JP2004215427A - 電動機の制御装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】起動指令について優先度を設定する優先度設定手段51と、起動指令を来歴として保持する来歴保持手段52と、保持された起動指令に対して優先度の高い順に作動許可を与え、作動許可を与えると予め設定された各電動機で使用できる最大電流量の和が電源装置21の容量を越える起動指令が現出した以降の起動指令に対しては作動許可を与えない作動許可手段54と、作動許可手段54からの作動許可が与えられた電動機1、11を作動させ、作動許可が与えられない電動機1、11を停止させる作動制御手段56、58とを備えた。
【選択図】 図9
Description
【産業上の利用分野】
本発明は電動機の制御装置及び画像形成装置に関する。
【0002】
【特許文献1】特開平9−183262号公報
【0003】
【従来の技術】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置(或いは画像記録装置ともいう。)として、例えばインクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、インク記録ヘッドから用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含むインク滴が付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙などとも称される。)にインクを吐出して記録を行うものであり、高精細な画像を高速で記録することができ、ランニングコストが安く、騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。
【0004】
インクジェット記録装置としては、インク記録ヘッドを搭載したキャリッジを主走査電動機を用いて主走査方向に移動させるとともに、用紙を副走査電動機を用いて副走査方向に移動させて、用紙に画像を記録(形成)する。
【0005】
このようなインクジェット記録装置において、記録速度は主走査と副走査の動きに大きく依存するが、高速な動作を実現するためには動力源である電動機として始動トルクの大きな電動機を用いること必要になり、この場合、電動機に対して大きな電流を流す必要がある。
【0006】
しかしながら、他方で、電動機を大電流高トルク化すると、電動機自体が大きくなるとともに、電動機に電力を供給するための電源回路(電源装置)も大きくなり、ひいては冷却構造も大きくする必要が出てくるので、装置の大型化、高コスト化につながることになる。
【0007】
そこで、容量が制限された電源装置を使用して複数の電動機を駆動する場合に、主副走査の始動タイミングを巧妙にずらすことで最適動作を実現したり、あるいは、
【特許文献1】に開示されているように、ステップモータと直流モータとを使用する記録装置において、直流モータの回転の停止及びステップモータの回転の開始を行う場合に、直流モータへの制動電流の供給開始から所定期間はステップモータに駆動電流を供給しないモータ制御手段を備えたものなどもある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記録装置における主副走査の最適化、開発行程の低コスト化を図るためには、主走査電動機と副走査電動機の同時起動を可能にし、あるいは、主走査電動機と副走査電動機の始動タイミング制御の簡潔化が求められる。
【0009】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、容量が制限された電源装置を用いて複数の電動機を最適に作動させることができる電動機の制御装置及びこの電動機の制御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。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係る電動機の制御装置は、起動指令を受けて、容量に制限のある電源装置を使用して複数の電動機を制御する電動機の制御装置において、各電動機に流れる電流を予め設定された各電動機で使用できる最大電流量以下に制御する電流制御手段と、起動指令に対応する電動機の最大電流量と起動中のすべての電動機の最大電流量と電源装置の容量とに基づいて、起動指令に対応する電動機の起動を制御する起動制御手段とを備えているものである。
【0011】
本発明に係る電動機の制御装置は、起動指令を受けて、容量に制限のある電源装置を使用して複数の電動機を制御する電動機の制御装置において、起動指令が与えられた電動機を他に起動中の電動機がないときに限って起動する起動制御手段と、各電動機に流れる電流を起動指令に従って制御する電流制御手段とを備えているものである。
【0012】
これらの本発明に係る電動機の制御装置においては、起動指令に対して対応する電動機を起動できないときには、当該起動指令を来歴として登録する手段と、当該電動機の起動が可能になった時に登録された起動指令を起動制御手段に再送する手段とを備えていることが好ましい。
【0013】
この場合、登録された起動指令について再送する順序を決定する手段を備えていることが好ましく、また、登録された順に起動指令を再送する手段を備えていることが好ましい。
