JP2005111898A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一度動作させて負荷を検出してから最適な制御ゲインを選択するために動作開始時から最適な設定で動作させることが難しい。
【解決手段】 キャリッジ３をＤＣサーボモータ４で駆動するとき、予めキャリッジ３を一定速度で移動させたときにＤＣサーボモータ４に与える制御値を補正値（ベースオフセット）として補正値テーブル格納部１０３に格納保持しておき、偏差に基づくＰＩ制御を行うＰＩ制御演算部１１２では、各印字モードのキャリッジ速度によって予め実験で求められているオフセットとベースオフセットとに基づいてＰＩ制御のための指示値を算出して、ＰＩ制御を行う。
【選択図】図６

Description

本発明は画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、プリンタ／ファックス／複写機複合機等の各種画像形成装置としては、液滴吐出ヘッドで構成した記録ヘ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（用紙、記録媒体などとも称される。）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、印刷、印字、印写も同義で使用する。）するシリアル型のものがある。

そして、このような画像形成装置においては、ある一定幅を持った画像を出力する記録ヘッドを搭載したキャリッジの移動（主走査）と、記録ヘッドから出力された画像を被記録媒体（記録紙、記録媒体、用紙などともいう。）に連続的に記録するために、被記録媒体の間欠搬送（副走査）を行うとき、記録ヘッドから液滴を吐出している時のキャリッジの移動速度がある程度一定でないと、ヘッドから被記録媒体面への液滴の着弾位置が不均一になって正確な印字を行うことができなくなる。

しかしながら、装置間の組み付けバラツキ、キャリッジの摺動軸（ガイド軸）の紙紛や埃等による経時的な汚れによって、キャリッジと摺動軸間の負荷（摩擦等）には、かなりの変動がある場合がある。また、記録ヘッドに液体（記録液）を供給するサブタンクを搭載し、メインタンク（インクカートリッジ）から液体供給チューブなどを介してサブタンクに記録液を補給するようにした装置にあっては、液体供給チューブが他の部材と干渉してキャリッジと摺動軸間の負荷（摩擦等）が変動する。

そこで、このような負荷変動を吸収するために、キャリッジの駆動モータ（ＤＣモータ等）を制御する方法として、サーボモータ制御（ＰＩ制御等）が用いられる。
特開２０００−３７９１９号公報

このサーボ制御では、目標速度と現在速度の差分から次の制御量を決定して，キャリッジの移動速度を目標速度に近づけることを行っているため、制御上、負荷変動に対して必ず応答の遅れが存在する。この遅れを少なくするためには、制御ゲインを上げることが一般的であるが、低価格の装置では、製造コストとの関係でメカ部材を高性能にし、構成を高剛性にすることが難しく、装置自体の剛性が低い場合がある。

このような装置の剛性が低い状態で制御ゲインを上げると、振動的な動作になったりして安定的な制御ができない場合がある。また、上述したように、液体供給チューブ等が機構レイアウトの関係上（装置の小型化等）、キャリッジの可動範囲によっては装置の一部分に当たり、当たったところ以降で負荷の大きさが極端に変動する場合がある。

このようなＤＣサーボ制御における負荷のバラツキなどに対応するため、特許文献２に記載のモータ制御装置および該制御装置を用いた記録装置にあっては、複数の制御ゲイン（定数）を持ち，速度データ等から検出された負荷に応じて制御ゲインを切り替えるようにすることが開示されている。
特開平０９−０４７０５７号公報

しかしながら、上述した特許文献２に開示されているモータ制御装置および該制御装置を用いた記録装置にあっては、一度動作させて負荷を検出してから、予め登録された制御ゲインの中から最適な設定値を決定するために、動作開始時から最適な設定で動作させることが難しいという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、動作開始時から最適なキャリッジの走査制御を行うことができる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、予めキャリッジを一定速度で移動させたときにＤＣサーボモータに与える制御値を補正値として格納した格納手段と、この補正値に基づいてＤＣサーボモータのサーボ制御を行う手段とを備えている構成としたものである。

