JP4233961B2 - Motor drive control and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明はモータ駆動制御及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to motor drive control and an image forming apparatus.
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の各種画像形成装置として、液体である記録液(インク)を微細なノズルから吐出させる液滴吐出ヘッドを搭載して画像を形成(記録)する液滴吐出記録方式のものが知られている。また、液滴吐出ヘッドから吐出する液体をインク以外のものに代えることで、例えば液体フォトレジストを吐出させて画像を形成したり、DNA試料を吐出して画像を形成したりすることもでき、さらに、電子部品や電子部品の配線形成、有機ELパネル等のディスプレイ製造、マイクロレンズ加工などにも適用できる画像形成装置が開発されている。 Droplet discharge recording that forms (records) images by mounting a droplet discharge head that discharges liquid recording liquid (ink) from fine nozzles as various image forming devices such as printers, facsimiles, copying machines, and plotters. A method is known. In addition, by replacing the liquid discharged from the droplet discharge head with something other than ink, for example, liquid photoresist can be discharged to form an image, or a DNA sample can be discharged to form an image. Furthermore, an image forming apparatus that can be applied to electronic parts and wiring formation of electronic parts, display manufacturing such as an organic EL panel, and micro lens processing has been developed.
このような画像形成装置としては、液滴吐出ヘッドで構成した記録へッドをキャリッジに搭載して、このキャリッジを被記録媒体(記録媒体、用紙などとも称される。)の搬送方向に対して直交する方向にシリアルスキャンさせるとともに、被記録媒体を記録幅に応じて間歇的に搬送し、搬送と記録を交互に繰り返すことによって被記録媒体に画像を形成(記録)するシャトル型(シリアル型)のものや、記録ヘッドとして記録媒体の幅方向相当分の長さを有するライン型ヘッドを用いて被記録媒体だけを搬送して画像を形成するライン型のものなどがある。 In such an image forming apparatus, a recording head composed of a droplet discharge head is mounted on a carriage, and the carriage is directed in the conveyance direction of a recording medium (also referred to as a recording medium or paper). A shuttle type (serial type) that serially scans in a perpendicular direction and transports the recording medium intermittently according to the recording width, and forms (records) an image on the recording medium by alternately repeating the conveyance and recording. And a line type that forms an image by conveying only the recording medium using a line type head having a length corresponding to the width direction of the recording medium.
そして、このような画像形成装置のキャリッジを主走査するための主走査モータとして、あるいは、被記録媒体を搬送する搬送手段を駆動する副走査モータとして、DCサーボモータを用いるものが知られている。
ところで、モータで駆動される被制御体をある状態から移動又は回転させて、等速又は等角速度状態に駆動制御する場合、例えば、被制御体の速度を予め定めたサンプリングタイミングでサンプリングし、検出された値と制御目標値との差分によって制御値を演算し、この演算された制御値に基づいて、モータへの出力値を、例えばモータをPWM制御で駆動する場合にはPWMのデューティ比を、一般的なPID制御によって求め、得られたて出力値でモータを駆動することによって行う。
このようなモータの駆動制御において、被制御体の振動及び騒音を抑えながら、被制御体をある状態から移動又は回転させて、等速又は等角速度状態に駆動する方法として、被制御体の加速度あるいは角加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加速パターンを基にして、時間に関する多項式によって、制御目標値を求める方法が知られている。
なお、モータの速度制御を行うための回転速度検出装置としては、サンプリング期間毎に検出されたパルス差分値に1を加算し、サンプリング周期で除算した値をリミット値として、各サンプリング周期毎に出力するリミット値演算手段を設け、サンプリング周期毎に算定される回転速度がリミット値に制限されるようにしたものがある。
また、モータの回転制御装置として、モータの出力軸の回転数を複数の回転数検出位置で検出する検出手段と、検出手段により回転数が検出される毎に、出力軸の目標回転数を検出された回転数の検出誤差を相殺するように補正し、得られた補正目標回転数と、検出された回転数との差分に基づいて出力軸の回転を制御する制御手段とを備えたものもある。
上述したようなモータ駆動制御装置においては、モータで駆動される被制御体の振動や騒音の発生を抑制することが必要であり、例えば、モータによって画像形成装置のキャリッジの主走査や被記録媒体の搬送を行う場合に振動が発生すると、画像品質が低下するなどの不都合が生じる。 In the motor drive control device as described above, it is necessary to suppress the generation of vibration and noise of the controlled body driven by the motor. For example, the main scanning of the carriage of the image forming apparatus and the recording medium by the motor If vibration is generated during the conveyance of the image, inconveniences such as deterioration in image quality occur.