【0014】
また、各電動機の動作状態に対応して最大電流量が設定されていることが好ましい。さらに、各電動機が起動中のときの起動中最大電流値と、停止状態から起動するときの起動時最大電流値が設定されていることが好ましい。
【0015】
本発明に係る電動機の制御装置は、起動指令を受けて、容量に制限のある電源装置を使用して複数の電動機を制御する電動機の制御装置であって、起動指令について優先度を設定する優先度設定手段と、起動指令を来歴として保持する来歴保持手段と、この来歴保持手段に保持された起動指令に対して優先度の高い順に作動許可を与え、作動許可を与えると予め設定された各電動機で使用できる最大電流量の和が電源装置の容量を越える起動指令が現出した以降の起動指令に対しては作動許可を与えない作動許可手段と、この作動許可手段からの作動許可が与えられた電動機を作動させ、作動許可が与えられない電動機を停止させる作動制御手段とを備えているものである。
【0016】
ここで、時間と共に変化する最大電流量が設定されていること、この場合、最大電流量は時間と共に単調に減少する値であることが好ましい。あるいは、電動機の起動後の回転量に対して単調に減少する最大電流量が設定されていることが好ましい。さらに、電動機が起動中である作動中最大電流量と、電動機が停止状態から起動されるときの起動時最大電流量が設定されていることが好ましい。
【0017】
また、来歴保持手段に保持された起動指令を到着時間に従って並び替える手段を備えていることが好ましい。さらに、起動指令毎に作動時間を算出する算出手段と、前記来歴保持手段に保持された起動指令を算出手段の算出結果に基づいて並び替える手段を備えていること、この場合、当該起動指令に基づいて起動したときに起動後の作動時間中により優先度の高い起動指令によって作動許可が与えられなくなるか否かを判別し、この判別結果に基づいて起動指令を並び替えることが好ましい。
【0018】
本発明に係る画像形成装置は、少なくとも2つの電動機と、容量に制限のある電源装置と、本発明に係る電動機の制御装置を備えているものである。
【0019】
ここで、2つの電動機の一方が主走査機構を駆動する主走査電動機、他方が副走査機構を駆動する副走査電動機とすることができ、この場合、主走査電動機の最大電流値が副走査電動機の最大電流値よりも大きく設定されていることが好ましい。また、画像形成装置はインク滴を吐出して画像を形成する手段を備えたものとすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図1は本発明に係る電動機の制御装置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作像機構部の概略構成図である。
【0021】
このインクジェット記録装置は、主走査電動機1でタイミングベルト2を介してキャリッジ3を矢示方向に主走査し、このキャリッジ3には図示しないがインク滴を吐出するインクジェットヘッドを用いた記録ヘッドを搭載している。一方、副走査電動機11で搬送ローラ12を介して用紙13を矢示方向に副走査する。
【0022】
そして、主走査によってキャリッジ3を主走査方向に移動させながら用紙13に印写し、印写した分だけ副走査によって用紙13を搬送して、次の印写を行うという動作を繰り返すことによって用紙13上に画像を形成する。
【0023】
そこで、このようにインクジェット記録装置に適用する本発明に係る電動機の制御装置の第1実施形態について図2を参照して説明する。なお、図2は同実施形態のブロック説明図である。
この電動機の制御装置は、容量が制限された電源装置21からの電力を用いて主走査電動機1と副走査電動機2の起動及び停止を制御するための装置であって、起動制御手段31、最大電流量格納手段32、電流制御手段33、最大電流量格納手段34、電流制御手段35、来歴登録手段36を備えている。
【0024】
起動制御手段31は、記録装置の上位システムから走査指令(起動指令)あるいは来歴登録手段36に登録された走査指令(起動指令)と最大電流量格納手段32、34の格納データに基づいて、起動指令に対応する電動機の起動判断処理を行い、起動可能なときには電流制御手段33又は電流制御手段35に対して主走査電動機1又は副走査電動機11の起動を指令する。
【0025】
最大電流量格納手段32には主走査電動機1の最大電流量が格納されている。電流制御手段33は、起動制御手段31からの起動指令を受けて、主走査電動機1に流れる電流を最大電流量格納手段32に格納された最大電流量以下に制御しながら主走査電動機1を電源装置21の電力を使用して起動する。
【0026】
最大電流量格納手段34には副走査電動機11の最大電流量が格納されている。電流制御手段35は、起動制御手段31からの起動指令を受けて、副走査電動機11に流れる電流を最大電流量格納手段34に格納された最大電流量以下に制御しながら副走査電動機11を電源装置21の電力を使用して起動する。
【0027】
来歴登録手段36は登録手段(格納手段)37と再送手段38とを含み、起動指令(走査指令)に対応する電動機を起動できないときに当該起動不許可の起動指令を登録手段37に登録される。再送手段38は登録手段37に登録された起動指令を登録順に読み出して、最大電流量格納手段32、34の格納データと起動制御手段31から与えられる起動中の電動機の情報に基づいて、登録された起動指令を起動制御手段31に再送する。
