JP2011161649A - 画像形成装置、サーボ制御装置、プログラム - Google Patents
画像形成装置、サーボ制御装置、プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011161649A JP2011161649A JP2010023416A JP2010023416A JP2011161649A JP 2011161649 A JP2011161649 A JP 2011161649A JP 2010023416 A JP2010023416 A JP 2010023416A JP 2010023416 A JP2010023416 A JP 2010023416A JP 2011161649 A JP2011161649 A JP 2011161649A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- servo control
- stop position
- driving
- carriage
- position accuracy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
- G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J19/00—Character- or line-spacing mechanisms
- B41J19/18—Character-spacing or back-spacing mechanisms; Carriage return or release devices therefor
- B41J19/20—Positive-feed character-spacing mechanisms
- B41J19/202—Drive control means for carriage movement
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Character Spaces And Line Spaces In Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Handling Of Sheets (AREA)
Abstract
【課題】キャリッジを駆動するときに目標停止位置に求められる最も高い停止位置精度が得られるサーボ制御終了タイミングでサーボ制御を終了しているために停止までの時間がかかる。
【解決手段】キャリッジ3を駆動するとき、当該駆動の目標停止位置に求められる停止位置精度を判別し、停止位置精度が高いときには、サーボ制御を終了タイミング1で終了し、停止位置精度が中のときには、サーボ制御を終了タイミング2で終了し、停止位置精度が低いときには、サーボ制御を終了タイミング3で終了する。
【選択図】図7
【解決手段】キャリッジ3を駆動するとき、当該駆動の目標停止位置に求められる停止位置精度を判別し、停止位置精度が高いときには、サーボ制御を終了タイミング1で終了し、停止位置精度が中のときには、サーボ制御を終了タイミング2で終了し、停止位置精度が低いときには、サーボ制御を終了タイミング3で終了する。
【選択図】図7
Description
本発明は画像形成装置、サーボ制御装置、プログラムに関する。
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、例えばインク液滴を吐出す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。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、記録ヘッドからインク滴を、搬送される用紙に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行なうものであり、記録ヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、記録ヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。
なお、本願において、「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インクを着弾させて画像形成を行う装置を意味し、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。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体、樹脂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る。また、「用紙」とは、材質を紙に限定するものではなく、上述したOHPシート、布なども含み、インク滴が付着されるものの意味であり、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ものの総称として用いる。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3次元的に造形して形成された像も含まれる。
また、本発明では液体吐出方式の画像形成装置で説明するが、画像形成手段としては液体吐出ヘッドに限るものではない。
例えば、シリアル型画像形成装置は、画像形成手段である液体吐出ヘッドをキャリッジに搭載し、液体吐出ヘッドを主走査方向に移動走査し、被記録媒体を主走査方向と直交する副走査方向に間歇的に移動させながら、液体吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成する。
このようなシリアル型画像形成装置においては、液体吐出ヘッドを搭載したキャリッジの主走査方向に沿って配置したエンコーダスケールと、このエンコーダスケールの目盛り(位置識別部)を読み取るエンコーダセンサとを含むリニアエンコーダ(位置検出装置)を備えて、キャリッジの位置及び速度を検出し、この検出結果に基づいてキャリッジの移動速度、液体吐出ヘッドの駆動などの制御を行うようにしている。キャリッジの速度制御には、DCモータによるサーボ制御を行う場合がある。
従来のキャリッジのサーボ制御での停止制御方式としては、減速開始直後や停止直前の減速度をなだらかにして振動及び騒音を低減する制御方法が既に知られている(特許文献1)。また、減速時の速度プロファイルが減速開始前の目標速度に対してステップ状に低下し、その後連続的に低下することによって、複雑な計算を要する曲線を使用することなく、減速開始直後の減速加速度を高く、停止直前の減速加速度を低く制御方法が、既に知られている(特許文献2)。また、駆動領域や経時劣化によってキャリッジのメカ特性が変化するような場合に、このメカ特性に応じて速度プロファイルを変更することで、駆動の安定性を損なうことなく、最大のパフォーマンスを引き出そうとするものが知られている(特許文献3)。
