(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象物をモータにより駆動し、前記制御対象物の位置を位置検知手段により検知し、前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記制御対象物が、予め設定された停止精度範囲内に停止するように、前記モータを制御するモータ制御方法であって、
前記モータを駆動している駆動時間が、前記モータで駆動される前記制御対象物の移動推定時間に基づいて前記制御対象物毎に予め設定された時間を経過していない場合には、前記モータの制御を継続することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項２】
制御対象物をモータにより駆動し、前記制御対象物の位置を位置検知手段により検知し、前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記制御対象物が、予め設定された停止精度範囲内に停止するように、前記モータを制御するモータ制御方法であって、
前記モータを駆動している駆動時間が、所定の規格により要求される時間に基づいて前記制御対象物毎に予め設定された時間を経過していない場合には、前記モータの制御を継続することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項３】
前記予め設定された時間は、一又は複数設定され、
前記予め設定された時間が経過する前後において、前記制御対象物の目標位置と現在位置との偏差量が小さくなるに従って、又は、前記制御対象物の駆動時間が目標時間に近づくに従って、徐々に前記モータの出力を弱めるように、制御にかかわるパラメータを変更することを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御方法。
【請求項４】
前記制御にかかわるパラメータは、前記モータが前記制御対象物を駆動する力の強弱を決定する制御ゲインであることを特徴とする請求項３記載のモータ制御方法。
【請求項５】
前記モータを駆動している駆動時間が前記予め設定された時間を経過しておらず、かつ、目標位置と現在位置との偏差量がゼロでない場合には、前記モータの制御を継続することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載のモータ制御方法。
【請求項６】
前記モータを駆動している駆動時間が前記予め設定された時間を経過している、または、目標位置と現在位置との偏差量がゼロである場合に、前記制御対象物が所定の停止条件を満たす場合には、前記モータの制御を停止することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項記載のモータ制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項記載のモータ制御方法を、コンピュータに実行させることを特徴とするモータ制御プログラム。
【請求項８】
請求項７記載のモータ制御プログラムを記録した、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
制御対象物を駆動するモータと、
前記制御対象物の位置を検知する位置検知手段と、
前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記制御対象物が、予め設定された停止精度範囲内に停止するように、前記モータを制御する制御手段とを有するモータ制御装置であって、
前記モータを駆動している駆動時間が、前記モータで駆動される前記制御対象物の移動推定時間に基づいて前記制御対象物毎に予め設定された時間を経過したか否かを判定する時間経過判定手段を有し、
前記制御手段は、前記時間経過判定手段の判定結果に基づいて、前記モータの制御を継続することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１０】
制御対象物を駆動するモータと、
前記制御対象物の位置を検知する位置検知手段と、
前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記制御対象物が、予め設定された停止精度範囲内に停止するように、前記モータを制御する制御手段とを有するモータ制御装置であって、
前記モータを駆動している駆動時間が、所定の規格により要求される時間に基づいて前記制御対象物毎に予め設定された時間を経過したか否かを判定する時間経過判定手段を有し、
前記制御手段は、前記時間経過判定手段の判定結果に基づいて、前記モータの制御を継続することを特徴とするモータ制御装置。
【請求項１１】
前記予め設定された時間は、一又は複数設定され、
前記予め設定された時間が経過する前後において、制御にかかわるパラメータを変更するパラメータ変更手段を更に有し、
前記パラメータ変更手段は、前記制御対象物の目標位置と現在位置との偏差量が小さくなるに従って、又は、前記制御対象物の駆動時間が目標時間に近づくに従って、徐々に前記モータの出力を弱めるように、前記制御にかかわるパラメータを変更することを特徴とする請求項９又は１０記載のモータ制御装置。
【請求項１２】
前記制御にかかわるパラメータは、前記モータが前記制御対象物を駆動する力の強弱を決定する制御ゲインであることを特徴とする請求項１１記載のモータ制御装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記モータを駆動している駆動時間が前記予め設定された時間を経過しておらず、かつ、目標位置と現在位置との偏差量がゼロでない場合には、前記モータの制御を継続することを特徴とする請求項９乃至１２の何れか一項記載のモータ制御装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記モータを駆動している駆動時間が前記予め設定された時間を経過している、または、目標位置と現在位置との偏差量がゼロである場合に、前記制御対象物が所定の停止条件を満たす場合には、前記モータの制御を停止することを特徴とする請求項９乃至１３の何れか一項記載のモータ制御装置。
【請求項１５】