【0028】
このように構成した電動機の制御装置の作用について図3を参照して説明する。
先ず、図3を参照して、起動制御手段31は、記録装置の上位システムから走査指令が与えられたか否か(走査指令を受信したか否か)を監視しており、走査指令を受信すると、来歴登録手段36に既に登録された来歴があるか否かを判別する。
【0029】
このとき、来歴登録手段36に既に登録された来歴があれば、当該走査指令に対する電動機を起動できない(起動不可)として来歴登録手段36に来歴を登録する。
【0030】
これに対して、来歴登録手段36に既に登録された来歴がなければ、起動中電動機の最大電流量を最大電流量格納手段32又は34から取り込み、また走査指令に対応する電動機の最大電流量を最大電流量格納手段34又は32から取り込んで、起動中電動機の最大電流量の合計と起動する電動機の最大電流量とを加算して必要電源容量を算出する。
【0031】
そして、算出した必要電源容量が電源装置31の電源容量(電源装置容量)より大きいか否かを判別し、必要電源容量が電源装置容量より大きくなければ、起動許可(起動指令)を走査指令に対応する電動機の電流制限手段33又は35に与え、前述したように電流制限手段33又は35は主走査電動機1又は副走査電動機11を最大電流容量以下に電流制限を行いながら起動する。
【0032】
これに対して、算出した必要電源容量が電源装置容量より大きいときには、起動不可として当該走査指令(起動指令)を来歴として来歴登録手段36の登録手段37に登録する。
【0033】
このように、各電動機毎に使用できる電流量を最大電流量として設定しておき、起動中電動機の最大電流量と、起動する電動機の最大電流量の総計が、電源装置の電流容量を越えないように起動指令が与えられた電動機の起動を制御することで、複数の電動機の同時起動が可能となり、容量が制限された電源装置を用いて複数の電動機を制限された容量の範囲で最適に作動させることができる。
【0034】
次に、この第1実施形態における来歴に基づく起動制御について図4及び図5を参照して説明する。
先ず、起動制御手段31は、起動指令(走査指令)を受けたが、当該起動指令に対応する電動機の起動が不可のときには該起動指令を来歴登録手段36の登録手段37に登録する。例えば、図4に示すように、起動不許可の走査指令は来歴キュー36aに順次蓄えられて行き、起動可能であると判断される度にFIFO方式(蓄えられた時間的順序)で読み出される。
【0035】
この場合、蓄えられている走査指令に対して、特別な優先度を設定し、キューの並び順を入れ替える来歴操作を行うこともできる。例えば、逐次、キューの並びを監視し、何らかの原因で時間的な順番が逆転したときなどは、適切な順番に並べ替える処理を加えることもできる。
【0036】
この来歴登録手段36に登録された走査指令の再送手段38による再送処理について図5を参照して説明する。
再送手段38は、例えば所定の時間間隔(他のフラグでもよい。)で登録手段37に登録されている走査指令を時間的順序が先のものから読み出し、起動中電動機の最大電流量を最大電流量格納手段32又は34から取り込み、また読み出した走査指令に対応する電動機の最大電流量を最大電流量格納手段34又は32から取り込んで、読み出した来歴中電動機の最大電流量の合計と起動する電動機の最大電流量とを加算して必要電源容量を算出する。
【0037】
そして、算出した必要電源容量とともに起動制御手段31に起動判定要求を送り、起動制御手段31が起動許可を与えた場合には、登録手段37から当該走査指令の来歴を消去する。
【0038】
このように、同時起動を試みたときに起動できなかった電動機については、その起動指令を来歴として保持しておき、所要のタイミングで最優先で起動させることができるようになり、最適な動作を行わせることができるようになる。
【0039】
この場合、来歴として登録された起動指令を優先度の高い順に並び替えるようにすることでより最適な動作を行うことができ、また、登録された順に優先的に起動するようにすることで、動作順序と指令の順序の整合性を保ちつつ最適な動作を行うことができる。
【0040】
次に、本発明に係る電動機の制御装置の第2実施形態について図6を参照して説明する。なお、図6は同実施形態のブロック説明図である。
この電動機の制御装置は、容量が制限された電源装置21からの電力を用いて主走査電動機1と副走査電動機2の起動及び停止を制御するための装置であって、起動制御手段41と、前述した第1実施形態と同様な最大電流量格納手段32、電流制御手段33、最大電流量格納手段34、電流制御手段35、来歴登録手段36の登録手段37と、再送手段42とを備えている。
【0041】
起動制御手段41は、記録装置の上位システムから走査指令(起動指令)あるいは来歴登録手段36に登録された走査指令(起動指令)に基づいて、起動指令に対応する電動機の起動判断処理を行い、起動中の電動機がないときには起動可能として、走査指令に対応する電流制御手段33又は電流制御手段35に対して主走査電動機1又は副走査電動機11の起動を指令する。
【0042】
このように構成した電動機の制御装置の作用について図7を参照して説明する。