ところで、サーボ制御を行なう場合、例えばキャリッジがメカ的に停止したことを検出するまでサーボ制御を続けてメカ的な停止を検出したときにサーボ制御を終了するようにすれば、目標停止位置から所定の誤差範囲内に高精度に停止させることができるが、停止までに時間がかかることになる。この点、キャリッジがメカ的に停止することを予定して、その前段階でサーボ制御を終了するようにすれば、目標停止位置の精度は出ないが、停止までの時間を短くすることができる。
そこで、例えば印字中のキャリッジ移動において、通常は停止位置に対してそれほどの精度は必要ないが、印字中空吐出(印刷中に所定時間ごとに実施され、印字のスキャンのまま空吐出受けの上に停止させて、画像形成に寄与しないインクを吐出する動作)を行うときには、空吐出受けの開口に対して高い精度(例えば±300μm)が要求されるため、この精度を基準に全ての制御を行なうことになる。
そのため、停止位置精度として高い位置精度が要求されない動作まで、キャリッジがメカ的に停止するまでサーボ制御を終了しないことになり、次の移動の開始時間が遅れることで、結果としてパフォーマンスが低下するという課題がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、サーボ制御終了までの時間を適切に低減してパフォーマンスを向上させることを目的とする。
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、
画像形成手段を搭載して走査されるキャリッジと、
前記キャリッジを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御手段と、を備え、
前記サーボ制御手段は、前記キャリッジを駆動させるとき、当該キャリッジの駆動で求められる目標停止位置における停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える
構成とした。
画像形成手段を搭載して走査されるキャリッジと、
前記キャリッジを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御手段と、を備え、
前記サーボ制御手段は、前記キャリッジを駆動させるとき、当該キャリッジの駆動で求められる目標停止位置における停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える
構成とした。
本発明に係る画像形成装置は、
画像形成手段で画像が形成される被記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御手段と、を備え、
前記サーボ制御手段は、前記搬送手段を駆動させるとき、当該搬送手段の駆動で求められる目標停止位置における停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える
構成とした。
画像形成手段で画像が形成される被記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御手段と、を備え、
前記サーボ制御手段は、前記搬送手段を駆動させるとき、当該搬送手段の駆動で求められる目標停止位置における停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える
構成とした。
ここで、前記サーボ制御手段は、目標停止位置に求められる停止位置精度に応じて前記駆動手段の目標速度を設定する速度プロファイルを切り替える構成とできる。
また、前記サーボ制御手段は、前記サーボ制御終了タイミングを実際の停止位置と目標停止位置との誤差を検出して補正する構成とできる。
本発明に係るサーボ制御装置は、
被駆動体を駆動する駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御装置において、
前記被駆動体を駆動するとき、当該被駆動体の目標停止位置に求められる停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える手段を備えている
構成とした。
被駆動体を駆動する駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御装置において、
前記被駆動体を駆動するとき、当該被駆動体の目標停止位置に求められる停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える手段を備えている
構成とした。
本発明に係るプログラムは、
被駆動体を駆動する駆動手段をサーボ制御で駆動制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記被駆動体を駆動するとき、当該被駆動体の目標停止位置に求められる停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える処理をコンピュータに行なわせる
構成とした。
被駆動体を駆動する駆動手段をサーボ制御で駆動制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記被駆動体を駆動するとき、当該被駆動体の目標停止位置に求められる停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える処理をコンピュータに行なわせる
構成とした。
本発明に係る画像形成装置、本発明に係るサーボ制御装置、本発明に係るプログラムによれば、キャリッジ、搬送手段、被駆動体の目標停止位置に求められる停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える構成としたので、サーボ制御終了までの時間を適切に低減してパフォーマンスを向上させることができる。
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。まず、本発明を適用する画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概要について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は同インクジェット記録装置の概略構成を示す平面説明図、図2は同じく正面説明図である。
このインクジェット記録装置は、左右の側板101L,101R間に横架した主ガイドロッド1及び図示しない従ガイド部材でキャリッジ3を摺動自在に保持し、主走査モータ5によって、駆動プーリ6と従動プーリ7間に渡したタイミングベルト8を介して主走査方向に移動走査する。
このインクジェット記録装置は、左右の側板101L,101R間に横架した主ガイドロッド1及び図示しない従ガイド部材でキャリッジ3を摺動自在に保持し、主走査モータ5によって、駆動プーリ6と従動プーリ7間に渡したタイミングベルト8を介して主走査方向に移動走査する。
このキャリッジ3には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド4y、4m、4c、4k(区別しないときは「記録ヘッド4」という。)を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、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
