決手段】複写装置は、駆動モータ１４０の駆動力を減衰機構、搬送ローラとテンションローラ及び静電吸着ベルト等の複数の伝達手段を順次伝達させて記録紙を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８で検出して、当該検出する位置情報に基づいて位置補正部４０４で駆動モータ１４０を駆動制御するが、ロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８を、駆動モータ１４０に近いロータリエンコーダ１３５ほど高い分解能を有したものとしている。したがって、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができ、移動制御を安価にかつ高精度に行うことができる。【選択図】          図６
2006113825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動手段の駆動力を複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段で検出して、当該複数の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて制御手段で前記駆動手段の駆動を制御する駆動制御装置であって、前記複数の位置検出手段が前記駆動手段に近い前記位置検出手段ほど高い分解能を有していることを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
前記駆動制御装置は、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出する位置情報を前記駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて補正する補正手段を備え、前記制御手段は、前記駆動側の位置検出手段が検出して当該補正手段が補正する補正後の位置情報と前記駆動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動制御装置は、前記移動対象物の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段の検出結果を選択し、前記切換位置以降の移動領域においては、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出結果を選択する位置情報選択切換手段を備え、前記制御手段は、当該位置情報選択切換手段の選択する位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項１記載の駆動制御装置。
【請求項４】
前記駆動制御装置は、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出する位置情報に基づいて速度を演算する速度演算手段と、当該速度演算手段の演算する速度情報に基づいて前記駆動手段の駆動速度を制御して前記移動対象物の移動速度を制御する速度制御手段と、を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の駆動制御装置。
【請求項５】
前記駆動制御装置は、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が直動型検出手段であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の駆動制御装置。
【請求項６】
前記駆動制御装置は、前記位置検出手段が、全て回転型検出手段であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の駆動制御装置。
【請求項７】
前記駆動制御装置は、前記伝達手段が、前記駆動手段の駆動軸により駆動され前記移動対象物を移動させるベルト機構であり、前記複数の位置検出手段のうち、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、前記駆動手段の駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が、前記ベルトの移動位置を検出する直動型検出手段であることを特徴とする請求項５記載の駆動制御装置。
【請求項８】
前記駆動制御装置は、前記伝達手段が、前記駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転によりベルトを移動させて前記移動対象物を移動させるベルト機構であり、前記複数の位置検出手段のうち、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、前記駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が、前記ベルトの移動位置を検出する直動型検出手段であることを特徴とする請求項５記載の駆動制御装置。
【請求項９】
前記駆動制御装置は、前記伝達手段が、前記駆動手段の駆動軸により回転駆動される回転駆動軸と従動軸との間に張り渡されたベルトを当該回転駆動軸の回転により移動させて当該ベルトの移動で前記移動対象物を移動させるベルト機構であり、前記複数の位置検出手段のうち、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、前記駆動手段の駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が、前記従動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であることを特徴とする請求項６記載の駆動制御装置。
【請求項１０】
前記駆動制御装置は、前記伝達手段が、前記駆動手段の駆動軸により回転駆動される回転駆動軸と従動軸との間に張り渡されたベルトを当該回転駆動軸の回転により移動させて当該ベルトの移動で前記移動対象物を移動させるベルト機構であり、前記複数の位置検出手段のうち、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、前記駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が、前記従動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であることを特徴とする請求項６記載の駆動制御装置。
【請求項１１】
駆動手段の駆動力を複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段で検出して、当該複数の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御する駆動制御方法であって、前記複数の位置検出手段が前記駆動手段に近い前記位置検出手段ほど高い分解能を有し、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出する位置情報を前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段の検出する位置情報に基づいて補正し、当該補正後の位置情報と前記従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御することを特徴とする駆動制御方法。
【請求項１２】
前記駆動制御方法は、前記移動対象物の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出結果を選択し、前記切換位置以降の移動領域においては、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段の検出結果を選択して、当該選択した位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御することを特徴とする請求項１１記載の駆動制御方法。
【請求項１３】
前記駆動制御方法は、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出する位置情報に基づいて速度を演算し、当該演算した速度情報に基づいて前記駆動手段の駆動速度を制御して前記移動対象物の移動速度を制御することを特徴とする請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の駆動制御方法。
【請求項１４】
記録紙を副走査方向に移動させながら主走査方向に画像形成手段で画像をする画像形成装置において、前記記録紙を移動対象物として、当該移動対象物を移動制御する駆動制御装置として前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載の駆動制御装置を搭載し、または、当該移動対象物を移動制御する駆動制御方法として請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の駆動制御方法を実行することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置に関し、詳細には、複数の伝達手段を介して駆動手段の駆動力を伝達して移動対象物を高精度にかつ安価に移動制御する駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物体をモータの回転によってステップ送りを繰り返す精密送り装置としては、例えば、回転モータ、ボールネジ、キャリッジ及び直動ガイド等から構成される直動精密送り装置があり、この直動精密送り装置においては、各機構の積み上げ誤差を低減するために、キャリッジ側に高精度高分解能なリニアスケールを取り付け、このリニアスケールの出力をフィードバックしてモータの回転制御を行うフルクローズドループ制御が行われている。
【０００３】
また、近年、画像形成装置のインクジェット記録方式の分野においては、インクの耐光性や経時劣化性を改善するために、インクが染料系から顔料系に変わり、かつ、インク粘度の高粘度化が進んでいる。インクが高粘度化することで、記録紙へのにじみを激減させることはできるが、逆にインク滴の記録紙着弾位置の位置ズレ精度の悪さ（白スジ、黒スジ、バンディング）が、見た目に良く分かるようになった。特に、副走査方向への記録紙の搬送の停止位置精度の寄与率が大きいため、搬送停止位置の精度アップが必要不可欠の技術課題となってきている。
【０００４】
そして、従来、画像形成装置のインクジェット記録方式の副走査方向記録紙搬送機構においては、砥石搬送ローラや搬送ベルトによる記録紙搬送方法が一般的に用いられており、これらの砥石搬送ローラや搬送ベルトの送り量制御には搬送ローラ軸上にコードホイールを設置して、このコードホイールの値をエンコーダセンサで読み取って制御を行う方法が一般的である。
【０００５】