媒体に液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジと、
前記媒体を搬送する搬送手段と、
前記キャリッジを駆動する第１のモータと、
前記搬送手段を駆動する第２のモータと、
前記キャリッジの位置を検知する第１の位置検知手段と、
前記搬送手段の位置を検知する第２の位置検知手段と、
前記第１の位置検知手段の検知結果に基づいて、前記キャリッジが予め設定された第１の停止精度範囲内に停止するように前記第１のモータを制御し、前記第２の位置検知手段の検知結果に基づいて、前記搬送手段が予め設定された第２の停止精度範囲内に停止するように、前記第２のモータを制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、
前記第１のモータの第１の駆動時間が、前記第１のモータで駆動される前記キャリッジの移動推定時間に基づいて予め設定された第１の時間を経過したか否かを判定する第１の時間経過判定手段及び／又は前記第２のモータの第２の駆動時間が、前記第２のモータで駆動される前記搬送手段の移動推定時間に基づいて予め設定された第２の時間を経過したか否かを判定する第２の時間経過判定手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の時間経過判定手段及び／又は前記第２の時間経過判定手段の判定結果に基づいて、前記第１のモータ及び／又は前記第２のモータの制御を継続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
媒体に液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジと、
前記媒体を搬送する搬送手段と、
前記キャリッジを駆動する第１のモータと、
前記搬送手段を駆動する第２のモータと、
前記キャリッジの位置を検知する第１の位置検知手段と、
前記搬送手段の位置を検知する第２の位置検知手段と、
前記第１の位置検知手段の検知結果に基づいて、前記キャリッジが予め設定された第１の停止精度範囲内に停止するように前記第１のモータを制御し、前記第２の位置検知手段の検知結果に基づいて、前記搬送手段が予め設定された第２の停止精度範囲内に停止するように、前記第２のモータを制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、
前記第１のモータの第１の駆動時間が、所定の規格により要求される時間に基づいて予め設定された第１の時間を経過したか否かを判定する第１の時間経過判定手段及び／又は前記第２のモータの第２の駆動時間が、所定の規格により要求される時間に基づいて予め設定された第２の時間を経過したか否かを判定する第２の時間経過判定手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の時間経過判定手段及び／又は前記第２の時間経過判定手段の判定結果に基づいて、前記第１のモータ及び／又は前記第２のモータの制御を継続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
媒体に液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジと、
前記媒体を搬送する搬送手段と、
前記キャリッジを駆動する第１のモータと、
前記搬送手段を駆動する第２のモータと、
前記キャリッジの位置を検知する第１の位置検知手段と、
前記搬送手段の位置を検知する第２の位置検知手段と、
前記第１の位置検知手段の検知結果に基づいて、前記キャリッジが予め設定された第１の停止精度範囲内に停止するように前記第１のモータを制御し、前記第２の位置検知手段の検知結果に基づいて、前記搬送手段が予め設定された第２の停止精度範囲内に停止するように、前記第２のモータを制御する制御手段とを有する画像形成装置であって、
前記第１のモータの第１の駆動時間が、オペレータにより任意に予め設定された第１の時間を経過したか否かを判定する第１の時間経過判定手段及び／又は前記第２のモータの第２の駆動時間が、オペレータにより任意に予め設定された第２の時間を経過したか否かを判定する第２の時間経過判定手段を有し、
前記制御手段は、前記第１の時間経過判定手段及び／又は前記第２の時間経過判定手段の判定結果に基づいて、前記第１のモータ及び／又は前記第２のモータの制御を継続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
前記第１の時間及び／又は前記第２の時間は、一又は複数設定され、
前記第１の時間及び／又は前記第２の時間が経過する前後において、制御にかかわるパラメータを変更するパラメータ変更手段を更に有し、
前記パラメータ変更手段は、前記キャリッジ若しくは前記搬送手段の目標位置と現在位置との偏差量が小さくなるに従って、又は、前記キャリッジ若しくは前記搬送手段の駆動時間が目標時間に近づくに従って、徐々に前記第１若しくは第２のモータの出力を弱めるように、前記制御にかかわるパラメータを変更することを特徴とする請求項１５乃至１７の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記制御にかかわるパラメータは、前記第１若しくは第２のモータが前記キャリッジ若しくは前記搬送手段を駆動する力の強弱を決定する制御ゲインであることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、前記第１若しくは第２のモータを駆動している駆動時間が前記予め設定された第１若しくは第２の時間を経過しておらず、かつ、目標位置と現在位置との偏差量がゼロでない場合には、前記第１若しくは第２のモータの制御を継続することを特徴とする請求項１５乃至１９の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記制御手段は、前記第１若しくは第２のモータを駆動している駆動時間が前記予め設定された第１若しくは第２の時間を経過している、または、目標位置と現在位置との偏差量がゼロである場合に、前記キャリッジ若しくは前記搬送手段が所定の停止条件を満たす場合には、前記第１若しくは第２のモータの制御を停止することを特徴とする請求項１５乃至２０の何れか一項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御方法、モータ制御装置、モータ制御プログラム、モータ制御プログラムが記録された記録媒体及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御対象物の位置情報を取得する手段を有し、制御対象物が目標位置に達するまでモータを駆動させるモータ制御方法、モータ制御装置において、目標位置と停止精度を設定してモータを駆動し、「目標位置±停止精度」内で停止していれば駆動終了と判定する技術が、従来から知られている。