記録ヘッド4を構成する液体吐出ヘッドとしては、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。
一方、用紙を搬送するために、用紙を静電吸着して記録ヘッド4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12を備えている。この搬送ベルト12は、無端状ベルトであり、搬送ローラ13とテンションローラ14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15によって帯電(電荷付与)される。
また、搬送ベルト12は、副走査モータ16によってタイミングベルト17及びタイミングプーリ18を介して搬送ローラ13が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
さらに、キャリッジ3の主走査方向の一方側には搬送ベルト12の側方に記録ヘッド4の維持回復を行う維持回復機構21が配置され、他方側には搬送ベルト12の側方に記録ヘッド4から空吐出を行う空吐出受け21がそれぞれ配置されている。
なお、維持回復機構20は、例えば記録ヘッド4のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングする4個のキャップ部材31、ノズル面を払拭するワイパ部材32、画像形成に寄与しない液滴(空吐出滴)を受ける空吐出受け33などで構成されている。
また、キャリッジ3の主走査方向に沿って両側板間に、所定のパターン(位置識別部、目盛り、スリットなどともいう。以下「スリット」という。)を形成したエンコーダスケール23を張装し、キャリッジ23にはエンコーダスケール23のスリットを読取る透過型フォトセンサからなる本発明に係るエンコーダセンサ24を設け、これらのエンコーダスケール23とエンコーダセンサ24によってキャリッジ23の移動を検知するリニアエンコーダ(主走査エンコーダ)を構成している。
また、搬送ローラ13の軸には高分解能のエンコーダスケール(コードホール)25を取り付け、このエンコーダスケール25に形成したパターン(スリット)を検出する透過型フォトセンサからなる本発明に係るエンコーダセンサ26を設けて、これらのエンコーダスケール25とエンコーダセンサ26によって搬送ベルト12の移動量及び移動位置を検出するロータリエンコーダ(副走査エンコーダ)を構成している。
このように構成したこの画像形成装置においては、図示しない給紙トレイから用紙が帯電された搬送ベルト12上に給紙されて吸着され、搬送ベルト12の周回移動によって用紙が副走査方向に搬送される。そこで、キャリッジ3を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド4を駆動することにより、停止している用紙にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙を図示しない排紙トレイに排紙する。
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図3を参照して説明する。なお、同図は同制御部の全体ブロック説明図である。
この制御部200は、この装置全体の制御を司り、本発明における判別手段及びキャリッジの移動制御を行う手段を兼ねるCPU201と、CPU201が実行する本発明に係るプログラムを含む各種プログラム、その他の固定データを格納するROM202と、画像データ等を一時格納するRAM203と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ204と、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装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC205とを備えている。
この制御部200は、この装置全体の制御を司り、本発明における判別手段及びキャリッジの移動制御を行う手段を兼ねるCPU201と、CPU201が実行する本発明に係るプログラムを含む各種プログラム、その他の固定データを格納するROM202と、画像データ等を一時格納するRAM203と、装置の電源が遮断されている間もデータを保持するための書き換え可能な不揮発性メモリ204と、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装置全体を制御するための入出力信号を処理するASIC205とを備えている。
また、この制御部200は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのI/F206と、記録ヘッド4を駆動制御するためのデータ転送手段、駆動波形を生成する駆動波形生成手段を含む印刷制御部207と、キャリッジ3側に設けた記録ヘッド4を駆動するためのヘッドドライバ(ドライバIC)208と、主走査モータ4及び副走査モータ31を駆動するためのモータ駆動部210と、帯電ローラ34にACバイアスを供給するACバイアス供給部212と、エンコーダセンサ24、26からの各検出信号、ドット形成位置のズレを来たす要因としての環境温度を検出する温度センサ215などの各種センサからの検出信号を入力するためのI/O213などを備えている。また、この制御部200には、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル214が接続されている。
ここで、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側からの画像データ等をケーブル或いはネットを介してI/F206で受信する。
そして、制御部200のCPU201は、I/F206に含まれ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い、この画像データをヘッド駆動制御部207からヘッドドライバ208に転送する。なお、画像出力するためのドットパターンデータの生成はホスト側のプリンタドライバで行っている。
印刷制御部207は、上述した画像データをシリアルデータでヘッドドライバ208に転送するとともに、この画像データの転送及び転送の確定などに必要な転送クロックやラッチ信号、滴制御信号(マスク信号)などをヘッドドライバ208に出力する以外にも、ROMに格納されている駆動信号のパターンデータをD/A変換するD/A変換器及び電圧増幅器、電流増幅器等で構成される駆動波形生成部及びヘッドドライバに与える駆動波形選択手段を含み、1の駆動パルス(駆動信号)或いは複数の駆動パルス(駆動信号)で構成される駆動波形を生成してヘッドドライバ208に対して出力する。
ヘッドドライバ208は、シリアルに入力される記録ヘッド7の1行分に相当する画像データに基づいて印刷制御部207から与えられる駆動波形を構成する駆動信号を選択的に記録ヘッド7の液滴を吐出させるエネルギーを発生する駆動素子(例えば前述したような圧電素子)に対して印加することで記録ヘッド7を駆動する。このとき、駆動波形を構成する駆動パルスを選択することによって、例えば、大滴(大ドット)、中滴(中ドット)、小滴(小ドット)など、大きさの異なるドットを打ち分けることができる。