そのために、特許文献3に記載されているような、被制御体の加速度もしくは角加速度の二階微分値の二乗積分が最小となる加速パターンを基にした時間に関する多項式によって制御目標値を求めるものがある。
Therefore, as described in
しかしながら、このような方法で制御目標値を求めても、目標値に追従させるための制御によるモータ出力の急激な変動によって起こる被制御体の振動まで抑えることはできないという課題がある。 However, even if the control target value is obtained by such a method, there is a problem that it is not possible to suppress the vibration of the controlled body caused by a sudden change in the motor output by the control for following the target value.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、制御目標値に追従するための制御を行いながら、モータ出力の急激な変動によって起きる振動を抑えることができるモータ駆動制御装置及びこの装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a motor drive control device and a device capable of suppressing vibrations caused by sudden fluctuations in motor output while performing control to follow the control target value. An object is to provide an image forming apparatus provided.
上記の課題を解決するために、本発明に係るモータ駆動制御装置は、
被制御体を駆動するためのモータに対する制御値を所定のサンプリングタイミングで演算して、前記制御値に応じた出力値を得て、前記モータを駆動するモータ駆動制御装置において、
前記制御値に基づく前記モータへの出力値が一定時間で変化する差分又は比率を予め定めた制限値内に制御する手段を備え、
前記制限値を前記モータへの前回の出力値に応じて随時設定する
構成とした。
In order to solve the above problems, a motor drive control device according to the present invention includes:
In a motor drive control device for driving a motor by calculating a control value for a motor for driving a controlled body at a predetermined sampling timing, obtaining an output value corresponding to the control value ,
Comprising means output value to control the predetermined within limits varying difference or ratio in a predetermined time to the motor based on the control value,
The limit value is set as needed according to the previous output value to the motor .
本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出する記録ヘッドを搭載したキャリッジを走査するための駆動源としてのモータを駆動制御するための本発明に係るモータ駆動制御装置を備えたものである。 An image forming apparatus according to the present invention includes a motor drive control device according to the present invention for driving and controlling a motor as a drive source for scanning a carriage on which a recording head for discharging droplets is mounted. .
本発明に係る画像形成装置は、液滴を吐出する記録ヘッドによる画像形成領域に被記録媒体を搬送する搬送手段を駆動する駆動源としてのモータを駆動制御するための本発明に係るモータ駆動制御装置を備えているものである。 The image forming apparatus according to the present invention includes a motor driving control according to the present invention for driving and controlling a motor as a driving source for driving a conveying unit that conveys a recording medium to an image forming area by a recording head that discharges droplets. It is equipped with a device.
本発明に係るモータ駆動制御装置によれば、モータへの出力値が一定時間で変化する差分又は比率を予め定めた制限値内に制御するとき、制限値を前記モータへの前回の出力値に応じて随時設定するので、出力値の変化量が抑えられ、モータ出力の急激な変動が抑えられて、振動や騒音の発生を低減することができる。 According to the motor drive control device of the present invention, when the difference or ratio at which the output value to the motor changes within a predetermined time is controlled within a predetermined limit value, the limit value is set to the previous output value to the motor. Accordingly, the amount of change in the output value can be suppressed, a rapid change in the motor output can be suppressed, and the generation of vibration and noise can be reduced.