係る技術では、目標を「目標位置±停止精度」とすることにより、目標を「目標位置」のみとした場合の、位置合わせに過大な整定時間を要するおそれがあるという問題や、発振が生じるおそれがあるという問題などの発生を防止している。
【０００３】
このようなモータ制御方法、モータ制御装置は、例えば、モータを駆動し、主走査方向にキャリッジを移動し、搬送手段により副走査方向に用紙を搬送しながら印字を行う画像形成装置などに用いることができる。このような画像形成装置において、主走査方向におけるキャリッジの停止位置精度及び駆動時間、及び、副走査方向における搬送手段の停止位置精度及び駆動時間は、一定の画像品質を保つ上で極めて重要な要素である。
【０００４】
しかしながら、従来のモータ制御方法、モータ制御装置においては、停止精度内で停止した位置の最頻値や平均値の傾向が個々の装置の特性に依存するため、実際の停止位置は、目標位置を中心に分布せず、例えば、「目標位置±停止精度」の両端の位置（「目標位置−停止精度」の位置又は「目標位置＋停止精度」の位置）を中心に分布するような場合もある。また、駆動時間にばらつきを生じる場合もある。このように、従来のモータ制御方法は、停止精度の観点及び駆動時間のばらつきの観点からは、十分な方法であるとはいえなかった。以下、更に詳しく説明する。
【０００５】
図５は従来のモータのサーボ制御方法の一例を示すフローチャートである。図５に示す従来のサーボ制御方法では、予め目標位置と停止精度範囲が設定されており、制御対象物をモータで駆動し、制御対象物が「目標位置±停止精度」内で停止していればサーボ制御終了と判断される。以下、図５のフローチャートに従って従来のサーボ制御方法を説明する。
【０００６】
ステップ１００において、制御対象物のサーボ制御を開始する（Ｓ１００）。
【０００７】
ステップ１０１において、例えば目標速度や目標位置などの１動作ごとに設定する必要がある制御パラメータと、例えば制御パラメータの比例ゲインや積分ゲインなどの機器に固有のパラメータである機器情報パラメータを設定する（Ｓ１０１）。
【０００８】
ステップ１０２において、モータ駆動を開始する（Ｓ１０２）。
【０００９】
ステップ１０３において、フィードバック制御を実施するために、一定間隔で生じる割り込みの有無を判定する（Ｓ１０３）。ステップ１０３において、「割り込み有」と判定された場合には、ステップ１０４の処理が実行され、「割り込み有」と判定されなかった場合には、ステップ１０３の処理が繰り返される。
【００１０】
ステップ１０４において、例えば、制御対象物の位置や速度を検知するために設けられているエンコーダのカウント量などから制御対象物の現在位置を取得し、移動中における相対位置を算出する（Ｓ１０４）。
【００１１】
ステップ１０５において、例えば、制御対象物の位置や速度を検知するために設けられているエンコーダのカウント量などから制御対象物の現在速度を算出する（Ｓ１０５）。
【００１２】
ステップ１０６において、予め設定されている目標位置とステップ１０４で算出された現在位置との偏差量が予め設定されている停止精度範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。ステップ１０６において、「停止精度範囲内である」と判定した場合には、ステップ１０８の処理が実行され、「停止精度範囲内である」と判定しなかった場合には、ステップ１０７の処理が実行される。
【００１３】
ステップ１０７において、制御パラメータと現在位置及び現在速度から、制御対象物を停止精度範囲内に停止させるために必要なモータ出力値演算を行い、モータの出力値を決定し（Ｓ１０７）、ステップ１０３の処理が実行される。
【００１４】
ステップ１０８において、所定の停止条件を満たしているか否かの判定を行う（Ｓ１０８）。所定の停止条件としては、例えば、制御対象物が一定範囲内で一定時間停止していることなどが挙げられる。ステップ１０８において、「停止条件を満たしている」と判定された場合には、ステップ１０９の処理が実行され、「停止条件を満たしている」と判定されなかった場合には、ステップ１０３の処理が実行される。
【００１５】
ステップ１０９において、モータの駆動は停止され（Ｓ１０９）、サーボ制御は終了する（Ｓ１１０）。
【００１６】
図６は図５の従来のサーボ制御方法による目標位置と実際の停止位置の誤差量の傾向の一例を示す図である。図６において、横軸は目標位置と実際の停止位置の誤差量、縦軸はサンプル回数を表す。すなわち、複数回（サンプル回数）のサーボ制御を実行した場合における、誤差量のばらつきを示している。また、図６において、「０」が目標位置であり、点線の範囲内が停止精度範囲である。
【００１７】
サーボ制御においては停止位置と目標位置の誤差量がゼロとなることが望ましいが、図５のサーボ制御方法では、図６に示すように、目標位置と実際の停止位置の誤差量（Ａ）が偏った傾向を示す場合がある（図６の例では、制御対象物が停止精度範囲の−側に停止する頻度が大きい）。この傾向はマシン個々の特性によりばらつきがあるため、例えば、高い停止精度を必要とする画像形成装置などにおいては画像品質を悪化させる一因となる。
【００１８】