また、CPU201は、リニアエンコーダを構成するエンコーダセンサ24からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて主走査モータ5に対する駆動出力値(制御値)を算出してモータ駆動部210を介して主走査モータ4を駆動する。同様に、ロータリエンコーダを構成するエンコーダセンサ26からの検出パルスをサンプリングして得られる速度検出値及び位置検出値と、予め格納した速度・位置プロファイルから得られる速度目標値及び位置目標値とに基づいて副走査モータ16対する駆動出力値(制御値)を算出してモータ駆動部210を介しモータドライバを介して副走査モータ16を駆動する。
次に、この制御部におけるキャリッジのサーボ制御に関わる部分(本発明に係るサーボ制御装置)について図4のブロック説明図を参照して説明する。
このサーボ制御部は、被駆動体であるキャリッジ3の移動速度及び移動距離に応じたエンコーダセンサ24から出力される検出パルスを処理して、速度検出値及び位置検出値を算出する速度・位置計測部304と、目標速度(速度目標値)を与える速度プロファイルを格納した速度プロファイル格納部305と、速度・位置計測部304からの速度検出値と速度プロファイル格納部305からの速度目標値との偏差を算出する比較演算部306と、比較演算部306が算出した偏差に基づいて主走査モータ5を駆動制御するためのPI(比例積分)値(駆動出力値)を演算する駆動出力値演算部307を有し、駆動出力値演算部307から出力される駆動出力値に応じて主走査モータ5を駆動するドライバ(モータ駆動部)210を備えている。なお、速度・位置計測部304、比較演算部306、駆動出力値演算部307はCPU201が実行するプログラムによって構成されている。
このサーボ制御部は、被駆動体であるキャリッジ3の移動速度及び移動距離に応じたエンコーダセンサ24から出力される検出パルスを処理して、速度検出値及び位置検出値を算出する速度・位置計測部304と、目標速度(速度目標値)を与える速度プロファイルを格納した速度プロファイル格納部305と、速度・位置計測部304からの速度検出値と速度プロファイル格納部305からの速度目標値との偏差を算出する比較演算部306と、比較演算部306が算出した偏差に基づいて主走査モータ5を駆動制御するためのPI(比例積分)値(駆動出力値)を演算する駆動出力値演算部307を有し、駆動出力値演算部307から出力される駆動出力値に応じて主走査モータ5を駆動するドライバ(モータ駆動部)210を備えている。なお、速度・位置計測部304、比較演算部306、駆動出力値演算部307はCPU201が実行するプログラムによって構成されている。
なお、制御部200には、各種センサ215からの検知信号が入力され、また、この装置に必要な情報の入力及び表示を行うための操作パネル214が接続されている。
次に、本発明の第1実施形態について図5ないし図7を参照して説明する。
まず、サーボ制御を終了するタイミングとしては、図5に示すように、キャリッジ3がメカ的に停止したことを検出したタイミングがある。このタイミングでサーボ制御を終了することで、目標停止位置から所定の誤差範囲内に確実に停止させることができるが、停止までに比較的時間がかかる。
まず、サーボ制御を終了するタイミングとしては、図5に示すように、キャリッジ3がメカ的に停止したことを検出したタイミングがある。このタイミングでサーボ制御を終了することで、目標停止位置から所定の誤差範囲内に確実に停止させることができるが、停止までに比較的時間がかかる。
一方、サーボ制御を終了する別のタイミングとしては、図6に示すように、キャリッジ3がまだ速度を持っている状態で制御を終了し、その後はメカ的に減速して停止させるようにする。このようなタイミングでサーボ制御を終了することで、目標停止位置からの誤差は保証することができないが、速度ゼロ近辺での制御時間が不要であるため、停止までの時間が比較的短くなる。
ここで、サーボ制御を終了するタイミングを、これらのいずれかに固定すると、必要な停止精度が達成できない、あるいは不要な停止制御に時間をかけてしまう、という不都合が生じることになる。
そこで、本実施形態では、図7に示すように、キャリッジ3を駆動するとき、当該駆動で目標停止位置に求められる停止位置精度を判別し(ステップS201、以下単に「S201」というようにいう。)、停止位置精度が高いときには、サーボ制御を終了タイミング(サーボ制御終了タイミング)1で終了し(S202)、停止位置精度が中のときには、サーボ制御終了タイミング2で終了し(S203)、停止位置精度が低いときには、サーボ制御終了タイミング3で終了する(S204)。なお、サーボ制御終了タイミング1、2、3は、終了タイミング1が最も遅く、終了タイミング3が最も早く、終了タイミング2がその中間にあるものとする。
このように、サーボ制御終了タイミングを切り替えることで、駆動時間を適切に低減し、パフォーマンスを向上させることができる。なお、ここでは、停止位置精度を高、中、低の三段階としているが、この段階は複数であればよい。目標停止位置に求められる停止位置精度の判別については後述する。
次に、本発明の第2実施形態について図8のフロー図を参照して説明する。
ここでは、キャリッジ3の停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内であるか否かを判別し(S211)、停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内でないときには、
ここでは、キャリッジ3の停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内であるか否かを判別し(S211)、停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内でないときには、
つまり、キャリッジ3の目標停止位置が移動限界(側板など)の付近である場合、停止位置精度が保証されないと、キャリッジ3が側板に衝突してしまい、部品の破損などを引き起こすおそれがある。そこで、キャリッジ3の目標停止位置が移動限界の付近であるときには、高い停止位置精度が得られるサーボ制御終了タイミングでサーボ制御を終了する。
次に、本発明の第3実施形態について図9のフロー図を参照して説明する。
ここでは、キャリッジ3の停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内であるか否かを判別する(S221)。このとき、停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内でないときには、移動終了後、記録ヘッド4のノズルの維持回復動作(メンテナンス)を実施するか否かを判別する(S222)。
ここでは、キャリッジ3の停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内であるか否かを判別する(S221)。このとき、停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内でないときには、移動終了後、記録ヘッド4のノズルの維持回復動作(メンテナンス)を実施するか否かを判別する(S222)。