例えば、特許文献１には、画像形成装置のプラテンの上流側と下流側に搬送ローラ及び排出ローラを配置して、記録紙を副走査方向に搬送する場合に、タイミングベルトを介して駆動される搬送ローラ軸上にコードホイールを設置し、このコードホイールの値を、その読取方向が搬送ローラがタイミングベルトから受ける張力の方向と垂直になるように配置されたエンコーダセンサで読み取って、搬送ローラの回転精度を制御することで記録紙の搬送を制御する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、ロータリエンコーダによって検出された回転角速度の差からモータの回転速度を補正することで、搬送ベルトの厚さ変動によるレジストレーションずれを低減させる技術が開示されている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、エンコーダを磁気スケールとすることで、所定の補正によりスケールピッチを変更可能として、軸偏心を補正する技術が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２４８８２２号公報
【特許文献２】特開２０００−３３０３５３号公報
【特許文献３】特開２００１−０３３２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術にあっては、安価にかつ高精度に位置送りを行う上で、改良の必要があった。
【００１０】
すなわち、クローズドループ制御方法として、上述のようにフルクローズドループ制御を用いると、回転モータに取り付けられたエンコーダの値をフィードバックするセミクローズドループ制御を用いた場合よりも高精度高分解能なリニアスケールを取り付ける必要があるため、高価なものとなるとともに、キャリッジの位置決め最小分解能がリニアスケールの分解能に制約されてしまうという問題がある。
【００１１】
また、特許文献１から特許文献３記載の従来技術にあっては、記録紙搬送機構のプーリや搬送ローラ等の部品精度の積み上げ誤差により、高精度に停止位置制御を行うことが困難であるという問題があった。
【００１２】
そこで、請求項１記載の発明は、駆動手段の駆動力を複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段で検出して、当該複数の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて制御手段で駆動手段の駆動を制御するに際して、複数の位置検出手段を、駆動手段に近い位置検出手段ほど高い分解能を有したものとすることにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制し、移動制御を安価にかつ高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００１３】
請求項２記載の発明は、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出する位置情報を駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて補正し、当該補正後の位置情報と駆動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御することにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制するとともに、駆動側の位置検出手段の検出する位置情報を重視して用いることで、従動側の慣性モーメントとバネ定数による機械共振の影響を小さくして、比例ゲインを大きくとれるようにして、制御性能を向上させ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００１４】
請求項３記載の発明は、移動対象物の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、複数の位置検出手段のうち駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出結果を選択し、切換位置以降の移動領域においては、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出結果を選択して、当該選択結果の位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御することにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制するとともに、簡単な構成で制御性能を向上させ、移動制御をより一層安価にかつより一層高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００１５】
請求項４記載の発明は、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて速度を演算し、当該演算した速度情報に基づいて駆動手段の駆動速度を制御して移動対象物の移動速度を制御することにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制するとともに、移動対象物を高速に移動させ、かつ、振動の減衰性を向上させ、移動制御をより一層安価に、より一層高精度にかつ高速に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００１６】
請求項５記載の発明は、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を直動型検出手段とすることにより、従動側の伝達手段が回転系ではなく直動ステージやベルト機構等である場合にも対応して、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制し、移動制御を安価にかつ高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００１７】
請求項６記載の発明は、位置検出手段を、全て回転型検出手段とすることにより、直動型検出手段よりも安価な回転型検出手段を用いることで、より一層安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制し、移動制御をより一層安価にかつ高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００１８】
請求項７記載の発明は、伝達手段を、駆動手段の駆動軸により駆動され移動対象物を移動させるベルト機構とし、複数の位置検出手段のうち、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、駆動手段の駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を、ベルトの移動位置を検出する直動型検出手段とすることにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制し、移動制御を安価にかつ高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００１９】
請求項８記載の発明は、伝達手段を、駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転によりベルトを移動させて移動対象物を移動させるベルト機構とし、複数の位置検出手段のうち、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を、ベルトの移動位置を検出する直動型検出手段とすることにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差、特に、駆動手段から回転駆動軸までの積み上げ誤差を低減させ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００２０】
請求項９記載の発明は、伝達手段を、駆動手段の駆動軸により回転駆動される回転駆動軸と従動軸との間に張り渡されたベルトを当該回転駆動軸の回転により移動させて当該ベルトの移動で移動対象物を移動させるベルト機構とし、複数の位置検出手段のうち、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、駆動手段の駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を、従動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とすることにより、伝達手段としてベルト機構を備えている場合にも、安価に伝達手段の積み上げ誤差を低減させ、移動制御を安価にかつ高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、伝達手段を、駆動手段の駆動軸により回転駆動される回転駆動軸と従動軸との間に張り渡されたベルトを当該回転駆動軸の回転により移動させて当該ベルトの移動で移動対象物を移動させるベルト機構とし、複数の位置検出手段のうち、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を、従動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とすることにより、伝達手段としてベルト機構を備えている場合にも、安価に伝達手段の積み上げ誤差、特に、駆動手段から回転駆動軸までの積み上げ誤差を低減させ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行う駆動制御装置を提供することを目的としている。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、駆動手段の駆動力を複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段で検出して、当該複数の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御するに際して、複数の位置検出手段が、駆動手段に近い位置検出手段ほど高い分解能を有し、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出する位置情報を駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて補正し、当該補正後の位置情報と従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御することにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制するとともに、駆動側の位置検出手段の検出する位置情報を重視して用いることで、従動側の慣性モーメントとバネ定数による機械共振の影響を小さくして、比例ゲインを大きくとれるようにして、制御性能を向上させ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行う駆動制御方法を提供することを目的としている。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、移動対象物の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出結果を選択し、切換位置以降の移動領域においては、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出結果を選択して、当該選択した位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御することにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制するとともに、簡単な構成で制御性能を向上させ、移動制御をより一層安価にかつより一層高精度に行う駆動制御方法を提供することを目的としている。
