特許 7585686 制御装置及び制御方法

(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】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】制御装置及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 19/18 20060101AFI20241112BHJP

   G05B 11/36 20060101ALI20241112BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20241112BHJP

   H02P 29/00 20160101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

B41J19/18 L

G05B11/36 B

B41J2/01 303

B41J2/01 401

H02P29/00

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020161184

(22)【出願日】2020-09-25

(65)【公開番号】P2022054149

(43)【公開日】2022-04-06

【審査請求日】2023-09-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】桐山 祥衣

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 英輔

【審査官】大浜 登世子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０９２６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１１１８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２１９９６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１７７１９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ １９／１８

Ｇ０５Ｂ １１／３６

Ｂ４１Ｊ ２／０１ － ２／２１５

Ｈ０２Ｐ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータと、
前記モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、
前記モータを制御するように構成されるコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記モータに対する操作量を演算し、前記操作量に対応する電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御する制御処理と、
前記操作量を補正する補正処理と、
を実行し、
前記制御処理では、前記可動部品が変位方向下流に所定量変位する度に、前記操作量を初期値まで下げた後、前記操作量を前記初期値から徐々に増加させるように、前記操作量を演算し、前記補正処理によって前記操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する前記電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御し、
前記補正処理では、前記モータに作用する負荷が上昇すると推定される区間で前記負荷が上昇する方向に前記可動部品が変位していると推定されるとき、前記初期値を増加させるように補正することにより、前記操作量を増加させるように補正する制御装置。

【請求項2】

請求項１記載の制御装置であって、
前記コントローラは、前記補正処理では、予め定められた補正量を前記操作量に加算することによって、前記操作量を補正する制御装置。

【請求項3】

請求項１記載の制御装置であって、
前記コントローラは、前記補正処理では、目標速度と検出器により検出された前記可動部品の速度との偏差に応じた補正量を前記操作量に加算することにより、前記操作量を補正する制御装置。

【請求項4】

モータと、
前記モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、
前記モータを制御するように構成されるコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記モータに対する操作量を演算し、前記操作量に対応する電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御する制御処理と、
前記操作量を補正する補正処理と、
を実行し、
前記制御処理では、前記補正処理によって前記操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する前記電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御し、
前記補正処理では、前記モータに作用する負荷が上昇すると推定される区間で前記負荷が上昇する方向に前記可動部品が変位していると推定されるとき、目標速度と検出器により検出された前記可動部品の速度との偏差に応じた補正量を前記操作量に加算することにより、前記操作量を増加させるように補正する制御装置。

【請求項5】

請求項３又は請求項４記載の制御装置であって、
前記コントローラは、前記補正処理では、前記検出器により検出された前記区間に進入するときの前記可動部品の速度に基づき、前記目標速度を設定する制御装置。

【請求項6】

請求項３～請求項５のいずれか一項記載の制御装置であって、
前記コントローラは、前記目標速度として、前記区間で前記可動部品が変位するにつれて増加する目標速度を設定する制御装置。

【請求項7】

モータと、
前記モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、
前記モータを制御するように構成されるコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記モータに対する操作量を演算し、前記操作量に対応する電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御する制御処理と、
前記操作量を補正する補正処理と、
区間設定処理と、
を実行し、
前記制御処理では、前記補正処理によって前記操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する前記電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御し、
前記補正処理では、前記モータに作用する負荷が上昇すると推定される区間で前記負荷が上昇する方向に前記可動部品が変位していると推定されるとき、前記操作量を増加させるように補正し、
前記区間設定処理では、前記可動部品の変位をフィードバック制御することにより得られた前記モータに対する操作量の観測データから推定される負荷の変化に基づき、前記区間を設定する制御装置。

【請求項8】

モータと、
前記モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、
前記モータを制御するように構成されるコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記モータに対する操作量を演算し、前記操作量に対応する電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御する制御処理と、
前記操作量を補正する補正処理と、
区間設定処理と、
を実行し、
前記制御処理では、前記補正処理によって前記操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する前記電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御し、
前記補正処理では、前記モータに作用する負荷が上昇すると推定される区間で前記負荷が上昇する方向に前記可動部品が変位していると推定されるとき、前記操作量を増加させるように補正し、
前記区間設定処理では、
前記モータによる前記可動部品の変位の制御過程において前記可動部品が異常停止したときの前記可動部品の異常停止位置に基づき、前記区間を設定する制御装置。

【請求項9】

モータと、
前記モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、
を備える装置における前記モータの制御方法であって、
前記モータに対する操作量を演算することと、
前記操作量に対応する電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御することと、
前記操作量を補正することと、
を含み、
前記制御することは、前記可動部品が変位方向下流に所定量変位する度に、前記操作量を初期値まで下げた後、前記操作量を前記初期値から徐々に増加させるように、前記操作量を演算し、前記操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する前記電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御することを含み、
前記補正することは、前記モータに作用する負荷が上昇すると推定される区間で前記負荷が上昇する方向に前記可動部品が変位していると推定されるとき、前記初期値を増加させるように補正することにより、前記操作量を増加させるように補正することを含む制御方法。

【請求項10】

モータと、
前記モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、
を備える装置における前記モータの制御方法であって、
前記モータに対する操作量を演算することと、
前記操作量に対応する電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御することと、
前記操作量を補正することと、
を含み、
前記制御することは、前記操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する前記電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御することを含み、
前記補正することは、前記モータに作用する負荷が上昇すると推定される区間で前記負荷が上昇する方向に前記可動部品が変位していると推定されるとき、目標速度と検出器により検出された前記可動部品の速度との偏差に応じた補正量を前記操作量に加算することにより、前記操作量を増加させるように補正することを含む制御方法。

【請求項11】

モータと、
前記モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、
を備える装置における前記モータの制御方法であって、
前記モータに対する操作量を演算することと、
前記操作量に対応する電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御することと、
前記操作量を補正することと、
を含み、
前記制御することは、前記操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する前記電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御することを含み、
前記補正することは、前記モータに作用する負荷が上昇すると推定される区間で前記負荷が上昇する方向に前記可動部品が変位していると推定されるとき、前記操作量を増加させるように補正することを含み、
前記制御方法は、
前記可動部品の変位をフィードバック制御することにより得られた前記モータに対する操作量の観測データから推定される負荷の変化に基づき、前記区間を設定すること
を更に含む制御方法。

【請求項12】

モータと、
前記モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、
を備える装置における前記モータの制御方法であって、
前記モータに対する操作量を演算することと、
前記操作量に対応する電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御することと、
前記操作量を補正することと、
を含み、
前記制御することは、前記操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する前記電力を前記モータに入力することにより、前記モータを制御することを含み、
前記補正することは、前記モータに作用する負荷が上昇すると推定される区間で前記負荷が上昇する方向に前記可動部品が変位していると推定されるとき、前記操作量を増加させるように補正することを含み、
前記制御方法は、
前記モータによる前記可動部品の変位の制御過程において前記可動部品が異常停止したときの前記可動部品の異常停止位置に基づき、前記区間を設定すること
を更に含む制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、制御装置及び制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