そして、移動終了後メンテナンスを実施しないときには、停止位置精度A(比較的低い停止位置精度)を選択し(S223)、移動終了後メンテナンスを実施するときには、停止位置精度C(インクが空吐出口:開口21aから逸れない程度の精度)を選択する(S224)。
また、停止目標位置がメカの移動限界まで所定距離以内であるときには、停止位置精度B(移動限界に衝突しない程度の停止位置精度)を選択する(S225)。
つまり、キャリッジ移動の後に、記録ヘッド4のメンテナンスを実施する場合、記録ヘッド4から空吐出受け21の開口21aに向けて画像形成に寄与しない液滴を吐出するため、この動作で停止位置がずれてしまうと、開口21a以外の場所に液滴を吐出して装置内部を汚してしまうおそれがある。そこで、これを防ぐために、キャリッジ3の停止位置精度として滴吐出位置ずれが生じない精度としている。
次に、本発明の第4実施形態について図10ないし図12を参照して説明する。
まず、サーボ制御終了タイミングと速度プロファイルとの関係について説明すると、例えば、サーボ制御において、キャリッジ3を減速加速度が高い状態で停止すると、装置が振動することから、前述した図5に示すように、速度プロファイルは停止直前で加速度が低くなるよう設定されている。
まず、サーボ制御終了タイミングと速度プロファイルとの関係について説明すると、例えば、サーボ制御において、キャリッジ3を減速加速度が高い状態で停止すると、装置が振動することから、前述した図5に示すように、速度プロファイルは停止直前で加速度が低くなるよう設定されている。
ここで、この図5と同じ速度プロファイルを使用して、図6に示すようにサーボ制御終了タイミングのみを変更した場合、図6の制御では上述した停止直前の加速度を低くした領域(時間)が短くなってしまうため、比較的急加速で停止し、装置の振動が発生してしまうおそれがある。
そこで、図10に示すように、キャリッジ3が停止するまでサーボ制御を継続する場合の速度プロファイル(これを「速度プロファイルA」とする。)と、キャリッジ3がまだ速度を持っている状態でサーボ制御を終了する場合の速度プロファイ(これを「速度プロファイルB」とする。)を、速度プロファイル格納部305に予め格納している。
そして、図11に示すように、キャリッジ3が速度を持ったタイミングをサーボ制御の終了タイミングとするときには、速度プロファイルAから速度プロファイルルBに切り替えることで、停止直前の加速度を低くすることができ、装置本体の振動を抑えることができる。
上述した停止位置精度によってサーボ制御終了タイミングと速度プロファイルとを切り替える処理について図12に示すフロー図を参照して説明する。
まず、停止位置に求められる精度(停止位置精度)を判別し(S231)、停止位置精度が高いときには、サーボ制御の終了タイミング1を選択し(S232)、速度プロファイル1を選択する(S233)。また、停止位置精度が中のときには、サーボ制御の終了タイミング2を選択し(S234)、速度プロファイル2を選択する(S235)。また、停止位置精度が低いときには、サーボ制御の終了タイミング3を選択し(S236)、速度プロファイル3を選択する(S237)。
まず、停止位置に求められる精度(停止位置精度)を判別し(S231)、停止位置精度が高いときには、サーボ制御の終了タイミング1を選択し(S232)、速度プロファイル1を選択する(S233)。また、停止位置精度が中のときには、サーボ制御の終了タイミング2を選択し(S234)、速度プロファイル2を選択する(S235)。また、停止位置精度が低いときには、サーボ制御の終了タイミング3を選択し(S236)、速度プロファイル3を選択する(S237)。
次に、本発明の第5実施形態について図12のフロー図を参照して説明する。
前述した第1ないし第4実施形態において、キャリッジ3の移動中に停止目標位置が変更され、求められる停止位置精度が変更された場合、停止位置精度の判定を移動開始時に行っていると対応できなくなる。
前述した第1ないし第4実施形態において、キャリッジ3の移動中に停止目標位置が変更され、求められる停止位置精度が変更された場合、停止位置精度の判定を移動開始時に行っていると対応できなくなる。
そこで、停止位置精度の判定は、できるだけ遅く(目標停止位置に近くなってから)行った方がよい。例えば第1実施形態であれば、図5の制御終了タイミングまでは、図4、図5のいずれの制御終了タイミングにも切り替えることが可能である。また、第4実施形態であれば、図9の速度プロファイルの変化点Pのタイミングまでは、速度プロファイルA、Bのいずれも選択可能である。
つまり、図12に示すように、選択可能な停止位置精度nの数だけ繰り返し(S241)、停止位置精度nのサーボ制御終了タイミングになったか否かを判別し(S242)、停止位置精度nのサーボ制御終了タイミングになっていないときには、停止位置精度nの速度プロファイルの変更タイミングになったか否かを判別する(S243)。
このとき、停止位置精度nのサーボ制御終了タイミング及び停止位置精度nの速度プロファイルの変更タイミングにいずれにもなっていなければ、選択可能な停止位置精度nの数だけ繰り返す(S244)。
一方、停止位置精度nのサーボ制御終了タイミングになったとき、又は、停止位置精度nの速度プロファイルの変更タイミングになったときには、停止位置精度nを採用するか否かを判別する(S245)。
ここで、停止位置精度nを採用するときには、サーボ制御終了タイミングnを選択し(S246)、速度プロファイルnを選択し(S247)、停止位置精度nを採用しないときには、選択可能な停止位置精度nの数だけ繰り返す(S244)。
このように、選択可能な各停止位置精度のサーボ制御終了タイミング又は速度プロファイルの変更タイミングに達する直前で、その停止位置精度を採用するかどうかを判定することで、移動途中に停止位置精度が変更された場合でも、適切な停止方法を選択することができるようになる。
ここで、前述図9に示す変化点Pは、図13のS243の速度プロファイル変更タイミングを示しており、選択可能な全ての速度プロファイルのパターンと比較して、速度プロファイルが同一の状態から異なる状態に変化するタイミングを示している。なお、比較対象となる選択可能な全ての速度プロファイルは、あらかじめ定められた固定の速度プロファイルであってもよいし、次の第6実施形態で説明する学習の結果などを受けて随時変更される速度プロファイルであってもよい。
次に、本発明の第6実施形態について図14のフロー図を参照して説明する。
前述したように、キャリッジ3がまだ速度を持っている状態でサーボ制御を終了する場合、停止位置の精度は保証できないが、キャリッジ3が実際に停止した位置と、目標停止位置との誤差を求め、この誤差履歴を元に学習を行い、次回以降のサーボ制御終了タイミングや速度プロファイルを補正することで、停止位置を目標停止位置に近づけることができる。
前述したように、キャリッジ3がまだ速度を持っている状態でサーボ制御を終了する場合、停止位置の精度は保証できないが、キャリッジ3が実際に停止した位置と、目標停止位置との誤差を求め、この誤差履歴を元に学習を行い、次回以降のサーボ制御終了タイミングや速度プロファイルを補正することで、停止位置を目標停止位置に近づけることができる。