【００２４】
請求項１３記載の発明は、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて速度を演算し、当該演算した速度情報に基づいて駆動手段の駆動速度を制御して移動対象物の移動速度を制御することにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制するとともに、移動対象物を高速に移動させ、かつ、振動の減衰性を向上させ、移動制御をより一層安価に、より一層高精度にかつ高速に行う駆動制御方法を提供することを目的としている。
【００２５】
請求項１４記載の発明は、記録紙を副走査方向に移動させながら主走査方向に画像形成手段で画像をする画像形成装置を、記録紙を移動対象物として、当該移動対象物を移動制御する駆動制御装置として請求項１から請求項１０のいずれかに記載の駆動制御装置を搭載し、または、当該移動対象物を移動制御する駆動制御方法として請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の駆動制御方法を実行するものとすることにより、記録紙の移動制御を安価かつ高精度に行い、画像品質を安価に向上させる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１記載の発明の駆動制御装置は、駆動手段の駆動力を複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段で検出して、当該複数の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて制御手段で前記駆動手段の駆動を制御する駆動制御装置であって、前記複数の位置検出手段が前記駆動手段に近い前記位置検出手段ほど高い分解能を有していることにより、上記目的を達成している。
【００２７】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記駆動制御装置は、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出する位置情報を前記駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて補正する補正手段を備え、前記制御手段は、前記駆動側の位置検出手段が検出して当該補正手段が補正する補正後の位置情報と前記駆動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御するものであってもよい。
【００２８】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記駆動制御装置は、前記移動対象物の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段の検出結果を選択し、前記切換位置以降の移動領域においては、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出結果を選択する位置情報選択切換手段を備え、前記制御手段は、当該位置情報選択切換手段の選択する位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御するものであってもよい。
【００２９】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記駆動制御装置は、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出する位置情報に基づいて速度を演算する速度演算手段と、当該速度演算手段の演算する速度情報に基づいて前記駆動手段の駆動速度を制御して前記移動対象物の移動速度を制御する速度制御手段と、を備えているものであってもよい。
【００３０】
また、例えば、請求項５に記載するように、前記駆動制御装置は、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が直動型検出手段であってもよい。
【００３１】
さらに、例えば、請求項６に記載するように、前記駆動制御装置は、前記位置検出手段が、全て回転型検出手段であってもよい。
【００３２】
また、例えば、請求項７に記載するように、前記駆動制御装置は、前記伝達手段が、前記駆動手段の駆動軸により駆動され前記移動対象物を移動させるベルト機構であり、前記複数の位置検出手段のうち、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、前記駆動手段の駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が、前記ベルトの移動位置を検出する直動型検出手段であってもよい。
【００３３】
さらに、例えば、請求項８に記載するように、前記駆動制御装置は、前記伝達手段が、前記駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転によりベルトを移動させて前記移動対象物を移動させるベルト機構であり、前記複数の位置検出手段のうち、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、前記駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が、前記ベルトの移動位置を検出する直動型検出手段であってもよい。
【００３４】
また、例えば、請求項９に記載するように、前記駆動制御装置は、前記伝達手段が、前記駆動手段の駆動軸により回転駆動される回転駆動軸と従動軸との間に張り渡されたベルトを当該回転駆動軸の回転により移動させて当該ベルトの移動で前記移動対象物を移動させるベルト機構であり、前記複数の位置検出手段のうち、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、前記駆動手段の駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が、前記従動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であってもよい。
【００３５】
さらに、例えば、請求項１０に記載するように、前記駆動制御装置は、前記伝達手段が、前記駆動手段の駆動軸により回転駆動される回転駆動軸と従動軸との間に張り渡されたベルトを当該回転駆動軸の回転により移動させて当該ベルトの移動で前記移動対象物を移動させるベルト機構であり、前記複数の位置検出手段のうち、前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段が、前記駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であり、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段が、前記従動軸の回転位置を検出する回転型検出手段であってもよい。
【００３６】
請求項１１記載の発明の駆動制御方法は、駆動手段の駆動力を複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段で検出して、当該複数の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御する駆動制御方法であって、前記複数の位置検出手段が前記駆動手段に近い前記位置検出手段ほど高い分解能を有し、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出する位置情報を前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段の検出する位置情報に基づいて補正し、当該補正後の位置情報と前記従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御することにより、上記目的を達成している。
【００３７】
この場合、例えば、請求項１２に記載するように、前記駆動制御方法は、前記移動対象物の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出結果を選択し、前記切換位置以降の移動領域においては、前記駆動手段から遠い従動側の前記位置検出手段の検出結果を選択して、当該選択した位置情報に基づいて前記駆動手段の駆動を制御してもよい。
【００３８】
また、例えば、請求項１３に記載するように、前記駆動制御方法は、前記複数の位置検出手段のうち前記駆動手段に近い駆動側の前記位置検出手段の検出する位置情報に基づいて速度を演算し、当該演算した速度情報に基づいて前記駆動手段の駆動速度を制御して前記移動対象物の移動速度を制御してもよい。
【００３９】
請求項１４記載の発明の画像形成装置は、記録紙を副走査方向に移動させながら主走査方向に画像形成手段で画像をする画像形成装置において、前記記録紙を移動対象物として、当該移動対象物を移動制御する駆動制御装置として前記請求項１から請求項１０のいずれかに記載の駆動制御装置を搭載し、または、当該移動対象物を移動制御する駆動制御方法として請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の駆動制御方法を実行することにより、上記目的を達成している。
【発明の効果】
【００４０】
請求項１記載の発明の駆動制御装置によれば、駆動手段の駆動力を複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段で検出して、当該複数の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて制御手段で駆動手段の駆動を制御するに際して、複数の位置検出手段を、駆動手段に近い位置検出手段ほど高い分解能を有したものとしているので、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができ、移動制御を安価にかつ高精度に行うことができる。
【００４１】
請求項２記載の発明の駆動制御装置によれば、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出する位置情報を駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて補正し、当該補正後の位置情報と駆動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御しているので、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、駆動側の位置検出手段の検出する位置情報を重視して用いることで、従動側の慣性モーメントとバネ定数による機械共振の影響を小さくして、比例ゲインを大きくとれるようにして、制御性能を向上させることができ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行うことができる。