図７は図５の従来のサーボ制御方法による駆動時間の傾向の一例を示す図である。図７において、横軸は駆動開始から停止するまでの時間（駆動時間）、縦軸はサンプル回数を表す。すなわち、複数回（サンプル回数）のサーボ制御を実行した場合における、制御対象物の駆動時間のばらつきを示している。図５のサーボ制御方法では、目標移動量が同一であっても駆動開始から停止するまでの時間（以下、駆動時間という）がばらつき、図７のようにマシン個々のばらつきが大きくなる傾向がある（マシン１〜３）。例えばメカ抵抗の大きいマシンと小さいマシンを比較すると、メカ抵抗の大きいマシンではモータ駆動の立ち上がりが遅くなるために、結果として目標位置まで到達するのに時間を要するが（マシン２）、メカ抵抗の小さいマシンではモータ駆動の立ち上がりが速くなるために、結果とし目標位置まで到達するのが速くなる（マシン３）。このような駆動時間のばらつきが原因で、例えば、画像形成装置などにおいては、マシン毎に印刷速度のばらつきが生じ、高速印刷を妨げることになる。
【００１９】
このような問題を改善するために、停止精度の向上と駆動時間の短縮（位置決めの高速化）を目的として、速度曲線を演算する条件に移動時間の項目を設け、メカ機構の固有振動数を避けて、停止時の残留振動を抑えた指令速度を出力するという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００２０】
しかしながら、この技術においては、メカ機構の固有振動数による残留振動を抑えることはできるが、メカ抵抗のばらつきなどに起因する停止精度の悪化や駆動時間のばらつきを十分に抑えることはできない。
【特許文献１】特開２０００−２９８５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかるに、従来から、制御対象物の停止精度と駆動時間を考慮したモータ制御方法、モータ制御装置が提案されていたが、制御対象物の停止精度の悪化や駆動時間のばらつきを十分に抑えることはできないという問題があった。
【００２２】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、制御対象物の停止精度の向上と駆動時間のばらつき抑制を同時に実現できるモータ制御方法、モータ制御装置、モータ制御プログラム、モータ制御プログラムが記録された記録媒体及び画像形成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】
【００２３】
本発明の一の形態は、制御対象物をモータにより駆動し、前記制御対象物の位置を位置検知手段により検知し、前記位置検知手段の検知結果に基づいて、前記制御対象物が、予め設定された停止精度範囲内に停止するように、前記モータを制御するモータ制御方法であって、前記モータを駆動している駆動時間が、前記モータで駆動される前記制御対象物の移動推定時間に基づいて前記制御対象物毎に予め設定された時間を経過していない場合には、前記モータの制御を継続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、制御対象物の停止精度の向上と駆動時間のばらつき抑制を同時に実現できるモータ制御方法、モータ制御装置、モータ制御プログラム、モータ制御プログラムが記録された記録媒体及び画像形成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】
【００４５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００４６】
〈実施例１〉
図１は本発明に係るインクジェット画像形成装置の概略の構成を例示する装置上面図である。また、図２は本発明に係るインクジェット画像形成装置の概略の構成を例示する装置前方図である。図１及び図２に示すインクジェット画像形成装置において、キャリッジ１００は、左右の側板（図示せず）に横架したガイドロット１０４で保持され、主走査モータ１０５によって、駆動プーリ１０６と従動プーリ１０７間に渡したタイミングベルト１０２を介して主走査方向に移動走査する。
【００４７】
このキャリッジ１００には、例えばイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液吐出ヘッドから成る記録ヘッドを複数のインク吐出口（ノズル）を形成したノズル面のノズル列を主走査方向と直行する方向（副走査方向）に配列し、インク吐出口方向を下方に向けて装着している。なお、ここでは独立した液滴吐出ヘッドを用いているが、各色の記録液の液滴を吐出する複数のノズル列を有する１個又は複数個のヘッドを用いる構成とすることもできる。また、色の数及び配列順序はこれに限るものではない。
【００４８】
記録ヘッドを構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００４９】
また、キャリッジ１００には、スリットを形成したエンコーダスケール１０３が主走査方向に沿って設けられ、キャリッジ１００に設けられたエンコーダスケール１０３のスリットを検知するエンコーダセンサと合せて、キャリッジ１００の主走査方向位置を検知するためのリニアエンコーダが構成されている。
【００５０】
一方、媒体である記録用紙１０８を搬送するために、記録用紙１０８を静電吸着して記録ヘッドに対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト１０１を備えている。この搬送ベルト１０１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１０９とテンションローラ１１０との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成し、周回移動しながら帯電ローラ１１３によって帯電（電荷付与）される。
【００５１】
図３は本発明に係るインクジェット画像形成装置の制御部２００の概略の構成を例示する図である。同図中、図１及び図２と同一部品については、同一符号を付し、その説明は省略する。図３に示すインクジェット画像形成装置の制御部２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＮＶＲＡＭ２０４、ＡＳＩＣ２０５、ホストＩ／Ｆ２０６、Ｉ／Ｏ２０７、印刷制御部２０８、主走査モータ駆動部２０９、ＡＣバイアス供給部２１０、副走査モータ駆動部２１１から構成されている。
【００５２】