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係るモータ駆動制御装置を備えているので、キャリッジや被記録媒体の振動を抑えることができて、画像品質を向上することができる。 According to the image forming apparatus according to the present invention, since the motor drive control device according to the present invention is provided, the vibration of the carriage and the recording medium can be suppressed, and the image quality can be improved.
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。図1を参照して本発明に係るモータ駆動制御装置の実施形態について説明する。なお、図1は同装置を機能的に示すブロック説明図である。
このモータ駆動制御装置1は、モータ2を回転駆動することによって被制御体(駆動対象)3を所定の速度で目標位置に移動させる制御をするものであり、モータ2の駆動によって駆動される被制御体3の速度に応じた情報として、被制御体3の移動量或いはモータ2の回転量に応じて速度検出器4から出力される検出速度(速度検出値)が入力される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. An embodiment of a motor drive control device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram functionally showing the apparatus.
This motor
モータ駆動制御装置1は、モータ2の速度プロファイルを格納した速度プロファイル格納部11と、予め定めたサンプリング周期で速度検出器4からの速度検出値を取り込んで、速度プロファイル格納部11から得られる制御目標値と速度検出器4からの速度検出値との差分を算出して制御値を演算する演算制御部12と、演算制御部12から出力される制御値に基づいてモータ出力値を算出するモータ出力値制御部13と、モータ出力値制御部13から出力されるモータ出力値に応じてモータ2を駆動するモータドライバ14を備えている。
The motor
ここでは、モータ出力値制御部13から被制御体3を駆動するモータ2への出力をPWM信号とし、モータ出力値制御部13は、演算制御部12からの制御値に対して一般的なPID(比例、積分、微分のいずれか又はその組み合わせ)制御を行ってPWMのデューティ比を求め、このPWMのデューティ比をモータドライバ14に与えてPWM制御でモータ2を駆動させることにより、被制御体3を目標とする速度で駆動する。
Here, the output from the motor output
また、速度プロファイル格納部11に格納した速度プロファイルは、図2に示すように、被制御体3を停止状態から加速させ、所定の速度に達したら定速を保ち、停止位置に近付いたら減速させた後、停止させる。この場合、定速区間においては、目標速度vを所定の速度に固定する。また、加減速区間においては、加速開始位置からの移動量又は停止位置までの残り移動量をx、加速度をαと置いて、目標速度vを、v=√(2αx)、によって求めることで、一定加速度で加減速を行うものとする。この速度プロファイルから被制御体3の目標速度(制御目標値)を得る。
Further, as shown in FIG. 2, the speed profile stored in the speed profile storage unit 11 accelerates the controlled
そして、モータ出力値制御部13は、PID制御の計算結果として得られるモータ出力値について、一定時間で変化する差分又は比率を、予め定めた制限値内に制御する処理を行う。ここでは、今回の出力値と前回出力値との差分を制限値±L0以内になるように制限する処理を行う。
And the motor output
このように構成したこのモータ駆動制御装置の作用について図3を参照して説明する。
まず、演算制御部12は、サンプリングタイミングになると速度検出器4からの速度検出値をサンプリングし、制御目標値を取り込み、サンプリングした速度検出値と制御目標値との差分から制御値を算出する。
The operation of the motor drive control device configured as described above will be described with reference to FIG.
First, the
そして、モータ出力値制御部13は、前述したように演算制御部12からの制御値に対するPID制御により、今回のモータの出力値(PWMデューティー比)N−PWMを算出し、算出した今回のモータの出力値N−PWMを保存する。
Then, the motor output
次いで、算出した今回のモータ出力値N−PWMと前回のモータ出力値O−PWMとを用いて、両者の差分L(サンプリング周期が一定であるので、一定時間で変化する差分である。)を、{(N−PWM)−(O−PWM)}の演算をして算出する。 Next, using the calculated current motor output value N-PWM and the previous motor output value O-PWM, a difference L between them (which is a difference that changes at a constant time since the sampling period is constant). , {(N-PWM)-(O-PWM)} is calculated.
