JP2007181379A

JP2007181379A - モータ制御方法及びモータ制御装置

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Publication number: JP2007181379A
Application number: JP2005380138A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Muroi; 一成室井
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2005-12-28
Publication date: 2007-07-12

Abstract

【課題】モータにより駆動される駆動対象を一定の範囲内でフィードバック制御するにあたり、駆動対象の滑らかな速度変化を維持しつつ、フィードバック制御器の設計負担を軽減する。
【解決手段】減速制御が開始される減速制御開始タイミング（ｔ＝ｔ２）からキャリッジが停止するまでの減速制御期間では、速度フィードバック制御における目標速度として、減速制御開始タイミングからの経過時間の減速関数ｆ（ｔ）から得られる減速指令が用いられる。減速関数ｆ（ｔ）は、減速制御開始タイミングにて目標定速速度Ｖｔから連続的に減少していくと共に減速指令が０になるまで単調減少し、且つ、その導関数も単調関数となるような関数である。また、減速指令がＶｔから０になるまでの時間である減速指令時間（ｔ＝ｔ２〜ｔ３）は、加速制御期間長である加速時間τと同じである。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータにより駆動される駆動対象の速度が目標速度と一致するようにフィードバック制御を行うモータ制御方法及びモータ制御装置に関する。

モータにより駆動される駆動対象は多種多様であり、例えばインクジェット記録方式のプリンタ（以下「インクジェットプリンタ」という）等に代表されるシリアルタイプのプリンタにおいて、記録ヘッドを搭載したキャリッジもその一つである。インクジェットプリンタでは、記録ヘッドのノズルから吐出されるインクの着弾誤差を低減するために、往復駆動されるキャリッジの定速駆動中にのみ印字を行うのが一般的である。

キャリッジをモータにより駆動させる際は、停止状態のキャリッジを加速させ、記録用紙へ印字すべき領域においては定速駆動させ、その後減速させて目標停止位置に停止させる必要がある。そして、このようにキャリッジを駆動させる際の制御方法として、位置フィードバック制御と速度フィードバック制御を併用してモータを制御する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このような、位置フィードバック制御と速度フィードバック制御を併用したモータ制御装置の具体的構成について、図１６に基づいて説明する。図１６に示すように、従来のモータ制御装置１００は、制御対象（キャリッジ）１０７の現在位置Ｘｎと予め設定された目標停止位置Ｘｔとを比較し、両者を一致させるべく位置フィードバック制御を行ってその両者の差に応じた速度指令ｖを出力する位置フィードバック（ＦＢ）制御部１０１と、位置フィードバック制御部１０１からの速度指令ｖ（即ち目標速度）と制御対象１０７の実際の移動速度Ｖｎとを比較し、両者を一致させるべく速度フィードバック制御を行って制御対象１０７へ与えるべき操作量ｕを生成する速度フィードバック制御部１０５とを備えている。

なお、位置フィードバック制御部１０１から出力された速度指令ｖは、そのまま速度フィードバック制御部１０５へ入力されるのではなく、速度指令補正部１０３にてその上限値が目標速度Ｖｔに制限された、速度指令ｖｆとして入力される。つまり、位置フィードバック制御部１０１からの速度指令ｖが目標速度Ｖｔ以下のときはその速度指令ｖの値がそのまま速度フィードバック制御部１０５へ入力され、速度指令ｖが目標速度Ｖｔを超えている間は常時目標速度Ｖｔが速度フィードバック制御部１０５へ入力される。

このように、図１６のモータ制御装置１００は、２種類のフィードバックループからなるカスケード制御にて構成されており、より具体的にいえば、位置情報をメジャーフィードバック、速度情報をマイナーフィードバックに持つカスケード制御系で構成されている。そのため、目標停止位置Ｘｔへの高い停止精度が実現される。

ところで、インクジェットプリンタを小型化するためには、キャリッジが駆動される全領域（主走査方向；記録用紙の幅方向）のうち加速及び減速が行われる領域の距離をできるだけ短くする必要がある。そのため、従来は、加速時は目標とする定速領域での速度まで速やかに上昇させ、定速領域終了後は急減速させて速やかに停止させるようにしていた。

一方、インクジェットプリンタに求められているのは小型化だけではなく、印字速度の高速化もある。そしてこれを実現するためには、小型化の場合とは逆に、加・減速距離を長くとらざるを得ず、そうなると装置筐体が大型化してしまう。そこで、装置の小型化と印字速度の高速化を共に実現するための一手法として、加速中及び減速中にも印字を行うことが考えられる（例えば、特許文献２参照。）。なお、加・減速中に印字を行う場合、実際には、ある一定速度まで上昇したときに印字を開始し、減速中にその一定速度を下回ったときに印字を停止するのが一般的である。
特開２００２−３４５２７７号公報特開２００３−１３６７１３号公報

加・減速中にも精度良く印字が行われるようにするためには、加・減速中（少なくとも印字が実行される速度域）のキャリッジの速度変動ができるだけ滑らかになるよう、キャリッジ駆動を制御する必要がある。具体的には、印字中におけるキャリッジの速度変動波形にオーバーシュート等の高周波成分ができるだけ含まれないようにする必要がある。

そのためには、速度フィードバック制御部１０５において、位置フィードバック制御部１０１からの速度指令ｖに従って速度フィードバック制御を行うにあたり、加・減速中のキャリッジの実際の速度（以下「実速度」）が滑らかに変化するように、その速度フィードバック制御部１０５内部のチューニング（制御パラメータの設定等）を行う必要がある。

これに加え、位置フィードバック制御部１０１においても、停止精度の確保（緩やかな減速が必要）と駆動時間の短縮（速やかな減速が必要）のトレードオフを図りつつ、できる限り変動（高周波成分）の少ない速度指令ｖを速度フィードバック制御部１０５へ入力できるよう、その位置フィードバック制御部１０１内部のチューニングを行う必要がある。

しかもそのチューニングは、加速時・定速時・減速時のそれぞれにおいて別個に行い、各々最適な制御パラメータを設定する必要がある。そのため、モータ制御装置１００の設計が面倒・煩雑であり、その負担が大きかった。

特に、位置フィードバック制御部１０１が生成する速度指令ｖは、速度フィードバック制御部１０５にて速度フィードバック制御を行うための目標速度であるため、この速度指令ｖが適切に生成されないと、いかに速度フィードバック制御部１０５のチューニングを適切に行ったとしてもキャリッジの実速度が滑らかに変化しなかったり停止精度が悪くなったりするおそれがあり、ひいては印字精度の悪化・印字速度の低下を招くおそれがある。そのため、位置フィードバック制御部１０１の設計にかかる負担は相対的に大きかった。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、モータにより駆動される駆動対象を一定の範囲内でフィードバック制御するにあたり、駆動対象の滑らかな速度変化を維持しつつ、フィードバック制御器の設計負担を軽減することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、モータにより駆動される駆動対象の速度が目標速度と一致するようにモータの速度フィードバック制御を行うモータ制御方法であって、停止中の駆動対象が加速を開始して定速状態に移行しその後減速して再び停止するまでの駆動期間のうち、加速中の期間である加速制御期間及び定速状態の期間である定速制御期間では、目標速度として、予め設定された一定の目標定速速度に基づいて速度フィードバック制御を行う。その際、加速制御期間の期間長である加速時間を計測しておく。

そして、減速が開始される減速制御開始タイミングから停止するまでの減速制御期間では、目標速度として、減速制御開始タイミングからの経過時間の関数である減速関数を用いてその経過時間に応じた減速指令を生成し、その生成した減速指令に基づいて速度フィードバック制御を行う。減速関数は、目標定速速度から連続的に減少し、減速制御開始タイミングから減速指令がゼロになるまでの減速指令時間が加速時間と同じであり、減速制御開始タイミングから減速指令がゼロになるまで単調減少し、且つ、その導関数（時間で微分した関数）が単調減少、単調増加、若しくは定数となるような関数である。

即ち、駆動開始から定速状態が終了するまでは、目標速度として、一定値である目標定速速度が用いられ、定速状態終了後（減速開始後）は、目標速度として、上記のような減速指令が用いられるのである。この減速指令は、駆動対象の目標位置と現在位置との差に応じた位置フィードバック制御によって生成されるのではなく、単に、減速制御開始タイミングからの経過時間の関数（減速関数）として演算により生成される。

そして、その減速関数は、減速制御開始タイミングから減速指令がゼロになるまでの時間が加速時の実際の加速時間と同じになるように導出される。つまり、加速時の実際の加速時間を用いて減速関数が生成されるのである。また、この関数は単調減少関数であり、その導関数も単調関数若しくは定数となる。

ここでいう単調減少・単調増加は、広義の意味である。つまり、増加或いは減少の過程で一定となる部分を含む場合も含まれる。但し、導関数が単調関数若しくは定数となることが減速関数の一つの条件であるため、減速関数自体には、必然的に、単調減少する過程で減速指令が一定となるような期間は存在しないことになる。

このように、本発明（請求項１）のモータ制御方法は、少なくとも減速制御期間については位置フィードバック制御は用いず、単に、加速時の情報（加速時間）を用いて得られる減速関数に従って、減速制御期間の開始時点からの経過時間に応じた減速指令を得ている。そして、その減速関数に従った減速指令に基づいて速度フィードバック制御を行うのである。しかも、その減速関数は単調減少関数であり、その導関数も単調関数若しくは定数である。また、加速及び定速時は、目標速度として単に一定の目標定速速度を用いる。