また、図３に示すインクジェット画像形成装置の制御部２００は、プリンタドライバ３００、操作パネル４００、記録装置５００、キャリッジ１００（記録ヘッド１１５）、搬送ベルト１０１、主走査モータ１０５、帯電ローラ１１３、ヘッドドライバ１１６、リニアエンコーダ１１７、副走査モータ１１８、ホイールエンコーダ１１９などの周辺部と接続されている。
【００５３】
ここで、図３に示すインクジェット画像形成装置の制御部２００、キャリッジ１００（記録ヘッド１１５）、搬送ベルト１０１、主走査モータ１０５、リニアエンコーダ１１７、副走査モータ１１８、ホイールエンコーダ１１９は、モータ制御装置を構成しているといえる。
【００５４】
ＣＰＵ２０１はインクジェット画像形成装置全体の制御を司り、副走査モータ１１８を駆動し、媒体である用紙を搬送ベルト１０１により搬送する動作及び主走査モータ１０５を駆動し、記録ヘッド１１５を搭載したキャリッジ１００を移動する動作に関する制御を司る制御手段及び主走査モータ１０５、副走査モータ１１８を駆動している駆動時間が、予め設定された時間を経過したか否かを判定する時間経過判定手段としての機能も兼ね備えている。
【００５５】
ＲＯＭ２０２はＣＰＵ２０１が実行するモータ制御プログラムを含むプログラム、その他の固定データ等を格納する読み出し専用のメモリである。また、ＲＡＭ２０３は画像データ等を一時格納する書き換え可能なメモリであり、ＮＶＲＡＭ２０４はインクジェット画像形成装置の電源が遮断されている間もデータを保持することができる書き換え可能な不揮発性メモリである。
【００５６】
本発明に係るインクジェット画像形成装置で実行されるモータ制御プログラムは、ＲＯＭ２０２等のメモリに予め組み込まれているが、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、本発明に係るインクジェット画像形成装置に内蔵された、又は、外付け可能なＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＤＶＤ等である記録装置５００で読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても構わない。
【００５７】
ＡＳＩＣ２０５は画像データに対する各種信号処理、並び替え等を行う画像処理やその他インクジェット画像形成装置全体を制御するための入出力信号を処理するＩＣである。ホストＩ／Ｆ２０６はホスト側とのデータ、信号の送受信を行うためのインターフェースである。印刷制御部２０８はキャリッジ１００中の記録ヘッド１１５を駆動するための駆動波形を生成するとともに、記録ヘッド１１５の圧力発生手段を選択駆動させる画像データ及びそれに伴う各種データをヘッドドライバ１１６に出力する制御部である。
【００５８】
主走査モータ駆動部２０９は主走査モータ１０５を駆動するための駆動部である。ＡＣバイアス供給部２１０は帯電ローラ１１３にＡＣバイアスを供給する供給部である。副走査モータ駆動部２１１は搬送ベルト１０１を搬送する副走査モータ１１８を駆動するための駆動部である。Ｉ／Ｏ２０７はキャリッジ１００の位置を検知する位置検知手段であるリニアエンコーダ１１７、搬送手段である搬送ベルト１０１の位置を検知する位置検知手段であるホイールエンコーダ１１９からの検知パルス、及びその他の各種センサ（図示せず）からの検知信号を入力可能な入出力部である。制御部２００の各構成部は、相互にデータ等の通信ができるように接続されている。
【００５９】
また、操作パネル４００は制御部２００から出力されるインクジェット画像形成装置に必要な情報の入力及び表示を行うパネルである。
【００６０】
制御部２００は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置、イメージスキャナなどの画像読み取り装置、デジタルカメラなどの撮像装置などのホストのプリンタドライバ３００が生成した印刷データ等をケーブル或いはネットを介してホストＩ／Ｆ２０６で受信する。そして、制御部２００中のＣＰＵ２０１は、ホストＩ／Ｆ２０６が有する受信バッファ内の印刷データを読み出して解析し、ＡＳＩＣ２０５にて必要な画像処理、データの並び替え処理等を行って印刷制御部２０８に転送し、印刷制御部２０８から所定のタイミングでヘッドドライバ１１６に画像データや駆動波形を出力する。
【００６１】
尚、画像出力するためのドットパターンデータの生成は、例えばＲＯＭ２０２にフォントデータを格納して行っても良いし、ホスト側のプリンタドライバ３００で画像データをビットマップデータに展開してインクジェット画像形成装置に転送するようにしても良い。ここでは、プリンタドライバ３００で行うようにしている。
【００６２】
印刷制御部２０８の駆動波形生成部は、ＲＯＭ２０２に格納されておりＣＰＵ２０１で読み出される駆動パルスのパターンデータをＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器及び増幅器等で構成され、１つの駆動パルス或いは複数の駆動パルスで構成される駆動波形をヘッドドライバ１１６に対して出力する。
【００６３】
ヘッドドライバ１１６は、シリアルに入力される記録ヘッド１１５の１行分に相当する画像データ（ドットパターンデータ）に基づいて印刷制御部２０８の駆動波形生成部から与えられる駆動波形を構成する駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１５の圧力発生手段に対して印加することで記録ヘッド１１５を駆動する。尚、このヘッドドライバ１１６は、例えば、クロック信号及び画像データであるシリアルデータを入力するシフトレジスタと、シフトレジスタのレジスト値をラッチ信号でラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の出力値をレベル変化するレベル変換回路（レベルシフタ）と、このレベルシフタでオン／オフが制御されるアナログスイッチアレイ（スイッチ手段）等を含み、アナログスイッチアレイのオン／オフを制御することで駆動波形に含まれる所定の駆動パルスを選択的に記録ヘッド１１５の圧力発生手段に印加する。
【００６４】