そして、この算出した差分Lとモータ出力値制御部13に内部メモリなどに格納している予め定めた差分の制限値±L0とを比較して、L>+L0であるか否かを判別する。このとき、L>+L0であれば、つまり、差分Lが制限値L0を+側に越えていれば、今回のモータ出力値N−PWMを、N−PWM=(O−PWM)+L0によって算出した出力値に変更する。
Then, the calculated difference L is compared with a predetermined difference limit value ± L0 stored in the internal memory or the like in the motor output
また、L>+L0でなければ、L<−L0であるか否かを判別する。このとき、L<−L0であれば、つまり、差分Lが制限値L0を−側に越えていれば、今回のモータ出力値N−PWMを、N−PWM=(O−PWM)−L0によって算出して出力値に変更する。 If L> + L0 is not satisfied, it is determined whether L <−L0. At this time, if L <−L0, that is, if the difference L exceeds the limit value L0 to the − side, the current motor output value N-PWM is expressed by N−PWM = (O−PWM) −L0. Calculate and change to output value.
このようにして得られた今回のモータ出力値N−PWMを用いてモータドライバ14を介してモータ2を駆動する。
The
これによって、今回のモータ出力値N−PWMは、前回のモータ出力値N−PWMとの差分Lが制限値L0を越えることがないように制限されることになる。 As a result, the current motor output value N-PWM is limited such that the difference L from the previous motor output value N-PWM does not exceed the limit value L0.
ここで、測定結果について説明する。図4は本発明を適用してモータ出力値に対して制限を付加した場合を示すもので、同図(a)は目標速度(二点鎖線)aに対して追従した結果の実速度(実線)bを示し、同図(b)はモータ出力cを示している。また、図5はモータ出力値に対して制限を付加しなかった場合を示すもので、同図(a)は目標速度(二点鎖線)aに対して追従した結果の実速度(実線)dを示し、同図(b)はモータ出力eを示している。 Here, the measurement results will be described. FIG. 4 shows a case where a limit is added to the motor output value by applying the present invention. FIG. 4A shows the actual speed (solid line) as a result of following the target speed (two-dot chain line) a. ) B, and FIG. 5B shows the motor output c. FIG. 5 shows a case where no limit is applied to the motor output value. FIG. 5A shows an actual speed (solid line) d as a result of following the target speed (two-dot chain line) a. FIG. 4B shows the motor output e.
この図4及び図5の結果からも分かるように、モータ出力値に対して制限を付加した場合には、図4(b)に示すように例えば変化領域f1、f2、f3で変動が小さく抑えられているのに対し、モータ出力値に対して制限を付加しなかった場合には、図5(b)に示すように例えば変化領域g1、g2、g3で変動が極めて大きくなっている。 As can be seen from the results of FIGS. 4 and 5, when a limit is added to the motor output value, as shown in FIG. 4B, for example, the variation is suppressed to be small in the change regions f1, f2, and f3. On the other hand, when no limit is added to the motor output value, as shown in FIG. 5B, for example, the fluctuations are extremely large in the change regions g1, g2, and g3.
このようにモータ出力値に対して制限を加えることによってモータ出力の変動を小さく抑えることができるので、振動を低減することができ、振動による騒音の発生も低減できる。 By limiting the motor output value in this way, fluctuations in the motor output can be kept small, so that vibration can be reduced, and generation of noise due to vibration can also be reduced.
なお、ここでは、一定時間に変化する差分(今回のモータ出力値と前回のモータ出力値との差分)を制限値内に制限する例で説明しているが、比率(前回のモータ出力値に対する今回のモータ出力値の比率)を制限値内に制限することもできる(以下の実施形態においても差分で制限する例で説明するが、同様に比率による制限も行うことができる。)。 In addition, although the example which restrict | limits the difference (difference between this motor output value this time and the last motor output value) within a limit value is demonstrated here, ratio (with respect to the last motor output value) is demonstrated. The ratio of the current motor output value) can also be limited within a limit value (in the following embodiments, an example of limiting by difference will be described, but similarly, a limit by ratio can also be performed).