ここで、装置の初期化動作中にキャリッジを一定速度で移動させたときにＤＣサーボモータに与える制御値を得て、格納手段に格納されている補正値を書替える手段を備えていることが好ましい。また、環境温度の検出結果に基づいて補正値を修正する手段を備えていることが好ましい。さらに、ジャムの回復が行われたときにキャリッジを一定速度で移動させたときにＤＣサーボモータに与える制御値を得て、格納手段に格納されている補正値を書替える手段を備えていることが好ましい。

また、補正値が予め定めた設定値を越えたときにエラー出力を行い又は行わせる手段を備えていることが好ましい。さらに、補正値が予め定めた設定値を越えたときにはキャリッジの動作可能最大速度を下げる手段を備えていることが好ましい。

本発明に係る画像形成装置によれば、予めキャリッジを一定速度で移動させたときにＤＣサーボモータに与える制御値を補正値として格納した格納手段を備えているので、動作開始時から補正値に基づく最適なキャリッジの走査制御を行うことができる。

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。
図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を説明する側面説明図、図２は同装置の要部平面説明図、図３は同装置の要部斜視説明図である。
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１とガイドレール２とでキャリッジ３を主走査方向に摺動自在に保持し、主走査モータ４でタイミングベルト５を介して図２で矢示方向（主走査方向）に移動走査する。

このキャリッジ３には、例えば、それぞれイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドからなる４個の記録ヘッド７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。

記録ヘッド７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。なお、異なる色を吐出する複数のノズル列を備えた１又は複数の液滴吐出ヘッドで記録ヘッドを構成することもできる。

キャリッジ３には、記録ヘッド７に各色のインクを供給するための各色のサブタンク８を搭載している。このサブタンク８にはインク供給チューブ９を介して図示しないメインタンク（インクカートリッジ）からインクが補充供給される。なお、インク滴を吐出する記録ヘッド７以外に、記録液（インク）と反応することでインクの定着性を高める定着用処理液（定着用インク）を吐出する記録ヘッドを備えることもできる。

一方、給紙カセット１０などの用紙積載部（圧板）１１上に積載した用紙１２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１１から用紙１２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙ローラ）１３及び給紙ローラ１３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４を備え、この分離パッド１４は給紙ローラ１３側に付勢されている。

そして、この給紙部から給紙された用紙１２を記録ヘッド７の下方側で搬送するための搬送部として、用紙１２を静電吸着して搬送するための搬送ベルト２１と、給紙部からガイド１５を介して送られる用紙１２を搬送ベルト２１との間で挟んで搬送するためのカウンタローラ２２と、略鉛直上方に送られる用紙１２を略９０°方向転換させて搬送ベルト２１上に倣わせるための搬送ガイド２３と、押さえ部材２４で搬送ベルト２１側に付勢された先端加圧コロ２５とを備えている。また、搬送ベルト２１表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２６を備えている。

ここで、搬送ベルト２１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２７とテンションローラ２８との間に掛け渡されて、副走査モータ３１からタイミングベルト３２及びタイミングローラ３３を介して搬送ローラ２７が回転されることで、図２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２１の裏面側には記録ヘッド７による画像形成領域に対応してガイド部材２９を配置している。

また、図２に示すように、搬送ローラ２７の軸には、スリット円板３４を取り付け、このスリット円板３４のスリットを検知するセンサ３５を設けて、これらのスリット円板３４及びセンサ３５によってエンコーダ３６を構成している。

帯電ローラ２６は、搬送ベルト２１の表層に接触し、搬送ベルト２１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、キャリッジ３の前方側には、図１及び図３に示すように、スリットを形成したエンコーダスケール４２を設け、キャリッジ３の前面側にはエンコーダスケール４２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４３を設け、これらによって、キャリッジ３の主走査方向位置を検知するためのエンコーダ４４を構成している。

さらに、記録ヘッド７で記録された用紙１２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２１から用紙１２を分離するための分離部と、排紙ローラ５２及び排紙コロ５３と、排紙される用紙１２をストックする排紙トレイ５４とを備えている。

また、背部には両面給紙ユニット６１が着脱自在に装着されている。この両面給紙ユニット６１は搬送ベルト２１の逆方向回転で戻される用紙１２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２１との間に給紙する。

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１２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１２はガイド１５で案内され、搬送ベルト２１とカウンタローラ２２との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２３で案内されて先端加圧コロ２５で搬送ベルト２１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