そのため、速度フィードバック制御を適切に行うことで駆動対象をその駆動領域全体で滑らかな速度変化をもって駆動させることができ、且つ、フィードバック制御のための設計負担を軽減することが可能となる。具体的には、速度フィードバック制御のための目標速度を、従来技術で説明したような位置フィードバック制御によって生成する必要がなくなり、その分の設計負担が軽減される。

上記請求項１記載のモータ制御方法は、具体的には、例えば請求項２に記載したモータ制御装置によって実現できる。即ち、請求項２記載のモータ制御装置は、モータにより駆動される駆動対象が停止状態から加速して定速状態に移行し、その後減速して再び停止するようにモータを制御するモータ制御装置であって、駆動対象の速度を検出する速度検出手段と、入力される目標速度と速度検出手段により検出された速度とを比較し、両者を一致させるべくモータの速度フィードバック制御を行う速度フィードバック制御手段と、加速中の期間である加速制御期間及び定速状態の期間である定速制御期間に、目標速度として、予め設定された一定の目標定速速度を速度フィードバック制御手段へ入力する第１目標速度入力手段と、加速制御期間の期間長である加速時間を計測する加速時間計測手段と、減速が開始される減速制御開始タイミングから停止するまでの減速制御期間に、目標速度として、減速制御開始タイミングからの経過時間の関数である減速関数を用いてその経過時間に応じた減速指令を生成し、速度フィードバック制御手段へ入力するする第２目標速度入力手段と、加速制御期間の終了後、減速制御開始タイミングまでに、加速時間計測手段により計測された加速時間を用いて減速関数を導出する減速関数導出手段とを備える。

そして、減速関数は、目標定速速度から連続的に減少し、減速制御開始タイミングから減速指令がゼロになるまでの減速指令時間が加速時間と同じであり、減速制御開始タイミングから減速指令がゼロになるまで単調減少し、且つ、その導関数が単調減少、単調増加、若しくは定数となるような関数である。

このように構成されたモータ制御装置によれば、加速制御期間及び定速制御期間中においては第１目標速度入力手段による目標定速速度に従って速度フィードバック制御が行われ、減速制御期間中においては第２目標速度入力手段による減速指令に従って速度フィードバック制御が行われる。そのため、上記請求項１と同様、駆動対象をその駆動領域全体で滑らかな速度変化をもって駆動させることができ、且つ、フィードバック制御のための設計負担（例えば、位置フィードバック制御手段の設計負担）を軽減することが可能となる。

ここで、駆動対象が駆動を開始すると、目標定速速度に向かって徐々に速度が上昇していくことになるが、速度フィードバック制御手段の構成（設計）によっては、目標定速速度に漸近していてほぼ定速状態に入ったものと見なせるもののまだ厳密には目標定速速度に到達していない、という状態が続いてしまうことも考えられる。そうなると、加速時間が必要以上に長く見積もられてしまうことになり、減速制御期間も長くなってしまう。その結果、定速状態での駆動が短くなり、定速状態をできるだけ長く保持することが要求されているような場合は問題となるおそれがある。

そこで、例えば請求項３に記載のように、駆動対象の駆動開始時から、その速度が目標定速速度のｎ％（但し、ｎは９０以上１００未満）の値に到達するまでの時間を加速時間とするとよい。つまり、目標定速速度まで完全に達していなくてもほぼそれに近い状態まで達した場合は、加速が終わって定速状態に移行したと見なすわけである。このようにすることで、加速時間が不必要に長く計測されることがなくなり、結果、減速制御期間が不必要に長く設定されるおそれがなく、定速制御期間を十分に確保することが可能となる。

ここで、減速指令を生成する元となる減速関数としては、例えば、上に凸の二次関数における極大値から右側（極大値から単調減少していく部分）、単調減少する三次関数における変曲点から左側（変曲点に向かって単調減少していく部分）、更には余弦関数における原点から右側（単調減少していく部分）など、種々のものが考えられるが、その中でも、例えば請求項４に記載のように、上に凸であって、減速制御開始タイミングにおける減速指令が当該減速関数の極大値となるような関数にすることができる。

その中でも特に、例えば請求項５記載のように二次関数とすれば、減速関数導出のための構成を簡素化することができ、且つ、その減速関数導出にかかる負荷（演算負荷）を低く抑えることができる。

一方、減速指令として、例えば請求項６に記載のように、加速制御期間における駆動対象の実速度軌跡をそのまま利用することもできる。即ち、請求項６記載のモータ制御装置は、請求項２記載のモータ制御装置と同じく、速度検出手段、速度フィードバック制御手段、及び第１目標速度入力手段を備えている。そして更に、加速制御期間中、速度検出手段により検出された速度を一定周期で順次記憶する加速時速度記憶手段と、減速が開始される減速制御開始タイミングから停止するまでの減速制御期間に、目標速度として、加速時速度記憶手段に記憶されている速度を、一定周期で記憶順の新しい方から速度フィードバック制御手段へ順次入力する第２目標速度入力手段とを備えている。

つまり、加速時の実際の速度軌跡（速度上昇軌跡）をそのまま時間的に対称変換して速度が徐々に下降していく軌跡とし、それを、減速制御期間における減速指令として用いるのである。このようにすることによっても、請求項２と同様の効果を得ることができる。

次に、請求項７記載の発明は、記録媒体を搬送させつつその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、搬送される記録媒体上をその搬送方向と直交する方向に往復駆動され、その往復駆動の間に記録媒体へ画像を形成する画像形成手段と、画像形成手段を駆動対象として駆動するモータと、モータを制御するための、請求項２〜７いずれかに記載のモータ制御装置とを備えたことを特徴とする。

このように構成された画像形成装置によれば、請求項２〜７いずれかに記載のモータ制御装置によってモータが制御されるため、画像形成手段の往復駆動を滑らかに行うことが可能となる。

そして、請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像形成装置であって、画像形成手段は、往復駆動における片方向の駆動毎に、加速制御期間中に画像の形成を開始して減速制御期間中に画像の形成を停止する。つまり、加速中のあるタイミングから画像形成を開始して、そのまま定速制御期間中も画像形成を続け、減速中のあるタイミングにて画像形成を停止する。これが画像形成手段の片方向駆動毎に繰り返されるのである。

上述したように、本発明の画像形成装置は、駆動対象の駆動源であるモータの制御を、請求項２〜７いずれかに記載のモータ制御装置によって行っている。そのため、加速制御期間中及び減速制御期間中の画像形成手段の速度変動が滑らかとなり、これらの期間中における画像形成の精度を良好に維持することが可能となる。

以下に、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
（１）多機能装置の構成
本発明のモータ制御装置が適用された画像形成装置としての多機能装置（ＭＦＤ：ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎＤｅｖｉｃｅ）１の側断面図である。

この多機能装置１は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を有するものであり、図１に示すように、合成樹脂製のハウジング２の上部に、原稿の読み取りに用いられる画像読取装置１２が設けられている。

画像読取装置１２は、その左端部に設けられた図示しない枢軸を中心にハウジング２に対して上下開閉回動可能に構成されており、さらに、この画像読取装置１２の上面を覆う原稿カバー体１３が、その後端部に設けられた枢軸１２ａを中心に画像読取装置１２に対して上下開閉回動可能に装着されている。

そして、画像読取装置１２の上面には、原稿カバー体１３を上側に開けて読み取り用の原稿を載置するための載置用ガラス板１６が設けられ、その下側には、原稿読み取り用の密着型イメージセンサ（ＣＩＳ：ＣｏｎｔａｃｔＩｍａｇｅＳｅｎｓｏｒ）１７が図１の紙面と直交する方向（主走査方向、左右方向）に延びるガイドシャフト８０に沿って往復移動可能に設けられている。

また、図１に示すように、画像読取装置１２の前方には、入力操作を行うための複数の操作ボタンや各種情報を表示するための液晶表示部（ＬＣＤ）を備えた操作パネル１４が設けられている。

一方、ハウジング２の底部には、記録媒体（搬送対象物）としての記録用紙Ｐを給紙するための給紙部１１が設けられている。この給紙部１１には、記録用紙Ｐを積載（堆積）した状態で収容する給紙カセット３が、ハウジング２の前側に形成された開口部２ａを介して、ハウジング２に対し前後方向に着脱可能に設けられている。本実施形態において、給紙カセット３は、Ａ４サイズ、レターサイズ、リーガルサイズ、はがきサイズ等の記録用紙Ｐをその短辺（幅）が給紙方向（副走査方向、前後方向、矢印Ａ方向）と直交する方向（主走査方向、左右方向）に延びる向きで複数枚積載（堆積）して収納可能に構成されている。

そして、給紙カセット３の奥側（後端部側）には、記録用紙分離用の傾斜分離板８が配置されている。この傾斜分離板８は、記録用紙Ｐの幅方向（左右方向）中央部において突出し、記録用紙Ｐの幅方向左右両端部側へ向かうに従って後退するように平面視で凸湾曲状に形成されており、記録用紙Ｐの幅方向中央部には、記録用紙Ｐの先端縁に当接して分離を促進するための鋸歯状の弾性分離パッドが設けられている。

また、給紙部１１において、ハウジング２側には、給紙カセット３から記録用紙Ｐを給紙するための給紙アーム６ａの基端部が上下方向に回動可能に装着され、この給紙アーム６ａの先端部に設けられた給紙ローラ６ｂには、給紙アーム６ａ内に設けられた歯車伝達機構６ｃにより、図示しない搬送モータからの回転駆動力が伝達される。そして、この給紙ローラ６ｂと上述した傾斜分離板８の弾性分離パッドとにより、給紙カセット３に堆積された記録用紙Ｐが１枚ずつ分離搬送される。