起動制御手段41は、記録装置の上位システムから走査指令が与えられたか否か(走査指令を受信したか否か)を監視しており、走査指令を受信すると、来歴登録手段36に既に登録された来歴があるか否かを判別する。
【0043】
このとき、来歴登録手段36に既に登録された来歴があれば、当該走査指令に対する電動機を起動できない(起動不可)として来歴登録手段36に来歴を登録する。
【0044】
これに対して、来歴登録手段36に既に登録された来歴がなければ、起動中の電動機があるか否かを判別する。そして、起動中の電動機がなければ、起動許可(起動指令)を走査指令に対応する電動機の電流制限手段33又は35に与え、前述したように電流制限手段33又は35は主走査電動機1又は副走査電動機11を最大電流容量以下に電流制限を行いながら起動する。
【0045】
これに対して、起動中の電動機があれば、起動不可として当該走査指令(起動指令)を来歴として来歴登録手段36に登録する。
【0046】
このように、起動中の電動機があるか否かに基づいて起動指令に対応する電動機の起動を制御することにより、電動機の起動条件が簡潔になり、複雑なタイミング制御をすることなく、電動機の同時始動を避けることができ、容量が制限された電源装置を用いて複数の電動機を制限された容量の範囲で最適に作動させることができる。
【0047】
この場合の来歴登録手段に登録された来歴の起動指令を再送する再送手段42は、図8に示すように、例えば所定の時間間隔(他のフラグでもよい。)で登録手段37に登録されている走査指令を時間的順序が先のものから読み出し、起動制御手段41に起動判定要求を送り(起動指令の再送をし)、起動制御手段41が起動許可を与えた場合には、登録手段37から当該走査指令の来歴を消去する処理を行う。
【0048】
なお、上記各実施形態では来歴に登録された起動指令の再送を行うようにしているが、起動制御手段が登録手段に登録された来歴の起動指令を読み出して起動可能か否かを判別するようにすることもできる。
【0049】
次に、本発明に係る電動機の制御装置の第3実施形態について図9を参照して説明する。なお、図9は同実施形態のブロック説明図である。
この電動機の制御装置は、起動指令を受けて、容量に制限のある電源装置21を使用して複数の電動機1、11を制御する電動機の制御装置であって、優先度設定手段51、来歴保持手段52、来歴整列手段53、作動許可手段54、最大電流格納手段55、作動制御手段56、最大電流格納手段57、作動制御手段58を備えている。
【0050】
優先度設定手段51は記録装置の上位システムから与えられる起動指令について優先度を設定し、来歴保持手段52に優先度情報を付加した起動指令(走査指令)を格納する。ここでは、副走査指令に対しては相対的に優先度を高く、主走査指令に対しては優先度を相対的に低く設定する。来歴保持手段52には優先度が設定された走査指令が到着時間順に格納保持される。来歴整列手段53は来歴保持手段52に格納保持された来歴(走査指令)を時間順又は作動中断が予測される場合には逆順で整列する。
【0051】
作動許可手段54は来歴保持手段52からの起動時間が過ぎた(起動時間になった)走査指令を取り込んで、起動中の走査指令と来歴の走査指令の優先度を比較して、優先度の高い走査指令に対しては作動許可を与え、優先度の低い走査指令に対しては、最大電流量格納手段55、57に格納された各電動機1、11の最大電流量に基づいて作動許可を与えると最大電流量の和が電源装置21の容量を越えるときには作動許可を与えず、越えないときに限り作動許可を与える。
【0052】
作動制御手段56、58は作動許可手段54から作動許可が与えられたときに主走査電動機1、副走査電動機11を作動させ、作動許可が与えられない電動機1、11を停止させる。
【0053】
次に、このように構成した電動機の制御装置の作用について図10を参照して説明する。
作動許可手段54は、来歴保持手段52に来歴として登録されている走査指令があるか否かを判別し、登録された来歴がないときにはそのまま起動中の電動機の作動を続行する処理をする(なければ、行わない)。
【0054】
これに対して、来歴保持手段52に来歴として登録されている走査指令があるときには、当該走査指令が起動時期か否かを判別し、同様に、起動時期でないときにはそのまま起動中の電動機の作動を続行する処理をする(なければ、行わない)。
【0055】
そして、来歴保持手段52に来歴として登録されている走査指令が起動時期であるときには、作動中の走査指令と来歴の走査指令との優先度を比較し、優先度の高い走査指令に対応する電動機について作動許可を与える。
【0056】
その後、優先度の高い走査指令に対応する電動機の最大電流量の合計と優先度の低い走査指令に対応する電動機の最大電流量とを加算して、必要電源容量を算出する。そして、必要電源容量が電源装置21の容量(電源装置容量)を越えているか否かを判別し、必要電源容量が電源装置容量を越えてときには優先度の低い走査指令に対しては作動禁止とし、必要電源容量が電源装置容量を越えていないときには優先度の低い走査指令に対しても作動許可を与える。
【0057】
このように、起動指令の優先度を設定し、各電動機の最大電流量に基づいて作動する電動機の最大電流量の総和が電源装置の容量を越えないように作動することで、複数の電動機の同時起動と優先起動が可能になり、容量の制限された電源装置を用いて複数の電動機を制限された容量の範囲で最適に制御することができる。
