特許 6236774 画像形成装置、プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6236774

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】画像形成装置、プログラム

(51)【国際特許分類】

   B41J 19/18 20060101AFI20171120BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20171120BHJP

   B41J 2/175 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   B41J19/18 K

   B41J2/01 303

   B41J2/01 307

   B41J2/01 401

   B41J2/01 451

   B41J2/175 101

   B41J2/175 167

   B41J2/175 305

【請求項の数】10

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-261219(P2012-261219)

(22)【出願日】2012年11月29日

(65)【公開番号】特開2014-104716(P2014-104716A)

(43)【公開日】2014年6月9日

【審査請求日】2015年10月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】230100631

【弁護士】

【氏名又は名称】稲元 富保

(72)【発明者】

【氏名】横澤 卓

【審査官】 牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２５９１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３６５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０２０４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２１４８５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３４７２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２４００２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２７６１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１０８４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１６８１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２２９０１３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ １９／１８

Ｂ４１Ｊ ２／０１−２／２１５

Ｂ４１Ｊ ２／１７５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録ヘッドが搭載され、往復移動されるキャリッジと、
前記キャリッジの位置又は速度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記キャリッジの駆動源を駆動制御する駆動制御手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、
前記キャリッジが移動を停止したことを検出する移動停止検出手段と、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達した後に、前記駆動源の負荷に応じて変化する値の最大値と最小値を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された最大値と最小値の差である変動幅が予め設定した幅よりも大きいか否かを検出する負荷変動検出手段と、を有し、
前記キャリッジの位置又は速度に応じて前記移動停止検出手段と前記負荷変動検出手段とを切替えて使用し、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達するまでは、移動停止検出手段の検出結果によって前記駆動源を駆動停止させる制御をし、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達した後は、前記変動幅が予め設定した幅よりも大きい場合に前記駆動源を駆動停止させる制御をする
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記キャリッジを突き当て部材に突き当てて前記キャリッジのホーム位置を定めるホーミング動作を行うときに、前記移動停止検出手段から前記負荷変動検出手段への切替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記ホーミング動作を行ったときには、前記キャリッジが停止した位置をホーム位置に設定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記キャリッジが停止した位置がホーム位置に設定したとき、前記設定したホーム位置が正しいか否かを検出する動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記キャリッジの移動距離が所定距離になったときに、前記移動停止検出手段から前記負荷変動検出手段への切替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記キャリッジが、前記記録ヘッドで画像を形成する被記録媒体のキャリッジ移動方向端部に位置したときに、前記移動停止検出手段から前記負荷変動検出手段への切替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記キャリッジが、前記記録ヘッドによる画像形成開始位置に達したときに、前記移動停止検出手段から前記負荷変動検出手段への切替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記キャリッジの検出速度が指令速度を越えたときに、前記移動停止検出手段から前記負荷変動検出手段への切替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記キャリッジの前記駆動源に対する指令速度が所定の速度に達したときに、前記移動停止検出手段から前記負荷変動検出手段への切替えを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項10】

記録ヘッドが搭載され、往復移動されるキャリッジの位置又は速度を検出し、前記検出結果に基づいて前記キャリッジの駆動源を駆動制御する処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
前記キャリッジが移動を停止したことを検出する移動停止検出処理と、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達した後に、前記駆動源の負荷に応じて変化する値の最大値と最小値を保持する保持処理と、
前記保持された最大値と最小値の差である変動幅が予め設定した幅よりも大きいか否かを検出する負荷変動検出処理と、を、
前記キャリッジの位置又は速度に応じて切替え、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達するまでは、移動停止検出処理の検出結果によって前記駆動源を駆動停止させる制御をし、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達した後は、前記変動幅が予め設定した幅よりも大きい場合に前記駆動源を駆動停止させる制御をする
処理をコンピュータに行わせる
ことを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は画像形成装置、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。

【0003】

記録ヘッドを往復移動されるキャリッジに搭載して画像を形成するシリアル型画像形成装置あっては、キャリッジのホーム位置を正確に定める必要がある。

【0004】

そこで、従来、キャリッジを装置本体の側板に突き当て、突き当たった位置又は当該位置から所定量移動させた位置をホーム位置とするに（ホーミング動作）を行うことが知られている（特許文献１など）。

【0005】

また、キャリッジの移動中に用紙の紙浮きや装置内に誤って入った異物がキャリッジと接触する等の異常が発生した場合、キャリッジが異物と干渉したことを検知する異物検知を行って、速やかにキャリッジを停止する必要がある。