負荷変動の影響を抑えて、モータを高精度に制御するための技術が研究されている。例えば、インクジェットプリンタにおけるモータの制御方法であって、記録ヘッドを搭載するキャリッジを微小送りするようにモータを制御することにより、記録ヘッドに対する適切なキャッピング動作を実現する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

この制御方法では、モータに印加する駆動電流を初期値から徐々に増加させ、エンコーダ信号に基づきキャリッジが移動したことを検知すると、駆動電流を初期値に戻す動作が繰り返される。更に、負荷変動に応じて駆動電流の増加率が変更される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２５４９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、モータによって駆動対象を駆動するとき、駆動対象の変位に伴うモータへの負荷変動が大きい場合には、モータによる駆動力が不足して、駆動対象が停止してしまうことが考えられる。こうした事象が発生すると、駆動対象を再度変位させるために静止摩擦に打ち勝つモータトルクを発生させる必要があり、制御が不安定になりやすい。

【0006】

そこで、本開示の一側面によれば、負荷変動の影響を抑えて、可動部品の変位を適切に制御可能な制御装置及び制御方法を提供できることが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一側面に係る制御装置は、モータと、可動部品と、コントローラとを備える。可動部品は、モータからの動力を受けて変位するように構成される。コントローラは、モータを制御するように構成される。

【0008】

コントローラは、制御処理と、補正処理とを実行する。コントローラは、制御処理において、モータに対する操作量を演算し、操作量に対応する電力をモータに入力することにより、モータを制御する。コントローラは、補正処理において、操作量を補正する。

【0009】

本開示の一側面によれば、コントローラは、制御処理では、補正処理によって操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する電力をモータに入力することにより、モータを制御する。

【0010】

本開示の一側面によれば、コントローラは、補正処理では、モータに作用する負荷がピークに到達すると推定される可動部品の位置であるピーク位置よりも可動部品の変位方向上流の区間であって、負荷がピークに向かって上昇すると推定される区間で可動部品がピーク位置に向かって変位していると推定されるとき、操作量を増加させるように補正する。

【0011】

上記区間で、操作量を増加させることによれば、可動部品が負荷のピークに向かって変位する過程で、可動部品が負荷に打ち負けて、停止又は後退するのを抑制することができる。従って、本開示の一側面によれば、負荷が変化する環境でも、可動部品の変位を適切に制御可能な制御装置を提供することができる。

【0012】

本開示の一側面によれば、コントローラは、制御処理では、可動部品が変位方向下流に所定量変位する度に、操作量を初期値まで下げた後、操作量を初期値から徐々に増加させるように、操作量を演算してもよい。コントローラは、補正処理では、上記初期値を増加させるように補正することにより、操作量を補正してもよい。こうした補正によれば、可動部品を緩やかに変位させる制御において、可動部品が負荷に打ち負けて、停止又は後退するのを抑制することができる。

【0013】

本開示の一側面によれば、コントローラは、補正処理では、予め定められた補正量を操作量に加算することによって、操作量を補正してもよい。こうした補正によれば、複雑な補正なしに、負荷に応じた適切なモータ制御を実現可能である。

【0014】

本開示の一側面によれば、コントローラは、補正処理では、目標速度と検出器により検出された可動部品の速度との偏差に応じた補正量を操作量に加算することにより、操作量を補正してもよい。こうした補正によれば、フィードバック制御方式により操作量を補正することができ、負荷に対する可動部品の運動に応じた適切なモータ制御を実現可能である。

【0015】

本開示の一側面によれば、コントローラは、補正処理では、検出器により検出された区間に進入するときの可動部品の速度に基づき、目標速度を設定してもよい。この場合、可動部品の運動に適合した目標速度を設定して、適切な操作量の補正を行うことができる。

【0016】

本開示の一側面によれば、コントローラは、目標速度として、区間で可動部品が変位するにつれて増加する目標速度を設定してもよい。こうした設定によれば、ピーク位置に向かって可動部品が変位するのに合わせて、可動部品に勢いを付けることができて、可動部品が負荷に打ち負ける可能性を抑制することができる。

【0017】

本開示の一側面によれば、コントローラは、可動部品の変位をフィードバック制御することにより得られたモータに対する操作量の観測データから推定される負荷の変化に基づき、上記区間を設定する区間設定処理を更に実行してもよい。こうした処理によれば、適切な区間で、操作量を補正することができる。

【0018】

本開示の一側面によれば、コントローラは、モータによる可動部品の変位の制御過程において可動部品が異常停止したときの可動部品の異常停止位置に基づき、上記区間を設定する区間設定処理を更に実行してもよい。

【0019】

本開示の一側面によれば、モータの制御方法が提供されてもよい。制御対象のモータは、モータと、モータからの動力を受けて変位するように構成される可動部品と、を備える装置のモータであり得る。

【0020】

本開示の一側面によれば、モータの制御方法は、モータに対する操作量を演算することと、操作量に対応する電力をモータに入力することにより、モータを制御することと、操作量を補正することと、を含んでいてもよい。

【0021】

制御することは、操作量が補正された場合、補正された操作量に対応する電力をモータに入力することにより、モータを制御することを含んでいてもよい。補正することは、モータに作用する負荷がピークに到達すると推定される可動部品の位置であるピーク位置よりも可動部品の変位方向上流の区間であって、負荷がピークに向かって上昇すると推定される区間で可動部品がピーク位置に向かって変位していると推定されるとき、操作量を増加させるように補正することを含んでいてもよい。

【0022】

こうしたモータの制御方法によれば、負荷が変化する環境でも、可動部品の変位を適切に制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】画像形成装置の構成を表すブロック図である。

【図2】キャリッジ搬送機構及び用紙搬送機構の構成を表す図である。

【図3】第一実施形態におけるモータコントローラの機能ブロック図である。

【図4】第一実施形態における補正制御のオン／オフ及び補正量の変化を説明するグラフである。

【図5】第一実施形態においてモータコントローラが実行する制御処理を表すフローチャートである。

【図6】第二実施形態においてモータコントローラが実行する制御処理を表すフローチャートである。

【図7】第二実施形態における補正制御のオン／オフ及び補正制御に用いられる目標速度の変化を説明するグラフである。

【図8】第三実施形態におけるモータコントローラの機能ブロック図である。

【図9】第三実施形態においてモータコントローラが実行する区間設定処理を表すフローチャートである。

【図10】定速搬送制御での操作量の変化を説明するグラフである。

【図11】負荷データに基づく補正区間の設定方法及び補正制御のオン／オフ態様を説明するグラフである。

【図12】図１２Ａは、キャッピング機構の配置を説明する図であり、図１２Ｂは、キャップのリフトアップに関係するキャッピング機構の構成を説明する図である。

【図13】第四実施形態においてモータコントローラが実行する微小搬送制御処理を表すフローチャートである。

【図14】微小搬送制御による操作量の変化をキャリッジの位置変化と共に説明するグラフである。

【図15】変形例のモータコントローラが実行する区間設定処理を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に本開示の例示的実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［第一実施形態］
図１に示す本実施形態の画像形成システム１は、インクジェットプリンタとして構成される。この画像形成システム１は、メインコントローラ１０と、通信インタフェース２０と、印刷コントローラ３０と、搬送コントローラ４０とを備える。