【0058】
次に、来歴保持手段52に登録保持した来歴の整列について図11を参照して説明する。
来歴保持手段52には与えられた(発生した)走査指令又は作動停止となった走査指令が来歴キューに順次蓄えられる。蓄積中は常時発生時間順に並べ替える操作が来歴整列手段53によって行われる。そして、走査指令が起動時間を経過するとFIFO方式で順次読み出される。
【0059】
また、来歴整列手段53は走査指令毎に作動時間を算出し、この算出した作動時間に基づいて作動中断が事前に予測される場合には逆順に走査指令を並びかえる処理も行う。すなわち、前述したように主走査よりも副走査の優先度を高く設定した場合、主走査を起動させてもその直後の副走査によって結局主走査が中断されることが作動時間から判明したときには、その順序を逆にする処理を行う。
【0060】
このように、当該起動指令に基づいて起動したときに起動後の作動時間中により優先度の高い起動指令によって作動許可が与えられなくなるか否かを判別し、この判別結果に基づいて起動指令を並び替えることで、より効率的な作動を制御することができる。
【0061】
次に、上記各実施形態における最大電流量の設定に関して図12以降を参照して説明する。
最大電流量は予め設定して最大電流量格納手段に格納される。これは、例えばテーブルを作成して格納しておけば良い。
【0062】
まず、電動機が停止中のときと起動中(作動中)のときとでは必要な電流量が異なり、特に電動機の始動時(停止状態から起動を開始するとき)には、起動中よりも大きな電流が必要になる。そこで、図12に示すように、電動機の動作状態を停止中と起動中とに分けて、停止中のときの最大電流量aを起動中の最大電流量bよりも大きな値に設定している。
【0063】
実際には、最大電流量bとして起動中の電動機に必要な電流量を設定し、最大電流量aについては回路の性能や必要トルクの大きさなどにより計算で、又は実験的に決定して設定することができる。
【0064】
最大電流量は時間関数で定義することができ、これにより、より実際の回路動作を再現することができて限界制御に近い動作を実現することができる。例えば、図13(a)に示すように、最大電流量を起動後の経過時間に応じて逓減するように定義した場合の最大電流量は次の(1)式で表すことができる。ただし、(1)式中、A、kは定数、tは起動後の経過時間である。
【0065】
【数1】
【0066】
この最大電流量の定義はこれに限るものではなく、例えば、図14に示すように、時間関数を近似的に表現することで演算の高速化が図れる。この場合の最大電流量は起動後時間t0までは次の(2)式で、時間t0以後は次の(3)式で表すことができる。ただし、(2)、(3)式中、B、m、t0は定数、tは起動後の経過時間である。
【0067】
【数2】
【0068】
【数3】
【0069】
また、ここでは、起動後の経過時間に応じて単調に減少する(変化する)最大電流量を設定しているが、電動機を起動した後の回転量、すなわち電動機で駆動される被駆動手段(例えばキャリッジ、搬送ローラ又は用紙)の移動距離に応じて単調に減少する(変化する)最大電流量を設定することもできる。
【0070】
このように、最大電流量の変化をより正確に設定することで、制限された容量の範囲内で複数の電動機の同時起動の可能性が高くなり、電動機の出力も増加することができて、より効率的な作動を行うことができる。
【0071】
これを主走査電動機と副走査電動機について具体的に説明すると、一回の移動量は副走査よりも主走査の方が長い。このことを考慮すれば、図15に示すように、副走査用電動機の最大電流量dよりも主走査用電動機の最大電流量cを大きく設定する(c>d)ことによって、印刷動作全体としての高速化を図ることができる。
【0072】
また、前述した図13で説明した時間関数で最大電流量を定義した場合には図16に示すように各変数を設定し、さらに図14で説明した時間近似関数で最大電流量を定義した場合には図17に示すように各変数を設定することで、副走査よりも主走査の方が速い動きが可能となり、印刷速度の向上を図ることができる。
【0073】
このように本発明に係る電動機の制御装置を用いることで、電源装置の容量を増加させることなく、制限された容量の範囲内で複数の電動機を同時に、また高速に動作させることが可能となり、画像形成装置、例えばインクジェット記録装置の低コスト化、小型化を図れ、高速印刷も可能になる。
【0074】
次に、インクジェット記録装置の具体的一例について図18及び図19を参照して説明する。なお、図18は本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の全体構成を説明する構成図、図19は同記録装置の要部平面説明図である。
【0075】
このインクジェット記録装置は、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とステー102とでキャリッジ103を主走査方向に摺動自在に保持し、電動機である主走査モータ104でタイミングベルト105を介して図19で矢示方向(主走査方向)に移動走査する。
【0076】
このキャリッジ103には、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個のインクジェット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。