【００４２】
請求項３記載の発明の駆動制御装置によれば、移動対象物の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、複数の位置検出手段のうち駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出結果を選択し、切換位置以降の移動領域においては、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出結果を選択して、当該選択結果の位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御しているので、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、簡単な構成で制御性能を向上させることができ、移動制御をより一層安価にかつより一層高精度に行うことができる。
【００４３】
請求項４記載の発明の駆動制御装置によれば、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて速度を演算し、当該演算した速度情報に基づいて駆動手段の駆動速度を制御して移動対象物の移動速度を制御しているので、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、移動対象物を高速に移動させ、かつ、振動の減衰性を向上させることができ、移動制御をより一層安価に、より一層高精度にかつ高速に行うことができる。
【００４４】
請求項５記載の発明の駆動制御装置によれば、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を直動型検出手段としているので、従動側の伝達手段が回転系ではなく直動ステージやベルト機構等である場合にも対応して、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができ、移動制御を安価にかつ高精度に行うことができる。
【００４５】
請求項６記載の発明の駆動制御装置によれば、位置検出手段を、全て回転型検出手段としているので、直動型検出手段よりも安価な回転型検出手段を用いることで、より一層安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができ、移動制御をより一層安価にかつ高精度に行うことができる。
【００４６】
請求項７記載の発明の駆動制御装置によれば、伝達手段を、駆動手段の駆動軸により駆動され移動対象物を移動させるベルト機構とし、複数の位置検出手段のうち、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、駆動手段の駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を、ベルトの移動位置を検出する直動型検出手段としているので、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができ、移動制御を安価にかつ高精度に行うことができる。
【００４７】
請求項８記載の発明の駆動制御装置によれば、伝達手段を、駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転によりベルトを移動させて移動対象物を移動させるベルト機構とし、複数の位置検出手段のうち、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を、ベルトの移動位置を検出する直動型検出手段しているので、安価に伝達手段の積み上げ誤差、特に、駆動手段から回転駆動軸までの積み上げ誤差を低減させることができ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行うことができる。
【００４８】
請求項９記載の発明の駆動制御装置によれば、伝達手段を、駆動手段の駆動軸により回転駆動される回転駆動軸と従動軸との間に張り渡されたベルトを当該回転駆動軸の回転により移動させて当該ベルトの移動で移動対象物を移動させるベルト機構とし、複数の位置検出手段のうち、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、駆動手段の駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を、従動軸の回転位置を検出する回転型検出手段としているので、伝達手段としてベルト機構を備えている場合にも、安価に伝達手段の積み上げ誤差を低減させることができ、移動制御を安価にかつ高精度に行うことができる。
【００４９】
請求項１０記載の発明の駆動制御装置によれば、伝達手段を、駆動手段の駆動軸により回転駆動される回転駆動軸と従動軸との間に張り渡されたベルトを当該回転駆動軸の回転により移動させて当該ベルトの移動で移動対象物を移動させるベルト機構とし、複数の位置検出手段のうち、駆動手段に近い駆動側の位置検出手段を、駆動手段により回転駆動される回転駆動軸の回転位置を検出する回転型検出手段とし、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段を、従動軸の回転位置を検出する回転型検出手段しているので、伝達手段としてベルト機構を備えている場合にも、安価に伝達手段の積み上げ誤差、特に、駆動手段から回転駆動軸までの積み上げ誤差を低減させることができ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行うことができる。
【００５０】
請求項１１記載の発明の駆動制御方法によれば、駆動手段の駆動力を複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段で検出して、当該複数の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御するに際して、複数の位置検出手段が、駆動手段に近い位置検出手段ほど高い分解能を有し、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出する位置情報を駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて補正し、当該補正後の位置情報と従動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御するので、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、駆動側の位置検出手段の検出する位置情報を重視して用いることで、従動側の慣性モーメントとバネ定数による機械共振の影響を小さくして、比例ゲインを大きくとれるようにして、制御性能を向上させることができ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行うことができる。
【００５１】
請求項１２記載の発明の駆動制御方法によれば、移動対象物の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出結果を選択し、切換位置以降の移動領域においては、駆動手段から遠い従動側の位置検出手段の検出結果を選択して、当該選択した位置情報に基づいて駆動手段の駆動を制御するので、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、簡単な構成で制御性能を向上させることができ、移動制御をより一層安価にかつより一層高精度に行うことができる。
【００５２】
請求項１３記載の発明の駆動制御方法によれば、複数の位置検出手段のうち駆動手段に近い駆動側の位置検出手段の検出する位置情報に基づいて速度を演算し、当該演算した速度情報に基づいて駆動手段の駆動速度を制御して移動対象物の移動速度を制御することにより、安価に伝達手段の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、移動対象物を高速に移動させ、かつ、振動の減衰性を向上させることができ、移動制御をより一層安価に、より一層高精度にかつ高速に行うことができる。
【００５３】
請求項１４記載の発明の画像形成装置によれば、記録紙を副走査方向に移動させながら主走査方向に画像形成手段で画像をする画像形成装置を、記録紙を移動対象物として、当該移動対象物を移動制御する駆動制御装置として請求項１から請求項１０のいずれかに記載の駆動制御装置を搭載し、または、当該移動対象物を移動制御する駆動制御方法として請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の駆動制御方法を実行するものとしているので、記録紙の移動制御を安価かつ高精度に行うことができ、画像品質を安価に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【実施例１】
【００５５】
図１〜図７は、本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第１実施例を示す図であり、図１は、本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第１実施例を適用した画像形成装置としての複写装置１の正面概略構成図である。
【００５６】
図１において、複写装置１は、インクジェットプリンタ部１００の上部にスキャナ部２００が載置されており、インクジェットプリンタ部１００の記録紙搬送にその特徴がある。
【００５７】
インクジェットプリンタ部１００は、その下部から給紙部１０１、印字部１０２及び排紙部１０３が配設されており、給紙部１０１は、複数枚のカット状の記録紙１０４を収納する給紙カセット１０５から給紙ローラ１０６で記録紙１０４を１枚ずつ送り出して、搬送ローラ１０７により印字部１０２に搬送する。また、インクジェットプリンタ部１００の印字部１０２の側面には、手差しトレイ１０８が設けられており、手差しトレイ１０８上にセットされた記録紙１０４は、給紙ローラ１０９により印字部１０２に送り込まれる。
【００５８】
印字部１０２は、インクジェットエンジン１１０、複数の搬送ローラ１１１、排紙ローラ１１２及びインクカートリッジ１１３等を備え、上記給紙部１０１及び印字部１０２には、図１に一点鎖線で示すような記録紙搬送路１１４が形成されている。
【００５９】
インクジェットエンジン１１０は、記録紙搬送路１１４上に配設された記録紙搬送機構部（駆動制御装置）１１５と記録紙搬送機構部１１５に対向する状態で配設されたキャリッジ１１６とを備えており、キャリッジ１１６は、印字ヘッド１１７を搭載している。インクジェットエンジン１１０は、記録紙搬送機構部１１５がローラ搬送方式に比較して安定した紙送りが可能な静電吸着ベルト方式で記録紙を記録紙搬送路１１４上を副走査方向に搬送し、印字ヘッド１１７を搭載するキャリッジ１１６が当該搬送される記録紙１０４に対して主走査方向に往復移動して印字ヘッド１１７がインク滴を吐出することで、記録紙１０４に画像を形成する。