つまり、図14を参照して、サーボ制御が終了したか否かを判別し(S251)、サーボ制御が終了したときにはメカ的にキャリッジ3が停止したか否かを検出して判別し(S252)、メカ的に停止したときには、停止位置と目標停止位置との誤差を測定し(S253),誤差履歴に基づいてサーボ制御終了タイミング及び速度プロファイルの少なくともいずれかを変更する(S254)。
ここで、S252においてキャリッジ3がメカ的に停止したことを判定する手段の一つとしては、キャリッジ3が所定時間の間、所定の位置範囲に留まっていれば、メカ的に停止したものとすることができる。
なお、上記実施形態においては、本発明をキャリッジを駆動制御するサーボ制御装置に適用した例で説明したが、用紙を搬送する搬送ベルトを駆動する搬送ローラを駆動制御するサーボ制御装置にも同様に適用することができ、更に画像形成装置におけるサーボ制御装置以外のサーボ制御装置、例えばスキャナの読み取り部を駆動制御するサーボ制御装置などにも同様に適用することができる。また、上述したサーボ制御終了タイミングや速度プロファイルの切り替えに関する処理は、前述したようにプログラムとして構成してコンピュータによって行わせることができる。そして、このプログラムは記憶媒体に記憶し、あるいは、ネットを通じてダウンロードで提供することができる。
3 キャリッジ
4 記録ヘッド
12 搬送ベルト
13 搬送ローラ
23、25 エンコーダスケール
24、26 エンコーダセンサ
200 制御部
4 記録ヘッド
12 搬送ベルト
13 搬送ローラ
23、25 エンコーダスケール
24、26 エンコーダセンサ
200 制御部
Claims (6)
- 画像形成手段を搭載して走査されるキャリッジと、
前記キャリッジを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御手段と、を備え、
前記サーボ制御手段は、前記キャリッジを駆動させるとき、当該キャリッジの駆動で求められる目標停止位置における停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成手段で画像が形成される被記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御手段と、を備え、
前記サーボ制御手段は、前記搬送手段を駆動させるとき、当該搬送手段の駆動で求められる目標停止位置における停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記サーボ制御手段は、目標停止位置に求められる停止位置精度に応じて前記駆動手段の目標速度を設定する速度プロファイルを切り替えることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記サーボ制御手段は、前記サーボ制御終了タイミングを実際の停止位置と目標停止位置との誤差を検出して補正することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 被駆動体を駆動する駆動手段をサーボ制御で駆動制御するサーボ制御装置において、
前記被駆動体を駆動するとき、当該被駆動体の目標停止位置に求められる停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える手段を備えている
ことを特徴とするサーボ制御装置。 - 被駆動体を駆動する駆動手段をサーボ制御で駆動制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記被駆動体を駆動するとき、当該被駆動体の目標停止位置に求められる停止位置精度に応じてサーボ制御終了タイミングを切り替える処理をコンピュータに行なわせる
ことを特徴とするプログラム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023416A JP2011161649A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 画像形成装置、サーボ制御装置、プログラム |
US13/012,064 US8698441B2 (en) | 2010-02-04 | 2011-01-24 | Servo control device and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023416A JP2011161649A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 画像形成装置、サーボ制御装置、プログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011161649A true JP2011161649A (ja) | 2011-08-25 |
Family
ID=44341023
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010023416A Pending JP2011161649A (ja) | 2010-02-04 | 2010-02-04 | 画像形成装置、サーボ制御装置、プログラム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8698441B2 (ja) |
JP (1) | JP2011161649A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013082180A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP6388081B1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-09-12 | 株式会社安川電機 | モータ制御システム及び入出力装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10091395B2 (en) | 2015-12-08 | 2018-10-02 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus, method, and computer-readable recording medium for login and logout management based on multiple user authentication factors |
US10373031B2 (en) * | 2016-02-02 | 2019-08-06 | Ricoh Company, Ltd. | Movement control device, ink-droplet ejection device, movement control method, and recording medium |
Family Cites Families (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4275968A (en) * | 1979-04-30 | 1981-06-30 | Ibm Corporation | System for controlling and sequencing a printer |