次に、本発明に係るモータ駆動制御装置の第2実施形態について図6を参照して説明する。
ここでは、予め被制御体3の駆動状態、すなわち、加速区間、定速区間、減速区間について、それぞれ今回のモータ出力値と前回のモータ出力値との差分Lの制限値を予め定めている。例えば、加速区間の制限値L0を±La、定速区間の制限値L0を±Lf、減速区間の制限値L0を±Lbとして定めて、これをモータ出力値制御部13内のメモリなどに保存している。
Next, a second embodiment of the motor drive control device according to the present invention will be described with reference to FIG.
Here, the limit value of the difference L between the current motor output value and the previous motor output value is determined in advance for the driving state of the controlled
そして、今回のモータ出力値N−PWMと前回のモータ出力値O−PWMとを用いて、両者の差分Lを{(N−PWM)−(O−PWM)}の演算をして求めるとき、被制御体3の駆動状態(上記区間)に対応する制限値±La、±Lf、±Lbのいずれかを読み出して、これを制限値L0として取り込み、以後は前記第1実施形態と同様の処理を行う。 Then, using the current motor output value N-PWM and the previous motor output value O-PWM, the difference L between them is calculated by {(N-PWM)-(O-PWM)}. Any one of the limit values ± La, ± Lf, ± Lb corresponding to the drive state of the controlled body 3 (above section) is read out and taken as the limit value L0. Thereafter, the same processing as in the first embodiment is performed. I do.
このようにすれば、被制御体の駆動状態に最適な制限値を用いることができるので、振動を抑える効果を更に高めることができる。 In this way, since the optimum limit value can be used for the drive state of the controlled body, the effect of suppressing vibration can be further enhanced.
次に、本発明に係るモータ駆動制御装置の第3実施形態について図7を参照して説明する。
ここでは、被制御体3の速度(被制御体速度)Vcを算出して、制限値L0を、関数L(Vc)によって算出し、図示しないが、第1実施形態と同様に、算出した制限値L0と差分Lとの比較を行うようにしている。
Next, a third embodiment of the motor drive control device according to the present invention will be described with reference to FIG.
Here, the speed (controlled body speed) Vc of the controlled
このように、被制御体速度(又は回転する場合には角速度)に応じて随時制限値を算出するようにすることで、振動を発生しやすい速度が存在する場合にも対応することができ、振動を抑える効果を更に高めることができる。 Thus, by calculating the limit value as needed according to the controlled body speed (or angular speed when rotating), it is possible to cope with the case where there is a speed at which vibration is likely to occur, The effect of suppressing vibration can be further enhanced.
次に、本発明に係るモータ駆動制御装置の第4実施形態について図8を参照して説明する。
ここでは、前回のモータ出力値をM0としたとき、制限値L0を、関数L(M0)によって算出し、図示しないが、第1実施形態と同様に、算出した制限値L0と差分Lとの比較を行うようにしている。
Next, a fourth embodiment of the motor drive control device according to the present invention will be described with reference to FIG.
Here, when the previous motor output value is M0, the limit value L0 is calculated by the function L (M0), and although not shown, the calculated limit value L0 and the difference L are similar to the first embodiment. A comparison is made.
このように、前回のモータ出力値に応じて随時制限値を算出するようにすることで、ある出力値で振動を発生しやすい場合にも対応することができ、振動を抑える効果を更に高めることができる。 In this way, by calculating the limit value as needed according to the previous motor output value, it is possible to cope with the case where vibration is likely to occur at a certain output value, and further enhance the effect of suppressing vibration. Can do.