【0025】

メインコントローラ１０は、画像形成システム１を統括制御する。メインコントローラ１０は、通信インタフェース２０を介して外部機器から印刷対象の画像データを受信すると、受信した画像データに基づく画像が用紙Ｑに形成されるように、印刷コントローラ３０及び搬送コントローラ４０に指令入力する。

【0026】

画像形成システム１は、記録ヘッド５０と、インクタンク５１と、ヘッド駆動回路５５と、キャリッジ搬送機構６０と、ＣＲモータ７１と、モータ駆動回路７３と、エンコーダ７５と、信号処理回路７７とを更に備える。キャリッジ搬送機構６０は、記録ヘッド５０を搭載するキャリッジ６１を備える。

【0027】

印刷コントローラ３０は、メインコントローラ１０からの指令に従って、ＣＲモータ７１を制御することにより、キャリッジ搬送機構６０によるキャリッジ６１の搬送を制御し、更には、記録ヘッド５０によるインクの吐出動作を制御する。この制御によって、印刷コントローラ３０は、上記画像を用紙Ｑに形成する。

【0028】

記録ヘッド５０は、用紙Ｑに向けてインクを吐出するインクジェットヘッドである。記録ヘッド５０は、キャリッジ６１には搭載されないインクタンク５１と図示しないチューブを介して接続され、インクタンク５１からのインク供給を、チューブを介して受けて、インクを吐出する。記録ヘッド５０には、図示しない信号線が更に接続される。

【0029】

ヘッド駆動回路５５は、印刷コントローラ３０からの制御信号に従って、記録ヘッド５０を駆動するように構成される。キャリッジ搬送機構６０は、ＣＲモータ７１からの動力をキャリッジ６１に伝達することにより、キャリッジ６１を主走査方向に沿って往復動させるように構成される。キャリッジ搬送機構６０の詳細構成については、図２を用いて後述する。

【0030】

ＣＲモータ７１は、直流モータにより構成される。モータ駆動回路７３は、印刷コントローラ３０から入力される操作量Ｕに対応する駆動電力をＣＲモータ７１に供給して、ＣＲモータ７１を駆動するように構成される。

【0031】

一例によれば、モータ駆動回路７３は、操作量Ｕに対応する駆動電圧又は駆動電流をＣＲモータ７１に印加して、ＣＲモータ７１を駆動することができる。一例によれば、モータ駆動回路７３は、ＰＷＭ制御によりＣＲモータ７１を駆動することができる。

【0032】

エンコーダ７５は、主走査方向におけるキャリッジ６１の変位に応じたエンコーダ信号を出力するリニアエンコーダである。信号処理回路７７は、エンコーダ７５から入力されるエンコーダ信号に基づき、主走査方向におけるキャリッジ６１の位置Ｘ及び速度Ｖを検出する。信号処理回路７７により検出されたキャリッジ６１の位置Ｘ及び速度Ｖは、印刷コントローラ３０に入力される。

【0033】

印刷コントローラ３０は、メインコントローラ１０からの指令に従うキャリッジ６１の搬送制御を実現するように、信号処理回路７７から入力されるキャリッジ６１の位置Ｘ及び速度Ｖに基づき、ＣＲモータ７１に対する操作量を決定し、ＣＲモータ７１を制御する。

【0034】

ＣＲモータ７１の制御は、具体的には、印刷コントローラ３０が備えるモータコントローラ１００によって実現される。モータコントローラ１００の詳細構成については、図３を用いて後述する。

【0035】

印刷コントローラ３０は更に、信号処理回路７７から入力されるキャリッジ６１の位置Ｘに基づき、メインコントローラ１０からの指令に従うインクの吐出制御を実現するための制御信号を、ヘッド駆動回路５５に入力する。これにより、用紙Ｑには、印刷対象の画像を用紙Ｑに形成するためのインクが記録ヘッド５０から吐出される。

【0036】

搬送コントローラ４０は、メインコントローラ１０からの指令に従って、ＰＦモータ９１を制御することにより、用紙Ｑの搬送を制御する。画像形成システム１は、用紙Ｑの搬送に関わる構成要素として、用紙搬送機構８０と、ＰＦモータ９１と、モータ駆動回路９３と、エンコーダ９５と、信号処理回路９７とを更に備える。

【0037】

用紙搬送機構８０は、搬送ローラ８１を備える。用紙搬送機構８０は、ＰＦモータ９１からの動力を受けて搬送ローラ８１を回転させることにより、用紙Ｑを主走査方向とは直交する副走査方向に搬送する。これにより、用紙搬送機構８０は、記録ヘッド５０の動作に合わせて、用紙Ｑを副走査方向に送り出す。

【0038】

ＰＦモータ９１は、直流モータにより構成される。モータ駆動回路９３は、搬送コントローラ４０から入力される操作量に従う駆動電流をＰＦモータ９１に印加し、ＰＦモータ９１を駆動する。エンコーダ９５は、ＰＦモータ９１又は搬送ローラ８１の回転軸に配置されて、ＰＦモータ９１又は搬送ローラ８１の回転に応じたエンコーダ信号を出力するロータリエンコーダである。

【0039】

信号処理回路９７は、エンコーダ９５から入力されるエンコーダ信号に基づき、搬送ローラ８１の回転量及び回転速度を検出する。搬送ローラ８１の回転量及び回転速度は、搬送ローラ８１の回転により搬送される用紙Ｑの搬送量及び搬送速度に対応する。

【0040】

信号処理回路９７により検出された回転量及び回転速度は、搬送コントローラ４０に入力される。搬送コントローラ４０は、信号処理回路９７から入力される回転量及び回転速度に基づき、ＰＦモータ９１に対する操作量を決定して、ＰＦモータ９１を制御する。これにより、搬送コントローラ４０は、搬送ローラ８１による用紙Ｑの搬送を制御する。

【0041】

キャリッジ搬送機構６０は、図２に示すように、キャリッジ６１に加えて、ベルト機構６５と、ガイドレール６７，６８とを備える。ベルト機構６５は、主走査方向に配列された駆動プーリ６５１及び従動プーリ６５３と、駆動プーリ６５１と従動プーリ６５３との間に巻回されたベルト６５５とを備える。

【0042】

ベルト６５５には、キャリッジ６１が固定される。ベルト機構６５では、駆動プーリ６５１がＣＲモータ７１からの動力を受けて回転し、ベルト６５５及び従動プーリ６５３が、駆動プーリ６５１の回転に伴って、従動回転する。

【0043】

ガイドレール６７，６８は、主走査方向に沿って延設され、互いに副走査方向に離れた位置に配置される。ベルト機構６５は、ガイドレール６７に配置される。ガイドレール６７，６８には、例えば主走査方向に沿って延びる凸状の壁（図示せず）がキャリッジ６１の移動方向を主走査方向に規制するために形成される。

【0044】

キャリッジ６１は、このガイドレール６７，６８によって移動方向を規制されながら、ベルト６５５の回転に連動して、ガイドレール６７，６８上を主走査方向に沿って移動し変位する。記録ヘッド５０は、キャリッジ６１の移動に伴って、主走査方向に移動する。