こうして給紙方向（矢印Ａ方向）に沿って進むように分離された記録用紙Ｐは、第１搬送路体８４と第２搬送路体８３との間隙に形成された横向きＵ字形状のパスを含む給送路９を介して、給紙カセット３の上方（高い位置）に設けられた記録部７に給送される。なお、この記録部７は、いわゆるプリンタ（画像形成装置）として機能する。

図２は、この記録部７の構成を表す斜視図である。同図に示すように、記録部７は、上向き開放の箱状に形成されたメインフレーム２１（図１参照）と、その左右一対の側板２１ａによって支持され左右方向（主走査方向）に延びる横長の板状の第１ガイド部材２２及び第２ガイド部材２３との間に設けられており、下面からインクを吐出することで記録用紙Ｐに画像を記録するインクジェット式の記録ヘッド４（図１参照）と、この記録ヘッド４が搭載されたキャリッジ５（本発明の駆動対象）とを備えている。

キャリッジ５は、排紙方向（矢印Ｂ方向）上流側の第１ガイド部材２２及び下流側の第２ガイド部材２３にまたがって摺動自在に支持されており、左右方向に往復移動可能となっている。そして、排紙方向（矢印Ｂ方向）下流側に配置された第２ガイド部材２３の上面には、キャリッジ５を往復移動させるために、主走査方向（左右方向）に延びるようにタイミングベルト２４が巻回されており、このタイミングベルト２４を駆動（ひいては駆動対象たるキャリッジ５を駆動）するＣＲ（キャリッジ）モータ２５が、第２ガイド部材２３の下面に固定されている。

更に、このタイミングベルトの後方には、一定間隔（本実施形態においては、１／１５０ｉｎｃｈ＝約０．１７ｍｍ）ごとに一定幅のスリットを形成したタイミングスリット１８ａが、タイミングベルトと平行に（即ち主走査方向に）設置されている。そして、キャリッジ５の下部には、タイミングスリット１８ａを挟んで発光素子と受光素子とが対面するように配置されたフォトインタラプタからなる検出部（図示されない）が備えられており、上述のタイミングスリット１８ａと共に、後述のリニアエンコーダ１８（図５参照）を構成している。

このリニアエンコーダ１８を構成する検出部は、図３に示すように、互いに一定周期（本実施形態においては、１／４周期）ズレた２種類のエンコーダ信号ＥＮＣ１，ＥＮＣ２を出力する。そして、キャリッジ５の移動方向がホームポジション（図２の左端位置）から右方向に向かう順方向である場合は、ＥＮＣ１がＥＮＣ２に対して位相が一定周期進み、右端側からホームポジションからホームポジションに向かう逆方向である場合は、ＥＮＣ１がＥＮＣ２に対して位相が一定周期遅れるようにされている。

一方、記録部７において、キャリッジ５における記録ヘッド４の下面には、記録ヘッド４と対向して左右方向に延びる扁平状のプラテン２６が、上記両ガイド部材２２，２３の間にて、メインフレーム２１に固定されている。

そして、プラテン２６の排紙方向（矢印Ｂ方向）上流側には、記録用紙Ｐを記録ヘッド４の下面に搬送するための搬送ローラ８１と、これに対向して搬送ローラ８１側に付勢されたニップローラ８２（図１参照）とが設けられている。また、プラテン２６の排紙方向（矢印Ｂ方向）下流側には、記録部７を通過した記録用紙Ｐを排紙方向（矢印Ｂ方向）に沿って排紙部１０に搬送するように駆動される排紙ローラ２８と、これに対向して排紙ローラ２８側に付勢された拍車ローラ（図示せず）とが配置されている。

記録部７にて記録された記録用紙Ｐがその記録面を上向きにして排出される排紙部１０は、給紙部１１の上方に配置され、排紙口１０ａがハウジング２の前面の開口部２ａと共通にして開口されている。そして、排紙部１０から排紙方向（矢印Ｂ方向）に従って排出された記録用紙Ｐは、開口部２ａの内部側に位置する排紙トレイ１０ｂ上に堆積収容される。

なお、画像読取装置１２によって覆われたハウジング２の前部右端位置には、図示しないインク貯蔵部が設けられている。このインク貯蔵部には、フルカラー記録のための４色（ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））のインクをそれぞれ収容した４つのインクカートリッジが、画像読取装置１２を上方に開いた状態で着脱可能となるように装着されている。そして、各色のインクカートリッジと上述した記録ヘッド４とは、可撓性を有する４本のインク供給管で連結されており、各インクカートリッジに収容されたインクは、各インク供給管を介して記録ヘッド４へ供給される。

（２）キャリッジの速度フィードバック制御について
上記構成の多機能装置１において、キャリッジ５は、主走査方向を往復駆動されるわけだが、より詳しくは、速度フィードバック制御によりその駆動が制御される。即ち、図４に示すように、印字処理が開始（即ちキャリッジ駆動が開始）されると（ｔ＝０）、停止状態から駆動を開始し、徐々に加速していって所定の目標定速速度Ｖｔに達する（ｔ＝ｔ１）。その後、その目標定速速度Ｖｔにて一定時間（ｔ＝ｔ２まで）定速駆動し、定速駆動終了後は減速駆動に入って停止し、片方向の駆動が終了する（ｔ＝ｔ４）。

そして、駆動開始から目標定速速度Ｖｔに達するまでの加速制御期間、及び、目標定速速度Ｖｔにて駆動する定速制御期間では、速度フィードバック制御を行う速度フィードバック制御部７５（後述する図６参照）における入力目標速度として、上記目標定速速度Ｖｔが用いられる。つまり、キャリッジ５の実速度が目標定速速度Ｖｔに一致するように速度フィードバック制御がなされるのである。

一方、定速駆動後、減速制御が開始される減速制御開始タイミングからキャリッジ５が停止するまでの減速制御期間においては、速度フィードバック制御部７５における入力目標速度として、減速制御開始タイミングからの経過時間の減速関数ｆ（ｔ）から得られる減速指令が用いられる。減速関数ｆ（ｔ）は、減速制御開始タイミングにて目標定速速度Ｖｔから連続的に減少していくと共に減速指令が０になるまで単調減少し、且つ、その導関数も単調関数若しくは定数となるような関数である。また、減速指令がＶｔから０になるまでの時間である減速指令時間（ｔ＝ｔ２〜ｔ３）は、加速制御期間の期間長である加速時間τと同じである。この減速関数ｆ（ｔ）の導出方法については後述する。

このように、本実施形態では、駆動開始から停止までの駆動期間全体に渡って、位置フィードバック制御（キャリッジ５の実際の位置と目標位置との偏差に基づくフィードバック制御）は行われず、単に、一定値である目標定速速度Ｖｔ或いは単調減少する減速関数ｆ（ｔ）に基づく減速指令を目標速度とする、速度フィードバック制御が行われるのである。

そして、この片方向の駆動において、加速中にキャリッジ５が所定の印字開始位置に到達したときに、その速度が予め設定した印字可能速度Ｖｐ以上になっていることを条件として、記録ヘッド４による記録用紙Ｐへの画像記録が開始される。その後、所定の印字終了位置に到達するまで印字が行われる。つまり、加速制御期間及び減速制御期間においても印字可能速度Ｖｐ以上のときは印字が行われるようにされており、逆に言えば、印字開始位置に到達したときには加速制御期間中であるものの既に印字可能速度Ｖｐ以上となっており、且つ印字終了位置に到達したときには減速制御期間中であるもののまだ印字可能速度Ｖｐ以上となっているように、キャリッジ５の速度フィードバック制御が行われるわけである。

なお、場合によっては、減速制御期間中にキャリッジ５の速度が印字可能速度Ｖｐよりも低くなったにも拘わらずまだ片方向の印字が終了していない（印字終了位置に到達していない）ことも起こりうるが、その場合については後で述べる。

（３）キャリッジ制御装置の構成
次に、ＣＲモータ２５の駆動（ひいてはキャリッジ５の駆動）及び記録ヘッド４の駆動を制御するための駆動制御装置の構成について、図５に基づいて説明する。多機能装置１には、図５に示すように、当該多機能装置１の制御を統括するＣＰＵ３２、ＣＲモータ２５の回転速度や回転方向等を制御するＰＷＭ信号の生成や記録ヘッド４の駆動制御を行うＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３３、Ｈブリッジ回路における４基のＦＥＴをＡＳＩＣ３３に生成されたＰＷＭ信号に基づいて制御することでＣＲモータ２５を駆動するモータ駆動回路（ＣＲ駆動回路）３４、ＡＳＩＣ３３で生成された制御信号に基づいて記録ヘッド４を駆動する記録ヘッド駆動回路４６などからなる駆動制御装置３０（本発明のモータ制御装置に相当）が内蔵されている。

ＡＳＩＣ３３には、ＣＲモータ２５の制御に用いる各種パラメータを格納するレジスタ群３５、リニアエンコーダ１８から取り込んだエンコーダ信号ＥＮＣ１，ＥＮＣ２によりキャリッジ５の位置や移動速度を算出するキャリッジ測位部３６、減速開始タイミング以降の減速制御期間にモータ制御部３７が用いる目標速度としての減速指令ｆ（ｔｍ）(ｔｍ：減速開始位置からの経過時間)を生成する減速指令生成部４０、レジスタ群３５に格納された各種パラメータおよびキャリッジ測位部３６からのデータに基づきＣＲモータ２５の回転速度を制御するためのモータ制御信号を生成するモータ制御部３７、モータ制御部３７が生成するモータ制御信号に応じたデューティ比のＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成部３８、キャリッジ５の速度に応じて駆動モードを設定すると共にその駆動モードに応じて記録ヘッド４を制御（記録用紙Ｐへの印字を制御）する駆動モード制御部４５、エンコーダ信号ＥＮＣ１，ＥＮＣ２より十分に周期が短いクロック信号をＡＳＩＣ３３内部の各部に供給するクロック生成部３９などが備えられている。