次に、本発明に係るモータ駆動制御装置の第5実施形態について図9を参照して説明する。
ここでは、駆動開始からの経過時間tを計測し、制限値L0を、関数L(t)によって算出し、図示しないが、第1実施形態と同様に、算出した制限値L0と差分Lとの比較を行うようにしている。
Next, a fifth embodiment of the motor drive control device according to the present invention will be described with reference to FIG.
Here, the elapsed time t from the start of driving is measured, and the limit value L0 is calculated by the function L (t). Although not shown, the calculated limit value L0 and the difference L are similar to those in the first embodiment. A comparison is made.
このように、駆動開始からの経過時間tに応じて制限値を算出することで、例えば加速開始直後のような、限られた時間に対してのみ適応することができ、より効果的に振動を抑えることができる。 Thus, by calculating the limit value according to the elapsed time t from the start of driving, it is possible to adapt only to a limited time, such as immediately after the start of acceleration, and more effectively vibrate. Can be suppressed.
次に、本発明に係る画像形成装置の一例について図10ないし図12を参照して説明する。図10は同装置の全体構成を説明する側面説明図、図11は同装置の要部平面説明図、図12は同装置の要部斜視説明図である。 Next, an example of the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 is an explanatory side view for explaining the overall configuration of the apparatus, FIG. 11 is an explanatory plan view of the main part of the apparatus, and FIG. 12 is an explanatory perspective view of the main part of the apparatus.
この画像形成装置は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材であるガイドロッド101とガイドレール102とでキャリッジ103を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ104でタイミングベルト105を介して図9で矢示方向(主走査方向)に移動走査する。
In this image forming apparatus, a
このキャリッジ103には、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する4個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド107を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
For example, the
記録ヘッド107を構成する液滴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インク(液体)を吐出するためのエネルギー発生手段として備えたものなどを使用できる。
As a droplet discharge head constituting the
また、キャリッジ103には、記録ヘッド107に各色のインクを供給するための各色のサブタンク108を搭載している。このサブタンク108には図示しないインク供給チューブを介してメインタンク(インクカートリッジ)からインクが補充供給される。
The
一方、給紙カセット110などの用紙積載部(圧板)111上に積載した用紙112を給紙するための給紙部として、用紙積載部111から用紙112を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙ローラ)113及び給紙ローラ113に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド114を備え、この分離パッド114は給紙ローラ113側に付勢されている。
On the other hand, as a paper feeding unit for feeding
そして、この給紙部から給紙された用紙112を記録ヘッド107の下方側で搬送するための搬送部として、用紙112を静電吸着して搬送するための搬送ベルト121と、給紙部からガイド115を介して送られる用紙112を搬送ベルト121との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ122と、略鉛直上方に送られる用紙112を略90°方向転換させて搬送ベルト121上に倣わせるための搬送ガイド123と、押さえ部材124で搬送ベルト121側に付勢された先端加圧コロ125とを備えている。また、搬送ベルト121表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ126を備えている。
As a transport unit for transporting the
ここで、搬送ベルト121は、無端状ベルトであり、搬送ローラ127とテンションローラ128との間に掛け渡されて、副走査モータ131からタイミングベルト132及びタイミングローラ133を介して搬送ローラ127が回転されることで、図9のベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。なお、搬送ベルト121の裏面側には記録ヘッド107による画像形成領域に対応してガイド部材129を配置している。
Here, the
また、図11に示すように、搬送ローラ127の軸には、スリット円板134を取り付け、このスリット円板134のスリットを検知するセンサ135を設けて、これらのスリット円板134及びセンサ135によってエンコーダ136を構成している。
As shown in FIG. 11, a
帯電ローラ126は、搬送ベルト121の表層に接触し、搬送ベルト121の回動に従動して回転するように配置され、加圧力として軸の両端に各2.5Nをかけている。
The charging
また、キャリッジ103の前方側には、図10及び図12に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール142を設け、キャリッジ103の前面側にはエンコーダスケール142のスリットを検出する透過型フォトセンサからなるエンコーダセンサ143を設け、これらによって、キャリッジ103の主走査方向位置(ホーム位置に対する位置)を検知するためのエンコーダ144を構成している。
Further, as shown in FIGS. 10 and 12, an