【0045】

エンコーダ７５は、エンコーダスケール７５Ａと、光学センサ７５Ｂと、を備える。エンコーダスケール７５Ａは、主走査方向に沿ってガイドレール６７に配置される。光学センサ７５Ｂは、キャリッジ６１に搭載される。エンコーダ７５は、エンコーダスケール７５Ａと光学センサ７５Ｂとの間の相対位置の変化に応じたエンコーダ信号を信号処理回路７７に入力する。

【0046】

搬送ローラ８１は、記録ヘッド５０の副走査方向上流において、主走査方向に対して平行に配置される。搬送ローラ８１は、ＰＦモータ９１からの動力を受けて回転し、上流から搬送されてくる用紙Ｑを、副走査方向下流に搬送する。

【0047】

続いて、モータコントローラ１００の構成を説明する。図３に示すように、モータコントローラ１００は、基本制御器１１０と、補正制御器１２０と、加算器１３０とを備える。

【0048】

基本制御器１１０は、補正制御器１２０によって考慮される負荷変動を考慮せず、メインコントローラ１０からの指令に従うキャリッジ６１の運動を実現するように、ＣＲモータ７１に対する操作量Ｕｍを演算するように構成される。以下、この操作量Ｕｍを、基本操作量Ｕｍとも表現する。

【0049】

補正制御器１２０は、キャリッジ６１に作用する負荷変動に応じて基本操作量Ｕｍを補正するための補正量Ｕｃを出力するように構成される。負荷は、例えばキャリッジ６１に接続されるインク供給用のチューブや信号線が、キャリッジ６１の移動に伴って湾曲することにより変化し得る。

【0050】

特に、チューブや信号線が硬いときには、これらが湾曲するときにキャリッジ６１に対して大きな負荷がかかる。この負荷変動は、キャリッジ６１の位置に依存する。補正制御器１２０は、このような位置依存の負荷変動に応じてＣＲモータ７１に対する操作量を補正するために設けられる。

【0051】

加算器１３０は、基本制御器１１０からの基本操作量Ｕｍを、補正制御器１２０からの補正量Ｕｃだけ加算するように補正して、補正後の操作量Ｕ＝Ｕｍ＋Ｕｃをモータ駆動回路７３に入力するように構成される。モータ駆動回路７３は、加算器１３０から入力される操作量Ｕに対応する駆動電力をＣＲモータ７１に供給するように、ＣＲモータ７１を駆動する。

【0052】

具体的には、基本制御器１１０は、メインコントローラ１０から指定された目標速度Ｖｒ（ｔ）でキャリッジ６１が移動するように、各時点ｔ毎に、対応する時点ｔでの目標速度Ｖｒ（ｔ）と検出速度Ｖとの偏差Ｅ＝Ｖｒ（ｔ）－Ｖに応じた操作量Ｕｍを演算する。ここでいう検出速度Ｖは、信号処理回路７７により検出されるキャリッジ６１の速度のことである。

【0053】

一例によれば、基本制御器１１０は、ＰＩＤ制御により、偏差Ｅに対応する操作量Ｕｍを演算するように構成される。偏差Ｅの微分をＤ（Ｅ）と表現し、偏差Ｅの積分をＩ（Ｅ）と表現し、比例ゲインをＫｐと表現し、微分ゲインをＫｄと表現し、積分ゲインをＫｉと表現したとき、操作量Ｕｍは、式Ｕｍ＝Ｋｐ・Ｅ＋Ｋｄ・Ｄ（Ｅ）＋Ｋｉ・Ｉ（Ｅ）に従って算出される。微分ゲインＫｄ及び積分ゲインＫｉの一方又は両方は、ゼロであり得る。

【0054】

補正制御器１２０は、予め定められた補正区間にキャリッジ６１が位置しているときに限って、補正量Ｕｃとしてゼロではない一定値を加算器１３０に入力するように構成される。入力される補正量Ｕｃは、ＣＲモータ７１に供給される駆動電力を増加させ、それにより、キャリッジ６１の進路前方へのモータトルクを増加させるように機能する。モータトルクの増加により、キャリッジ６１の進路前方への推進力が増加する。

【0055】

補正区間は、図４に示すように、キャリッジ６１に作用する負荷がピークに到達するキャリッジ搬送経路上の地点であるピーク位置よりも、キャリッジ６１の進路上流の区間であって、ピーク位置に向かって負荷が上昇する区間に予め定められる。

【0056】

図４上段は、キャリッジ６１の進路前方への移動に伴う負荷変動を、位置を示す横軸及び負荷を示す縦軸を有するグラフで示す。図４中段及び下段のグラフは、図４上段と同一スケールの横軸を有する。図４中段は、補正制御のオン／オフを示すグラフである。図４下段は、補正量Ｕｃの変化を示すグラフである。

【0057】

図４下段から理解できるように、補正制御器１２０が出力する補正量Ｕｃは、補正区間で、ゼロではない一定値を採り、補正区間外で値ゼロを採る。補正区間は、例えば、画像形成システム１の出荷前の負荷計測実験により定められる。

【0058】

キャリッジ６１は、主走査方向に往復動することから、補正区間は、往路及び復路のそれぞれについて定められ得る。往路の補正区間は、往路をキャリッジ６１が前方に移動するときの負荷の計測データに基づき、往路で負荷がピークとなる地点である往路ピーク位置を基準に、往路ピーク位置より往路上流の区間に定められ得る。復路の補正区間は、復路をキャリッジ６１が前方に移動するときの負荷の計測データに基づき、復路で負荷がピークとなる地点である復路ピーク位置を基準に、復路ピーク位置より復路上流の区間に定められ得る。

【0059】

ピーク位置より上流の補正区間で、基本操作量Ｕｍに補正量Ｕｃを加算して、操作量Ｕを上昇させる制御は、キャリッジ６１に作用する負荷がピークに到達する前に、キャリッジ６１に勢いを付ける目的で行われる。この制御によって実現されるキャリッジ６１の運動は、概念的には、急斜面に勢いを付けて進入して急斜面を登り切る運動に類似する。

【0060】

仮に負荷が上昇する過程でキャリッジ６１が停止すると、キャリッジ６１を再度進路前方に移動させるためには、静止摩擦に打ち勝つモータトルクが必要になり、キャリッジ６１の安定した搬送制御を難しくする。

【0061】

本実施形態のように、基本操作量Ｕｍに対する補正量Ｕｃの付加によって、ピーク位置より上流の補正区間で予めキャリッジ６１に勢いを付けることによれば、キャリッジ６１がピーク位置に到達する前に、負荷に負けて停止したり後退したりするのを抑制することができる。

【0062】

更に言えば、補正区間の終点がピーク位置より上流に設定されていることで、補正制御により、キャリッジ６１が過剰に勢いよくピーク位置を通過するのを抑制することができる。

【0063】

従って、本実施形態によれば、キャリッジ６１がピーク位置を通過した後の搬送制御も、適切に行うことができる。すなわち、ピーク位置通過前だけではなく、ピーク位置通過後のキャリッジ６１の搬送制御も適切に行うことができる。

【0064】

適切な搬送制御のために、補正量Ｕｃは、負荷に対して適切な値に実験により定められ得る。補正量Ｕｃは、ＣＲモータ７１に印加可能な最大電流を考慮して定められてもよい。

【0065】

上述した基本制御器１１０、補正制御器１２０、及び加算器１３０は、専用回路としてモータコントローラ１００に設けられ得る。あるいは、モータコントローラ１００は、ＣＰＵとメモリとを備えることができ、コンピュータプログラムに従う処理の実行により、基本制御器１１０、補正制御器１２０、及び加算器１３０として機能してもよい。