【0006】

そこで、従来、キャリッジを駆動するときに、位置、速度駆動指令値の算出処理を行いながら、リニアエンコーダによってキャリッジの位置、速度情報を取得し、これらをフィードバックし、キャリッジ位置又は速度指令値と現在のキャリッジの位置、速度値との差分情報からキャリッジの駆動状態を判断し、差分値が許容値を越えたときにキャリッジを停止させるものが知られている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−２００５７０号公報

【特許文献2】特開２００６−２４００２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述したホーミング動作を行うときには、従前は、キャリッジが側板に突き当てることで、キャリッジを移動させる駆動モータが停止させられた（キャリッジの検出速度が０になった）ときに移動停止と判定するようにしている。

【0009】

そのため、ホーミング動作中にキャリッジが側板よりも弾性のある異物と接触しても、すぐには移動停止と判定されず、キャリッジが損傷することがあるという課題がある。

【0010】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ホーミング動作中でも、キャリッジが異物と干渉したときには速やかにキャリッジを停止できるようにすることを目的とする。

【0011】

上記の課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
記録ヘッドが搭載され、往復移動されるキャリッジと、
前記キャリッジの位置又は速度を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記キャリッジの駆動源を駆動制御する駆動制御手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、
前記キャリッジが移動を停止したことを検出する移動停止検出手段と、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達した後に、前記駆動源の負荷に応じて変化する値の最大値と最小値を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された最大値と最小値の差である変動幅が予め設定した幅よりも大きいか否かを検出する負荷変動検出手段と、を有し、
前記キャリッジの位置又は速度に応じて前記移動停止検出手段と前記負荷変動検出手段とを切替えて使用し、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達するまでは、移動停止検出手段の検出結果によって前記駆動源を駆動停止させる制御をし、
前記キャリッジの位置又は速度が予め定めた位置又は速度に到達した後は、前記変動幅が予め設定した幅よりも大きい場合に前記駆動源を駆動停止させる制御をする
構成とした。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ホーミング動作中でも、キャリッジが異物と干渉したときには速やかにキャリッジを停止できるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る画像形成装置の一例の外観斜視説明図である。

【図2】同装置の側面模式的説明図である。

【図3】同装置の画像形成部の要部平面説明図である。

【図4】同装置の制御部の概要の説明に供するブロック説明図である。

【図5】キャリッジの速度制御の一例の説明に供する説明図である。

【図6】ホーミング動作開始位置の説明に供する説明図である。

【図7】移動停止検出から負荷変動検出への切替えタイミングの他の例の説明に供するキャリッジ移動距離に対するキャリッジの速度領域の説明図である。

【図8】制御部によるホーミング動作時のキャリッジ（主走査モータ）の駆動制御の一例の説明に供するフロー図である。

【図9】ホーミング動作後の制御の第１例の説明に供するフロー図である。

【図10】ホーミング動作後の制御の第２例の説明に供するフロー図である。

【図11】ホーミング動作後の制御の第３例の説明に供するフロー図である。

【図12】キャリッジの速度制御の一例の説明に供する正転動作におけるキャリッジ速度のＰＷＭ値のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）の指令値変化を説明する説明図である。

【図13】ＰＷＭ指令値と電圧の関係の一例を説明する説明図である。

【図14】キャリッジの速度制御の一例の説明に供する反転動作におけるキャリッジ速度のＰＷＭ値のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）の指令値変化を説明する説明図である。

【図15】キャリッジの移動中にキャリッジが異物と干渉したときキャリッジのＰＷＭのＤｕｔｙ比の指令値変化の一例を説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る画像形成装置の一例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は同画像形成装置の外観斜視説明図、図２は同じく側面模式的説明図、図３は同じく画像形成部の要部平面説明図である。

【0015】

この画像形成装置は、シリアル型画像形成装置であり、装置本体１０１と、装置本体１０１の下側に配置した給紙装置１０２とを備えている。なお、給紙装置１０２は装置本体１０１と別体で装置本体１０１の下側に配置されるものであるが、図２では装置本体１０１と一体にした構成としている。

【0016】

装置本体１０１の内部には、給紙装置１０２から給紙されるロール状媒体であるロール紙１２０に画像を形成する画像形成部である画像形成部１０３が配置されている。

【0017】

また、装置本体１０１の前面側（印刷され切断されたロール紙１２０が排出される側を前面とする）には、内部の画像形成部１０３を開放する開閉可能な開閉カバー１０８が設けられている。

【0018】

画像形成部１０３は、両側板５１、５２にガイド部材であるガイドロッド１及びガイドステー２が掛け渡され、これらのガイドロッド１及びガイドステー２にキャリッジ５が矢印Ａ方向（主走査方向、キャリッジ移動方向）に移動可能に保持されている。