さらに、記録ヘッド107で記録された用紙112を排紙するための排紙部として、搬送ベルト121から用紙112を分離するための分離部と、排紙ローラ152及び排紙コロ153と、排紙される用紙112をストックする排紙トレイ154とを備えている。
Further, as a paper discharge unit for discharging the
また、背部には両面給紙ユニット161が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット161は搬送ベルト121の逆方向回転で戻される用紙112を取り込んで反転させて再度カウンタローラ22と搬送ベルト121との間に給紙する。
A double-sided
このように構成した画像形成装置においては、給紙部から用紙112が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙112はガイド115で案内され、搬送ベルト121とカウンタローラ122との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド123で案内されて先端加圧コロ125で搬送ベルト121に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。
In the image forming apparatus configured as described above, the
このとき、図示しない制御回路によって高圧電源から帯電ローラ126に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト121が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト121上に用紙112が給送されると、用紙112が搬送ベルト121に静電力で吸着され、搬送ベルト121の周回移動によって用紙112が副走査方向に搬送される。
At this time, a positive voltage output and a negative output are alternately repeated from the high voltage power supply to the charging
そこで、キャリッジ103を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド107を駆動することにより、停止している用紙112にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙112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112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112を排紙トレイ154に排紙する。
Therefore, by driving the
また、両面印刷の場合には、表面(最初に印刷する面)の記録が終了したときに、搬送ベルト121を逆回転させることで、記録済みの用紙112を両面給紙ユニット161内に送り込み、用紙112を反転させて(裏面が印刷面となる状態にして)再度カウンタローラ122と搬送ベルト121との間に給紙し、タイミング制御を行って、前述したと同様に搬送ベル121上に搬送して裏面に記録を行った後、排紙トレイ54に排紙する。
In the case of double-sided printing, when recording on the front surface (surface to be printed first) is completed, the
次に、この画像形成装置の制御部の概要について図13のブロック図を参照して説明する。
この制御部200は、この装置全体の制御を司るCPU201と、CPU201が実行するプログラム、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不揮発性メモリ(NVRAM)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。
Next, an outline of the control unit of the image forming apparatus will be described with reference to the block diagram of FIG.
The
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107を駆動制御するためのヘッド駆動制御部207及びヘッドドライバ208と、主走査モータ104を駆動するための主走査モータ駆動部210と、副走査モータ131を駆動するための副走査モータ駆動部211と、エンコーダ136、144からの検出パルス及び各種センサからの検知信号を入力するためのI/O212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213が接続されている。
The
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印刷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。
The
そして、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ってヘッド駆動制御部2007に画像データを転送する。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、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で画像データをビットマップデータに展開してこの装置に転送するようにしても良い。
The
ヘッド駆動制御部207は、記録ヘッド107の1行分に相当する画像データ(ドットパターンデータ)を受け取ると、この1行分のドットパターンデータを、クロック信号に同期して、ヘッドドライバ208にシリアルデータで送出し、また所定のタイミングでラッチ信号をヘッドドライバ208に送出する。
When the head
このヘッド駆動制御部207は、駆動波形(駆動信号)のパターンデータを格納したROM(ROM202で構成することもできる。)と、このROMから読出される駆動波形のデータをD/A変換するD/A変換器を含む波形生成回路及びアンプ等で構成される駆動波形発生回路を含む。
The head
また、ヘッドドライバ208は、ヘッド駆動制御部207からの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ヘッド駆動制御部207からの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要の駆動波形を選択的に記録ヘッド107のアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動する。
The
また、制御部200は、DCサーボモータを用いた主走査モータ104及び副走査モータ131を駆動制御する本発明に係るモータ駆動制御装置を兼ねている。
The
つまり、前記モータ駆動制御装置の実施形態で説明したように、制御部200は、エンコーダ144からの検出パルスをカウントしてキャリッジ速度を得て、所定のサンプリングタイミングでサンプリングを行って、制御目標値と検出したキャリッジ速度との偏差に基づいて制御値を算出し、算出した制御値からモータ出力値を算出するときに前回のモータ出力値との差分が制限値内に収まるように制御しながら、今回のモータ出力値を得て、主走査モータ駆動部210によって主走査モータ104を駆動する。