図４は主・副走査動作シーケンスの概略を例示する図である。図４において、横軸は時間、縦軸は速度を表す。図１、図２及び図４を用いて、主・副走査動作シーケンスの概要を説明する。最初に、搬送ベルト１０１が停止した状態でキャリッジ１００が主走査方向の往路方向(または復路方向)に動作し、印字区間（図４の主走査ａの一番目の印字区間）で印字を行う。印字区間が終了したらキャリッジ１００は減速を開始し、搬送ベルト１０１が記録用紙１０８の搬送を行う（図４の副走査ｂ）。搬送が終了したら、キャリッジ１００が主走査方向の復路方向（または往路方向）に動作し、印字区間（図４の主走査ａの二番目の印字区間）で印字を行う。これらを繰り返すことで、画像形成を行う。
【００６５】
図８は図１乃至３に示した本発明に係るインクジェット画像形成装置におけるモータのサーボ制御方法の一例を示すフローチャートである。図８に示す本発明に係るサーボ制御方法では、予め目標位置と停止精度範囲が設定されている点は従来通りであるが、更に、予め目標時間を設定し、駆動時間が予め設定した目標時間を経過するまでは、予め設定した目標位置と制御対象の現在位置との偏差量が停止精度範囲に入っていたとしてもセロでなければ、モータのサーボ制御を継続することが特徴である。図８に示すモータ制御方法は、本発明に係るインクジェット画像形成装置において、ＣＰＵ２０１に実行されるモータ制御プログラムとして、例えば、ＲＯＭ２０２等のメモリに予め組み込まれている。以下、図８のフローチャートに従って本発明に係るサーボ制御方法の説明をする。
【００６６】
ステップ２００において、制御対象物である主走査方向に制御されるキャリッジ１００又は副走査方向に制御される搬送ベルト１０１のサーボ制御を開始する（Ｓ２００）。尚、図８のフローチャートで示したモータ制御方法は、キャリッジ１００のみに適用してもよいし、搬送ベルト１０１のみに適用してもよい。また、キャリッジ１００及び搬送ベルト１０１の両方に適用してもよく、この際、目標時間などの制御にかかわるパラメータは、それぞれの制御対象物に対して独立に設定され、それぞれの制御対象物は独立に制御される。
【００６７】
ステップ２０１において、制御にかかわるパラメータを設定する（Ｓ２０１）。ここで、制御にかかわるパラメータとは、例えば目標速度、目標位置、停止精度範囲などの１動作ごとに設定する必要がある制御パラメータと、例えば制御パラメータの比例ゲインや積分ゲインなどの機器に固有のパラメータである機器情報パラメータをいう。
【００６８】
ステップ２０２において、主走査モータ１０５又は副走査モータ１１８の駆動を開始する（Ｓ２０２）。
【００６９】
ステップ２０３において、フィードバック制御を実施するために、一定間隔で生じる割り込みの有無を判定する（Ｓ２０３）。ステップ２０３において、「割り込み有」と判定された場合には、ステップ２０４の処理が実行され、「割り込み有」と判定されなかった場合には、ステップ２０３の処理が繰り返される。
【００７０】
ステップ２０４において、リニアエンコーダ１１７又はホイールエンコーダ１１９のカウント値をＡＳＩＣ２０５のレジスタ値を参照することによって取得し、制御対象物である主走査方向に制御されるキャリッジ１００又は副走査方向に制御される搬送ベルト１０１の移動中における相対位置を算出する（Ｓ２０４）。
【００７１】
ステップ２０５において、リニアエンコーダ１１７、ホイールエンコーダ１１９のカウント値をＡＳＩＣ２０５のレジスタ値を参照することによって取得し、制御対象物である主走査方向に制御されるキャリッジ１００又は副走査方向に制御される搬送ベルト１０１の現在速度を算出する（Ｓ２０５）。
【００７２】
ステップ２０６において、予め設定されている目標位置とステップ２０４で算出された現在位置との偏差量が予め設定されている停止精度範囲内であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。ステップ２０６において、「停止精度範囲内である」と判定した場合には、ステップ２１１の処理が実行され、「停止精度範囲内である」と判定しなかった場合には、ステップ２０７の処理が実行される。
【００７３】
ステップ２０７において、制御パラメータと現在位置及び現在速度から、制御対象物である主走査方向に制御されるキャリッジ１００又は副走査方向に制御される搬送ベルト１０１を停止精度範囲内に停止させるために必要な主走査モータ１０５又は副走査モータ１１８のモータ出力値演算を行い、モータの出力値を決定し（Ｓ２０７）、ステップ２０３の処理が実行される。
【００７４】
ステップ２１１において、予め設定されている目標位置とステップ２０４で算出された現在位置の偏差量がゼロであるか否か、又は、駆動時間が予め設定されている目標時間を経過しているか否かを判定する（Ｓ２１１）。ステップ２１１において、「偏差量がゼロである、又は、目標時間を経過している」と判定した場合には、ステップ２０８の処理が実行され、「偏差量がゼロである、又は、目標時間を経過している」と判定しなかった場合には、ステップ２０７の処理が実行され、制御は継続される。
【００７５】
ステップ２０８において、所定の停止条件を満たしているか否かの判定を行う（Ｓ２０８）。所定の停止条件としては、例えば、一定範囲内で一定時間停止していることなどが挙げられる。ステップ２０８において、「停止条件を満たしている」と判定された場合には、ステップ２０９の処理が実行され、「停止条件を満たしている」と判定されなかった場合には、ステップ２０３の処理が実行され、制御は継続される。
【００７６】
ステップ２０９において、モータの駆動は停止され（Ｓ２０９）、サーボ制御は終了する（Ｓ２１０）。
【００７７】
〈実施例２〉
図９は図１乃至３に示した本発明に係るインクジェット画像形成装置におけるモータのサーボ制御方法の図８とは異なる例を示すフローチャートである。同図中、図８と同一ステップについては、同一符号を付し、その説明は省略する。図８と異なる部分は、停止位置精度、目標時間及びモータ出力演算を複数設定した点と、目標時間が経過する前後において、制御にかかわるパラメータである停止位置精度を変更する点である。図９に示すモータ制御方法は、本発明に係るインクジェット画像形成装置において、ＣＰＵ２０１に実行されるモータ制御プログラムとして、例えば、ＲＯＭ２０２等のメモリに予め組み込まれている。以下、図９のフローチャートに従って本発明に係るサーボ制御方法の説明をする（図８と異なる部分のみについて説明する）。
【００７８】