これらのうち、レジスタ群３５は、ＣＲモータ２５を起動するための起動設定レジスタ５０、キャリッジ５を停止させるべき目標停止位置を設定するための目標停止位置設定レジスタ５１、キャリッジ５の減速を開始する減速開始位置（記録終了位置と同一；本発明の減速制御開始タイミングにおける駆動対象の位置に相当）を設定するための減速開始位置設定レジスタ５２、加速制御期間及び定速制御期間の速度フィードバック制御におけるキャリッジ５の目標速度である目標定速速度Ｖｔを設定するための目標定速速度設定レジスタ５３、モータ制御部３７がＣＲモータ２５を制御する際の速度フィードバック演算に用いる速度制御ゲインなど、モータ制御部３７にて用いられる各種パラメータを設定するための制御部パラメータ設定レジスタ５４、加速制御期間の期間長である加速時間τが記憶される加速時間記憶部５５、駆動モードが設定される駆動モード設定レジスタ５６、キャリッジ５の片方向駆動毎に印字開始位置が設定される印字開始位置設定レジスタ５７などにより構成されている。

駆動モード設定レジスタ５６に設定される駆動モードは、キャリッジ５の実速度に応じて次の４種類のモードが設定される。即ち、印字可能速度Ｖｐに向けて加速中である「加速」モード、印字可能速度Ｖｐを下回って減速中である「減速」モード、印字可能速度Ｖｐ以上である「ｐｒｉｎｔ」モード、停止状態である「停止」モードの４種類である。

また、キャリッジ測位部３６は、リニアエンコーダ１８からのエンコーダ信号ＥＮＣ１，ＥＮＣ２に基づいてエンコーダ信号ＥＮＣ１の各周期の開始／終了を表すエッジ検出信号（ここではＥＮＣ２がハイレベルの時におけるＥＮＣ１のエッジ）及びＣＲモータ２５の回転方向（エッジ検出信号がＥＮＣ１の立ち下がりエッジであれば順方向、立ち上がりエッジであれば逆方向）を検出するエッジ検出部６０、エッジ検出部６０が検出したＣＲモータ２５の回転方向（つまりキャリッジ５の移動方向）に応じてエッジ検出信号をカウントアップ（順方向のとき）またはカウントダウン（逆方向のとき）することによりキャリッジ５がホームポジションから何番目のスリットに位置しているのかを検出する位置カウンタ６１、エッジ検出部６０からのエッジ検出信号の発生間隔をクロック信号によりカウントする周期カウンタ６３、タイミングスリット１８ａのスリット間の距離（１／１５０ｉｎｃｈ）とエンコーダ信号ＥＮＣ１の前周期で周期カウンタ６３がカウントした値の保持値Ｃn-1 とから特定される時間ｔn-1 （＝Ｃ n-1 ×クロック周期）とに基づいてキャリッジ５の移動速度を算出する速度変換部６４、位置カウンタ６１によるカウント値が目標停止位置設定レジスタ５１にセットされている目標停止位置以上となった際に停止割込信号をＣＰＵ３２へ出力する割込処理部６５などにより構成されている。

エンコーダ信号ＥＮＣ１及びＥＮＣ２と、位置カウンタ６１のカウント値と、周期カウンタ６３のカウント値と、エッジ検出信号との関係は、図３に例示する通りである。
また、モータ制御部３７は、図６に示すように、目標定速速度設定レジスタ５３に設定された目標定速速度Ｖｔ又は減速指令生成部４０にて生成された減速指令ｆ（ｔｍ）の何れか一方を選択し、速度指令として速度フィードバック制御部７５へ入力する速度指令選択部７１と、この速度指令選択部７１から入力された速度指令（目標定速速度Ｖｔ又は減速指令ｆ（ｔｍ）のいずれか）と速度変換部６４により計算されたキャリッジ５の移動速度（実速度）とを一致させるべく速度フィードバック制御を行って操作量ｕを生成する速度フィードバック制御部７５などを備えている。

このモータ制御部３７において、速度指令選択部７１は、目標定速速度設定レジスタ５３に設定された目標定速速度Ｖｔ又は減速指令生成部４０にて生成された減速指令ｆ（ｔｍ）とをスイッチ７３により切り替え可能に構成されている。このスイッチ７３は、位置カウンタ６１のカウント値から定められるキャリッジ５の現在位置Ｘｎが、減速開始位置設定レジスタ５２に設定された減速開始位置より小さくなっているとき、つまりキャリッジ５が減速開始位置に到達するまでの間は、目標定速速度Ｖｔ側へ切り替えた状態とし、キャリッジ５の現在位置Ｘｎが、減速開始位置設定レジスタ５２に設定された減速開始位置以上となっているとき、つまりキャリッジ５が減速開始位置に到達した減速開始タイミング以後は、減速指令ｆ（ｔｍ）側へ切り替えた状態とするように構成されている。

そして、速度フィードバック制御部７５では、速度指令選択部７１からの速度指令と速度変換部６４からのキャリッジ５の移動速度Ｖｎとの差が加算器７７によって演算され、その演算結果に基づいて、速度制御器７８による制御演算が行われて操作量ｕが出力される。つまり、キャリッジ５が減速開始位置に到達するまでは目標定速速度Ｖｔに基づく速度フィードバック制御が行われ、キャリッジ５が減速開始位置に到達した以後は、減速指令ｆ（ｔｍ）に基づく速度フィードバック制御が行われるのである。

そして、速度フィードバック制御部７５を構成する速度制御器７８における制御側は、より具体的には、加速制御期間においてはＩＰ制御、定速制御期間及び減速制御期間においてはロバスト制御である。即ち、速度制御器７８は、加速制御期間においては、速度変化にオーバーシュート等の高周波成分が含まれないよう滑らかに速度上昇していくと共に連続的に目標定速速度Ｖｔへ到達していくように設計・チューニング（ＩＰ制御における各種制御パラメータの最適値設定等）され、定速制御期間及び減速制御期間においても、速度変化にオーバーシュート等の高周波成分が含まれないようにすると共に定速状態から減速状態への移行（速度変化）も連続的に変化（減少）していくように設計・チューニングされている。

また、ＡＳＩＣ３３において減速指令ｆ（ｔｍ）を生成する減速指令生成部４０は、図５に示すように、減速指令を生成するための元になる減速関数ｆ（ｔ）を導出する減速関数導出部４１と、キャリッジ５が減速開始位置に到達してからの経過時間ｔｍを計時する計時部（タイマ）４２と、減速関数ｆ（ｔ）を用いて経過時間ｔｍにおける減速指令ｆ（ｔｍ）を演算する減速指令演算部４３とを備えている。

本実施形態の減速関数導出部４１は、減速関数ｆ（ｔ）として図７に示すような上に凸の二次関数を導出するよう、予め設定されている。減速関数ｆ（ｔ）の導出は、後述するようにキャリッジ５の１回の駆動毎、即ち主走査方向の往復駆動を片方ずつ繰り返す毎に逐一行われる。そして、その導出は、レジスタ群３５に設定されている目標定速速度Ｖｔ及び加速時間τに基づいて行われる。

（４）減速関数ｆ（ｔ）の導出方法
減速関数導出部４１にて行われる減速関数ｆ（ｔ）の導出方法について、図７を用いて概略説明する。図７のグラフは、横軸が減速制御開始タイミング（減速開始位置）に到達してからの経過時間、縦軸が減速指令ｆ（ｔｍ）である。ここで、導出すべき減速関数ｆ（ｔ）（本例では上に凸の二次関数）として、減速開始時（ｔ＝０）から時間τ（＝加速時間τ）が経過したときの減速指令の値（ｆ（τ））が０となるような波形を設定する。なお、ｔ＝０でこの二次関数が極大値をとるようにする。

従って、この関数ｒ（ｔ）は、次式（１）のように表現できる。Ａは比例定数である。

そして、この減速関数は点（τ，０）を通ることから、比例定数Ａは次式（２）のように得られる。

よって、式(１)は次式（３）のように表せる。

一方、減速制御が開始される減速開始位置は、目標停止位置設定レジスタ５１に設定された目標停止位置から減速距離ｘを減算することにより得られる。つまり、目標停止位置よりも減速距離ｘだけ手前の位置が減速開始位置となる。減速距離ｘは、次式（４）、即ち減速関数ｆ（ｔ）をｔ＝０〜τの時間で積分することにより得られる。

このようにして得られた減速開始位置が、減速開始位置設定レジスタ５２に設定されることになる。

そして、式（３）の減速関数ｆ（ｔ）は、減速開始タイミングにおいて目標定速速度Ｖｔから連続的に減少（単調減少）していき、且つ、その導関数であるｄｆ（ｔ）／ｄｔも単調関数（単調増加減少）である。

減速関数導出部４１にて上記式（３）の減速関数ｆ（ｔ）が導出されれば、後は、減速指令演算部４３にて、この減速関数ｆ（ｔ）を用いた、経過時間ｔｍにおける減速指令ｆ（ｔｍ）が演算される。そのため、減速開始位置に到達後、キャリッジ５の減速が開始されると、図７に示した減速関数ｆ（ｔ）の波形に沿って減速指令ｆ（ｔｍ）も減少していき、やがて０になる。