US4261039A (en) * | 1979-10-19 | 1981-04-07 | International Business Machines Corporation | Microprocessor controlled positioning system |
US4300663A (en) * | 1979-12-27 | 1981-11-17 | Otis Elevator Company | Elevator door motion mode control |
US4342378A (en) * | 1979-12-27 | 1982-08-03 | Otis Elevator Company | Elevator door motion bench velocity |
US4300662A (en) * | 1979-12-27 | 1981-11-17 | Otis Elevator Company | Elevator door motor compensations |
US4305480A (en) * | 1979-12-27 | 1981-12-15 | Otis Elevator Company | Integral gain elevator door motion control |
US4300660A (en) * | 1979-12-27 | 1981-11-17 | Otis Elevator Company | Elevator door motion reversal |
US4299308A (en) * | 1979-12-27 | 1981-11-10 | Otis Elevator Company | Position controlled elevator door motion |
US4305481A (en) * | 1979-12-27 | 1981-12-15 | Otis Elevator Company | Elevator door motion modification |
US4342379A (en) * | 1979-12-27 | 1982-08-03 | Otis Elevator Company | Time controlled elevator door motion |
JPH0652026B2 (ja) * | 1986-10-27 | 1994-07-06 | 吉田工業株式会社 | 自動ドアの増速・減速距離制御装置 |
US5556492A (en) * | 1994-11-07 | 1996-09-17 | Exact Packaging, Inc. | Labeling machine having a web velocity compensator device |
JP2001129985A (ja) * | 1999-08-24 | 2001-05-15 | Canon Inc | プリント位置調整方法並びに該方法を用いるプリント装置およびプリントシステム |
CA2343830C (en) * | 2000-05-12 | 2005-02-08 | Seiko Epson Corporation | Drive mechanism control device and method |
JP4910233B2 (ja) * | 2000-12-27 | 2012-04-04 | アイシン精機株式会社 | 車両における開閉体の開閉制御方法及び開閉体の開閉制御装置 |
JP4174197B2 (ja) * | 2001-07-06 | 2008-10-29 | キヤノン株式会社 | カラー画像形成装置及びその制御方法 |
JP3591522B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2004-11-24 | ブラザー工業株式会社 | モータ制御方法、モータ制御装置及びプリンタ |
US6822410B2 (en) * | 2002-05-31 | 2004-11-23 | Valeo Electrical Systems, Inc. | Motor speed-based anti-pinch control apparatus and method |
US6788016B2 (en) * | 2002-05-31 | 2004-09-07 | Valeo Electrical Systems, Inc. | Motor speed-based anti-pinch control apparatus and method with endzone ramp detection and compensation |
JP2004013810A (ja) | 2002-06-11 | 2004-01-15 | Canon Inc | 駆動制御装置および方法 |
TW574467B (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-01 | Aisin Seiki | Trapping detection device of opening/closing member |
US7034484B2 (en) * | 2003-04-17 | 2006-04-25 | The Chamberlain Group, Inc. | Barrier movement operator including timer to close feature |
JP4212414B2 (ja) | 2003-05-28 | 2009-01-21 | 株式会社リコー | モータ停止制御方法及びモータ停止制御装置 |
JP4497891B2 (ja) * | 2003-10-31 | 2010-07-07 | キヤノン株式会社 | 記録装置と搬送制御装置 |
US6969964B2 (en) * | 2004-01-26 | 2005-11-29 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Control device and method of use |
JP4487588B2 (ja) * | 2004-02-18 | 2010-06-23 | アイシン精機株式会社 | 開閉体制御装置 |
JP2005351042A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 開閉体制御装置 |
US7453351B2 (en) * | 2004-10-12 | 2008-11-18 | The Chamberlain Group, Inc. | Delay-based access control apparatus and method |
US7261480B2 (en) * | 2004-11-23 | 2007-08-28 | Pitney Bowes Inc. | Print shaft contamination detector |
JP2006262571A (ja) | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Ricoh Co Ltd | サーボ制御装置、サーボ制御方法、及び画像形成装置 |