【0077】
記録ヘッド107を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどをインク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。
【0078】
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。
【0079】
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枚づつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)113及び給紙コロ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は給紙コロ113側に付勢されている。
【0080】
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。
【0081】
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、電動機である副走査モータ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、矢示方向(ベルト搬送方向)に周回するように構成している。
【0082】
この搬送ベルト121は、抵抗制御を行っていない純粋な厚さ40μm程度の樹脂材、例えばETFEピュア材で形成した用紙吸着面となる表層と、この表層と同材質でカーボンによる抵抗制御を行った裏層(中抵抗層、アース層)とを有している。
【0083】
搬送ベルト121の絶縁層(表層)の厚みが誘電率に影響し、厚みが厚くなると誘電率が下がり帯電した際にベルトに載る電荷の量が減る。したがって、製造上ばらつく膜厚の範囲を考慮し、また、実機にてベルトに発生する傷によってもこの層厚みが0とならない範囲で、極力薄くすることで静電吸着力を向上させることができる。
【0084】
また、搬送ベルト121の裏層(中抵抗層、アース層)の厚みは直接静電的な作用には影響しないが、ベルトの総厚みが厚くなると、剛性が増しベルトを実機上で張ったときにベルトの平面度を確保することが困難になり、一方所要の強度を確保する上ではあまり薄くできない。実験によると、裏層の厚みとしては50〜200μm程度が好ましい。
【0085】
このように二層構成として搬送ベルト121の全面裏側に抵抗制御をした層を設けることで、予め絶縁層である表層に電荷を形成した後、ベルトに吸着させる用紙が接触すると電荷を更に供給し、用紙と搬送ベルト121との間の静電的な吸着力を増加させることができる。仮に、絶縁層単層の場合、その吸着力は二層の場合に比べて半減し、また、単層の場合には用紙がベルトに接触し始める位置がベルト内側に配置されるアースローラに対向する位置でなければならないが、二層にすることにより、このような制約がなくなる。
【0086】
搬送ベルト121を用いた用紙搬送機構を採用することでより高精度な搬送が可能になって高画質記録が可能になるが、他方、単なる搬送ローラで用紙を搬送する機構に比べると副走査モータの負荷が大きくなり、その分大きなトルクを必要とする。この場合、副走査モータとして大電流高出力トルクのものを用いることは電源装置の大型化、大容量化による高コスト化を招くことになるが、本発明に係る電動機の制御装置を備えることによって、電源装置の容量が制限されている場合でも前述したように効率的に主走査モータと副走査モータの駆動制御を行なうことができるようになる。
【0087】
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。また、搬送ローラ127はアースローラの役目も担っており、搬送ベルト121の中抵抗層(裏層)と接触配置され接地している。
【0088】
また、搬送ベルト121の裏側には、記録ヘッド107による印写領域に対応してガイド部材136を配置している。このガイド部材136は、上面が搬送ベルト121を支持する2つのローラ(搬送ローラ127とテンションローラ128)の接線よりも記録ヘッド107側に突出している。これにより、搬送ベルト121は印写領域ではガイド部材136の上面にて押し上げられてガイドされる。
【0089】
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142及び排紙コロ143と、排紙される用紙112をストックする排紙トレイ144とを備えている。また、背部には両面給紙ユニット151が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット151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122と搬送ベルト121との間に給紙する。
【0090】
このように構成したインクジェット記録装置においては、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。
【0091】