このように、目標定速速度Ｖｔ及び減速指令ｆ（ｔｍ）に従ってキャリッジ５の速度フィードバック制御が行われたときの、実際の操作量ｕとキャリッジ５の実際の速度の軌跡を、図８に示す。図８（ａ）は時刻（駆動開始からの経過時間）に対する操作量ｕの軌跡、同図（ｂ）はキャリッジ５の位置に対する実速度の軌跡、同図（ｃ）はキャリッジ５の駆動開始時からの経過時間に対する実速度の軌跡である。なお、図８の軌跡は、加速時間τを、実速度が目標定速速度Ｖｔのｎ％（本例では９９％）に到達するまでの時間としている。

図示の如く、駆動開始直後や停止直前には不規則な速度変化がみられるものの、それ以外の速度域においては、ほぼ、高周波成分が抑制された滑らかな速度変化となっている。また、加速時から定速への移行時、及び低速時から減速への移行時のいずれも、連続的な速度変化が実現されている。そのため、記録用紙Ｐへの印字が行われる間（例えばキャリッジ速度が３０［inch/sec］以上）はキャリッジ５の速度が滑らかに推移し、高精度の印字を行うことが可能となる。

なお、時刻ｔ＝０．１８［ｓｅｃ］を過ぎた辺りで、キャリッジ５の実速度は急激に低下している。これは、このタイミングで既に目標停止位置に到達して後述する制動制御がなされたこと、及び、その制動制御にて完全に停止するまでの間の移動量が、リニアエンコーダ１８では検出できない程の僅かな量であったことによる。

（５）ＣＰＵ及びＡＳＩＣにて実行される処理
以下に、ＣＰＵ３２が実行するＣＲ走査処理の内容を、図９に基づいて説明する。
本処理が開始されると、まず、ＡＳＩＣ３３に対する初期処理が実行される（Ｓ１０）。この初期処理では、レジスタ群３５を構成する各レジスタの設定等がなされる。この処理が終了すると、ＣＰＵ３２の動作により、ＣＰＵ３２からＡＳＩＣ３３に対して停止割込み許可が発行される（Ｓ２０）。これにより、ＡＳＩＣ３３は、停止割り込み信号を出力可能な状態になる。

尚、停止割込み許可を受けたＡＳＩＣ３３は、目標停止位置設定レジスタ５１に設定された目標停止位置にキャリッジ５が停止する毎に、その状態を割込処理部６５で検知して、停止割り込み信号をＣＰＵ３２に入力する。

Ｓ２０での処理が終了すると、ＣＰＵ３２によりＡＳＩＣ３３に対して起動設定がなされる（Ｓ３０）。即ち、Ｓ３０では、ＣＰＵ３２による起動設定レジスタ５０の設定を契機として、ＡＳＩＣ３３側で操作量ｕの演算等が開始され、ＣＲモータ２５の駆動、延いてはキャリッジ５の駆動が開始される。尚、起動設定後に開始されるＣＲモータ２５の制御は、基本的にＡＳＩＣ３３により行われ、ＣＰＵ３２は、Ｓ４０にて停止割込み信号の待機を行う。

そして、ＡＳＩＣ３３から停止割込み信号が出力されると、ＣＰＵ３２により停止割込みフラグがクリアされて、以後停止割込み信号が入ってこないよう、停止割込みについての割込みマスク処理が実行される（Ｓ５０）。

ここで、図９のＣＲ走査処理によってＣＰＵ３２によりＡＳＩＣ３３が起動された以降、ＡＳＩＣ３３のモータ制御部３７にて行われる速度フィードバック制御の具体的手順を図１０に基づいて説明する。なお、モータ制御部３７は、いわゆるハードウェア回路として以下の制御動作を実行するように構成されたものであるが、ここでは理解を容易にするために、ハードウェア回路としてのキャリッジ駆動シーケンスをフローチャートに置き換えて説明する。

まず、駆動モード設定レジスタ５６に駆動モードとして「加速」モードが設定され（Ｓ１１０）、計時部（タイマ）４２がリセットされる（Ｓ１２０）。そして、モータ制御部３７内の速度指令選択部７１により、速度フィードバック制御部７５へ入力される目標速度として目標定速速度Ｖｔが選択され（Ｓ１３０）、速度フィードバック制御部７５による加速時の速度フィードバック制御の実行が開始される（Ｓ１４０）。

加速開始後、キャリッジ５の実速度が印字可能速度Ｖｐへ到達したか否かが判断され（Ｓ１５０）、到達していないと判断された場合は更に現在の速度が目標駆動速度Ｖｔのｎ％以上であるか否かが判断される（Ｓ１７０）。

即ち、キャリッジ５が駆動開始から目標定速速度Ｖｔに到達するまでの加速時間τを、実速度が厳密に目標定速速度Ｖｔに達するまでの時間とはせず、目標定速速度Ｖｔのｎ％（９０≦ｎ＜１００）に到達するまでの時間としている。つまり、実速度が目標定速速度Ｖｔに漸近した状態で定速状態に移行したと見なしている。そのため、加速時間τが不必要に長く計測されることがなくなり、結果、減速制御期間が不必要に長く設定されるおそれがなく、定速制御期間を十分に確保することが可能となるのである。なお、ｎの具体的値は、速度制御器７８の性能等に応じて、加速時間τ が不必要に長く見積もられてしまうことがないように適宜決めることができる。

キャリッジ５の実速度が目標定速速度Ｖｔのｎ％以上になるまでは、タイマ４２が更新されていく（Ｓ１８０）。その間、実速度が印字可能速度Ｖｐに到達すると（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、駆動モード設定レジスタ５６に駆動モードとして「ｐｒｉｎｔ」モードが設定される（Ｓ１６０）。これにより、まだ加速中ではあるものの記録用紙Ｐへの印字が可能な程度の速度域に入ったことになる。

そして、キャリッジ５の実速度が目標定速速度Ｖｔのｎ％以上になると（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、加速時間記憶部設定レジスタ５５へ、それまで更新されてきたタイマ４２の値が加速時間τとして記憶される（Ｓ１９０）。このように加速時間τが記憶されると、その記憶された加速時間τ及び目標定速速度Ｖｔに基づき、減速関数ｆ（ｔ）が導出される（Ｓ２００）。この導出は、減速関数導出部４１にて既述の通り行われる。

更に、導出された減速関数ｆ（ｔ）と加速時間τとから既述の式（３）により減速距離ｘが計算され（Ｓ２１０）、その計算された減速距離ｘと目標停止位置とに基づき、既述の方法で減速開始位置が演算されて減速開始位置設定レジスタ５２に記憶される（Ｓ２２０）。これにより、減速指令を生成するための元となる減速関数ｆ（ｔ）及び減速が開始される減速開始位置が得られたことになる。

その後、目標定速速度Ｖｔに定速制御される定速制御期間に入り、キャリッジ速度が目標定速速度Ｖｔを維持するよう速度フィードバック制御がなされる（Ｓ２３０）。その間、キャリッジ５が減速開始位置に到達したか否かが判断され（Ｓ２４０）、到達した場合は（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、タイマ４２がリセットされ（Ｓ２５０）、速度指令選択部７１により減速指令ｆ（ｔｍ）が選択され、減速制御期間が開始される（Ｓ２６０）。つまり、この時点が減速開始タイミングである。

そして、キャリッジ速度が印字可能速度Ｖｐを下回ったか否かが判断され（Ｓ２７０）、印字可能速度Ｖｐ以上である間は、減速関数ｆ（ｔ）を用いてそのときのタイマ値ｔｍ（即ち、減速開始タイミングからの経過時間）に対応した減速指令ｆ（ｔｍ）が演算される（Ｓ２９０）。この減速指令ｆ（ｔｍ）の値が、速度フィードバック制御部７５へのリファレンス入力となり（つまり目標速度として入力され）、速度フィードバック制御が実行される（Ｓ３００）。

続いて、キャリッジ５が目標停止位置に到達したか否かが判断され（Ｓ３１０）、到達するまでの間はタイマ値ｔｍを更新しつつ（Ｓ３２０）、Ｓ２７０以下の処理を繰り返す。この間、キャリッジ５の実速度が印字可能速度Ｖｐを下回った場合は（Ｓ２７０：ＹＥＳ）、駆動モード設定レジスタ５６に駆動モードとして「減速」モードが設定される（Ｓ２８０）。

その後、キャリッジ５が目標停止位置に到達すると（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、たとえ減速指令ｆ（ｔｍ）がまだ有限値であっても、減速指令生成部４０の動作を停止させると共に、速度フィードバック制御部７５からキャリッジ５を停止させるための操作量（制動指令）が出力される（Ｓ３３０）。つまり、キャリッジ５をすぐに停止させるための制動制御がなされるのである。そして、キャリッジ５が完全に停止した時点で（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、駆動モード設定レジスタ５６に駆動モードとして「停止」モードが設定され（Ｓ３５０）、このキャリッジ駆動シーケンスが一旦終了する。

一方、このキャリッジ駆動シーケンスと並行して、図１１に示す印字可否判断シーケンス、及び図１２に示す印字終了判断シーケンスも実行される。以下、これら各シーケンスについて説明する。なお、これら各シーケンスも実際にはハードウェア回路にて実行されるものであるが、理解を容易にするためにフローチャートにて説明する。

図１１に示す如く、印字可否判断シーケンスが開始されると、まず印字がまだ開始されていないか否かが判断され（Ｓ７１０）、既に開始されていれば一旦このシーケンスが終了する。印字がまだ開始されていない場合は（Ｓ７１０：ＹＥＳ）、キャリッジ５の現在位置が印字開始位置であるか否かが判断される（Ｓ７２０）。印字開始位置ではない場合に（Ｓ７２０：ＮＯ）、印字開始位置をまだ通過していない場合は（Ｓ７５０：ＮＯ）、そのままこのシーケンスを終了するが、印字開始位置を既に通過した後であるならば（Ｓ７５０：ＹＥＳ）、印字開始が失敗したものとして所定の処理が行われ（Ｓ７６０）、このシーケンスが終了する。