【0066】

一例によれば、モータコントローラ１００は、図５に示す制御処理を繰返し実行することにより、基本制御器１１０、補正制御器１２０、及び加算器１３０としての機能を実現することができる。

【0067】

制御処理を開始すると、モータコントローラ１００は、基本操作量Ｕｍを算出する（Ｓ１１０）。更に、信号処理回路７７により検出されたキャリッジ６１の位置Ｘに基づき、キャリッジ６１が補正区間に位置するかを判定する（Ｓ１２０）。

【0068】

キャリッジ６１が補正区間に位置すると判定した場合（Ｓ１２０でＹｅｓ）、モータコントローラ１００は、基本操作量Ｕｍに一定の補正量Ｕｃを加算することにより操作量Ｕ＝Ｕｍ＋Ｕｃを算出し（Ｓ１３０）、操作量Ｕ＝Ｕｍ＋Ｕｃをモータ駆動回路７３に入力する（Ｓ１４０）。これにより、モータ駆動回路７３に、操作量Ｕに対応する駆動電力でＣＲモータ７１を駆動させる。

【0069】

キャリッジ６１が補正区間に位置しないと判定した場合（Ｓ１２０でＮｏ）、モータコントローラ１００は、基本操作量Ｕｍを補正せずに、操作量Ｕとしてモータ駆動回路７３に入力する（Ｓ１５０）。

【0070】

モータコントローラ１００は、上述した制御処理を繰返し実行することにより、制御周期毎にモータ駆動回路７３に入力する操作量Ｕを更新することができる。これにより、モータコントローラ１００は、キャリッジ６１に作用する負荷がピーク位置に向かって上昇する過程の適切な時期に、負荷上昇に応じた操作量Ｕの補正を行うことができ、それによりモータトルクを上昇させて、キャリッジ６１のピーク位置前後での搬送制御を適切に行うことができる。

【0071】

上記の例では、キャリッジ６１が補正区間に位置するかが、信号処理回路７７により検出された位置Ｘに基づいて判定されるが、別の手法で判定されてもよい。例えば、モータコントローラ１００は、ＣＲモータ７１の制御開始からの経過時間に基づいて、キャリッジ６１が補正区間に位置すると推定される時間帯にあるときに、キャリッジ６１が補正区間に位置すると判定するように構成されてもよい。

【0072】

すなわち、補正制御のオン／オフは、制御開始からの経過時間に基づいて実行されてもよい。この場合には、制御誤差がないときにキャリッジ６１が補正区間に位置すると推定される時間帯が、補正期間として予め設定され得る。

【0073】

上述した本実施形態の技術は、特に記録ヘッド５０に接続されるチューブが硬く、キャリッジ６１に対する負荷変動が大きい環境で有意義である。チューブの硬いインクジェットプリンタとしては、ＵＶインクジェットプリンタが知られている。

【0074】

ＵＶインクジェットプリンタでは、紫外線（ＵＶ）の照射により硬化するインクが用いられることから、インク供給のためのチューブには、紫外線を遮断する能力を有したチューブが用いられる。このようなチューブは、硬い。従って、本実施形態の技術は、ＵＶインクジェットプリンタに適用されると特に有意義である。

【0075】

［第二実施形態］
続いて、第二実施形態の画像形成システム１を説明する。第二実施形態の画像形成システム１では、補正制御器１２０が、補正区間において、キャリッジ６１の速度Ｖに応じた補正量Ｕｃを出力するように構成される。

【0076】

第二実施形態の画像形成システム１は、補正量Ｕｃが一定値ではないことを除けば、第一実施形態の画像形成システム１と同様に構成される。従って、以下では、第一実施形態の画像形成システム１と同一構成の説明を省略し、第二実施形態の画像形成システム１の第一実施形態とは異なる構成を選択的に説明する。

【0077】

本実施形態の補正制御器１２０は、キャリッジ６１が補正区間を通過する際、ピーク位置に近づくにつれてキャリッジ６１の速度Ｖが上昇するように、基本操作量Ｕｍに対する補正量Ｕｃを出力する。この補正制御器１２０の機能は、モータコントローラ１００が、図６に示す制御処理を、図５に示す制御処理に代えて実行することにより実現される。

【0078】

図６に示す制御処理において、モータコントローラ１００は、第一実施形態と同様、基本操作量Ｕｍを算出する（Ｓ２１０）。モータコントローラ１００は更に、信号処理回路７７により検出されたキャリッジ６１の位置Ｘに基づき、キャリッジ６１が補正区間に位置するかを判定する（Ｓ２２０）。

【0079】

キャリッジ６１が補正区間に位置すると判定した場合（Ｓ２２０でＹｅｓ）、モータコントローラ１００は、補正区間への進入直後であるかを判定する（Ｓ２３０）。補正区間への進入直後であると判定すると（Ｓ２３０でＹｅｓ）、モータコントローラ１００は、補正区間への進入時のキャリッジ６１の速度に対応する現在の検出速度Ｖを、目標速度Ｖｃｒの初期値Ｖｃｒ１に設定した目標速度プロファイルを設定する（Ｓ２４０）。

【0080】

目標速度プロファイルは、補正区間をキャリッジ６１が通過するときの各時点ｔにおける目標速度Ｖｃｒ（ｔ）を示す。目標速度Ｖｃｒ（ｔ）は、次式に従う。
Ｖｃｒ（ｔ）＝（Ｖｃｒ２－Ｖｃｒ１）／ＴＬ・（ｔ－ｔ１）＋Ｖｃｒ１

【0081】

上式における時刻ｔ１は、キャリッジ６１が補正区間の始点を通過する時刻に対応し、時間（ｔ－ｔ１）は、キャリッジ６１が補正区間の始点を通過してからの経過時間に対応する。速度Ｖｃｒ２は、補正区間の終点を通過するときのキャリッジ６１の目標速度Ｖｃｒに対応する。目標速度Ｖｃｒ２は、例えば初期値Ｖｃｒ１の所定倍に定められる。ここでいう所定倍は、１倍より大きい。

【0082】

加速時間ＴＬは、式ＴＬ＝｜Ｘ２－Ｘ１｜／｛（Ｖｃｒ２＋Ｖｃｒ１）／２｝に従って算出される。Ｘ１は、補正区間の始点位置Ｘ１に対応し、Ｘ２は、補正区間の終点位置に対応する。つまり、加速時間ＴＬは、始点から終点までの距離がＤ＝｜Ｘ２－Ｘ１｜である補正区間を、始点での速度がＶｃｒ１であるキャリッジ６１が、終点で速度Ｖｃｒ２となるように定加速度で加速しながら通過するときの通過時間に対応する。

【0083】

つまり、目標速度Ｖｃｒ（ｔ）は、補正区間の始点を速度Ｖｃｒ１で通過するキャリッジ６１が、補正区間の終点を速度Ｖｃｒ２で通過する定加速度運動を実現するための目標速度として定義される。