That is, as described in the embodiment of the motor drive control device, the
同様に、制御部200は、エンコーダ136からの検出パルスをカウントして搬送ベルト121の速度を得て、所定のサンプリングタイミングでサンプリングを行って、制御目標値と検出したベルト速度との偏差に基づいて制御値を算出し、算出した制御値からモータ出力値を算出するときに前回のモータ出力値との差分が制限値内に収まるように制御しながら、今回のモータ出力値を得て、副走査モータ駆動部211によって副走査モータ131を駆動する。
Similarly, the
これにより、キャリッジ103や搬送ベルト121の振動を抑えて目標位置への移動位置決め、用紙112の目標位置への送りを行うことができ、安定した移動が可能となって画像品質が向上する。
Accordingly, it is possible to suppress the vibration of the
なお、ここでは画像形成装置がシリアル型である場合を説明したが、ライン型記録ヘッドを備えるライン型の場合には用紙送り用の副走査モータの駆動制御装置に本発明を適用することができる。また、プリンタ構成の画像形成装置について説明しているが、ファクシミリやプリンタ/ファクシミリ/コピアを複合させた複合機などの画像形成装置にも適用することができ、更に液体としてインクに限らず、その他の液体を用いる画像形成装置にも同様に適用することができる。 Although the case where the image forming apparatus is a serial type has been described here, the present invention can be applied to a drive control device for a paper feed sub-scanning motor in the case of a line type having a line type recording head. Further, the image forming apparatus having a printer configuration has been described. However, the present invention can be applied to an image forming apparatus such as a facsimile or a multi-function machine in which a printer / facsimile / copier is combined. The present invention can be similarly applied to an image forming apparatus using the above liquid.
1…モータ駆動制御装置
2…モータ
3…被制御体
4…速度検出器
11…速度プロファイル格納部
12…演算制御部
13…モータ出力値制御部
14…モータドライバ
103…キャリッジ
104…主走査モータ
107…記録ヘッド
112…用紙
121…搬送ベルト
131…副走査モータ
136…エンコーダ
144…エンコーダ
200…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御値に基づく前記モータへの出力値が一定時間で変化する差分又は比率を予め定めた制限値内に制御する手段を備え、
前記制限値を前記モータへの前回の出力値に応じて随時設定する
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。 In a motor drive control device for driving a motor by calculating a control value for a motor for driving a controlled body at a predetermined sampling timing, obtaining an output value corresponding to the control value,
Means for controlling a difference or ratio at which the output value to the motor based on the control value changes in a certain time within a predetermined limit value ;
The motor drive control device characterized in that the limit value is set as needed according to the previous output value to the motor.
前記モータを駆動制御するための請求項1に記載のモータ駆動制御装置を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that includes a carriage having a recording head for ejecting liquid droplets, and that scans the carriage in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording medium by a motor, and forms an image on the recording medium by the recording head ,
An image forming apparatus characterized by comprising a motor drive control device according to claim 1 for driving and controlling the motor.
前記モータを駆動制御するための請求項1に記載のモータ駆動制御装置を備えている
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus includes a conveying unit that conveys a recording medium to an image forming region by a recording head that discharges droplets. The recording unit conveys the recording medium by driving the conveying unit with a motor, whereby an image is recorded on the recording medium by the recording head. In an image forming apparatus for forming
An image forming apparatus characterized by comprising a motor drive control device according to claim 1 for driving and controlling the motor.
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