キャリッジ５の現在位置が印字開始位置に到達した場合は（Ｓ７２０：ＹＥＳ）、駆動モードとして「ｐｒｉｎｔ」モードが設定されているか否かが判断され（Ｓ７３０）、「ｐｒｉｎｔ」モードに設定されている場合は（Ｓ７３０：ＹＥＳ）、記録用紙Ｐへの印字処理が開始される（Ｓ７４０）。逆に「ｐｒｉｎｔ」モードに設定されていない場合は（Ｓ７３０：ＮＯ）、印字開始位置に到達したにも拘わらずまだ印字可能速度Ｖｐに達していないということでＳ７６０の処理が実行される。

一方、印字処理が開始されると、図１２に示す印字終了判断シーケンスが実行される。即ち、まず駆動モードが「減速」モードであるか否かが判断され（Ｓ８１０）、キャリッジ速度がまだ印字可能速度Ｖｐ以上であって「ｐｒｉｎｔ」モードであるならば（Ｓ８１０：ＹＥＳ）、続いて１パス分の印字が終了したか否かが判断される（Ｓ８２０）。そして、終了していなければＳ８１０に戻るが、終了した場合はそのままこのシーケンスを終了する。

１パス分の印字が終了していないにも拘わらず駆動モードが「減速」モードになった場合は（Ｓ８１０：ＹＥＳ）、印字途中にキャリッジ速度が印字可能速度Ｖｐを下回ったことになる。この場合、印字自体は続行されるが、次回のキャリッジ駆動時（印字処理時）には印字可能速度Ｖｐを下回る前に印字が終了するよう、必要な処理が行われる。具体的には、減速位置オフセットＸｏｆｆとして、現在の減速位置オフセットＸｏｆｆに不足距離ｘｄが加算される（Ｓ８３０）。

不足距離ｘｄとは、駆動モードが「減速」モードへ切り替わった位置から印字終了見込み位置までの距離であり、言い換えれば、キャリッジ速度が印字可能速度Ｖｐを下回った位置から印字終了までにキャリッジ５が移動する距離である。この不足距離ｘｄが、現在の減速位置オフセットＸｏｆｆに加算されて新たな減速位置オフセットＸｏｆｆとなるのである。

そして、この減速位置オフセットＸｏｆｆを次回のキャリッジ駆動時に反映させることができる。具体的には、減速関数ｆ（ｔ）を導出する際の減速指令時間として、計測された加速時間τをそのまま用いるのではなく、計測された加速時間τに、上記減速位置オフセットＸｏｆｆに相当する時間を加味した新たな加速時間τｍとし、このτｍを減速制御時間として減速関数ｆ（ｔ）を導出するのである。

減速位置オフセットＸｏｆｆが加味された新たな加速時間τｍは、次式（５）の演算で得られるものである。

これにより、実際に計測された加速時間τよりも減速位置オフセットＸｏｆｆ分の時間だけ余分に見積もられた時間τｍに基づいて減速関数ｆ（ｔ）が導出されるため、減速関数ｆ（ｔ）が０になるまでの時間も増大する。そのため、キャリッジ速度が印字可能速度Ｖｐを下回るまでの時間も長くなり、印字可能速度Ｖｐ以上の間での印字終了が可能となる。

Ｓ８３０にて減速位置オフセットＸｏｆｆが演算された後は、Ｓ８２０と同様、１パス分の印字が終了したか否かが判断され（Ｓ８４０）、終了するまでこのＳ８４０の判断処理が繰り返される。

（６）第１実施形態の効果等
以上説明した本実施形態の多機能装置１では、キャリッジ５の駆動制御において、目標位置と実際の位置との偏差に基づく位置フィードバック制御は用いられず、単に、加速・定速時は目標速度として一定の目標定速速度Ｖｔが与えられる。減速時についても、加速時の情報（加速時間τ）を用いて減速関数ｆ（ｔ）を得ておき、その減速関数ｆ（ｔ）に基づいて減速制御開始タイミングからの経過時間ｔｍに応じた減速指令ｆ（ｔｍ）を演算し、その減速指令ｆ（ｔｍ）に基づいて速度フィードバック制御を行う。しかも、減速関数ｆ（ｔ）は単調減少関数であり、その導関数も単調関数若しくは定数である。

つまり、速度フィードバック制御部７５へ入力する速度指令を、従来のように位置フィードバック制御の結果として生成する必要がなく、単に上記のように一定値Ｖｔ或いは減速関数ｆ（ｔ）に基づく値としているだけである。そのため、位置フィードバック制御（目標位置と現在位置との偏差に基づく制御）が不要となり、そのための制御器設計が不要となって、キャリッジ５の駆動をフィードバック制御するための制御器の設計（チューニング等）にかかる負担が軽減される。

しかも、加速・定速中は、一定の目標定速速度Ｖｔに従ったＩＰ制御によりオーバーシュートが生じないように速度フィードバック制御され、減速中は、減速関数ｆ（ｔ）に基づく減速指令を目標速度とする制御（本実施形態ではロバスト制御）により速度フィードバック制御されるため、加速及び減速中の速度変化が滑らかになると共に、加速から定速への移行時及び定速から減速への移行が連続的に行われ、全体として、速度変化が滑らかとなって高周波成分が抑制される。その結果、記録ヘッド４のノズルから記録用紙Ｐへ吐出されるインクの着弾誤差が低減され、精度の良い印字を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、キャリッジ５が駆動開始から速度Ｖｔの定速駆動状態となるまでの加速時間τを、実速度が厳密に目標定速速度Ｖｔに達するまでの時間とはせず、目標定速速度Ｖｔのｎ％（９０≦ｎ＜１００）に到達するまでの時間としている。即ち、実速度が目標定速速度Ｖｔに漸近した状態で定速状態に移行したと見なしている。そのため、加速時間τが不必要に長く計測されることがなくなり、結果、減速指令時間（＝加速時間τ）が不必要に長く設定されるおそれがなく、定速制御期間を十分に確保することが可能となる。良好な印字精度を得るためには、どちらかといえば、加・減速中の印字よりも定速駆動中の印字をできるだけ長く確保した方がよい。そのため、上記のように定速制御期間を十分に確保できることで、印字精度をより良好に維持することが可能となる。

更に、図１２の印字終了判断シーケンスで説明したように、１パス分の印字がまだ終了していないにも拘わらず駆動モードが「減速」モードになった（つまりキャリッジ速度が印字可能速度Ｖｐを下回った）ときは、「減速」モードになってから印字終了までのキャリッジ５の移動距離（不足距離ｘｄ）が、減速位置オフセットＸｏｆｆとして次回のキャリッジ駆動制御時に反映される。そのため、印字可能速度Ｖｐ以上の範囲内での印字が確実に行われるようになり、印字精度をより良好に維持することが可能となる。

また、本実施形態では、減速関数ｆ（ｔ）として、上に凸の二次関数を用いている。そのため、他の関数（高次関数や余弦関数等）を用いる場合に比べ、減速関数ｆ（ｔ）導出のための構成を簡素化することができ、且つ、その減速関数導出にかかる負荷（演算負荷）を低く抑えることができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素の対応関係を明らかにする。本実施形態において、減速関数導出部４１は本発明の減速関数導出手段に相当する。また、目標定速速度設定レジスタ５３と速度指令選択部７１とにより本発明の第１目標速度入力手段が構成され、減速指令演算部４３と速度指令選択部７１とにより本発明（請求項２）の第２目標速度入力手段が構成され、リニアエンコーダ１８とキャリッジ測位部３６により本発明の速度検出手段が構成され、記録ヘッド４とキャリッジ５により本発明の画像形成手段が構成される。

［第２実施形態］
上記第１実施形態では、減速制御期間における速度指令（減速指令）として、減速指令生成部４０で生成される減速指令ｆ（ｔｍ）を用いたが、本実施形態では、減速指令として、加速制御期間におけるキャリッジ５の実速度データを用いる。その他の構成については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と同様の構成についてはその詳細説明を省略する。以下、減速制御期間における減速指令の生成方法を中心に説明する。

（１）キャリッジ制御装置の構成
図１３に、本実施形態の駆動制御装置９０の概略構成を示す。図示の如く、第１実施形態の駆動制御装置３０と異なるのは、レジスタ群８７が加速時間記憶部５５を備えずにスタックメモリ５８（本発明の加速時速度記憶手段に相当）を備えていること、及び、減速指令生成部８８がこのスタックメモリ５８に記憶されたデータに基づいて減速指令を生成することである。

スタックメモリ５８は、加速制御期間におけるキャリッジ５の実速度データが一定周期ｔｍで記憶される。
減速指令生成部８８は、計時部（タイマ）４２と、加速制御期間中にキャリッジ５の実速度を一定周期Ｔｍでスタックメモリ５８に順次記憶していくスタックメモリ制御部９２と、減速開始位置を演算する減速開始位置演算部９１とを備える。

減速開始位置演算部９１は、加速制御期間開始時のキャリッジ５の位置と、加速制御期間終了時のキャリッジ５の位置に基づいて加速制御期間のキャリッジ５の移動距離を求め、目標停止位置よりもその求めた移動距離だけ手前の位置を減速開始位置として減速開始位置設定レジスタ５２へ設定する。