【００６０】
印字ヘッド１１７は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色毎に１ヘッドの４ヘッド構成であり、印字ヘッド１１７とは別に搭載されているインクカートリッジ１１３から図示しない供給チューブを介してインクが印字ヘッド１１７の各色のヘッドに供給される。なお、印字ヘッド１１７としては、本実施例では、各色毎に１ヘッドの４ヘッド構成のものを用いているが、ヘッド数は、何ら限定されるものではなく、例えば、２色で１ヘッドの２ヘッド構成等であってもよい。また、本実施例では、各色のインクカートリッジ１１３を印字ヘッド１１７とは別に搭載する方式を採用しているが、これは、プリントの高速化に伴うインク消費の増大に対応する大容量タイプのインクカートリッジ１１３を使用可能であり、大容量使用に適した方式とするためであるが、印字ヘッドとカートリッジが一体の構成であってもよい。
【００６１】
記録紙搬送機構部１１５は、図２に示すように構成され、移動対象物としての記録紙１０４を副走査方向に搬送する静電吸着ベルト１１８が無端ループ状に形成され、静電吸着ベルト（ベルト）１１８は、搬送ローラ（回転駆動軸）１１９とテンションローラ（従動軸）１２０とに掛け渡されている。静電吸着ベルト１１８の周囲には、静電吸着ベルト１１８に電荷を付与する帯電ローラ１２１、静電吸着ベルト１１８を除電するための除電ブラシ１２２、静電吸着ベルト１１８をクリーニングするためのクリーニングブレード１２３が、それぞれ静電吸着ベルト１１８の外周面に圧接する状態で配設されており、帯電ローラ１２１、除電ブラシ１２２及びクリーニングブレード１２３は、ブラケット１２４に支持されている。ブラケット１２４は、クリーニングブレード１２３により静電吸着ベルト１１８から除去した紙粉やインク汚れ等を貯留する回収部を備えている。
【００６２】
搬送ローラ１１９の上部には、静電吸着ベルト１１８を挟んで加圧コロ１２５が対向配設されており、加圧コロ１２５は、加圧板１２６に支持されている。加圧板１２６の先端には、先端加圧コロ１２７が取り付けられており、先端加圧コロ１２７は、静電吸着ベルト１１８の上辺部の内側に配置されたプラテン１２８（図３参照）に対して、静電吸着ベルト１１８を押し付ける働きをする。
【００６３】
搬送ローラ１１９の記録紙１０４の搬送方向手前側の側方には、入口ガイド部材１２９が配置されており、入口ガイド部材１２９は、給紙部１０１から送給されてきた記録紙１０４を、搬送ローラ１１９（静電吸着ベルト１１８）と加圧板１２６との間に案内する。入口ガイド部材１２９により静電吸着ベルト１１８の上面に案内された記録紙１０４は、静電吸着ベルト１１８に静電的に吸着され、図２で反時計回りに回転する静電吸着ベルト１１８によって図１及び図２の右方向から左方向、すなわち副走査方向に搬送される。
【００６４】
テンションローラ１２０の記録紙１０４の搬送方向下流側には、排紙ローラ１３０と拍車１３１からなる排紙ローラ対が設けられている。また、テンションローラ１２０には分離爪１３２が設けられており、分離爪１３２は、静電吸着ベルト１１８から記録紙１０４から分離して、排紙ローラ対の排紙ローラ１３０と拍車１３１の間に送る。
【００６５】
搬送ローラ１１９の軸には、スリット１３３ａの形成された高分解能のコードホイール１３３が装着されており、コードホイール１３３の近傍には、当該コードホイール１３３のスリット１３３ａを検出するための透過型のエンコーダセンサ１３４が設けられている。コードホイール１３３とエンコーダセンサ１３４は、ロータリエンコーダ（位置検出手段、回転型検出手段）１３５を構成しており、ロータリエンコーダ１３５としては、３００ＬＰＩ以上、４８００ＣＲ以上ｌのものを使用するのが好ましい。
【００６６】
静電吸着ベルト１１８の裏面（内面）には、図４に示すように、リニアスケール１３６が形成されており、リニアスケール１３６は、例えば、静電吸着ベルト１１８の裏面にアルミ蒸着（アルミ蒸着してレーザで飛ばして縞模様を形成すること）により形成されている。このリニアスケール１３６は、アルミ蒸着によるものに限るものではなく、例えば、フォトマスク等により製作したものであってもよい。このリニアスケール１３６は、静電吸着ベルト１１８の裏面に配置されているプラテン１２８により邪魔されない所定位置に設けられている。
【００６７】
静電吸着ベルト１１８のループ内には、リニアスケール１３６を読み取るための反射型のエンコーダセンサ１３７が配置されており、これら静電吸着ベルト１１８の裏面に形成されたリニアスケール１３６とエンコーダセンサ１３７は、リニアエンコーダ（位置検出手段、直動型検出手段）１３８を構成している。リニアエンコーダ１３８としては、１００ＬＰＩ以上のものを使用するのが好ましく、本実施例では、分解能１５０ＬＰＩのものが用いられている。
【００６８】
なお、上記ロータリエンコーダ１３５及びリニアエンコーダ１３８の分解能は、複写装置１、特に、インクジェットプリンタ部１００の要求位置決め精度によって異なる。また、本実施例では、静電吸着ベルト１１８の裏側にリニアスケール１３６を形成しているが、静電吸着ベルト１１８の表面や静電吸着ベルト１１８の端面等の静電吸着ベルト１１８の位置を適切に計測できる位置であれば、いずれの位置であってもよい。
【００６９】
そして、記録紙搬送機構部１１５は、図４に示すように、その搬送ローラ１１９が減速機構１３９を介して駆動モータ（駆動手段）１４０により回転駆動されることで、静電吸着ベルト１１８を図１〜図４において反時計方向に回転駆動させ、この静電吸着ベルト１１８に記録紙１０４を吸着させて搬送し、この搬送される記録紙１０４の搬送位置、すなわち、静電吸着ベルト１１８の搬送位置を静電吸着ベルト１１８の裏面（内面）に形成されたリニアスケール１３６をエンコーダセンサ１３７で検出することで検出する。また、記録紙搬送機構部１１５は、静電吸着ベルト１１８の張り渡され減衰機構１３９を介して駆動モータ１４０により回転駆動される搬送ローラ１１９の回転軸に取り付けられたコードホイール１３３の回転を当該コードホイール１３３に形成されているスリット１３３ａをエンコーダセンサ１３４で検出することで、コードホイール１３３、すなわち、搬送ローラ１１９の回転位置である静電吸着ベルト１１８の搬送位置を検出する。すなわち、上記減衰機構１３９、搬送ローラ１１９、テンションローラ１２０及び静電吸着ベルト１１８は、全体として駆動手段としての駆動モータ１４０の駆動力を順次伝達して移動対象物で歩きし１０４を移動させる複数の伝達手段として機能している。
【００７０】
なお、本実施例の複写装置１は、上述のように、従動側の位置検出として、静電吸着ベルト１１８の裏面にリニアスケール１３６が設けられ、このリニアスケール１３６を検出するリニアエンコーダ１３８を静電吸着ベルト１１８の内側に配設しているが、従動側の検出構成としては、このような構成に限るものではなく、例えば、静電吸着ベルト１１８の従動軸であるテンションローラ１２０の軸上に、駆動側と同様のスリットの形成された高分解能のコードホイールを取り付けるとともに、このコードホイールのスリットを検出するための透過型のエンコーダセンサを設けたロータリエンコーダとしてもよい。この場合にも、従動側のロータリエンコーダの分解能を駆動側のロータリエンコーダ１３５の分解能よりも低いものとする。
【００７１】
また、本実施例の複写装置１は、駆動モータ１４０に近い、すなわち、駆動側の位置検出手段として、駆動モータ１４０により減衰機構１３９を介して回転駆動される搬送ローラ１１９の回転軸に取り付けられたコードホイール１３３の回転を当該コードホイール１３３に形成されているスリット１３３ａをエンコーダセンサ１３４で検出するロータリエンコーダ１３５としているが、検出位置としては、搬送ローラ１１９の回転駆動軸に限るものではなく、例えば、コードホイール１３３を駆動モータ１４０の駆動軸に取り付け、この駆動モータ１４０の駆動軸に取り付けられたコードホイール１３３のスリット１３３ａをエンコーダセンサ１３４で検出するものであってもよい。この場合、従動側の位置検出手段を、搬送ローラ１１９の回転軸に取り付けられたコードホイールとエンコーダセンサで構成したロータリエンコーダとしてもよい。また、駆動側の位置検出手段を、駆動モータ１４０の駆動軸または搬送ローラ１１９の回転駆動軸に取り付けられたコードホイールとエンコーダセンサで構成したロータリエンコーダとし、従動側の位置検出手段を、従動軸であるテンションローラ１２０の回転軸に取り付けられたコードホイールとエンコーダセンサで構成したロータリエンコーダとしてもよい。
【００７２】
再び、図１において、印字部１０２は、インクジェットエンジン１１０で印字の行われた記録紙１０４を、複数の搬送ローラ１１１により記録紙搬送路１１４上を排紙ローラ１１２へと搬送し、排紙ローラ１１２により排紙部１０３上に排出する。
【００７３】
上記スキャナ部２００は、コンタクトガラス２０１の下方に走査機構２０２が副走査方向に走行可能に配設されており、コンタクトガラス２０１上にセットされた原稿に走査機構の光源２０３から照明された光の当該原稿からの反射光をミラー２０４及びレンズ２０５等を介してＣＣＤ２０６に導入して、原稿画像の読み取りを行う。コンタクトガラス２０１の上方には、圧板２０７が開閉可能に設けられている。
【００７４】
そして、複写装置１は、図５に示すように回路ブロック構成されており、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）３０１、ホストＩ／Ｆ（ＨＯＳＴ  Ｉ／Ｆ）３０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０３、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０４、カウンタ３０５、上記ロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８、ＤＡＣ（電圧−電流変換器）３０６及びモータドライバ３０７等を備えていて、上記主要各部は、バス３０８により接続されている。
【００７５】
すなわち、本実施例の複写装置１は、駆動制御装置の主要部にＤＳＰ（制御手段）３０１を使用しているが、駆動制御装置としては、ＤＳＰ３０１を用いたものに限るものではなく、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）やアナログ回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の専用回路を用いたものであってもよい。
【００７６】
ＤＳＰ３０１は、制御演算専用のＤＳＰであり、ホストと目標位置の情報や駆動モード等のデータの授受をホストＩ／Ｆ３０２を介して行う。ホストＩ／Ｆ３０２は、シリアルインタフェース、パラレルインタフェース、共有メモリ、所定のレジスタ等が用いられる。ＤＳＰ３０１は、ＲＯＭ３０３内の演算プログラムに基づいて制御演算を行い、演算時のデータをＲＡＭ３０４に記憶する。また、ＤＳＰ３０１は、制御演算を速くするために、ＲＯＭ３０３内のプログラムを初期化時にＲＡＭ３０４にロードし、ＲＡＭ３０４上で実行することもある。
【００７７】