【0084】

図７下段は、この目標速度Ｖｃｒ（ｔ）の軌跡を、速度の縦軸を有するグラフ上に示す。この目標速度Ｖｃｒ（ｔ）は、補正制御器１２０に与えられ、補正量Ｕｃの算出に用いられる目標速度である。目標速度Ｖｃｒ（ｔ）は、基本制御器１１０に与えられ、基本操作量Ｕｍの算出に用いられる目標速度ではない点に留意されたい。

【0085】

図７上段及び中段のグラフは、図４上段及び中段のグラフと同様である。Ｓ２４０の処理は、キャリッジ６１が補正区間を通過する過程において、キャリッジ６１が補正区間に進入した直後の一度のみ実行される。

【0086】

Ｓ２４０での処理を終えるか、Ｓ２３０で否定判断すると、モータコントローラ１００は、Ｓ２５０において、現在時刻に対応する時点ｔの目標速度Ｖｃｒ（ｔ）と、キャリッジ６１の検出速度Ｖとの偏差δ＝Ｖｃｒ（ｔ）－Ｖに応じた補正量Ｕｃを算出する。具体的に、モータコントローラ１００は、偏差δに比例した補正量Ｕｃ＝Ｋ・δを算出することができる。Ｋは、比例ゲインである。

【0087】

その後、モータコントローラ１００は、基本操作量ＵｍにＳ２５０で算出された補正量Ｕｃを加算することにより、補正後の操作量Ｕ＝Ｕｍ＋Ｕｃを算出し（Ｓ２６０）、補正後の操作量Ｕ＝Ｕｍ＋Ｕｃをモータ駆動回路７３に入力する（Ｓ２７０）。これにより、モータ駆動回路７３に、操作量Ｕに対応する駆動電力でＣＲモータ７１を駆動させる。

【0088】

一方、キャリッジ６１が補正区間に位置しないと判定した場合（Ｓ２２０でＮｏ）、モータコントローラ１００は、基本操作量Ｕｍを、補正せずに操作量Ｕとしてモータ駆動回路７３に入力する（Ｓ２９０）。

【0089】

モータコントローラ１００は、上述した制御処理を繰返し実行することにより、制御周期毎にモータ駆動回路７３に入力する操作量Ｕを更新することができる。これにより、モータコントローラ１００は、負荷上昇に応じた適切な操作量の補正を行うことができる。

【0090】

特に本実施形態では、補正制御が、キャリッジ６１の検出速度Ｖに基づくフィードバック制御の形態で実現される。従って、ピーク位置に向けてキャリッジ６１を勢い付ける補正制御を、現実のキャリッジ６１の運動に基づいて適切に実行することができる。このことは、キャリッジ６１のピーク位置前後での搬送制御を適切に行うために有意義である。

【0091】

以上に説明した第二実施形態の画像形成システム１においても、第一実施形態と同様に、補正制御のオン／オフは、制御開始からの経過時間に基づいて実行されてもよい。すなわち、キャリッジ６１が補正区間に位置するかは、制御開始からの経過時間に基づいて判定されてもよい。

【0092】

この他、目標速度Ｖｃｒ（ｔ）は、線形に変化する目標速度ではなくてもよい。例えば、目標速度Ｖｃｒ（ｔ）は、補正区間への進入時のキャリッジ６１の速度Ｖの所定倍に対応する一定値であってもよい。

【0093】

［第三実施形態］
続いて、第三実施形態の画像形成システム１を説明する。第三実施形態の画像形成システム１は、図３に示すモータコントローラ１００に代えて、図８に示すモータコントローラ２００を備えることを除けば、第一実施形態の画像形成システム１と同様に構成される。従って、以下では、第一実施形態の画像形成システム１と同一構成の説明を省略し、第三実施形態の画像形成システム１の第一実施形態とは異なる構成を選択的に説明する。

【0094】

本実施形態のモータコントローラ２００は、第一実施形態と同様に構成される基本制御器１１０、補正制御器１２０、及び加算器１３０に加えて、区間設定器２１０を備える。

【0095】

区間設定器２１０は、速度フィードバック制御によるキャリッジ６１の定速搬送制御時に観測されたキャリッジ６１の位置Ｘと操作量Ｕとの組合せの時系列データを、負荷データとして取得し、負荷データから推定されるキャリッジ６１の進路における負荷のピーク位置より進路上流に、補正区間を設定するように構成される。補正制御器１２０は、区間設定器２１０により設定された補正区間に基づいて、補正制御をオン／オフするように構成される。

【0096】

区間設定器２１０としての機能は、モータコントローラ２００内の専用回路により実現され得る。あるいは、モータコントローラ２００は、ＣＰＵとメモリとを備えることができ、コンピュータプログラムに従う処理の実行により、区間設定器２１０として機能することができる。

【0097】

具体的に、モータコントローラ２００は、図９に示す区間設定処理を実行することにより、区間設定器２１０として機能することができる。モータコントローラ２００は、画像形成システム１の起動時に、メインコントローラ１０からの指令に従って、区間設定処理を実行することができる。

【0098】

区間設定処理を開始すると、モータコントローラ２００は、まず負荷データを取得する（Ｓ３１０）。モータコントローラ２００は、負荷データを取得するために、キャリッジ６１の定速搬送制御を実行することができる。

【0099】

具体的には、モータコントローラ２００は、定速搬送制御として、図１０上段に示す目標速度Ｖｒ（ｔ）とキャリッジ６１の検出速度Ｖとの偏差Ｅ＝Ｖｒ（ｔ）－Ｖに応じた操作量Ｕを演算し、操作量Ｕに対応する駆動電力を、モータ駆動回路７３を通じてＣＲモータ７１に入力することにより、ＣＲモータ７１を制御する処理を実行することができる。定速搬送制御は、基本制御器１１０と同様に、偏差Ｅに基づくＰＩＤ制御により実現され得る。この場合の操作量Ｕは、基本操作量Ｕｍに対応する。

【0100】

目標速度Ｖｒ（ｔ）は、負荷のピークを探索するのに最適な速度に定められ得る。目標速度Ｖｒ（ｔ）は、加速区間、定速区間、及び減速区間を含み、定速区間において、目標速度Ｖｒ（ｔ）は一定値Ｖｃを採る。

【0101】

この定速搬送制御によっては、図１０下段に例示するような、加速区間、定速区間、及び減速区間でのキャリッジ６１の位置Ｘと操作量Ｕとの組合せの時系列データが得られる。図１０下段は、キャリッジ６１の位置Ｘを示す横軸と操作量Ｕを示す縦軸とを有するグラフにより、操作量Ｕの変化を示す。

【0102】

モータコントローラ２００は、この時系列データのうち、一定の目標速度Ｖｒ（ｔ）＝Ｖｃに基づく速度制御が行われた定速区間の時系列データを、負荷データとして抽出する。

【0103】

モータコントローラ２００は、このように取得した負荷データを解析して、定速区間における負荷のピークを検出する（Ｓ３２０）。操作量Ｕは、ＣＲモータ７１のトルクに対応し、トルクは、キャリッジ６１に作用する負荷に対応する。このため、本実施形態では、定速区間での操作量Ｕの変化を負荷の変化とみなして、操作量Ｕのピークを、負荷のピークとして検出する。