そして、スタックメモリ制御部９２は、キャリッジ５が減速開始位置に到達して減速制御期間へ移行した後、モータ制御部３７へ入力すべき目標速度として、スタックメモリ５８に記憶されているデータ（加速時の実速度データ）を、記憶順の新しい方から（つまり実速度データの大きい方から）、上記一定周期Ｔｍで減速指令ｆとして順次入力していくのである。

つまり、加速時のキャリッジ５の実速度を、そのまま、減速時の減速指令ｆとして用いるのである。そのため、加速時の実速度軌跡と減速時の減速指令ｆの軌跡は対称的なものとなる。

（２）ＡＳＩＣにて実行される処理
以下に、本実施形態のキャリッジ駆動シーケンスを、図１４及び図１５に基づいて説明する。

まず、計時部（タイマ）４２がリセットされる（Ｓ４１０）。続いて、速度指令選択部７１により、速度フィードバック制御部７５へ入力される目標速度として目標定速速度Ｖｔが選択され（Ｓ４２０）、駆動モード設定レジスタ５６に駆動モードとして「加速」モードが設定される（Ｓ４３０）。そして、速度フィードバック制御部７５による加速時の速度フィードバック制御の実行が開始（キャリッジ５の駆動が開始）される（Ｓ４４０）。

キャリッジ５の駆動開始後、タイマ値が一定周期Ｔｍの整数倍になったか否かが判断され（Ｓ４５０）、Ｔｍの整数倍になっていない場合は、キャリッジ５の実速度が印字可能速度Ｖｐへ到達したか否かが判断される（Ｓ４７０）。ここで、印字可能速度Ｖｐに到達していないと判断された場合は、更に現在の速度が目標駆動速度Ｖｔのｎ％以上であるか否かが判断され（Ｓ４９０）、ｎ％以上でない間は、タイマ値が更新されて（Ｓ５００）、加速時の速度フィードバック制御が続行される（Ｓ４４０）。

この間、タイマ値が一定周期Ｔｍの整数倍となったときは（Ｓ４５０：ＹＥＳ）、そのときのキャリッジ５の実速度がスタックメモリ５８へＰＵＳＨ（記憶）される（Ｓ４６０）。また、速度が上昇して印字可能速度Ｖｐへ到達した場合は（Ｓ４７０：ＹＥＳ）、駆動モードが「ｐｒｉｎｔ」モードに設定される（Ｓ４８０）。

なお、一定周期Ｔｍは、駆動制御装置９０における制御周期Ｔｓの整数倍（但しＴｍ≧Ｔｓ）となるように予め決められている。そのため、仮にＴｍ＝Ｔｓとして設定されているならば、Ｓ４５０の処理では毎回肯定判断されてスタックメモリ５８への実速度記憶がなされることになる。

そして、キャリッジ５の実速度が目標定速速度Ｖｔのｎ％以上になると（Ｓ４９０：ＹＥＳ）、加速開始時及び加速終了時のキャリッジ５の位置をもとに、加速制御期間中のキャリッジ５の移動距離が演算され、その移動距離と、目標停止位置設定レジスタ５１に設定されている目標停止位置とに基づいて、減速開始位置が演算される（Ｓ５１０）。その後、目標定速速度Ｖｔに定速制御される定速制御期間に入り、キャリッジ速度が目標定速速度Ｖｔを維持するよう速度フィードバック制御がなされる（Ｓ５２０）。その間、キャリッジ５が減速開始位置に到達したか否かが判断され（Ｓ５３０）、到達した場合は（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、速度指令選択部７１により減速指令ｆが選択され、減速制御期間が開始される（Ｓ５４０）。つまり、この時点が減速開始タイミングである。

そして、カウンター（図示略）が０にセットされ（Ｓ５５０）、キャリッジ速度が印字可能速度Ｖｐを下回ったか否かの判断がなされる（Ｓ５６０）。ここで、印字可能速度Ｖｐ以上である間は、スタックメモリ５８に実速度データが２つ以上残っているか否かが判断され（Ｓ５８０）、残っている場合は、スタックメモリ５８から加速時の速度履歴（実速度）を記憶順の新しいものからＭ２，Ｍ１（Ｍ２＞Ｍ１）の２つがＰＯＰ（取得）される。

そして、次式（６）により、減速指令ｆが演算される（Ｓ６００）。

この演算は、実速度記憶の周期であるＴｍが制御周期Ｔｓよりも大きい（複数倍）場合の内挿補完のためのものである。例えば、制御周期Ｔｓが２００μsec.で実速度の記憶周期Ｔｍが４００μsec.だとすると、減速開始タイミング以降、スタックメモリ５８に記憶された実速度をそのまま減速指令ｆとして順次入力できるのは、当然ながら４００μsec.の周期となる。一方、制御周期は２００μsec.であるため、減速指令ｆは２００μsec. 毎に入力する必要がある。そのため、制御周期２００μsec.が経過する毎に、スタックメモリ５８のデータをそのまま入力できる場合とできない場合とが交互に発生する。

そこで、スタックメモリ５８のデータをそのまま入力できないタイミングにおいても、スタックメモリ５８に記憶されたデータを用いて、上記式（６）により減速指令ｆが生成されるようにしているのである。

具体的には、まずｃｏｕｎｔｅｒ＝０の場合は、ｆ＝Ｍ２となり、記憶された実速度データがそのまま減速指令ｆとして速度フィードバック制御部７５へ入力され、速度フィードバック制御が実行される（Ｓ６２０）。続いて、キャリッジ５が目標停止位置に到達したか否かが判断され（Ｓ６３０）、到達していない場合は、ｃｏｕｎｔｅｒの値がＴｍ／Ｔｓ−１以上であるか否かが判断される（Ｓ６４０）。

このとき、ｃｏｕｎｔｅｒの値がＴｍ／Ｔｓ−１以上になっていれば、再びＳ５５０以下の処理に戻るが、まだＴｍ／Ｔｓ−１以上になっていない場合は、ｃｏｕｎｔｅｒの値を一つインクリメントして（Ｓ６５０）、Ｓ６００に戻る。そして、ここでｃｏｕｎｔｅｒ＝１以上になっているならば、上記式（６）により、Ｍ２とＭ１に基づく補間演算が行われ、その制御タイミングにおける減速指令ｆが得られる。なお、再びＳ５９０の処理が行われる際にスタックメモリ５８から新たに取得される実速度は、新たなＭ２としては、前回取得したＭ１が、新たなＭ１としては、前回取得したＭ１よりも一つ古い（Ｔｍだけ前の）実速度が、それぞれ取得される。

そして、キャリッジ５が目標停止位置に到達した後は（Ｓ６３０：ＹＥＳ）、第１実施形態の図１０におけるＳ３３０〜Ｓ３５０と全く同様の処理がなされる（Ｓ６６０〜Ｓ６８０）。

（３）第２実施形態の効果等
以上説明した本実施形態の多機能装置では、加速制御期間において、キャリッジ５の実速度が一定周期Ｔｍで順次記憶される。そして、減速制御開始タイミング以後は、その記憶された実速度が、記憶順の新しいものから順次、減速指令ｆとして速度フィードバック制御部７５へ入力される。記憶された周期Ｔｍが制御周期Ｔｓより大きい（整数倍）の場合は、実速度をそのまま減速指令ｆとして出力できない制御タイミングにおいては、その前後の減速指令ｆ（実速度）に基づく補間演算（上記式（６））によって得られる減速指令ｆが入力される。

これにより、本実施形態では、加速時の実際の速度軌跡（速度上昇軌跡）がそのまま時間的に対称変換されて速度が徐々に下降していく軌跡となり、それが、減速制御期間における減速指令ｆとして用いられることになる。加速時の制御は、上記第１実施形態で述べたように、オーバーシュート等の高周波成分が含まれず目標定速速度Ｖｔに向かって滑らかに速度上昇していくように制御器が設計されている。そのため、加速時の制御結果である実速度をそのまま（但し時間的に対称変換して）減速指令ｆとして用いることができ、その結果、速度変化の滑らかな速度応答を得ることができるのである。

よって、本実施形態においても、第１実施形態と同様、定速から減速への移行が連続的に行われると共に、減速中の速度変化も滑らかになって高周波成分が抑制され、精度の良い印字を行うことが可能となる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記各実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。

例えば、第１実施形態において、キャリッジ５が目標定速速度Ｖｔの定速駆動状態となるまでの加速時間τを、実速度が厳密に目標定速速度Ｖｔに達するまでの時間とはせずに目標定速速度Ｖｔのｎ％（９０≦ｎ＜１００）に到達するまでの時間としたが、これとは逆に、加速時間は厳密に計測し、減速指令時間を適宜調整するようにしてもよい。即ち、加速時間τについては、キャリッジ５の実速度が目標定速速度Ｖｔに完全に到達するまでの時間とする。そして、減速指令時間については、そのまま加速時間τと同じにせず、加速時間τのｋ％（９０≦ｋ＜１００）とするのである。

つまり、加速時間τが必要以上に長く見積もられるのを見越して、実際の加速時間τよりも短めの時間を減速指令時間として設定し、それを減速関数ｆ（ｔ）の導出に用いるのである。このようにすることによっても、上記第１実施形態と同様、定速制御期間を十分に確保することが可能となる。

なお、加速時間τを、目標定速速度Ｖｔのｎ％に達するまでの時間とした上で、更に、減速指令時間を、その加速時間τのｋ％として設定するようにしてもよい。いずれにしても、速度制御器７８の性能等に応じて、減速指令時間が必要以上に長く設定されず、実質的に加速状態であった時間が減速指令時間として設定されればよい。