【0019】

そして、主走査方向の一方側にはキャリッジ５を往復移動させる駆動源である主走査モータ８が配置されている。この主走査モータ８によって回転駆動される駆動プーリ９と主走査方向他方側に配置された従動プーリ１０との間にタイミングベルト１１が掛け回されている。このタイミングベルト１１にキャリッジ５の図示しないベルト保持部が固定され、主走査モータ８を駆動することによってキャリッジ５を主走査方向に往復移動させる。

【0020】

キャリッジ５には、複数（ここでは５個）の液体吐出ヘッド及びヘッドに液体を供給するヘッドタンクを一体にした記録ヘッド６ａ〜６ｄ（区別しないときは「記録ヘッド６」という。）が搭載されている。

【0021】

ここで、記録ヘッド６ａと記録ヘッド６ｂ〜６ｄは主走査方向と直交する方向である副走査方向に１ヘッド分（１ノズル列分）位置をずらして配置されている。また、記録ヘッド６は、液滴を吐出する複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、滴吐出方向を下方に向けて搭載している。

【0022】

また、記録ヘッド６ａ〜６ｄはいずれも２列のノズル列を有している。そして、記録ヘッド６ａ、６ｂは、いずれのノズル列からも同色である黒色の液滴を吐出する。記録ヘッド６ｃは、一方のノズル列からシアン（Ｃ）の液滴を吐出し、他方のノズル列は未使用ノズル列としている。また、記録ヘッド１１ｄは、一方のノズル列からイエロー（Ｙ）の液滴を、他方のノズル列からマゼンタ（Ｍ）の液滴を吐出する。

【0023】

これにより、モノクロ画像については記録ヘッド６ａ、６ｂを使用して１スキャン（主走査）で２ヘッド分の幅で画像を形成でき、カラー画像については例えば記録ヘッド６ｂ〜６ｄを使用して形成することができる。なお、ヘッド構成はこれに限るものではなく、複数の記録ヘッドを主走査方向に全て並べて配置するものでもよい。

【0024】

記録ヘッド６のヘッドタンクには、装置本体１０１に交換可能に装着されるメインタンクであるインクカートリッジから供給チューブを介して各色のインクが供給される。

【0025】

また、キャリッジ５の移動方向に沿ってエンコーダシート４０が配置され、キャリッジ５にはエンコーダシート４０を読取るエンコーダセンサ４１が設けられている。これらのエンコーダシート４０及びエンコーダセンサ４１によってリニアエンコーダ４２を構成し、リニアエンコーダ４２の出力からキャリッジ５の位置及び速度を検出する。

【0026】

一方、キャリッジ５の主走査領域のうち、記録領域では、給紙装置１０２からロール紙１２０が給送され、搬送手段２１によってキャリッジ５の主走査方向と直交する方向（副走査方向、用紙搬送方向：矢印Ｂ方向）に間欠的に搬送される。

【0027】

搬送手段２１は、給紙装置１０２から給紙されるロール状媒体であるロール紙１２０を搬送する搬送ローラ２３及び搬送ローラ２３に対向配置した加圧ローラ２４を有している。そして、搬送ローラ２３の下流側に、複数の吸引穴が形成された搬送ガイド部材２５と、搬送ガイド部材２５の吸引穴から吸引を行う吸引手段としての吸引ファン２６とを有している。

【0028】

この搬送手段２１の下流側には、図２に示すように、記録ヘッド６で画像が形成されたロール紙１２０を所定の長さで切断する切断手段としてのカッタ２７が配置されている。

【0029】

さらに、キャリッジ５の主走査方向の一方側には搬送ガイド部材２５の側方に記録ヘッド６の維持回復を行う維持回復機構８０が配置されている。

【0030】

給紙装置１０２は、ロール体１１２を有している。ロール体１１２は、芯部材である管１１４に長尺のロール状媒体であるシート（これを上述したように「ロール紙」という。）１２０をロール状に巻き付けたものである。

【0031】

ここで、本実施形態では、ロール体１１２として、ロール紙１２０の終端を管１１４に糊付けなどの接着で固定したもの、ロール紙１２０の終端を管１１４に糊付けなどで接着していない非固定のもののいずれも装着可能である。

【0032】

そして、装置本体１０１側には、給紙装置１０２のロール体１１２から引き出されるガイドするガイド部材１３０と、ロール紙１２０を湾曲させて上方に給送する搬送ローラ対１３１とが配置されている。