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２６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２１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２１上に用紙１２が給送されると、用紙１２が搬送ベルト２１に静電力で吸着され、搬送ベルト２１の周回移動によって用紙１２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド７を駆動することにより、停止している用紙１２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１２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１２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５４に排紙する。

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２１を逆回転させることで、記録済みの用紙１２を両面給紙ユニット６１内に送り込み、用紙１２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２２と搬送ベルト２１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２１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。

次に、この画像形成装置の制御部の概要について図４のブロック図を参照して説明する。
この制御部８０は、この装置全体の制御を司るＣＰＵ８１と、ＣＰＵ８１が実行するプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭ８２と、画像データ等を一時格納するＲＡＭ８３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８４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ＡＳＩＣ８５とを備えている。なお、この実施形態では、不揮発性メモリ８４で主走査モータ４に対する制御値の補正値を格納する格納手段を構成している。

また、この制御部８０は、ホスト側とのデータ、信号の送受を行うためのＩ／Ｆ８６と、記録ヘッド７を駆動制御するためのヘッド駆動制御部８７及びヘッドドライバ８８と、主走査モータ４を駆動するための主走査モータ駆動部９０と、副走査モータ３１を駆動するための副走査モータ駆動部９１と、エンコーダ３６、４４からの検出パルス、環境温度を検出する温度センサ９４からの検出信号、及びその他の各種センサからの検知信号を入力するためのＩ／Ｏ９２などを備えている。また、この制御部８０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９３が接続されている。

制御部８０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／Ｆ８６で受信する。

そして、ＣＰＵ８１は、Ｉ／Ｆ８６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、ＡＳＩＣ８５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８７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ＲＯＭ８２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。

ヘッド駆動制御部８７は、記録ヘッド７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８８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８８に送出する。

このヘッド駆動制御部８７は、駆動波形（駆動信号）のパターンデータを格納したＲＯＭ（ＲＯＭ８２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。

また、ヘッドドライバ８８は、ヘッド駆動制御部８７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８７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７のアクチュエータ手段に印加してヘッドを駆動する。

主走査モータ駆動部９０は、ＣＰＵ８１側から与えられる目標値とエンコーダ４４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に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して主走査モータ４を駆動する。

同様に、副走査モータ駆動制御部９１は、ＣＰＵ８１側から与えられる目標値とエンコーダ３６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に基づいて制御値を算出して内部のモータドライバを介して副走査モータ３１を駆動する。

そこで、この画像形成装置における主走査モータの駆動制御に係る部分の詳細について図５の機能ブロック図も参照して説明する。
速度プロファイル格納部１０１には主走査モータ４の速度プロファイル（加速テーブル目標速度）が格納され、ＣＰＵ８１によって主走査モータ駆動部９０に目標速度が与えられる。この速度プロファイル格納部１０１はＲＯＭ８２にて構成している。

速度検出部１０２は、エンコーダ４４から出力される検出パルスをカウントして、検出速度（速度検出値）に変換し、所定のサンプリング周期で速度検出値を主走査モータ駆動部９０に与える。この速度検出部１０２はエンコーダ４４及び制御部８０のＣＰＵ８１などによって構成している。

補正値テーブル格納部１０３は、予め一定速度でキャリッジを動作させた時に主走査モータ４へ与える制御値を補正値としてテーブル化して格納している。この補正値テーブル格納部１０３は書替え可能な不揮発性メモリで構成している。

主走査モータ駆動部９０は、比較演算部１１１、ＰＩ制御演算部１１２及びモータドライバ１１３で構成している。そして、比較演算部１１１は、速度プロファイル１１１から与えられる目標速度と、速度検出部１０２から与えられる検出速度値とを比較して両者の偏差を算出して、ＰＩＤ制御演算部１１２に与える。

ＰＩ制御演算部１１２は、比較演算部１１１からの偏差に対してＰＩ（比例積分）制御（この他、ＰＩＤ（比例、積分、微分）制御なども行える。）制御を行って制御値を演算する。このとき、ＰＩＤ制御演算部１１２はキャリッジ３の位置に応じて補正値テーブル格納部１０３に格納されている補正値を参照してＰＩ制御値を補正する。