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内で帯電パターンと反対の電荷に分極するので、平行接続されたコンデンサが形成されたこととなり、用紙112が搬送ベルト121に吸着され、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。
【0092】
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12を排紙トレイ144に排紙する。
【0093】
なお、本発明に係る画像形成装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ/ファックス/コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体、例えばレジスト、医療分野におけるDNA試料を吐出させる画像記録装置にも適用することができる。さらに、インクジェット記録装置以外の電子写真方式で画像を形成する画像形成装置(感光体、中間転写部材、給紙機構、書き込み走査系など)にも適用することができる。
【0094】
また、本発明に係る電動機の制御装置は、画像形成装置に限らず、電源容量が制限された条件下で複数の電動機を駆動するシステムに適用することができ、これにより電動機の出力を制限の範囲内で限界まで発揮させ、更にその制御を容易にし、製品の小型軽量化、低コスト化、高効率化を図ることができる。
【0095】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電動機の制御装置によれば、制限された容量の範囲内で複数の電動機を最適に制御することができる。
【0096】
本発明に係る画像形成装置によれば、制限された容量の範囲内で複数の電動機を最適に制御することができるので、装置の低コスト化を図りつつより高速で画像形成を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動機の制御装置を適用する画像形成装置の一例を説明する模式的平面説明図
【図2】本発明に係る電動機の制御装置の第1実施形態を説明するブロック図
【図3】同制御装置の作用説明に供するフロー図
【図4】同制御装置の来歴の登録及び再送の説明に供する説明図
【図5】同制御装置の来歴の再送の説明に供するフロー図
【図6】本発明に係る電動機の制御装置の第2実施形態を説明するブロック図
【図7】同制御装置の作用説明に供するフロー図
【図8】同制御装置の来歴の再送の説明に供するフロー図
【図9】本発明に係る電動機の制御装置の第3実施形態を説明するブロック図
【図10】同制御装置の作用説明に供するフロー図
【図11】同制御装置の来歴の登録及び整列の説明に供する説明図
【図12】最大電流量の設定の説明に供する説明図
【図13】最大電流量を時間関数で設定する場合の説明に供する説明図
【図14】最大電流量を時間近似関数で設定する場合の説明に供する説明図
【図15】主走査と副走査の最大電流量の設定の説明に供する説明図
【図16】主走査と副走査の最大電流量の設定の他の例の説明に供する説明図
【図17】主走査と副走査の最大電流量の設定の更に他の例の説明に供する説明図
【図18】本発明に係る画像形成装置の具体的構成の説明に供する構成図
【図19】同装置の要部平面説明図
【符号の説明】
1…主走査電動機、11…副走査電動機、21…電源装置、31…起動制御手段、32、34、55、57…最大電流量格納手段、33、35…電流制御手段、36…来歴登録手段、51…優先度設定手段、52…来歴保持手段、53…来歴整列手段、54…作動許可手段、56、57…作動制御手段、103…キャリッジ、104…主走査モータ、107…記録ヘッド、121…搬送ベルト、127…搬送ローラ、131…副走査モータ。
Claims (19)
- 起動指令を受けて、容量に制限のある電源装置を使用して複数の電動機を制御する電動機の制御装置において、各電動機に流れる電流を予め設定された各電動機で使用できる最大電流量以下に制御する電流制御手段と、起動指令に対応する電動機の最大電流量と起動中のすべての電動機の最大電流量と前記電源装置の容量とに基づいて、前記起動指令に対応する電動機の起動を制御する起動制御手段とを備えていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 起動指令を受けて、容量に制限のある電源装置を使用して複数の電動機を制御する電動機の制御装置において、起動指令が与えられた電動機を他に起動中の電動機がないときに限って起動する起動制御手段と、各電動機に流れる電流を前記起動指令に従って制御する電流制御手段とを備えていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項1又は2に記載の電動機の制御装置において、起動指令に対して対応する電動機を起動できないときには、当該起動指令を来歴として登録する手段と、当該電動機の起動が可能になった時に前記登録された起動指令を前記起動制御手段に再送する手段とを備えていることを特徴とする電源装置の制御装置。