【0033】

搬送ローラ対１３１を回転駆動することで、ロール体１１２から繰り出されるロール紙１２０は、搬送ローラ対１３１とロール体１１２間で張られた状態で搬送される。そして、ロール紙１２０は、搬送ローラ対１３１を経て、搬送手段２１の搬送ローラ２３と加圧ローラ２４との間に送り込まれる。

【0034】

このように構成したこの画像形成装置においては、キャリッジ５を主走査方向に移動し、給紙装置１０２から給送されるロール紙１２０を、搬送手段２１によって間欠的に送る。そして、記録ヘッド６を画像情報（印字情報）に応じて駆動して液滴を吐出させることによって、ロール紙１２０上に所要の画像が形成される。この画像が形成されたロール紙１２０は、カッタ２７で所定の長さにカットされ、装置本体１０１の前面側に配置される図示しない排紙ガイド部材に案内されてバケット内に排出されて収納される。

【0035】

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図４のブロック説明図を参照して説明する。

【0036】

制御部４００は、ＣＰＵ４０１、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）４０３と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭなどを含むメモリ４１１と、モータドライバ４１４などを有している。

【0037】

ＣＰＵ４０１の演算部４０２はＦＰＧＡ４０３の各部と通信を行う。

【0038】

ＦＰＧＡ４０３では、ＣＰＵ４０１と通信を行うＣＰＵ制御部４０４と、メモリ４１１にアクセスするためのメモリ制御部４０５を構成している。

【0039】

また、ＦＰＧＡ４０３では、エンコーダセンサ４１６などのセンサ信号の処理を行うセンサ処理部４０７を備えている。センサ処理部４０７は、リニアエンコーダ４２の出力信号からキャリッジ５の位置信号及び速度信号を生成する生成手段を構成している。

【0040】

また、主走査モータ８を含む各部のモータ４１７を駆動制御するモータ制御部４０８を構成している。

【0041】

なお、エンコーダセンサ４１６には、前述したキャリッジ５の位置や速度を検出するリニアエンコーダ４２のエンコーダセンサ４１、搬送ローラ２３の回転量などを検出する図示しないロータリエンコーダを構成するエンコーダセンサ等を含む。

【0042】

また、モータ４１７には、前述した主走査モータ８の他、搬送ローラ２３を回転駆動する副走査モータ、搬送ローラ対１３１などを回転駆動する給紙モータなどが含まれる。モータとしては、例えばＤＣモータやステッピングモータなどを使用できる。

【0043】

ここで、モータ４１７に含まれる主走査モータ８の動作について説明する。

【0044】

ＣＰＵ４０１は、動作開始指示と共に、移動速度、移動距離をモータ制御部４０８に指示する。

【0045】

ＣＰＵ４０１からの指示を受けたモータ制御部４０８は、速度指示・移動距離指示情報から駆動プロファイルを作成し、エンコーダセンサ４１６に含まれるエンコーダセンサ４１からセンサ処理部４０７を経由して得たエンコーダ情報との比較を行う。そして、ＰＷＭ指令値を算出して、モータドライバ４１４にＰＷＭ指令値を出力する。

【0046】

モータ制御部４０８は、所定の動作を終了すると、ＣＰＵ４０１に動作終了を通知し、ＣＰＵ４０１は動作終了の指示を受け取る。

【0047】

なお、モータ制御部４０８が駆動プロファイルを作成する代わりに、ＣＰＵ４０１が駆動プロファイルを作成して、モータ制御部４０８に指示を与えるようにすることもできる。

【0048】

つまり、ここでは、ＣＰＵ４０１とモータ制御部４０８とによってキャリッジ５の駆動源である主走査モータ８をＰＷＭ制御で駆動制御する駆動制御手段を構成している。したがってまた、本発明における負荷変動検出手段、移動停止検出手段などはこの制御部４００によって構成している。

【0049】

次に、キャリッジの速度制御の一例について図５を参照して説明する。図５はキャリッジを駆動するときのキャリッジ速度の変化を説明する説明図である。

【0050】

本実施形態では、キャリッジ５を走査する主走査モータ８の駆動制御は、ＰＷＭ制御で行い、ＰＩ制御ループを持つサーボシステムによって行っている。このシステムでは、ＰＷＭのＤｕｔｙ比を決める指令値（以下、「速度指令値」という。）を変化させることでキャリッジ速度を制御する。

【0051】

キャリッジの移動速度（キャリッジ速度Ｖ）は時間ｔとの関係で、加速領域、等速領域、減速領域に分けられる。

【0052】

加速領域は、キャリッジ５の移動開始からキャリッジ速度Ｖが目標速度Ｖ１に到達するまでの領域である。等速領域は、キャリッジ５が目標速度Ｖ１で移動する領域である。減速領域は、キャリッジ５が目標速度Ｖ１から停止する（速度０になる）までの領域である。