もちろん、制御系の遅れが非常に少なく、実際に目標定速速度Ｖｔに到達するまでの時間をそのまま加速時間τとすることが不適切でないならば、上記のように目標定速速度Ｖｔのｎ％に到達するまでの時間ではなく、厳密に目標定速速度Ｖｔに到達するまでの時間を加速時間τとしてもよい。

但しその場合、その加速時間τをそのまま減速指令時間として減速関数ｆ（ｔ）の導出に用いてもよいが、減速制御時の制御系の遅れを考慮して、加速時間τのｋ％（９０≦ｋ＜１００）を減速指令時間としてもよい。

また、速度フィードバック制御部７５において、加速時の速度フィードバック制御をＩＰ制御により行うようにしたが、ＩＰ制御はあくまでも一例であり、例えばＰＩＤ制御、或いはそれに準ずる制御方法であって、制御結果（実際の速度応答）にオーバーシュート等の高周波成分が含まれないようにすることが可能な制御方法である限り、任意の制御方法を用いることができる。

更に、第１実施形態では、減速指令を生成する元となる減速関数ｆ（ｔ）として、上に凸の二次関数を用いたが、これもあくまでも一例である。例えば、単調減少する三次関数における変曲点から左側（変曲点に向かって単調減少していく部分）や、余弦関数における原点から右側（単調減少していく部分）など、目標定速速度Ｖｔから連続的に減少（単調減少）していき、且つその導関数が単調減少、単調増加、若しくは定数となるような関数である限り、種々の関数を減速関数ｆ（ｔ）として利用することが可能である。

但し、減速関数ｆ（ｔ）導出のための構成をできる限り簡素化することを考慮すると、上記第１実施形態のように上に凸の二次関数を用いるのが、より適切な方法の一つであるといえる。

また、上記各実施形態では、画像形成装置として多機能装置１を例示したが、本発明の適用が多機能装置１に限定されないのはいうまでもなく、駆動対象を一定目標速度まで加速させて一定期間その目標速度で定速駆動させ、その後減速させて停止させるような制御が必要であれば、適宜本発明を適用できる。

本実施形態の多機能装置の側断面図である。本実施形態の多機能装置における記録部の構成を表す斜視図である。エンコーダ信号の出力パターンを表す説明図である。キャリッジの速度変化を表すグラフである。第１実施形態の駆動制御装置の構成を表すブロック図である。駆動制御装置内のモータ制御部の構成を表すブロック図である。上に凸の二次関数で表される減速関数ｆ（ｔ）を説明するための説明図である。キャリッジの速度フィードバック制御が行われたときの、実際の操作量ｕと速度軌跡を表すグラフである。ＣＰＵにて実行されるキャリッジ走査処理を表すフローチャートである。第１実施形態のＡＳＩＣにて行われるキャリッジ駆動シーケンスの手順を表すフローチャートである。ＡＳＩＣにて行われる印字可否判断シーケンスの手順を表すフローチャートである。ＡＳＩＣにて行われる印字終了判断シーケンスの手順を表すフローチャートである。第２実施形態の駆動制御装置の構成を表すブロック図である。第２実施形態のＡＳＩＣにて行われるキャリッジ駆動シーケンスの手順（前半）を表すフローチャートである。第２実施形態のＡＳＩＣにて行われるキャリッジ駆動シーケンスの手順（後半）を表すフローチャートである。従来のモータ制御装置を表すブロック図である。

符号の説明

１…多機能装置、３…給紙カセット、４…記録ヘッド、５…キャリッジ、７…記録部、１２…画像読取装置、１８…リニアエンコーダ、１８ａ…タイミングスリット、２５…ＣＲモータ、３０，９０…駆動制御装置、３２…ＣＰＵ、３３，８６…ＡＳＩＣ、３５，８７…レジスタ群、３６…キャリッジ測位部、３７…モータ制御部、３８…ＰＷＭ生成部、３９…クロック生成部、４０，８８…減速指令生成部、４１…減速関数導出部、４２… タイマ、４３…減速指令演算部、４５…駆動モード制御部、４６…記録ヘッド駆動回路、５０…起動設定レジスタ、５１…目標停止位置設定レジスタ、５２…減速開始位置設定レジスタ、５３…目標定速速度設定レジスタ、５４…制御部パラメータ設定レジスタ、５５…加速時間記憶部、５６… 駆動モード設定レジスタ、５７…印字開始位置設定レジスタ、５８…スタックメモリ、６０…エッジ検出部、６１…位置カウンタ、６３…周期カウンタ、６４…速度変換部、７１…速度指令選択部、７３…スイッチ、７５…速度フィードバック制御部、７７…加算器、７８…速度制御器、９１… 減速開始位置演算部、９２…スタックメモリ制御部、１００…モータ制御装置、１０１…位置フィードバック制御部、１０３…速度指令補正部、１０５…速度フィードバック制御部、１０７…制御対象

Claims

モータにより駆動される駆動対象の速度が目標速度と一致するように前記モータの速度フィードバック制御を行うモータ制御方法であって、
停止中の前記駆動対象が加速を開始して定速状態に移行しその後減速して再び停止するまでの駆動期間のうち、加速中の期間である加速制御期間及び定速状態の期間である定速制御期間では、前記目標速度として、予め設定された一定の目標定速速度に基づいて前記速度フィードバック制御を行い、その際、前記加速制御期間の期間長である加速時間を計測しておき、
減速が開始される減速制御開始タイミングから停止するまでの減速制御期間では、前記目標速度として、前記減速制御開始タイミングからの経過時間の関数である減速関数を用いてその経過時間に応じた減速指令を生成し、その生成した減速指令に基づいて前記速度フィードバック制御を行い、
前記減速関数として、前記目標定速速度から連続的に減少し、前記減速制御開始タイミングから前記減速指令がゼロになるまでの減速指令時間が前記加速時間と同じであり、前記減速制御開始タイミングから前記減速指令がゼロになるまで単調減少し、且つ、その導関数が単調減少、単調増加、若しくは定数となるような関数を用いる
ことを特徴とするモータ制御方法。
モータにより駆動される駆動対象が停止状態から加速して定速状態に移行し、その後減速して再び停止するように前記モータを制御するモータ制御装置であって、
前記駆動対象の速度を検出する速度検出手段と、
入力される目標速度と前記速度検出手段により検出された速度とを比較し、両者を一致させるべく前記モータの速度フィードバック制御を行う速度フィードバック制御手段と、
加速中の期間である加速制御期間及び定速状態の期間である定速制御期間に、前記目標速度として、予め設定された一定の目標定速速度を前記速度フィードバック制御手段へ入力する第１目標速度入力手段と、
前記加速制御期間の期間長である加速時間を計測する加速時間計測手段と、
減速が開始される減速制御開始タイミングから停止するまでの減速制御期間に、前記目標速度として、前記減速制御開始タイミングからの経過時間の関数である減速関数を用いてその経過時間に応じた減速指令を生成し、前記速度フィードバック制御手段へ入力するする第２目標速度入力手段と、
前記加速制御期間の終了後、前記減速制御開始タイミングまでに、前記加速時間計測手段により計測された前記加速時間を用いて前記減速関数を導出する減速関数導出手段と、
を備え、
前記減速関数は、前記目標定速速度から連続的に減少し、前記減速制御開始タイミングから前記減速指令がゼロになるまでの減速指令時間が前記加速時間と同じであり、前記減速制御開始タイミングから前記減速指令がゼロになるまで単調減少し、且つ、その導関数が単調減少、単調増加、若しくは定数となるような関数である
ことを特徴とするモータ制御装置。
請求項２記載のモータ制御装置であって、
前記加速時間は、前記駆動対象の駆動開始時から、その速度が前記目標定速速度のｎ％（但し、ｎは９０以上１００未満）の値に到達するまでの時間である
ことを特徴とするモータ制御装置。
請求項２又は３記載のモータ制御装置であって、
前記減速関数は、上に凸であって、前記減速制御開始タイミングにおける減速指令が当該減速関数の極大値となるような関数である
ことを特徴とするモータ制御装置。
請求項４記載のモータ制御装置であって、
前記減速関数は二次関数であることを特徴とするモータ制御装置。
モータにより駆動される駆動対象が停止状態から加速して定速状態に移行し、その後減速して再び停止するように前記モータを制御するモータ制御装置であって、
前記駆動対象の速度を検出する速度検出手段と、
入力される目標速度と前記速度検出手段により検出された速度とを比較し、両者を一致させるべく前記モータの速度フィードバック制御を行う速度フィードバック制御手段と、加速中の期間である加速制御期間及び定速状態の期間である定速制御期間に、前記目標速度として、予め設定された一定の目標定速速度を前記速度フィードバック制御手段へ入力する第１目標速度入力手段と、
前記加速制御期間中、前記速度検出手段により検出された速度を一定周期で順次記憶する加速時速度記憶手段と、
減速が開始される減速制御開始タイミングから停止するまでの前記減速制御期間に、前記目標速度として、前記加速時速度記憶手段に記憶されている速度を、前記一定周期で記憶順の新しい方から前記速度フィードバック制御手段へ順次入力する第２目標速度入力手段と、
を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
記録媒体を搬送させつつその記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
搬送される前記記録媒体上をその搬送方向と直交する方向に往復駆動され、その往復駆動の間に前記記録媒体へ画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段を駆動対象として駆動するモータと、
前記モータを制御するための、請求項２〜７いずれかに記載のモータ制御装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項７記載の画像形成装置であって、
前記画像形成手段は、前記往復駆動における片方向の駆動毎に、前記加速制御期間中に画像の形成を開始して前記減速制御期間中に前記画像の形成を停止する
ことを特徴とするモータ制御装置。