ここでは、主走査モータ４をＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御で駆動するものとして、ＰＩ制御演算部１１２は偏差に対してＰＩ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１１３に与えてＰＷＭ制御でモータ４を駆動させることにより、キャリッジ３を目標とする速度で目標とする位置に駆動するようにしている。

そこで、この画像形成装置における本発明の第１実施形態について図６及び図７をも参照して説明する。
まず、図６を参照してモータ制御の概要について説明すると、ＰＩ制御としては、一般的に、一定の制御周期、例えば１ｍｓｅｃ周期で検出された現在速度（検出速度値）と、制御目標速度（目標速度）との差分（偏差）に基づいて、次の（１）式に基づいて計算された値をＰＷＭ指示値（制御値）とする。ただし、（１）式中、Ｐ：比例ゲイン、Ｉ：積分ゲイン、Ｖt：目標速度、Ｖn：現在速度である。

そこで、本発明の第１実施形態では、図６（ａ）示すような、記録ヘッド７の加速領域、等速領域、減速領域のそれぞれの速度に対応して、同図（ｂ）に示すように、オフセット値offsetを設定する。ＰＩ制御の制御値以外にオフセット値offsetとして予め負荷に応じた出力を与え、この値とＰＩ制御の比例成分、積分成分の出力値の合計でトータルのＰＷＭ指示値を決定する。つまり、上記（１）式にオフセットの成分を考慮した次の（２）式でＰＷＭ指示値（制御値）を算出する。ただし、(２）式中、offset：記録ヘッドの速度とガイド軸との定常負荷に対応した設定値、である。

このように、オフセット値によって一定の固定出力を与えることで、ＰＩ制御による遅れを吸収して目標の速度プロファイルへの追従性を向上させることができる。

この場合、記録ヘッドの速度（キャリッジ速度）と摺動軸（ガイド軸）との定常負荷に対応したオフセット値は、モータの特性、使用する電源の容量など、装置によって異なるので、実際に装置を用いて測定を行って最適な値を決定する。

すなわち、装置の製造工程において、キャリッジ３を一定速度（速度制御できる最低の速度、例えば、１００ｍｍ／ｓｅｃ）で、キャリッジ３の可動範囲の端から端まで動作させたときのＰＷＭ指示値を、一定区間間隔おきにチェックして、測定されたＰＷＭ値から補正値（ベースオフセット）を作成し、ＶＲＡＭ等の不揮発性メモリで構成する補正値テーブル格納部１０３に、測定位置と補正値のテーブルとして格納保存する。

このときの計測ポイントの間隔は、装置の負荷変動レベル（狭い範囲での変動が大きい場合は、細かい間隔でサンプリングする）によって異なるので，実際に装置を用いて実験を行い、最適な値を決定する（ここでは、１０ｍｍ間隔としている。）。

このような測定で求められるＰＷＭ指示値の一例を図７に示している。この図７から分かるように、この例においては、キャリッジ３中の記録ヘッド７に液体を供給する液体供給チューブ１６が、キャリッジ３の移動中に装置の側板などに当たることで、定常的な負荷が変動する。

ここで、補正値の作成手順について説明する。
まず、キャリッジ初期位置にあるキャリッジ３を動作させるために、主走査モータ４であるＤＣサーボモータへの出力を徐々に大きくしていき、キャリッジ３が駆動した時のＰＷＭ指示値を、補正値（ベースオフセット）の基準値とする。この基準値が、キャリッジ初期位置でのベースオフセット（例えば、出力ＯＮデューティー２５％となるものとする。）となる。

次に、可動範囲を一定速でキャリッジ３を動かして、キャリッジ初期位置を通過した時のＰＷＭ出力を基準として、さらにキャリッジ３を移動して、次以降の測定ポイントで等速を保つために設定したＰＷＭ出力を測定して、キャリッジ初期位置を通過した時のＰＷＭ出力との差分をとる。この値（差分）をベースオフセットの基準値に加算して、各測定ポイントでの補正値として、不揮発性メモリなどの格納手段（補正値テーブル格納部１０３）に保存する。