【0053】

そして、画像形成時などの通常時のキャリッジ移動では、ＣＰＵ４０１からの指示による目標速度及び移動距離に従って、加速領域、等速領域、減速領域において、それぞれ加速、等速、減速を行うことによって、指示された移動距離だけキャリッジ５を移動させる。

【0054】

次に、ホーミング動作におけるキャリッジ５の移動について説明する。

【0055】

キャリッジ５の主走査位置の初期化動作（ホーミング動作）では、例えば、キャリッジ５を右側の側板５１に向けて移動させ、側板５１を突き当て部材として、キャリッジ５を側板５１に突き当てる。そして、キャリッジ５が側板５１に突き当たった位置（或いは、この位置から所定量逆方向に移動させた位置）を、キャリッジ５のホーム位置として設定することで、主走査方向の絶対位置を決定する。なお、左側の側板５２を突き当て部材とすることもできる。

【0056】

このホーミング動作を行うときには、ＣＰＵ４０１からの指示による移動距離を、装置におけるキャリッジ５の最大移動幅と減速領域とを合わせた距離よりも大きくなる距離に設定する。これにより、キャリッジ５が減速領域に到達する前に側板（突き当て部材）に突き当たるようにしている。

【0057】

そして、ホーミング動作中は、加速領域においては、キャリッジ５が移動を停止したことを検出して主走査モータ８の駆動停止制御（第１駆動停止制御）を行う。また、等速領域においては、主走査モータ８の負荷変動を検出して主走査モータ８の駆動停止制御（第２駆動停止制御）を行うようにしている。

【0058】

ここで、移動停止検出による駆動停止制御から負荷変動検出による駆動停止制御への切替えは、例えばモータ制御部４０８によって、キャリッジ速度が所定の速度である目標速度Ｖ１に達したことをトリガーとして行うことができる。

【0059】

この場合、キャリッジ５の移動開始位置によっては、図５に示すように、加速領域内の時点ｔ１でキャリッジ５が側板５１に突き当たることもあれば、等速領域内の時点ｔ２、ｔ３でキャリッジ５が側板５１に突き当たることある。ただし、上述したように、ホーミング動作における駆動指示は、キャリッジ５の移動距離を、最大移動幅と減速領域とを合わせた距離よりも大きくなる距離に設定しているので、減速領域でキャリッジ５が側板５１に突き当たることはない。

【0060】

次に、ホーミング動作開始位置について図６を参照して説明する。図６は同説明に供する説明図である。

【0061】

ホーミング動作開始位置は、装置本体上のキャリッジ５が移動可能な範囲内全てである。これは、ホーミング動作開始時は、キャリッジ５の絶対位置が不明である場合、例えば、電源ＯＦＦ時にキャリッジ５を移動した場合などが想定されるためである。

【0062】

ここで、キャリッジ５は左側板５２（主走査方向他端）と右側板５１（主走査方向一端）との間を移動可能であり、キャリッジ５は、動作開始すると、図６中の矢印の方向へ移動し、右側板に突き当てられる。この例では、ホーム位置は、キャリッジ５が移動可能な範囲の右端側であるため、キャリッジ５が右側板５１に突き当てられる。

【0063】

図６（ａ）は、キャリッジ５が主走査領域の左端（左側板５２）から移動を開始した例である。このとき、前述したように、加速領域ではキャリッジの移動停止検出を行い、等速領域から負荷変動検出を行う。なお、最大幅を移動しても等速領域になるように移動距離を設定している。

【0064】

そして、等速領域において主走査モータ８の負荷変動を判断することによって側板５１への突き当てを検出して、ホーム位置を設定する。

【0065】

図６（ｂ）は、キャリッジ５が主走査領域の中央付近から移動を開始した例である。このときも、前述したように、加速領域ではキャリッジの移動停止検出を行い、等速領域から負荷変動検出を行う。

【0066】

図６（ｃ）は、キャリッジ５が主走査領域の右側板５１の直前から移動を開始した例であり、加速領域で右側板５１に突き当たる場合の例である。加速領域においては、前述したように、キャリッジ５の移動停止判定（速度が０になったか否かを判定）することによって、キャリッジ５が右側板５１への突き当たったことを検出して、ホーム位置を設定する。

【0067】

上述したようにキャリッジ速度に応じて移動停止検出と負荷変動検出とを切替える場合、エンコーダセンサ４２で検出したキャリッジ５の検出速度が速度指令値で指令した指令速度を越えたときとすることもできる。