複写装置１は、２系統のエンコーダ１３５、１３８をインクリメンタル型のロータリエンコーダ１３５、リニアエンコーダ１３８としており、各エンコーダ１３５、１３８からＡ相Ｂ相のパルスが出力されるものとすると、エンコーダ１３５、１３８からのパルスを２系等分のカウンタを備えたカウンタ３０５でカウントする。一般的には、Ａ相Ｂ相のパルスを4逓倍した値をカウントして、Ａ相Ｂ相の位相差からアップ／ダウンを判定する。ＤＳＰ３０１は、カウンタ３０５から位置情報を読み出し、所定の補正演算、制御演算の結果に基づいて、指令電流値相当の値をＤＡＣ３０６に設定する。ＤＡＣ３０６は、電流値相当の電圧をモータドライバ３０７に与え、モータドライバ３０７は、この指令電圧に基づいて上記駆動モータ１４０を駆動する。なお、本実施例では、モータドライバ３０７を電流制御ドライバとし、電流制御をモータドライバ３０７が内部で行うものとしているが、モータドライバ３０７としては、電流制御ドライバに限るものではなく、例えば、検出したモータ駆動電流を図示しないＡＤＣ（電流−電圧変換器）を介してＤＳＰ３０１にフィードバックし、ＤＳＰ３０１によって電流制御を行う構成であってもよいし、ＤＳＰ３０１から直接電圧値を設定できるモータドライバであってもよい。また、モータドライバ３０７の駆動方式も、一般的には、ＰＷＭ（Pulse Wide mosulation:パルス幅変調）方式が主流であるが、精密な位置制御を行う場合には、リニア駆動方式のモータドライバを用いてもよい。
【００７８】
また、ロータリエンコーダ１３５及びリニアエンコーダ１３８からのエンコーダパルスから速度を検出する場合には、ＤＳＰ３０１によって差分演算をする方法、Ｆ／Ｖ（周波数／電圧）変換回路による方法、あるいは、基本クロックによってパルス間隔を測定する速度カウンタ用いる方式等を用いることができる。
【００７９】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の複写装置１は、給紙部１０１から印字部１０２に送られてきた記録紙１０４を、印字部１０２の記録紙搬送機構部１１５で副走査方向に搬送させつつキャリッジ１１６を主走査方向に移動させて、キャリッジ１１６の搭載する印字ヘッド１１７からインク滴を吐出させることで印字を行っている。
【００８０】
複写装置１の印字品質を向上させるには、記録紙１０４の搬送を高精度に行う必要がある。そこで、本実施例の複写装置１では、記録紙搬送機構部１１５に転写紙１０４の搬送位置を検出するエンコーダを、転写紙１０４を搬送する駆動モータ１４０に近い方（駆動側）のロータリエンコーダ１３５と駆動モータ１４０から遠い方（従動側）のリニアエンコーダ１３８の２つ（複数）設けるとともに、、駆動側のロータリエンコーダ１３５の分解能を従動側のリニアエンコーダ１３８の分解能よりも高く設定し、これら２つのエンコーダ１３５の検出結果に基づいて駆動モータ１４０の駆動制御を行うことで、記録紙１０４の搬送位置を高精度に制御して、安価に印字品質を向上させている。
【００８１】
すなわち、駆動側のロータリエンコーダ１３５は、駆動モータ１４０により減衰機構１３９を介して回転駆動される搬送ローラ１１９の回転軸に取り付けられたコードホイール１３３のスリット１３３ａを検出し、従動側のリニアエンコーダ１３８は、この搬送ローラ１１９とテンションローラ１２０とに架け渡されて搬送ローラ１１９の回転により回転移動して記録紙１０４を吸着しつつ搬送する静電吸着ベルト１１８の裏面（内面）に形成されているリニアスケール１３６を検出する。そして、この駆動側のロータリエンコーダ１３５の分解能が、従動側のリニアエンコーダ１３８の分解能よりも高く設定されており、複写装置１は、この駆動側のロータリエンコーダ１３５の検出出力を従動側のリニアエンコーダ１３８の検出出力で補正して、駆動モータ１４０の駆動制御を行って、記録紙１０４の搬送位置を高精度に制御して、印字品質を向上させている。
【００８２】
そして、上記複写装置１は、その記録紙１０４の搬送位置制御に関して、図６にその機能ブロック図として示すフィードバックループのみを備えた駆動制御機能部４００を、上記図５のＤＳＰ３０１を用いた回路で実行されるソフトウェアによって構築して、駆動モータ１４０の駆動制御を行うことで、記録紙１０４の搬送位置制御を高精度に行う。
【００８３】
駆動制御機構部４００は、比較器４０１、位置補償器４０２、モータドライバ３０７、駆動モータ１４０、駆動側のロータリエンコーダ１３５、制御対象部４０３、従動側のリニアエンコーダ１３８及び位置補正部４０４等で構成される。
【００８４】
ＤＳＰ３０１は、周期的なタイマー割り込みによって位置補償器４０２の制御演算を行う。この位置補償器４０２の制御演算は、ＰＩＤ（プロポーショナル・インテグラル・デリバティ）、位相進み及び位相遅れ等の古典制御理論、制御対象部４０３の状態量をフィードバックする現代制御理論に基づく状態フィードバック、あるいは、Ｈ∞制御に代表されるロバスト制御理論等のいずれの補償方法を用いる。
【００８５】
ＤＳＰ３０１は、この演算方法として、次式（１）に示されるような離散化状態方程式やｚ変換された伝達関数を用い、周期的な割り込み毎に（１）式の離散化状態方程式及び次式（２）の離散化出力方程式等による制御演算を行う。
【００８６】
〔ｘ（ｎ＋１）〕＝Ｐ・ｘ（ｎ）＋Ｑ・ｕ（ｎ）・・・（１）
ｙ（ｎ）＝Ｃ・ｘ（ｎ）＋Ｄ・ｕ（ｎ）・・・（２）
この（１）式と（２）式は、１入力ｕ（ｎ）、１出力ｙ（ｎ）を表しており、ベクトル〔ｘ（ｎ）〕は、状態変数、行列Ｐ、Ｑ、Ｃ、Ｄは、離散化状態方程式及び離散化出力方程式の定数である。この行列Ｐ、Ｑ、Ｃ、Ｄである定数を変えることで、位置補償器４０２のゲインを変化させたり、位置補償器４０２の特性を変更させたりする。
【００８７】
また、ＤＳＰ３０１は、位置補正部４０４としての演算を、位置補償器４０２の場合と同じタイマー割り込みの演算タイミングやタイマー割り込み以外の処理時間に演算を行い、その演算方法については後述する。
【００８８】
そして、駆動制御機能部４００は、その比較器４０１に、目標値（目標位置）と位置補正部４０４からのフィードバックされた位置情報とが入力され、比較器４０１は、これらの目標値と位置情報を比較して位置偏差として位置補償器４０２に出力する。位置補償器４０２は、比較器４０１から入力される位置偏差に所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理を行って、電圧指令値または電流指令値としてモータドライバ３０７に出力する。
【００８９】
モータドライバ３０７は、電圧指令値に応じたモータ電圧を流す電圧制御ドライバまたは電流指令値に応じたモータ電流を流す電流制御ドライバを用いることができるが、以下の説明では、伝達特性が簡単な電流制御ドライバを用いているものとして説明する。モータドライバ３０７は、位置補償器４０２からの指令電流相当のモータ電流に基づいて駆動モータ１４０を駆動する。
【００９０】
ロータリエンコーダ１３５は、駆動モータ１４０のモータ軸もしくは駆動軸の回転位置に対応する搬送ローラ１１９の回転位置（駆動位置）を検出して位置情報として位置補正部４０４に出力し、この駆動モータ１４０の駆動力によって記録紙１０４を搬送する制御対象部４０３である静電吸着ベルト１１８が駆動されて、この静電吸着ベルト１１８の位置（従動位置）をリニアエンコーダ１３８が検出して、位置情報として位置補正部４０４に出力する。
【００９１】
位置補正部４０４は、位置決め目標位置近傍の所定の切換位置までの移動領域については、ロータリエンコーダ１３５の検出する位置情報をリニアエンコーダ１３８の位置情報に基づいて補正し、補正した位置情報を比較器４０１にフィードバックする。また、位置補正部４０４は、所定の切換位置以降は、リニアエンコーダ１３８で補正しないロータリエンコーダ１３５の位置情報を、直接、比較器４０１にフィードバックする。
【００９２】
なお、駆動モータ１４０としては、ＤＣブラシ付モータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣサーボモータ等を用いることができ、サーボモータの種類によって、モータドライバ３０７の駆動形式（単相、三相、ホール素子入力等）も変わる。
【００９３】
上記位置補正部４０４の補正動作としては、例えば、２つのエンコーダ１３５、１３８における、分解能の低い方である従動側のリニアエンコーダ１３８のエンコーダ出力の１パルスに相当する静電吸着ベルト１１８の移動量をＬ１、分解能の高い方である駆動側のロータリエンコーダ１３５のエンコーダ出力の１パルスに相当する静電吸着ベルト１１８の移動量をＬ２、Ｌ１とＬ２の比である相関係数をａ（ａ＝Ｌ１／Ｌ２）、静電吸着ベルト１１８の所定の移動量に相当する高分解能のエンコーダ（ロータリエンコーダ１３５）のパルス数をＮとし、静電吸着ベルト１１８を、低分解能のエンコーダ（リニアエンコーダ１３８）のパルス数ｎ１及び高分解能のエンコーダ（ロータリエンコーダ１３５）のパルス数ｎ２（ただし、ｎ２は０〜ａ未満の整数）で所定の移動量だけ移動させるとき、高分解能のロータリエンコーダ１３５のパルス数Ｎを次式（３）で補正する。
【００９４】
Ｎ＝ａ・ｎ１＋ｎ２・・・（３）
このように、高分解能の駆動側のロータリエンコーダ１３５の検出結果を低分解能の従動側のリニアエンコーダ１３８の検出結果で補正することにより、伝達機構である減衰機構１３９や駆動モータ１４０及び搬送ローラ１１９の駆動軸の軸径ばらつきや温度変化等の伝達機構の積み上げ誤差を抑制し、かつ、従動側のリニアエンコーダ１３８の分解能不足を補正し、高精度に静電吸着ベルト１１８ひいては記録紙１０４の位置を検出して制御することができる。したがって、複写装置１の印字品質を向上させることができる。
【００９５】
なお、上記説明では、駆動モータ１４０として、サーボモータを用いた場合について説明したが、駆動モータとしては、サーボモータに限るものではなく、例えば、ステッピングモータを用いてもよい。
【００９６】
駆動モータとして、ステッピングモータを用いた場合、上記図５のＤＳＰ３０１を用いた回路で、図７に示すような駆動制御機能部４１０が構築されることになる。この駆動制御機能部４１０は、パルス演算部４１１、パルス生成部４１２、モータドライバ３０７ａ、ステッピングモータである駆動モータ１４０ａ、駆動側のロータリエンコーダ１３５、制御対象部４０３、従動側のリニアエンコーダ１３８及び位置補正部４０４等で構成される。
【００９７】
パルス演算部４１１には、目標位置相当のパルス数（目標パルス）とフィードバックされた位置情報相当のパスル数が位置補正部４０４から入力され、パルス演算部４１１は、これらの目標パルスと位置情報パルスを比較して、必要な送りパルス数をパルス生成部４１２へ出力する。パルス生成部４１２は、目標速度相当の周期でモータドライバ３０７ａに駆動パルスを出力し、モータドライバ３０７ａが、駆動は巣に基づいて駆動モータ１４０ａを駆動する。
【００９８】
そして、上記同様に、ロータリエンコーダ１３５が、駆動モータ１４０ａのモータ軸もしくは駆動軸の回転位置に対応する搬送ローラ１１９の回転位置（駆動位置）を検出して位置補正部４０４に出力し、この駆動モータ１４０の駆動力によって記録紙１０４を搬送する制御対象部４０３である静電吸着ベルト１１８が駆動されて、この静電吸着ベルト１１８の位置（従動位置）をリニアエンコーダ１３８が検出して、位置補正部４０４に出力する。