【0104】

本実施形態では、負荷変動が単峰性であり、定速区間における操作量Ｕのピークは、一地点しか存在しないことを前提に、ピーク検出を行う。ピーク検出に際して、モータコントローラ２００は、負荷がピークを示す地点であるピーク位置、及び、ピーク位置での操作量である操作量ピーク値Ｕ＝Ｕｐを判別する。

【0105】

更に、モータコントローラ２００は、定速区間において操作量Ｕが最小の地点を探索し、操作量Ｕが最小の地点である基準位置、及び、基準位置での操作量である操作量基準値Ｕ＝Ｕｏを判別する（Ｓ３３０）。別例として、モータコントローラ２００は、負荷データにおける定速区間の始点の操作量Ｕを、操作量基準値Ｕ＝Ｕｏとして判別してもよい。

【0106】

その後、モータコントローラ２００は、ピーク位置、操作量ピーク値Ｕｐ、及び操作量基準値Ｕｏに基づいて、ピーク位置よりキャリッジ６１の進路上流において、操作量Ｕが操作量ピーク値Ｕｐの所定割合Ａ％を示す地点を負荷データ内で探索し、対応する地点を補正区間の終点に設定する（Ｓ３４０）。

【0107】

ここでいう割合は、操作量基準値Ｕｏを０％に設定し、操作量ピーク値Ｕｐを１００％に設定したときの操作量ピーク値Ｕｐに対する操作量Ｕの割合に対応する。つまり、補正区間の終点は、負荷データにおいて操作量Ｕが値｛（Ｕｐ－Ｕｏ）・（Ａ／１００）＋Ｕｏ｝を示す、ピーク位置よりも進路上流の地点に対応する。

【0108】

モータコントローラ２００は、負荷データ内で、ピーク位置から進路上流に向けて各位置Ｘの操作量Ｕを順に参照して、操作量Ｕが操作量ピーク値Ｕｐの割合Ａ％を示す地点を、補正区間の終点に設定することができる。割合Ａ％は、例えば８０％である。

【0109】

更に、モータコントローラ２００は、補正区間の終点よりキャリッジ６１の進路上流において、操作量Ｕが操作量ピーク値Ｕｐの所定割合Ｂ％を示す地点を探索し、対応する地点を補正区間の始点に設定する（Ｓ３５０）。割合Ｂ％は、補正区間の終点に対応する割合Ａ％よりも小さい値に定められる。割合Ｂ％は、例えば、３０％である。

【0110】

モータコントローラ２００は、負荷データ内で、補正区間の終点から進路上流に向けて各位置Ｘの操作量Ｕを順に参照して、操作量Ｕが操作量ピーク値Ｕｐの所定割合Ｂ％を示す地点を、補正区間の始点に設定することができる。以下、この割合のことを「負荷割合」ともいう。

【0111】

このようにして、モータコントローラ２００は、負荷データに基づき、負荷割合がＢ％からＡ％の区間を、補正区間に設定して、図９に示す区間設定処理を終了する。

【0112】

図１１上段は、図１０下段のグラフにおける定速区間ピーク位置周辺を拡大して示す操作量Ｕのグラフに対応する。ここでは、操作量Ｕを、負荷割合に変換して、縦軸に示す。図１１下段は、負荷割合３０％の地点が補正区間の始点に定められ、負荷割合８０％の地点が補正区間の終点に定められた場合の、補正制御のオン／オフの態様を太実線で示すグラフである。

【0113】

本実施形態によれば、区間設定処理（図９）の実行により補正区間が画像形成システム１の起動毎に更新されるので、負荷の経時変化によっても、負荷上昇に応じた適切な操作量の補正を行うことができ、負荷変動の影響を抑えて、キャリッジ６１の搬送制御を適切に行うことができる。

【0114】

付言すると、上述の区間設定処理は、キャリッジ６１の進行方向毎に実行され得る。この例によれば、進行方向毎に、補正区間を適切に設定及び更新することが可能である。第三実施形態の区間設定器２１０としての機能は、第一実施形態の画像形成システム１に限らず、第二実施形態の画像形成システム１に設けられてもよい。

【0115】

［第四実施形態］
続いて、第四実施形態の画像形成システム１を説明する。第四実施形態は、本開示の技術的思想を、記録ヘッド５０に対するキャッピング時のキャリッジ６１の微小搬送制御に適用した例である。

【0116】

第四実施形態の画像形成システム１は、キャリッジ６１の微小搬送制御に係る構成及び処理を除いて、基本的には第一実施形態の画像形成システム１と同様に構成される。従って、以下では、第一実施形態の画像形成システム１と同一構成の説明を省略し、第四実施形態の第一実施形態とは異なる構成を選択的に説明する。

【0117】

本実施形態の画像形成システム１は、図１２Ａに示すように、キャリッジ６１の搬送経路の端に、キャッピング機構６９を備える。キャッピング機構６９は、ガイドレール６８に設けられた貫通孔６８ａから上方に突出するレバー６９ａと機械的に連結されており、レバー６９ａの移動に連動して、キャップ６９１を備える台６９２を、上方にリフトアップするように構成される。

【0118】

レバー６９ａは、キャリッジ６１が搬送経路の終端領域を移動するときに、キャリッジ６１と接触し、キャリッジ６１からの力の作用を受けて移動し、台６９２を上方にリフトアップする。キャリッジ６１は、印刷ジョブを終了するときに、この終端領域に移動するように、印刷コントローラ３０により制御され、それにより、記録ヘッド５０はキャッピングされる。

【0119】

台６９２は、図１２Ｂに示すように、キャッピング機構６９が備える複数（例えば４本）のリンク６９５により支持される。リンク６９５は、台６９２より下方に位置する画像形成システム１の部位に回動可能に接続されており、回動により台６９２をリフトアップ及びリフトダウンする。

【0120】

キャッピング機構６９は、キャリッジ６１が搬送経路の端に配置された時点でキャップ６９１の記録ヘッド５０への装着を完了する。これにより、記録ヘッド５０のノズル面は被覆される。この搬送経路の端は、キャリッジ６１のホームポジション位置に対応する。

【0121】

キャッピング機構６９は、キャリッジ６１がレバー６９ａから離れる方向、換言すればホームポジション位置から搬送経路の中央側へ移動するとき、キャリッジ６１からのレバー６９ａを通じた力の作用から解放され、重力を利用して台６９２をリフトダウンする。

【0122】

このように、キャリッジ６１は、終端領域では、キャッピング機構６９と連結されたレバー６９ａと接触しながら、ホームポジション位置まで移動する必要があるため、大きな負荷を受ける。一方、終端領域では、キャップ６９１のノズル面に対する摺動によりノズル面が傷付かないようにする必要があり、キャリッジ６１を低速でホームポジション位置まで移動させる必要がある。

【0123】

このため、モータコントローラ１００は、終端領域では、図１３に示す微小搬送制御処理を実行するように構成される。微小搬送制御は、ＣＲモータ７１に対する操作量Ｕを初期値から徐々に上げていき、信号処理回路７７により検出されるキャリッジ６１の位置Ｘが進路前方に単位量変化すると、操作量Ｕを初期値まで下げ、再度、操作量Ｕを徐々に上げる動作を繰り返すことにより、キャリッジ６１を微小移動させる制御である。単位量は、信号処理回路７７により検出可能なキャリッジ６１の位置Ｘの最小単位に対応する。