【0068】

次に、第１駆動停止制御と第２駆動停止制御の切替えタイミングの他の例について図７を参照して説明する。図７は同説明に供するキャリッジ移動距離に対するキャリッジの速度領域の説明図である。

【0069】

上述した説明では、第１駆動停止制御と第２駆動停止制御とを、キャリッジ速度の加速領域と等速領域で切り替える例で説明しているが、例えばキャリッジ位置で切替えることもできる。

【0070】

ここで、キャリッジ位置Ｘのうち、被記録媒体があると想定される範囲とは、モータ制御部４０８が、被記録媒体（ロール紙１２０）があると想定する領域のことである。

【0071】

また、加速距離は、キャリッジ速度を加速するために必要なキャリッジ５の移動距離である。被記録媒体端部から加速領域分離れた位置からキャリッジ５の移動を開始する。例えば、加速距離を全て３０ｍｍと設定した場合、加速終了位置Ｘ１は、動作開始位置０からキャリッジ５が３０ｍｍ移動した位置となる。図７の例では、キャリッジ速度は、位置Ｘ１よりも手前（主走査方向上流側）で最高速度（目標速度）に達している。

【0072】

そして、例えば、加速距離として設定されている距離をキャリッジ５が移動した場合、被記録媒体があると想定される範囲の開始位置である、加速終了位置Ｘ１までの間では、第１駆動停止制御（キャリッジ５の移動停止検出）を、それ以降では、第２駆動停止制御（主走査モータ８の負荷変動検出）を行って、キャリッジ５が側板５１に突き当たったか否かを判別する。

【0073】

ここで、被記録媒体があると想定される範囲では、キャリッジ５が被記録媒体に接触する可能性が高いため、この範囲のみを主走査モータ８の負荷変動検出によって、キャリッジ５が側板５１に突き当たったか否かを判別している。

【0074】

なお、ホーミング動作中は、前述したように、減速開始位置Ｘ２、目標停止位置Ｘ３が生じないようにホーミング動作が行われる。

【0075】

なお、切替え位置は、記録ヘッド６から液滴の吐出を開始して被記録媒体に画像を形成する画像形成開始位置とし、画像形成開始位置で第１駆動停止制御から第２駆動停止制御に切替えることもできる。

【0076】

次に、制御部によるホーミング動作時のキャリッジ（主走査モータ）の駆動制御の一例について図８のフロー図を参照して説明する。

【0077】

制御部４００のモータ制御部４０８は、ホーミング動作を開始すると、キャリッジ５の移動停止検出を行う（ステップＳ１０１）。

【0078】

その後、検出動作切替タイミングか否かを判別する（Ｓ１０２）。

【0079】

ここで、切替タイミングでなければ、キャリッジ５の移動停止か否かを判別する（Ｓ１０３）。

【0080】

そして、移動停止でなければ、Ｓ１０１の処理に戻る。

【0081】

これに対し、キャリッジ５の移動停止であれば、主走査モータ８の駆動停止を行う（Ｓ１０６）。主走査モータ８の駆動停止は、ＰＷＭ指令値をモータ停止指示にして行う。モータドライバ４１４のドライバ出力をＯＦＦにして駆動停止を行うこともできる。

【0082】

一方、キャリッジ５の移動停止か否かの検出判定中に検出切替タイミングになったときには、主走査モータ８の負荷変動検出処理に移行する（Ｓ１０４）。

【0083】

そして、負荷変動検出処理で主走査モータ８の負荷変動が検出されたか否かを判別する（Ｓ１０５）。

【0084】

ここで、負荷変動が検出されたときには、主走査モータ８の駆動停止を行う（Ｓ１０６）。

【0085】

上述したようにして、その後、主走査モータ８の駆動停止を行った（Ｓ１０６）ときには、次いで、キャリッジ５のホーム位置（ホームポジション）を設定して（Ｓ１０７）、ホーミング動作を終了する。

【0086】

この場合、検出動作切替えタイミングの判別は、前述したように、キャリッジ速度が目標速度Ｖ１に到達したか否かをチェックして行うことができる。あるいは、キャリッジ位置が負荷変動を検出領域に到達した（例えば、加速終了位置Ｘ１に到達した）か否かをチェックして行うようにすることもできる。

【0087】

主走査モータ８の移動停止は、エンコーダセンサ４１からの入力値が一定時間変化しないときに移動停止と判定することができる。あるいは、エンコーダセンサ４１からの入力値から算出されるキャリッジ５の移動速度（検出速度）が、一定時間、速度「０」になったときに移動停止と判定するようにすることができる。