例えば、キャリッジ初期位置を等速（例えば、１００／ｓｅｃとする。）で通過した時のＰＷＭ出力が３０％とし、次に，ある測定ポイント（例えば，キャリッジ初期位置から１００ｍｍ離れたところ）を等速（例えば、１００ｍｍ／ｓｅｃとする。）で通過した時のＰＷＭ出力が４０％であった場合は，キャリッジ初期位置の補正値（ベースオフセット）は基準値の２５％、ある測定ポイント（例えば，キャリッジ初期位置から１００ｍｍ離れたところ）の補正値（ベースオフセット）は（４０％−３０％）＋２５％＝３５％となる．

そこで、印字動作を行う際は、前述した（２）式の「offset」の項で，速度に応じたオフセット（各印字モードのキャリッジ速度によって予め実験で求められている値）と，上記作成方法で作成された補正値（ベースオフセット）を加算してoffset値として，ＰＩ制御を実施する．

このように、予めキャリッジを一定速度で移動させたときにＤＣサーボモータに与える制御値を補正値として格納保持した手段を備え、つまり、負荷変動を予め測定して負荷分布に応じた補正値をテーブルとして保持しておき、この補正値に基づいてＤＣサーボモータのサーボ制御を行うことによって、印字開始直後から印字動作中のキャリッジの速度制御値に対して適正な補正をかけることができる。

次に、本発明の第２実施形態について前記第１実施形態の制御部８０が実行する図８のフロー図を参照して説明する。
この実施形態では、装置の電源投入が行われたとき、所要のイニシャル動作（初期化動作）、例えば装置の動作パラメータの初期化や装置内のある記録紙等異物のチェックなどを行い、このイニシャル動作の一環として、前記第１実施形態で説明したような、一定速度でキャリッジ３を移動してベースオフセット値を測定する一連の動作を実行して、不揮発性メモリなどの補正値テーブル格納部１０３に格納している補正値テーブルを書替えて変更する。

そして、印字動作を行う際は，前述した（２）式の「offset」の項を、速度に応じたオフセット（各印字モードのキャリッジ速度によって予め実験で求められている値）と、上述したようにしてられた補正値（ベースオフセット）とを加算してoffset値として，ＰＩ制御を行う。

このように、装置の電源投入時にキャリッジを一定速度で動作させたときの主走査モータ４に与える制御値を測定する動作を行って、予め格納保持されている補正値を書替えて変更することによって、装置が置かれた環境が装置の定常負荷に与える影響を反映することができる。

すなわち、第１実施形態のように、予め、例えば製造工程で測定、設定した補正値では、装置の使用環境（例えば低温あるいは高温）によっては補正値が適正な値でなくなる場合がある。そこで、このような環境変動による負荷変動を、装置の電源を投入して初期化動作を行うときに再測定して、補正値のテーブルを書替えて変更することで、装置が置かれた環境が装置の定常負荷に与える影響を反映して、適正なキャリッジ速度制御値で駆動制御を行うことができる。

次に、本発明の第３実施形態について前記第１実施形態の制御部８０が実行する図９のフロー図を参照して説明する。
この実施形態では、印字動作の開始前に、サーミスタ等の温度センサ９５からの検出信号に基づいて得られる検出温度を取り込み、この検出温度に基づいて不揮発性メモリなどの補正値テーブル格納部１０３に格納している補正値を修正する。

具体的には、印字動作を行う直前の装置が置かれた環境温度の測定を行い、前述した第２実施形態のように装置電源投入後のイニシャル動作で補正値（ベースオフセット）を設定した時の温度と比較する。そして、装置設計時に予め測定しておいた、環境温度の変動に対する装置の定常負荷の変動率を元に算出された温度補正値（モータの特性、使用する電源の容量等、装置によって異なるので、実際に装置を用いて測定を行って最適な値を決定する。本実施例では、０.８％／１℃の温度補正を行うこととしている。）を、比較した温度差分に応じて印字位置によって選択される補正値（ベースオフセット）を修正（温度補正）して、キャリッジ速度に応じたオフセットに加算する．

そして、温度補正後のベースオフセットとキャリッジ速度に応じたオフセットとを加算した値を前述した（２）式のoffset値として、同式に基づいて得られる制御値でＰＩ制御を実行する。

例えば、イニシャル時に環境温度が２０℃であったものが、印字を実行する際に２５℃に変化していた場合は、＋５℃の上昇であるので、上述した０.８％／１℃の例では、４．０％相当の値を補正値（ベースオフセット）に加えたものを温度補正後ベースオフセットとする。