ステップ３０６において、予め設定されている目標位置とステップ２０４で算出された現在位置との偏差量が予め設定されている停止精度範囲内（偏差量がΔＸ０未満）であるか否かを判定する（Ｓ３０６）。ステップ３０６において、「停止精度範囲内（偏差量がΔＸ０未満）である」と判定した場合には、ステップ３１１−１の処理が実行され、「停止精度範囲内（偏差量がΔＸ０未満）である」と判定しなかった場合には、ステップ３０７−１の処理が実行される。
【００７９】
ステップ３０７−１において、制御パラメータと現在位置及び現在速度から、制御対象物である主走査方向に制御されるキャリッジ１００又は副走査方向に制御される搬送ベルト１０１を停止精度範囲内（偏差量がΔＸ０未満）に停止させるために必要な主走査モータ１０５又は副走査モータ１１８のモータ出力値演算１を行い、モータの出力値を決定し（Ｓ３０７−１）、ステップ２０３の処理が実行され、制御は継続される。
【００８０】
ステップ３１１−１において、予め設定されている目標位置とステップ２０４で算出された現在位置の偏差量がΔＸ１未満であるか否か、又は、駆動時間が予め設定されている目標時間Ｔ１を経過しているか否かを判定する（Ｓ３１１−１）。ステップ３１１−１において、「偏差量がΔＸ１未満である、又は、目標時間Ｔ１を経過している」と判定した場合には、ステップ３１１−２の処理が実行され、「偏差量がΔＸ１未満である、又は、目標時間Ｔ１を経過している」と判定しなかった場合には、ステップ３０７−２の処理が実行される。
【００８１】
ステップ３０７−２において、制御パラメータと現在位置及び現在速度から、制御対象物である主走査方向に制御されるキャリッジ１００又は副走査方向に制御される搬送ベルト１０１を目標位置とステップ２０４で算出された現在位置との偏差量がΔＸ１未満である範囲内に停止させるために必要な主走査モータ１０５又は副走査モータ１１８のモータ出力値演算２を行い、モータの出力値を決定し（Ｓ３０７−２）、ステップ２０３の処理が実行され、制御は継続される。
【００８２】
ステップ３１１−２において、予め設定されている目標位置とステップ２０４で算出された現在位置の偏差量がΔＸ２未満であるか否か、又は、駆動時間が予め設定されている目標時間Ｔ２を経過しているか否かを判定する（Ｓ３１１−２）。ステップ３１１−２において、「偏差量がΔＸ２未満である、又は、目標時間Ｔ２を経過している」と判定した場合には、ステップ２０８の処理が実行され、「偏差量がΔＸ２未満である、又は、目標時間Ｔ２を経過している」と判定しなかった場合には、ステップ３０７−３の処理が実行される。
【００８３】
ステップ３０７−３において、制御パラメータと現在位置及び現在速度から、制御対象物である主走査方向に制御されるキャリッジ１００又は副走査方向に制御される搬送ベルト１０１を目標位置とステップ２０４で算出された現在位置との偏差量がΔＸ２未満である範囲内に停止させるために必要な主走査モータ１０５又は副走査モータ１１８のモータ出力値演算３を行い、モータの出力値を決定し（Ｓ３０７−３）、ステップ２０３の処理が実行され、制御は継続される。
【００８４】
ここで、「偏差量ΔＸ０＞偏差量ΔＸ１＞偏差量ΔＸ２」、「目標時間Ｔ２＞目標時間Ｔ１」である。
【００８５】
また、更に、制御にかかわるパラメータの一つである制御ゲインの大小関係を「モータ出力値演算１＞モータ出力値演算２＞モータ出力値演算３」とすることで、目標位置と現在位置との偏差量が小さくなるに従って、又は、駆動時間が目標時間に近づくに従って、徐々にモータ出力を弱めることができ、より安定した制御を行うことができる。
【００８６】
図１０は本発明に係るモータ制御方法におけるモータ駆動の速度プロファイルの例を示す図である。図１０において、横軸は時間、縦軸は速度を表す。図８及び図９に示した目標時間は、図１０に基づいて、例えば、以下のように設定することができる。図１０のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅのような速度プロファイルに従ってモータ駆動を行う場合、Ａ−Ｂ区間が加速領域、Ｂ−Ｃ区間が等速領域、Ｃ−Ｄ区間が減速領域、Ｄ−Ｅ区間が位置合わせ領域にあたる。このときの総移動量はＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄで囲まれた面積にあたるため、もし等速時の速度ＶｔやＡ−Ｂ区間の加速度、そしてＣ−Ｄ区間の減速度が分かっている場合は、移動時間を推定することが可能であり、この移動推定時間を目標時間Ｔｔ１として設定することができる。
【００８７】
また、Ｔｔ１にＤ−Ｅ区間の位置合わせ時間を加算したものを目標時間Ｔｔ２としてもよい。また、画像形成装置などにはＰＰＭ（Ｐａｇｅｓ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）などの規格値があるが、この規格値を達成するために要求される駆動時間を目標時間Ｔｔ３としてもよい。ここで、ＰＰＭとは、画像形成装置などの性能指標の一つであり、１分間に印刷できる枚数を示す。例えば、１分間に１０枚印刷できる画像形成装置の印刷速度は１０ＰＰＭである。また、高い停止精度より高速な動作を求めるオペレータや、高速な動作より高い停止精度を望むオペレータにより任意に設定された値を目標時間Ｔｔ４としてもよい。
【００８８】
図１１は目標時間を設定する本発明に係るサーボ制御方法による目標位置と実際の停止位置の誤差量の傾向の一例を示す図である。図１１において、横軸は目標位置と実際の停止位置の誤差量、縦軸はサンプル回数を表す。すなわち、複数回（サンプル回数）のサーボ制御を実行した場合における、誤差量のばらつきを示している。また、図１１において、「０」が目標位置であり、点線の範囲内が停止精度範囲である。誤差量（Ａ）は、図６に示した図５の従来のサーボ制御方法による誤差量のばらつきと同じものである。
【００８９】
サーボ制御においては停止位置と目標位置の誤差がゼロとなることが望ましいが、図８、図９及び図１０に示した本発明に係るサーボ制御方法では、所定の目標時間を設定し、所定の目標時間内であれば、制御対象物の位置が停止精度範囲内にあっても、制御対象物の位置を目標位置（図１１における、「０」の位置）に近づけるべく制御を継続するため、図１１の誤差量（Ｂ）ように停止位置と目標位置の誤差量の最頻値をゼロに近づけることができる。