【００９９】
位置補正部４０４は、位置決め目標位置近傍まで、ロータリエンコーダ１３５の検出する位置情報をリニアエンコーダ１３８の位置情報に基づいて補正し、補正した位置情報を比較器４０１にフィードバックする。また、位置補正部４０４は、所定の目標位置近傍以降は、リニアエンコーダ１３８で補正しないロータリエンコーダ１３５の位置情報を、直接、比較器４０１にフィードバックする。
【０１００】
このように、駆動モータとして、ステッピングモータの駆動モータ１４０ａを用いても、同様に適用することができる。
【０１０１】
このように、本実施例の複写装置１は、駆動モータ１４０の駆動力を減衰機構１３９、び搬送ローラ１１９とテンションローラ１２０及び静電吸着ベルト１１８という複数の伝達手段を順次伝達させて移動対象物である記録紙１０４を移動させ、当該複数の伝達手段の位置をそれぞれ所定の分解能を有する複数の位置検出手段であるロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８で検出して、当該ロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８の検出する位置情報に基づいて、ＤＳＰ３０１で駆動モータ１４０を駆動制御するに際して、ロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８を、駆動モータ１４０に近いロータリエンコーダ１３５ほど高い分解能を有したものとしている。
【０１０２】
したがって、安価に伝達手段である減衰機構１３９、搬送ローラ１１９とテンションローラ１２０及び静電吸着ベルト１１８等の積み上げ誤差を抑制することができ、移動制御を安価にかつ高精度に行うことができる。
【０１０３】
また、本実施例の複写装置１は、ロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８のうち駆動モータ１４０に近い駆動側のロータリエンコーダ１３５の検出する位置情報を駆動モータ１４０から遠い従動側のリニアエンコーダ１３８の検出する位置情報に基づいて補正し、当該補正後の位置情報と駆動側のロータリエンコーダ１３５の検出する位置情報に基づいて駆動モータ１４０の駆動を制御している。
【０１０４】
したがって、安価に伝達手段である減衰機構１３９、搬送ローラ１１９とテンションローラ１２０及び静電吸着ベルト１１８等の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、駆動側のロータリエンコーダ１３５の検出する位置情報を重視して用いることで、従動側の慣性モーメントとバネ定数による機械共振の影響を小さくして、比例ゲインを大きくとれるようにして、制御性能を向上させることができ、移動制御を安価にかつより一層高精度に行うことができる。
【実施例２】
【０１０５】
図８は、本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第２実施例を適用した複写装置の駆動制御機構部５００の機能ブロック構成図である。
【０１０６】
なお、本実施例は、上記第１実施例の複写装置１と同様の複写装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第１実施例の複写装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても必要に応じて第１実施例の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１０７】
図８において、機能ブロック図として示されフィードバックループのみを備えた駆動制御機構部５００は、複写装置１の図５に示したＤＳＰ３０１を用いた回路で実行されるソフトウェアによって構築され、駆動モータ１４０の駆動制御を行うことで、記録紙１０４の搬送位置制御を高精度に行う。
【０１０８】
この駆動制御機構部５００は、比較器４０１、位置補償器４０２、モータドライバ３０７、駆動モータ１４０、駆動側のロータリエンコーダ１３５、制御対象部４０３、従動側のリニアエンコーダ１３８、位置情報切換部５０１、切換制御部５０２及び変換係数部５０３等で構成される。
【０１０９】
ＤＳＰ３０１は、上記第１実施例の場合と同様に、周期的なタイマー割り込みによって位置補償器４０２の制御演算を行う。
【０１１０】
また、ＤＳＰ３０１は、位置情報切換部５０１の切換制御を行う切換制御部５０２としての演算を、位置補償器４０２の場合と同じタイマー割り込みの演算タイミングやタイマー割り込み以外の処理時間に演算を行い、その演算方法については後述する。この位置情報切換部５０１及び切換制御部５０２は、位置情報選択手段として機能している。
【０１１１】
比較器４０１には、目標値（目標位置）と位置補正部４０４からフィードバックされた位置情報とが入力され、比較器４０１は、これらの目標値と位置情報を比較して位置偏差として位置補償器４０２に出力する。位置補償器４０２は、比較器４０１から入力される位置偏差に所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理を行って、電圧指令値または電流指令値としてモータドライバ３０７に出力する。
【０１１２】
モータドライバ３０７は、電圧指令値に応じたモータ電圧を流す電圧制御ドライバまたは電流指令値に応じたモータ電流を流す電流制御ドライバを用いることができるが、以下の説明では、伝達特性が簡単な電流制御ドライバを用いているものとして説明する。モータドライバ３０７は、位置補償器４０２からの指令電流相当のモータ電流に基づいて駆動モータ１４０を駆動する。
【０１１３】
なお、駆動モータ１４０としては、ＤＣブラシ付モータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣサーボモータ等を用いることができ、サーボモータの種類によって、モータドライバ３０７の駆動形式（単相、三相、ホール素子入力等）も変わる。
【０１１４】
ロータリエンコーダ１３５は、駆動モータ１４０の駆動軸もしくは当該駆動軸の回転位置に対応する搬送ローラ１１９の回転駆動軸の回転位置（駆動位置）を検出して位置情報切換部５０１及び切換制御部５０２に出力し、この駆動モータ１４０の駆動力によって記録紙１０４を搬送する制御対象部４０３である静電吸着ベルト１１８が駆動されて、この静電吸着ベルト１１８の位置（従動位置）をリニアエンコーダ１３８が検出して、変換係数部５０３及び切換制御部５０２に出力する。
【０１１５】
変換係数部５０３は、リニアエンコーダ１３８からの位置情報をロータリエンコーダ１３５の出力する位置情報相当の値に変換して位置情報切換部５０１に出力する。
【０１１６】
切換制御部５０２には、上記ロータリエンコーダ１３５からの位置情報及びリニアエンコーダ１３８からの位置情報が入力されるとともに、目標値が入力され、切換制御部５０２は、実際の位置であるロータリエンコーダ１３５からの位置情報及びリニアエンコーダ１３８からの位置情報と目標値（目標位置情報）を比較して、実際の位置が目標位置よりも手前に設定されている所定の切換位置までの間は、従動位置を検出している従動側のリニアエンコーダ１３８からの位置情報を選択するように位置情報切換部５０１の切換を制御し、当該実際の位置が所定の切換位置以降になると、駆動位置を検出している駆動側のロータリエンコーダ１３５からの位置情報を選択するように位置情報切換部５０１の切換を制御する。
【０１１７】
位置情報切換部５０１は、この切換制御部５０２の制御によって、上記入力されるロータリエンコーダ１３５からの位置情報とリニアエンコーダ１３８で検出され変換係数部５０３でロータリエンコーダ１３５の出力する位置情報相当の値に相当変換された位置情報とを択一的に選択し、選択した位置情報を比較器４０１にフィードバックする。この位置情報切換部５０１によるロータリエンコーダ１３５からの位置情報とリニアエンコーダ１３８による位置情報の切換は、ＤＳＰ３０１の実行するソフトウェア的には、２系統の位置情報からどちらか１つを選択することを意味している。
【０１１８】
そして、上記位置情報切換部５０１の切換ポイントとなる所定位置は、駆動側のロータリエンコーダ１３５よりも低分解能の従動側のリニアエンコーダ１３８の分解能よりも少なくとも大きい。なお、本実施例では、駆動側のロータリエンコーダ１３５と従動側のリニアエンコーダ１３８の２系統の位置情報を入力する場合について説明したが、いずれか一方のエンコーダの位置情報だけであってもよい。
【０１１９】
このようにすると、簡単な構成で、伝達機構である減衰機構１３９や駆動モータ１４０及び搬送ローラ１１９の駆動軸の軸径ばらつきや温度変化等の伝達機構の積み上げ誤差を抑制し、かつ、従動側のリニアエンコーダ１３８の分解能不足を補正し、高精度に静電吸着ベルト１１８ひいては記録紙１０４の位置を検出して制御することができる。したがって、複写装置１の印字品質を向上させることができる。
【０１２０】
なお、上記説明では、駆動モータ１４０として、サーボモータを用いた場合について説明したが、駆動モータとしては、サーボモータに限るものではなく、例えば、ステッピングモータを用いてもよい。この場合、図７と同様な回路構成で実行することができ、図７の位置制御部４０４に代えて、図８の位置情報切換部５０１、切換制御部５０２及び変換係数部５０３を用いることで対応することができる。
【０１２１】
このように、本実施例の複写装置１は、移動対象物である記録紙１０４の目標移動位置までの移動領域のうち、所定の切換位置までの移動領域においては、ロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８のうち駆動モータ１４０から遠い従動側のリニアエンコーダ１３８の検出結果を選択し、切換位置以降の移動領域においては、駆動モータ１４０に近い駆動側のロータリエンコーダ１３５の検出結果を選択して、当該選択結果の位置情報に基づいて駆動モータ１４０の駆動を制御している。
【０１２２】
したがって、安価に減衰機構１３９、搬送ローラ１１９とテンションローラ１２０及び静電吸着ベルト１１８等の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、簡単な構成で制御性能を向上させることができ、移動制御をより一層安価にかつより一層高精度に行うことができる。
【実施例３】
【０１２３】
図９は、本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第３実施例を適用した複写装置の駆動制御機構部６００の機能ブロック構成図である。
【０１２４】
なお、本実施例は、上記第１実施例の複写装置１と同様の複写装置に適用したものであり、本実施例の説明においては、上記第１実施例の複写装置１と同様の構成部分には、同一の符号を付してその詳細な説明を省略するとともに、図示しない部分についても必要に応じて第１実施例の説明で用いた符号をそのまま用いて説明する。
【０１２５】
図９において、機能ブロック図として示され位置及び速度フィードバックループのみを備えた駆動制御機構部６００は、複写装置１の図５に示したＤＳＰ３０１を用いた回路で実行されるソフトウェアによって構築され、駆動モータ１４０の駆動制御を行うことで、記録紙１０４の搬送位置制御を高精度に行う。