なお、この例では、イニシャル動作のときに得た補正値を温度補正する例で説明しているが、イニシャル動作のときに補正値を得ない場合には、第１実施形態で説明した予め得られた補正値を補正（修正）するようにすればよい。

このように、環境温度に基づいて補正値を修正することによって、より印字動作中の環境温度に応じたキャリッジ速度制御値で駆動制御することができる。すなわち、第１実施形態のように、予め、例えば製造工程で測定、設定した補正値では、印字動作中の装置の使用環境（例えば低温あるいは高温）によっては補正値が適正な値でなくなる場合がある。同様に、第２実施形態のように、電源投入時に測定、設定した補正値でも、印字動作中の装置の使用環境（例えば低温あるいは高温）によっては補正値が適正な値でなくなる場合がある。

そこで、このような印字動作開始前の環境温度を検出して、検出温度に基づいて補正値を修正することで、装置が置かれた環境温度による負荷変動に対応した適正なキャリッジ速度制御値で駆動制御を行うことができる。

次に、本発明の第４実施形態について前記第１実施形態の制御部８０が実行する図１０のフロー図を参照して説明する。
この実施形態では、ジャムが検出されたときには、ジャム回復動作の一環として、前記第１実施形態で説明したような、一定速度でキャリッジ３を移動してベースオフセット値を測定する一連の動作を実行して、不揮発性メモリなどの補正値テーブル格納部１０３に格納している補正値テーブルを書替えて変更する。

例えば、画像出力中の記録紙を搬送しているときに、折れたり、シワのよった記録紙が搬送されて、キャリッジ３と搬送経路との間に記録紙が挟まった負荷によってキャリッジ３が停止した場合など、一定の検知期間、例えば１０ｍｓｅｃ（この値は、装置構成等によって決まるもので、構築されたシステムによって最適な値は実験等によって求められる。）過ぎても動作しないときは、記録紙ジャムと検知して装置の印字動作を停止させる。

この場合、一連のジャム解除手順に従って挟まれた記録紙が取り除かれるなどのジャム除去が行われたときには、回復動作（復帰動作：装置内の記録紙等異物のチェック等）を行う。このとき、一定速度でキャリッジ３を移動してベースオフセット値を測定する一連の動作を実行して、不揮発性メモリなどの補正値テーブル格納部１０３に格納している補正値テーブルを書替えて変更することによって、装置がジャム等で受けた物理的な要因が装置の定常負荷に与える影響を反映する。

そして、印字動作を行うときには、前述した（２）式のoffsetの項で，速度に応じたオフセット（各印字モードのキャリッジ速度によって予め実験で求められている値）と、上述したようにして再度作成した補正値（ベースオフセット）を加算してoffset値としてＰＩ制御を実行する。

次に、本発明の第５実施形態について前記第１実施形態の制御部８０が実行する図１１のフロー図を参照して説明する。
この実施形態では、前記第２、第３、あるいは第４実施形態において補正値テーブル格納部１０３に格納された補正値（ベースオフセット）と、予め装置に保存されている設定値（閾値）とを比較して、補正値＞閾値であると判別されたとき（エラーと判別されたとき）には、主走査負荷が異常である旨のエラー出力をする。このエラー出力は、例えば装置の操作パネル９３に設けたＬＥＤ，ＬＣＤ等の表示装置に出力し、あるいは、ＵＳＢ等の通信手段を用いてホストＩ／Ｆ８６を介してホスト側にエラーが発生した旨を出力して行うことができる。

エラーか否かの判断は、例えば、装置印字モード中の最高速度でキャリッジ３が移動するときに必要な動作速度に応じた印字区間のオフセットと、予め測定して得られた補正値（ベースオフセット）の合計が、装置最大出力の９０％以上になるときにエラーと判断する。

この実施形態では、装置最大出力のおよそ８０％の出力で、装置の最大パフォーマンスが出る様に設計しているので、負荷上昇の影響で、最大パフォーマンスを達成するために、９０％以上の出力を必要とするような状態になった場合、装置としての安定性が保てなくなると定めてエラーとしている。また、この実施形態の装置の最高速度の印字モードは、最高速度９３１ｍｍ／ｓｅｃの場合で、このときの動作速度に応じた印字区間のオフセットは４０％であることから、補正値（ベースオフセット）の値が５０％を上回った時にエラー判断されるため、閾値は５０％となる。