【００９０】
図１２は目標時間を設定する本発明に係るサーボ制御方法による駆動時間の傾向の一例を示す図である。図１２において、横軸は駆動開始から停止するまでの時間（駆動時間）、縦軸はサンプル回数を表す。すなわち、複数回（サンプル回数）のサーボ制御を実行した場合における、制御対象の駆動時間のばらつきを示している。駆動時間（Ａ）は、図７に示した図５の従来のサーボ制御方法による駆動時間のばらつきと同じものであり、駆動時間のばらつきが大きくなる傾向が見られる。一方、図８、図９及び図１０に示した本発明に係るサーボ制御方法では、所定の目標時間を設定しているため、図１２の駆動時間（Ｂ）のように、従来のサーボ制御方法よる駆動時間（Ａ）よりも駆動時間のばらつきを抑制することができ、更には、マシン個々の特性による印刷速度のばらつきも抑制することができる。
【００９１】
このように、本発明によれば、モータの駆動時間に対して予め所定の目標時間を設定し、モータの駆動時間が予め設定された所定の目標時間を経過していない場合には、制御対象物の位置が停止精度範囲内に入っているか否かにかかわらず、制御対象物の位置を目標位置に近づけるべくモータの制御を継続するため、制御対象物の停止精度の向上と駆動時間のばらつき抑制を同時に実現することができる。
【００９２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００９３】
例えば、本発明の実施例では、本発明に係るモータ制御方法及びモータ制御装置を、インクジェット画像形成装置の構成要素として用いる例を示したが、本発明に係るモータ制御方法及びモータ制御装置は、モータ制御一般に適用可能なものであるから、インクジェット画像形成装置に限定せず、例えばレーザ光を用いた画像形成装置、その他のモータ制御が実行される各種装置に適用することができる。
【００９４】
また、本発明に係るインクジェット画像形成装置で実行可能なモータ制御プログラムは、インターネット等のネットワーク経由で入手するように構成しても構わない。
【００９５】
また、本発明に係るモータ制御方法及びモータ制御装置において行われる処理は、ディジタル信号処理演算によって行われるようにしても構わない。
【００９６】
また、本発明の実施例では、一又は二の目標時間を設定する例を示したが、三つ以上の目標時間を設定しても構わない。
【００９７】
また、本発明の実施例では、予め設定される目標時間の設定例として、移動推定時間などに基づいて設定する例を示したが、その他に基づいて設定しても構わない。また、目標時間は、搬送手段により搬送される媒体ごと、媒体のサイズごと、媒体の印刷モードごと、モータの駆動量ごと、モータの駆動速度ごと、停止精度ごとに異なる値に設定しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係るインクジェット画像形成装置の概略の構成を例示する装置上面図である。
【図２】本発明に係るインクジェット画像形成装置の概略の構成を例示する装置前方図である。
【図３】本発明に係るインクジェット画像形成装置の制御部２００の概略の構成を例示する図である。
【図４】主・副走査動作シーケンスの概略を例示する図である。
【図５】従来のモータのサーボ制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図５の従来のサーボ制御方法による目標位置と実際の停止位置の誤差量の傾向の一例を示す図である。
【図７】図５の従来のサーボ制御方法による駆動時間の傾向の一例を示す図である。
【図８】図１乃至３に示した本発明に係るインクジェット画像形成装置におけるモータのサーボ制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図１乃至３に示した本発明に係るインクジェット画像形成装置におけるモータのサーボ制御方法の図８とは異なる例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明に係るモータ制御方法におけるモータ駆動の速度プロファイルの例を示す図である。
【図１１】目標時間を設定する本発明に係るサーボ制御方法による目標位置と実際の停止位置の誤差量の傾向の一例を示す図である。
【図１２】目標時間を設定する本発明に係るサーボ制御方法による駆動時間の傾向の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１００  キャリッジ
１０１  搬送ベルト
１０２  タイミングベルト
１０３  エンコーダスケール
１０４  ガイドロット
１０５  主走査モータ
１０６  駆動プーリ
１０７  従動プーリ
１０８  記録用紙
１０９  搬送ローラ
１１０  テンションローラ
１１３  帯電ローラ
１１５  記録ヘッド
１１６  ヘッドドライバ
１１７  リニアエンコーダ
１１８  副走査モータ
１１９  ホイールエンコーダ
２００  制御部
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  ＮＶＲＡＭ
２０５  ＡＳＩＣ
２０６  ホストＩ／Ｆ
２０７  Ｉ／Ｏ
２０８  印刷制御部
２０９  主走査モータ駆動部
２１０  ＡＣバイアス供給部
２１１  主走査モータ駆動部
３００  プリンタドライバ
４００  操作パネル
５００  記録装置
ａ  主走査
ｂ  副走査
【図１】
0005041912.tif 000002
【図２】
0005041912.tif 000003
【図３】
0005041912.tif 000004
【図４】
0005041912.tif 000005
【図５】
0005041912.tif 000006
【図６】
0005041912.tif 000007
【図７】
0005041912.tif 000008
【図８】
0005041912.tif 000009
【図９】
0005041912.tif 000010
【図１０】
0005041912.tif 000011
【図１１】
0005041912.tif 000012
【図１２】
0005041912.tif 000013