- 請求項3に記載の電動機の制御装置において、前記登録された起動指令について再送する順序を決定する手段を備えていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項3に記載の電動機の制御手段において、登録された順に起動指令を再送することを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の電動機の制御装置において、各電動機の動作状態に対応して最大電流量が設定されていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項1ないし5のいずれかに記載の電動機の制御装置において、各電動機が起動中のときの起動中最大電流値と、停止状態から起動するときの起動時最大電流値が設定されていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 起動指令を受けて、容量に制限のある電源装置を使用して複数の電動機を制御する電動機の制御装置において、前記起動指令について優先度を設定する優先度設定手段と、前記起動指令を来歴として保持する来歴保持手段と、この来歴保持手段に保持された起動指令に対して優先度の高い順に作動許可を与え、作動許可を与えると予め設定された各電動機で使用できる最大電流量の和が前記電源装置の容量を越える起動指令が現出した以降の起動指令に対しては作動許可を与えない作動許可手段と、この作動許可手段からの作動許可が与えられた電動機を作動させ、作動許可が与えられない電動機を停止させる作動制御手段とを備えていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項8に記載の電動機の制御装置において、時間と共に変化する前記最大電流量が設定されていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項9に記載の電動機の制御装置において、前記最大電流量は時間と共に単調に減少する値であることを特徴とする電動機の制御装置
- 請求項8に記載の電動機の制御装置において、前記電動機の起動後の回転量に対して単調に減少する前記最大電流量が設定されていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項8に記載の電動機の制御装置において、前記電動機が起動中である作動中最大電流量と、前記電動機が停止状態から起動されるときの起動時最大電流量が設定されていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項8ないし12のいずれかに記載の電動機の制御装置において、前記来歴保持手段に保持された起動指令を到着時間に従って並び替える手段を備えていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項8ないし12のいずれかに記載の電動機の制御装置において、前記起動指令毎に作動時間を算出する算出手段と、前記来歴保持手段に保持された起動指令を前記算出手段の算出結果に基づいて並び替える手段を備えていることを特徴とする電動機の制御装置。
- 請求項14に記載の電動機の制御装置において、当該起動指令に基づいて起動したときに起動後の作動時間中により優先度の高い起動指令によって作動許可が与えられなくなるか否かを判別し、この判別結果に基づいて起動指令を並び替えることを特徴とする電動機の制御装置。
- 少なくとも2つの電動機と、容量に制限のある電源装置とを備える画像形成装置において、請求項1ないし15のいずれかに記載の電動機の制御装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項16に記載の画像形成装置において、前記2つの電動機の一方が主走査機構を駆動する主走査電動機、他方が副走査機構を駆動する副走査電動機であることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項17に記載の画像形成装置において、前記主走査電動機の最大電流量が前記副走査電動機の最大電流量よりも大きく設定されていることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項16ないし18のいずれかに記載の画像形成装置において、インク滴を吐出する記録ヘッドを用いて画像を形成する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
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JP2015228751A (ja) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置及びモータ制御装置 |
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JP2012016243A (ja) * | 2010-07-05 | 2012-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 制御装置 |
JP2015228751A (ja) * | 2014-06-02 | 2015-12-17 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置及びモータ制御装置 |
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