US7449850B2 (en) * | 2005-09-30 | 2008-11-11 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Device and method for controlling motor |
JP4192974B2 (ja) * | 2006-07-26 | 2008-12-10 | セイコーエプソン株式会社 | プリンタおよび印刷方法 |
JP2008229922A (ja) | 2007-03-18 | 2008-10-02 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、リニアエンコーダ汚れ検出方法、リニアエンコーダ汚れ検出用画像の形成方法 |
JP5032909B2 (ja) * | 2007-07-27 | 2012-09-26 | 株式会社リコー | 画像形成装置、画像形成システム、画像形成方法、搬送不良検出プログラム、及びこれを格納した情報記録媒体 |
JP4960792B2 (ja) | 2007-07-27 | 2012-06-27 | 株式会社リコー | 画像形成装置、画像形成システム、画像形成方法、搬送不良解除制御プログラム、及びこれを格納した情報記録媒体 |
JP2010120252A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Brother Ind Ltd | 画像形成装置 |
JP5526553B2 (ja) | 2009-02-04 | 2014-06-18 | 株式会社リコー | 画像形成装置、画像形成システム、及びプログラム |
JP5658475B2 (ja) * | 2009-04-24 | 2015-01-28 | キヤノン株式会社 | ステッピングモータの駆動制御装置及び画像形成装置 |
JP2011155550A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Seiko Epson Corp | 光学読取装置、光学読取装置の制御方法、及び、プログラム |
-
2010
- 2010-02-04 JP JP2010023416A patent/JP2011161649A/ja active Pending
-
2011
- 2011-01-24 US US13/012,064 patent/US8698441B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013082180A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP6388081B1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-09-12 | 株式会社安川電機 | モータ制御システム及び入出力装置 |
WO2018179030A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 株式会社安川電機 | モータ制御システム及び入出力装置 |
CN110463029A (zh) * | 2017-03-27 | 2019-11-15 | 株式会社安川电机 | 马达控制***以及输入输出装置 |
US10983497B2 (en) | 2017-03-27 | 2021-04-20 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Motor control system and input and output device |
CN110463029B (zh) * | 2017-03-27 | 2023-01-20 | 株式会社安川电机 | 马达控制***以及输入输出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20110187305A1 (en) | 2011-08-04 |
US8698441B2 (en) | 2014-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5396753B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2008230069A (ja) | インクジェット記録装置および記録位置制御方法 | |
JP2011161649A (ja) | 画像形成装置、サーボ制御装置、プログラム | |
JP2011168028A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011161695A (ja) | エンコーダセンサ及び画像形成装置 | |
JP2012187900A (ja) | 画像形成装置、プログラム、画像形成方法 | |
JP2008221672A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法、プログラム | |
JP2011056869A (ja) | 画像形成装置及び情報処理装置 | |
JP5041912B2 (ja) | 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 | |
JP5979296B2 (ja) | 画像形成装置、プログラム、画像形成方法 | |
JP2010030161A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5720136B2 (ja) | 画像形成装置及びプログラム | |
JP4446833B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2012171264A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5402432B2 (ja) | 画像形成装置及びプログラム | |
JP2015098148A (ja) | 印字装置 | |
JP2005137075A (ja) | 画像形成装置 | |
JP6031952B2 (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP5707805B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4355545B2 (ja) | モータ駆動制御及び画像形成装置 | |
JP2010201869A (ja) | 画像形成装置及びプログラム | |
JP2013031969A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010214836A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2011126091A (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP2012116006A (ja) | 画像形成装置及びプログラム |