なお、最大パフォーマンスを維持する出力レベルは、装置の構成によって各々異なるので、実際に装置を用いて実験を行い，負荷異常エラーとして判断する最大出力を決定することが好ましい。

このように、キャリッジを一定速度で動作させたときに得られる補正値が予め設定された設定値（閾値）、つまり、この値を超えていた場合、負荷上昇によって、最高速度で印字するモードで、キャリッジの速度を安定的に目標速度に維持できないと判断される値を超えた場合には、負荷変動の影響を吸収できず、印字区間でキャリッジ速度にムラが生じて画像品質が劣化するので、このような画像異常が発生する前にエラー出力を行うことで、異常画像の出力を停止するなどの措置を講じることが可能になり、また、ユーザに注意を喚起することができる。

そこで、この実施形態では、エラー出力後、エラー表示をキャンセルする指示が行われたときには、エラー表示（出力）をキャンセルする。例えば、利用者（ユーザ）がエラーの確認動作（図示しないが、装置等に設置されている、確認用ボタンや、ホスト側に表示された確認用のチェックボタンをクリックする動作）を行うと、エラー表示をキャンセルする。

その後、補正値（ベースオフセット）の最大値を読取る。読取った値に応じて装置に装備されている印字モードの速度設定の内から、動作可能な印字速度を選択決定して、最大パフォーマンスで動く印字モードのキャリッジ速度を変更（下げ）、変更後、装置の復帰動作を行い、印字待機状態に戻す。

例えば、検出された補正値（ベースオフセット）が５０％であった場合、この装置の最高速度（上述の例で９３１ｍｍ／ｓｅｃとする。）の次に早い印字モードのキャリッジ速度は８４７ｍｍ／ｓｅｃであるとき、そのときのキャリッジ３が移動するときに必要な動作速度に応じた印字区間のオフセットは３５％であることから、検出された補正値（ベースオフセット）５０％と合わせても９０％以下になる。したがって、最大パフォーマンスで動く印字モードのキャリッジ速度設定を、８４７ｍｍ／ｓｅｃに変更して、装置を使用可能な状態に復帰させる。

これにより、装置が使用不可能になったり、画像品質が劣化するキャリッジ速度での印刷を行わないようにしたりすることができる。

本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略説明図である。 同装置の画像形成部及び搬送部の平面説明図である。 同装置の要部概略斜視説明図である。 同装置の制御部の概略ブロック図である。 同制御部の主走査モータ制御に係る部分の機能ブロック説明図である。 本発明の第１実施形態の説明に供する説明図である。 同じく同実施形態の説明に供する説明図である。 本発明の第２実施形態の説明に供するフロー図である。 本発明の第３実施形態の説明に供するフロー図である。 本発明の第４実施形態の説明に供するフロー図である。 本発明の第５実施形態の説明に供するフロー図である。

符号の説明

３…キャリッジ
４…主走査モータ
７…記録ヘッド
４４…エンコーダ
９１…主走査モータ駆動部
１０１…速度プロファイル格納部
１０２…速度検出部
１０３…補正値テーブル格納部

Claims (6)

1. 液滴吐出ヘッドをキャリッジに搭載し、このキャリッジをＤＣサーボモータで駆動する画像形成装置において、予め前記キャリッジを一定速度で移動させたときに前記ＤＣサーボモータに与える制御値を補正値として格納した格納手段と、この格納手段に格納した補正値に基づいて前記ＤＣサーボモータを制御する手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、装置の初期化動作中に前記キャリッジを一定速度で移動させたときに前記ＤＣサーボモータに与える制御値を得て、前記格納手段に格納されている補正値を書き替える手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、環境温度の検出結果に基づいて前記補正値を修正する手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、ジャムの回復が行われたときに、前記キャリッジを一定速度で移動させたときに前記ＤＣサーボモータに与える制御値を得て、前記格納手段に格納されている補正値を書き替える手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記補正値が予め定めた設定値を越えたときにエラー出力を行い又は行わせる手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項２ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記補正値が予め定めた設定値以上になったときに前記キャリッジの動作可能最大速度を下げ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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