【０１２６】
この駆動制御機構部６００は、比較器４０１、位相補償器４０２、比較器６０１、速度補償器６０２、モータドライバ３０７、駆動モータ１４０、駆動側のロータリエンコーダ１３５、制御対象部４０３、従動側のリニアエンコーダ１３８、位置補正部４０４及び速度演算部６０３等で構成される。なお、速度演算部６０３は、基本クロックでパルス間隔を測定する方式のハードウェアで構成してもよい。
【０１２７】
ＤＳＰ３０１は、上記第１実施例の場合と同様に、周期的なタイマー割り込みによって位置補償器４０２及び速度補償器６０２の制御演算を行う。
【０１２８】
そして、図９に示すように位置情報のフィードバックの内側に速度情報のフィードバックを付加する場合、一般的に、位置情報のフィードバックの応答周波数に対して、速度情報のフィードバックの応答周波数を高くする必要があるため、ＤＳＰ３０１の演算サンプリング周波数も高くする必要がある。そこで、タイマー割り込みを位置補償器４０２と速度補償器６０２のそれぞれ専用に用意したり、位置補償器４０２と速度補償器６０２のそれぞれに専用のＤＳＰ３０１を設けることで対応することができる。
【０１２９】
また、速度演算部（速度演算手段）６０３は、ＤＳＰ３０１の実行するソフトウェアで構築され、タイマー割り込み毎の位置情報の差分を取り、タイマー割り込み周期の時間間隔で除算することで、速度を算出する。
【０１３０】
比較器４０１には、目標値（目標位置）と位置補正部４０４からフィードバックされた位置情報とが入力され、比較器４０１は、これらの目標値と位置情報を比較して位置偏差として位置補償器４０２に出力する。位置補償器４０２は、比較器４０１から入力される位置偏差に所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理を行って、目標速度を比較器６０１に出力し、比較器６０１は、この目標速度と速度演算部６０３からフィードバックされる速度情報を比較して速度偏差として速度補償器（速度制御手段）６０２に出力する。
【０１３１】
速度補償器６０２は、比較器６０１から入力される速度偏差に所定のゲインの乗算や所定のフィルタ処理を行って電圧指令値または電流指令値としてモータドライバ３０７に出力する。なお、上記位置補償器４０２及び速度補償器６０２は、上記同様に、ＰＩＤ、位相進み及び位相遅れ等の古典制御理論、制御対象部４０３の状態量をフィードバックする現代制御理論に基づく状態フィードバック、あるいは、Ｈ∞制御に代表されるロバスト制御理論等のいずれの補償方法を用いるものであってもよい。
【０１３２】
モータドライバ３０７は、電圧指令値に応じたモータ電圧を流す電圧制御ドライバまたは電流指令値に応じたモータ電流を流す電流制御ドライバを用いることができるが、以下の説明では、伝達特性が簡単な電流制御ドライバを用いているものとして説明する。モータドライバ３０７は、速度補償器６０２からの指令電流相当のモータ電流に基づいて駆動モータ１４０を駆動する。
【０１３３】
なお、駆動モータ１４０としては、ＤＣブラシ付モータ、ＤＣブラシレスモータ、ＡＣサーボモータ等を用いることができ、サーボモータの種類によって、モータドライバ３０７の駆動形式（単相、三相、ホール素子入力等）も変わる。
【０１３４】
ロータリエンコーダ１３５は、駆動モータ１４０のモータ軸もしくは駆動軸の回転位置に対応する搬送ローラ１１９の回転位置（駆動位置）を検出して位置補正部４０４及び速度演算部６０３に位置情報として出力し、この駆動モータ１４０の駆動力によって記録紙１０４を搬送する制御対象部４０３である静電吸着ベルト１１８が駆動されて、この静電吸着ベルト１１８の位置（従動位置）をリニアエンコーダ１３８が検出して、位置補正部４０４に位置情報として出力する。
【０１３５】
位置補正部４０４は、位置決め目標位置近傍まで、ロータリエンコーダ１３５の検出する位置情報をリニアエンコーダ１３８の位置情報に基づいて補正し、補正した位置情報を比較器４０１にフィードバックする。また、位置補正部４０４は、所定の目標位置近傍以降は、リニアエンコーダ１３８で補正しないロータリエンコーダ１３５の位置情報を、直接、比較器４０１にフィードバックする。
【０１３６】
そして、速度演算部６０３は、所定周期毎の位置情報の差分及び位置情報の周期を測定する方法（Ｆ（周波数）／Ｖ（電圧）変換等）を用いてロータリエンコーダ１３５から入力される位置情報を速度情報に変換し、変換した速度情報を比較器６０１にフィードバックする。
【０１３７】
このようにすると、簡単な構成で、伝達機構である減衰機構１３９や駆動モータ１４０及び搬送ローラ１１９の駆動軸の軸径ばらつきや温度変化等の伝達機構の積み上げ誤差を抑制し、かつ、従動側のリニアエンコーダ１３８の分解能不足を補正し、高精度に静電吸着ベルト１１８ひいては記録紙１０４の位置を検出して制御することができる。したがって、複写装置１の印字品質を向上させることができる。
【０１３８】
なお、上記説明では、駆動モータ１４０として、サーボモータを用いた場合について説明したが、駆動モータとしては、サーボモータに限るものではなく、例えば、ステッピングモータを用いてもよい。この場合、図７と同様な回路構成で実行することができ、図７の位置制御部４０４に代えて、図８の位置情報切換部５０１、切換制御部５０２及び変換係数部５０３を用いることで対応することができる。
【０１３９】
このように、本実施例の複写装置１は、ロータリエンコーダ１３５とリニアエンコーダ１３８のうち駆動モータ１４０に近い駆動側のロータリエンコーダ１３５の検出する位置情報に基づいて速度を演算し、当該演算した速度情報に基づいて駆動モータ１４０の駆動速度を制御して移動対象物である記録紙１０４の移動速度を制御している。
【０１４０】
したがって、安価に減衰機構１３９、搬送ローラ１１９とテンションローラ１２０及び静電吸着ベルト１１８等の積み上げ誤差を抑制することができるとともに、移動対象物である記録紙１０４を高速に移動させ、かつ、振動の減衰性を向上させることができ、移動制御をより一層安価に、より一層高精度にかつ高速に行うことができる。
【実施例４】
【０１４１】
図１０は、本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第４実施例を適用したリニアステージ７００の概略構成図である。
【０１４２】
リニアステージ７００は、図示しないリニアガイドと、ボールねじ７０１と、リニアガイドに拘束されつつボールねじ７０１によって一方向に移動するキャリッジ７０２と、ボールねじ７０１を駆動する駆動モータ７０３、モータ軸エンコーダ７０４及びキャリッジ７０２の位置を検出するリニアエンコーダ７０５等を備えている。
【０１４３】
なお、本実施例のリニアステージ７００は、モータ駆動回路や駆動制御回路等を備えているが、これらについては、上記実施例１から実施例３と同様のモータドライバや駆動制御機構部を備えているが、これらについては、上記実施例１から実施例３と同様であるため、その図示及び説明を省略する。
【０１４４】
ここで、駆動モータ７０３に近い方（駆動側）のモータ軸エンコーダ７０４は、その分解能が、駆動モータ７０３から遠い方（従動側）のリニアエンコーダ７０５の分解能よりも高いものが用いられている。
【０１４５】
そして、この構成で、上記各実施例の駆動制御と同様の駆動制御を行うことで、リニアステージ７００においても、上記同様に、安価にかつ高精度にキャリッジ７０２の位置制御を行うことができる。
【０１４６】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
インクジェット方式等の記録紙を搬送しつつ記録するプリンタやコピー装置等の画像形成装置及び画像形成装置の記録紙搬送駆動制御装置、記録紙搬送駆動制御方法だけでなく、ステップ送りを繰りかえす精密送り装置等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第１実施例を適用した複写装置１の正面概略構成図。
【図２】図１の記録紙搬送機構部の拡大正面図。
【図３】図２の記録紙搬送機構部の要部拡大正面図。
【図４】図２の記録紙搬送機構部の要部拡大斜視図。
【図５】図１の複写装置の要部回路ブロック構成図。
【図６】複写装置の記録紙搬送位置制御の機能ブロック構成図。
【図７】図６の駆動モータとしてステッピングモータを用いた場合の記録紙搬送位置制御の機能ブロック構成図。
【図８】本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第２実施例を適用した複写装置の記録紙搬送位置制御の機能ブロック構成図。
【図９】本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第３実施例を適用した複写装置の記録紙搬送位置制御の機能ブロック構成図。
【図１０】本発明の駆動制御装置、駆動制御方法及び画像形成装置の第４実施例を適用したリニアステージの概略構成図。
【符号の説明】
【０１４９】
１  複写装置
１００  インクジェットプリンタ部
１０１  給紙部
１０２  印字部
１０３  排紙部
１０４  記録紙
１０５  給紙カセット
１０６  給紙ローラ
１０７  搬送ローラ
１０８  手差しトレイ
１０９  給紙ローラ
１１０  インクジェットエンジン
１１１  搬送ローラ
１１２  排紙ローラ
１１３  インクカートリッジ
１１４  記録紙搬送路
１１５  記録紙搬送機構部
１１６  キャリッジ
１１７  印字ヘッド
１１８  静電吸着ベルト
１１９  搬送ローラ
１２０  テンションローラ
１２１  帯電ローラ
１２２  除電ブラシ
１２３  クリーニングブレード
１２４  ブラケット
１２５  加圧コロ
１２６  加圧板
１２７  先端加圧コロ
１２８  プラテン
１２９  入口ガイド部材
１３０  排紙ローラ
１３１  拍車
１３２  分離爪
１３３  コードホイール
１３３ａ  スリット
１３４  エンコーダセンサ
１３５  ロータリエンコーダ
１３６  リニアスケール
１３７  エンコーダセンサ
１３８  リニアエンコーダ
２００  スキャナ部
２０１  コンタクトガラス
２０２  走査機構
２０３  光源
２０４  ミラー
２０５  レンズ
２０６  ＣＣＤ
２０７  圧板
３０１  ＤＳＰ
３０２  ホストＩ／Ｆ（ＨＯＳＴ  Ｉ／Ｆ）
３０３  ＲＯＭ
３０４  ＲＡＭ
３０５  カウンタ
３０６  ＤＡＣ
３０７  モータドライバ
３０８  バス
４００  駆動制御機構部
４０１  比較器
４０２  位置補償器
４０３  制御対象部
４０４  位置補正部
４０１  比較器
４０２  位置補償器
５００  駆動制御機構部
５０１  位置情報切換部
５０２  切換制御部
５０３  変換係数部
６００  駆動制御機構部
６０１  比較器
６０２  速度補償器
７０１  ボールねじ
７０２  キャリッジ
７０３  駆動モータ
７０４  モータ軸エンコーダ
７０５  リニアエンコーダ
【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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【図１０】
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