【0088】

負荷変動の検出は、キャリッジ５が等速で移動中の、複数の時点における主走査モータ８へのモータ出力値（電圧値もしくは電流値）を、前回にキャリッジ５を同一方向に移動させたときの、各測定時点に対応する時点におけるモータ出力値と比較する。そして、両者のモータ出力値の差を所定の閾値と比較して、閾値を越えたときに、キャリッジ５が異物（側板５１を含む）に接触した、負荷変動が生じたとものと判断することで行う。

【0089】

ホーム位置の設定は、キャリッジ５が側板５１（突き当て部材）に突き当たったことを検出した時の位置を「０」として、キャリッジ５の位置を計測するカウンタをリセットする動作である（絶対位置の決定、及び更新、確認動作である）。

【0090】

次に、ホーミング動作後の制御の第１例について図９のフロー図を参照して説明する。

【0091】

上述したホーミング動作では、キャリッジ５が側板５１に突き当たる前に異物と干渉して負荷変動で生じることによって駆動停止した場合の位置もホーム位置として設定されることになる。そこで、ここでは、設定したホーム位置が正しいか否かを確認するようにしている。

【0092】

まず、前提として、この画像形成装置では、図示しないが、キャリッジ５に搭載した記録ヘッド６のヘッドタンクには、内部の液体残量に応じて変位する変位部材（以下、「フィラ」という。）を有し、装置本体側にはフィラを検知する本体側検知手段（本体側センサ）を備えているものとする。

【0093】

そこで、ホーミング動作を行った（Ｓ００１）後、フィラの検出動作を行い（Ｓ００２）、フィラを検出（検知）したか否かを判別する（Ｓ００３）。

【0094】

このとき、フィラを検出できなかったときには、ホーミング動作で設定したホーム位置が正しくないと判断して、再度ホーミング動作を行う。

【0095】

これに対し、フィラを検出できたときには、ホーミング動作で設定したホーム位置が正しくものと判断して、この処理を終了する。

【0096】

ここで、フィラ検出動作は、本体側センサの位置にキャリッジ５を移動させ、本体側センサがフィラを読取る動作であり、これにより、キャリッジ５の絶対位置にズレがないかを検出することが可能となる。

【0097】

上述したフィラは、ヘッドタンク内のインク残量を検出するために使用するもので、一定の範囲で検出幅を持っているため、ホーム位置を検出するためには使用できない。しかしながら、ホーム位置がずれた場合にはフィラ自体を検出できないため、ホーム位置が正しいかどうかを判断するためには使用できる。

【0098】

なお、上述したフィラを検知する検知手段は、ホーム位置ズレを検出するための検知手段として設置することもできる。

【0099】

次に、ホーミング動作後の制御の第２例について図１０のフロー図を参照して説明する。

【0100】

この第２例では、上記第１例において、フィラ検出動作を行ってもフィラを検出しないときには、異常動作を通知した（Ｓ００４）後、再度ホーミング動作を行うようにしている。

【0101】

次に、ホーミング動作後の制御の第２例について図１０のフロー図を参照して説明する。

【0102】

この第２例では、上記第１例において、フィラ検出動作を行ってもフィラを検出しないときには、異常動作を通知した（Ｓ００４）後、再度ホーミング動作を行うようにしている。

【0103】

次に、ホーミング動作後の制御の第３例について図１１のフロー図を参照して説明する。

【0104】

この第３例では、上記第１例において、フィラ検出動作を行ってもフィラを検出しない回数が設定回数を越えたか否かを判別する（Ｓ００５）。そして、設定回数を越えるまでは、再度ホーミング動作を行い、設定回数を越えたときには、異常動作を通知して（Ｓ００６）、処理を終了するようにしている。

【0105】

これにより、いつまでもホーム位置設定が終了しない事態の発生を回避できる。

【0106】

次に、キャリッジの速度制御の一例について図１２を参照して説明する。図１２はキャリッジの１回の走査（正転動作）におけるキャリッジ速度のＰＷＭ値のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）の指令値変化を説明する説明図である。

【0107】

本実施形態では、キャリッジ５を走査する主走査モータ８の駆動制御は、前述したように、ＰＷＭ制御で行い、ＰＩ制御ループを持つサーボシステムによって行っている。このシステムでは、ＰＷＭのＤｕｔｙ比を決める指令値（以下、「ＰＷＭ指令値」）を変化させることでキャリッジ速度を制御する。

【0108】

ここで、ＰＷＭ指令値は、例えば図１３に示すように割り当てている。

【0109】

このように、ＰＷＭのＤｕｔｙ比を制御してモータ速度を制御する一例について説明する。

【0110】

まず、外部からの指示速度からエンコーダ等の位置や速度の検出手段によって検出された制御対象（ここではキャリッジ）の移動速度或いはモータの回転速度を減算し、速度誤差（Ｖｅ）を計算する。