【0124】

図１４上段には、微小搬送制御により、操作量Ｕが階段状に漸増する様子を、時間を示す横軸、操作量Ｕを示す縦軸を有するグラフで示す。図１４下段には、キャリッジ６１の位置変化を、図１４上段と同じ時間軸を横軸に有し、キャリッジ６１の位置を示す縦軸を有するグラフにより示す。図１４上段のグラフから理解できるように、微小搬送制御処理では、キャリッジ６１が補正区間に位置しているときに、操作量Ｕの初期値を増加させるための補正制御が行われる。

【0125】

図１３に示す微小搬送制御処理を開始すると、モータコントローラ１００は、ＣＲモータ７１に対する操作量Ｕを予め定められた標準の初期値Ｕｋに設定する（Ｓ４１０）。その後、モータコントローラ１００は、操作量Ｕを現在値から所定量増加させる操作量更新処理を実行する（Ｓ４２０）。

【0126】

続いて、モータコントローラ１００は、操作量Ｕの増加により、キャリッジ６１が前進したかを、信号処理回路７７により検出されるキャリッジ６１の位置Ｘが進路前方に変化した否かを判断することにより判断する（Ｓ４３０）。

【0127】

キャリッジ６１が前進していないと判断すると（Ｓ４３０でＮｏ）、モータコントローラ１００は、操作量更新処理（Ｓ４２０）を実行して、更に所定量、操作量Ｕを現在値から増加させる。その後、キャリッジ６１が前進したかを判断する（Ｓ４３０）。

【0128】

モータコントローラ１００は、このようにして、キャリッジ６１が前進するまで、操作量Ｕを段階的に所定量ずつ増加させる処理を、操作量更新処理を繰返し実行することにより、実現する。

【0129】

そして、キャリッジ６１が前進したと判断すると（Ｓ４３０でＹｅｓ）、モータコントローラ１００は、微小搬送制御処理の終了条件が満足されたか否かを判断する（Ｓ４４０）。例えば、モータコントローラ１００は、キャリッジ６１が、搬送経路の終点であるホームポジション位置に到達したとき、終了条件が満足したと判断することができる。

【0130】

モータコントローラ１００は、終了条件が満足されたと判断すると（Ｓ４４０でＹｅｓ）、図１３に示す微小搬送制御処理を終了する。一方、終了条件が満足されていないと判断すると（Ｓ４４０でＮｏ）、前進したキャリッジ６１が補正区間に位置しているかを判断する（Ｓ４５０）。

【0131】

キャリッジ６１が補正区間に位置していないと判断すると（Ｓ４５０でＮｏ）、モータコントローラ１００は、操作量Ｕを標準の初期値Ｕｋに戻して（Ｓ４６０）、初期値Ｕｋからキャリッジ６１が前進するまで操作量Ｕを所定量ずつ増加させる処理を実行する（Ｓ４２０，Ｓ４３０）。

【0132】

一方、キャリッジ６１が補正区間に位置していると判断すると（Ｓ４５０でＹｅｓ）、モータコントローラ１００は、操作量Ｕを、標準の初期値Ｕｋに一定の補正量Ｕｋｃ加算した補正後の初期値（Ｕｋ＋Ｕｋｃ）に設定し、補正後の初期値（Ｕｋ＋Ｕｋｃ）からキャリッジ６１が前進するまで操作量Ｕを所定量ずつ増加させる処理を実行する（Ｓ４２０，Ｓ４３０）。

【0133】

モータコントローラ１００は、このような手順を含む微小搬送制御処理を実行することにより、キャリッジ６１がピーク位置よりも進路上流の補正区間に位置するときには、標準の初期値Ｕｋより大きい初期値（Ｕｋ＋Ｕｋｃ）を設定する。これにより、補正区間では、キャリッジ６１の前進運動を勢い付ける。

【0134】

微小搬送制御処理において操作量Ｕを初期値に戻したタイミングでも、キャリッジ６１は、基本的には慣性により前進運動を継続している。従って、初期値を大きい値に補正して、キャリッジ６１が単位量前進するまでの時間を早めることは、キャリッジ６１の速度を高めていることに対応する。

【0135】

このようなキャリッジ６１の勢い付けにより、第一実施形態及び第二実施形態と同様、キャリッジ６１は、負荷のピークを乗り越えて、搬送経路の終点まで適切に移動することができる。更には、過剰な速度でキャリッジ６１が搬送経路の終点まで移動して記録ヘッド５０を傷つけてしまうのを抑制することができる。

【0136】

以上に、本開示の例示的実施形態を説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の態様を採り得る。例えば、本開示の技術は、可動部品としてキャリッジ６１を備えるキャリッジ搬送機構６０によらず、その他の可動部品を備える機械構造における可動部品の変位を制御する制御装置に適用し得る。

【0137】

補正区間は、可動部品の異常停止が生じたときの異常停止位置を基準に設定又は更新されてもよい。例えば、本開示の技術が適用される制御装置は、可動部品の異常停止が生じたときに、その異常停止位置を基準とした、異常停止位置より進路上流の所定区間を補正区間に設定して、補正制御を実行するように構成されてもよい。

【0138】

例えば、モータコントローラ１００は、図１５に示すように、キャリッジ６１の主走査方向への搬送制御時に、キャリッジ６１の異常停止が生じると（Ｓ５１０でＹｅｓ）、その異常停止位置よりも所定距離離れた進路上流に、所定長さの補正区間を設定する（Ｓ５２０）処理を実行するように構成されてもよい。

【0139】

モータコントローラ１００は、キャリッジ６１がＳ５２０で設定された補正区間を異常停止位置方向に通過する際には、基本操作量Ｕｍに補正量Ｕｃを加算した操作量Ｕ＝Ｕｍ＋Ｕｃをモータ駆動回路７３に入力するように動作してもよい。

【0140】

この他、モータコントローラ１００は、補正制御中にも関わらずキャリッジ６１が停止するときには、補正量Ｕｃを標準値から増加させるように構成されてもよい。

【0141】

上記実施形態における１つの構成要素が有する機能は、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよい。上記実施形態の構成の一部は、省略されてもよい。上記実施形態の構成の少なくとも一部は、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換されてもよい。特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0142】

１…画像形成システム、１０…メインコントローラ、２０…通信インタフェース、３０…印刷コントローラ、４０…搬送コントローラ、５０…記録ヘッド、５１…インクタンク、５５…ヘッド駆動回路、６０…キャリッジ搬送機構、６１…キャリッジ、６５…ベルト機構、６７…ガイドレール、６８…ガイドレール、６８ａ…貫通孔、６９…キャッピング機構、６９ａ…レバー、７１…ＣＲモータ、７３…モータ駆動回路、７５…エンコーダ、７７…信号処理回路、８０…用紙搬送機構、８１…搬送ローラ、９１…ＰＦモータ、９３…モータ駆動回路、９５…エンコーダ、９７…信号処理回路、１００，２００…モータコントローラ、１１０…基本制御器、１２０…補正制御器、１３０…加算器、２１０…区間設定器。

【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】