【0111】

次に、（１）式に従って、操作量（ここでは、ＰＷＭのＤｕｔｙ比）を算出する。なお、（１）式中、Ｋｐは比例制御定数、Ｋｉは積分制御定数である。

【0112】

【数1】

【0113】

この算出値に従ってモータドライバ４１４に与えるＰＷＭ指令値を変化させることにより、キャリッジ５の速度制御を行う。

【0114】

なお、本実施形態では、ＰＩ制御を行っているが、ＰＩＤ（比例積分微分）制御を行うこともできる。

【0115】

なお、キャリッジの反転動作におけるキャリッジ速度のＰＷＭ値のデューティ比（Ｄｕｔｙ比）の指令値変化の一例を図１４に示している。

【0116】

次に、負荷変動検出としての異物検知制御の一例について図１５を参照して説明する。図１５はキャリッジの移動中にキャリッジが異物と干渉したときのＰＷＭのＤｕｔｙ比の指令値変化の一例を説明する説明図である。

【0117】

ここでは、等速領域での等速制御中に、ＰＷＭ指令値の最大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎとを保持して、最大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎとの幅（これを、「変動幅」という。）を算出する。そして、算出した変動幅と予め設定した閾値とを比較することで、異物検知（キャリッジが異物と干渉したか否かの検出）を行っている。

【0118】

すなわち、キャリッジ５が等速移動中に異物と干渉すると、モータ制御部４０８は、エンコーダセンサ４１による検出速度（検出位置）と目標速度（目標位置）との差分量が大きくなるため、ＰＷＭ指令値を変化させて主走査モータ８の速度を上げようとする。

【0119】

そして、ＰＷＭ指令値が変化すると、ＰＷＭ指令値の最大値Ｍａｘと最小値Ｍｉｎとの変動幅が大きくなっていく。そこで、予め設定されたＰＷＭ指令値の変動幅の閾値を越えたときには、強制的に主走査モータ８のＰＷＭ指令値をモータ停止指示（図１３の例ではＰＷＭ指令値２０００）に変化させ、主走査モータ８の駆動を停止させ、キャリッジ５を停止させる。

【0120】

このように、ＰＷＭ指令値の変動幅で閾値を設定することによって、キャリッジが異物と干渉したことを確実に精度良く検出判定することができる。

【0121】

すなわち、キャリッジの等速領域におけるＰＷＭ指令値は、負荷などの影響によって変化し、毎回同じ指令値になるとは限らない。これに対し、ＰＷＭ指令値の変動幅は、負荷が変動しても変化せず、ＰＷＭ指令値にオフセットがかかるような形でＰＷＭ指令値が変化する。

【0122】

例えば、負荷が重くなれば、同じ速度でもＰＷＭ指令値が上がり、負荷が軽くなれば、同じ速度でもＰＷＭ指令値が下がることになるが、ＰＷＭ指令値の変動幅はほとんど変化しない。

【0123】

したがって、ＰＭＷ指令値の変動幅に対応する閾値を設定しておくことによって、負荷変動があっても、同じ閾値で異物検知が可能になる。

【0124】

また、印字モード（速度を画質に対して優先するモード、あるいは、画質を速度に対して優先するモードなど）、用紙セット時などの動作の違いによっても、等速領域の速度が変化する。

【0125】

この場合、ＰＭＷ指令値の変動幅で閾値を設定しておくことによって、同じ閾値で異物検知が可能になる。

【0126】

さらに、周囲環境の変化によるＰＷＭ指令値のバラツキに対しても対応することができるようになる。

【0127】

上記実施形態における主走査モータの制御に関する各処理は、ＲＯＭなどに格納されたプログラムによってコンピュータ（ＣＰＵ）に行なわせている。このプログラムは、記憶媒体に記憶して提供することができ、或はインターネットネットなどのネットワークを通じてダウンロードすることで提供できる。

【0128】

なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。

【0129】

また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味する。また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。

【0130】

また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。

【0131】

また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。

【0132】

また、上記実施形態ではロール紙を使用する画像形成装置に適用しているが、シートを使用する画像形成装置にも同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0133】

５ キャリッジ
６ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
８ 主走査モータ（駆動源）
２１ 搬送手段
２３ 搬送ローラ
２４ 加圧ローラ
４２ リニアエンコーダ
１０１ 装置本体
１０２ 給紙装置
１１２ ロール体
１２０ ロール紙（シート、ロール状媒体）
４００ 制御部
４０８ モータ制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】