JP2007196427A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、印刷用ヘッドを主走査方向に移動させ、印刷媒体を送り機構によって副走査方向に移動させる画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus in which a printing head is moved in a main scanning direction and a printing medium is moved in a sub scanning direction by a feeding mechanism.
印刷用ヘッドを主走査方向に移動させ、印刷媒体を送り機構によって副走査方向に移動させる画像形成装置では、印刷媒体を給紙トレイ等の印刷媒体を保持する機構から一枚ずつ給紙ローラ等の給紙装置等によって繰り出し、その印刷媒体の先頭が印刷媒体検出センサで検出される。この給紙装置によって印刷用ヘッドで印字可能な場所まで移動した印字媒体は、印刷媒体搬送ローラ等の印刷媒体送り装置によって一定間隔ごとに印刷ヘッドの走査方向と直行する方向へ移動し、更に印刷ヘッドが移動することで印刷媒体上への画像形成を実現する。 In an image forming apparatus in which a printing head is moved in the main scanning direction and the printing medium is moved in the sub scanning direction by a feeding mechanism, the printing medium is fed one by one from a mechanism that holds the printing medium such as a feeding tray. Is fed out by a paper feeding device or the like, and the head of the print medium is detected by a print medium detection sensor. The printing medium moved to a place where printing by the printing head can be performed by this paper feeding device is moved in a direction perpendicular to the scanning direction of the printing head at regular intervals by a printing medium feeding device such as a printing medium conveyance roller, and further printed. By moving the head, image formation on the print medium is realized.
ここで、一定間隔ごとの印刷媒体送り機構の紙送り動作において、特開2001−224189号公報(特許文献1)及び特開2002−345277号公報(特許文献2)を始めとして、速度プロファイルを作成し、そのプロファイルを基に印刷媒体搬送軸に取り付けたエンコーダ出力に基づくフィードバック制御等によって位置送りを実現する方法が提案されている。
しかし、民生用のプリンタシステムでは、機構の剛性が十分でない等の理由からフィードバックゲインが上げられず、高速な位置送りを実現することは非常に困難である。フィードバックループのゲインが低い状態であると高速な位置送りが実現できず、特許文献1及び特許文献2で開示されている印刷システムでは、印刷速度の高速化が望めない。 However, in a consumer printer system, the feedback gain cannot be increased because the mechanism is not sufficiently rigid, and it is very difficult to achieve high-speed position feed. If the gain of the feedback loop is low, high-speed position feed cannot be realized, and the printing systems disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 cannot increase the printing speed.
従って、本発明は、フィードバックゲインが上げられないような機構においても高速、且つ高精度な印刷媒体の位置送りを実現し、印刷速度を落とすことなく画質劣化を抑えることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an image forming apparatus that realizes high-speed and high-precision position feeding of a print medium even in a mechanism in which the feedback gain cannot be increased, and can suppress deterioration in image quality without reducing the printing speed. The purpose is to do.
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、印刷用ヘッドを主走査方向に移動させ、印刷媒体を副走査方向に移動させ画像を形成する画像形成装置であって、印刷媒体を移動させる印刷媒体搬送装置と、該印刷媒体の動作を制御する搬送制御装置とを有し、該搬送制御装置は、前記印刷媒体を所定の位置までフィードバック制御で移動させ、所定の位置に達すると位置送り動作にて移動させるように前記印刷媒体搬送装置の動作モードを切替えることができる。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention is an image forming apparatus that forms an image by moving a printing head in a main scanning direction and moving a printing medium in a sub scanning direction. A printing medium conveying device to be moved; and a conveyance control device for controlling the operation of the printing medium. The conveying control device moves the printing medium to a predetermined position by feedback control and reaches the predetermined position. The operation mode of the print medium conveying apparatus can be switched so as to be moved by the position feeding operation.
これにより、フィードバックゲインが上げられないような機構においても高速、且つ高精度な印刷媒体の位置送りを実現し、印刷速度を落とすことなく画質劣化を抑えることが可能となる。 As a result, even in a mechanism in which the feedback gain cannot be increased, high-speed and high-precision position feeding of the print medium can be realized, and deterioration in image quality can be suppressed without reducing the printing speed.
また、本発明の画像形成装置において、前記搬送制御装置は、前記動作モードの切替え時に前記印刷媒体搬送装置への指令値を初期設定指令値とし、所定時間経過後に位置送り動作に切替えることができる。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the transport control device may use a command value to the print medium transport device as an initial setting command value when the operation mode is switched, and switch to a position feed operation after a predetermined time has elapsed. .
これにより、所定の位置まで、即ち、目標位置の近傍までの印刷媒体の移動を実現することが可能となる。 Thereby, it is possible to realize the movement of the print medium to a predetermined position, that is, to the vicinity of the target position.
また、本発明の画像形成装置において、前記搬送制御装置は、前記位置送り動作時に前記印刷媒体搬送装置への指令値を前記初期設定指令値から所定量(以下、「増加所定量」と言う。)ずつ増加させることができる。 In the image forming apparatus of the present invention, the transport control device refers to a command value to the print medium transport device during the position feeding operation by a predetermined amount (hereinafter referred to as “increase predetermined amount”) from the initial setting command value. ) Can be increased step by step.
これにより、印刷媒体搬送装置は徐々に動作を開始し、目標位置に到達するまでこの動作を続けることで印刷媒体を所定の位置に送ることが可能となる。 As a result, the print medium conveying device gradually starts to operate, and continues this operation until it reaches the target position, whereby the print medium can be sent to a predetermined position.
また、本発明の画像形成装置において、前記初期設定指令値は、前記印刷媒体搬送装置への指令値を前記印刷媒体搬送装置の停止状態から増加所定量ずつ増加させた場合に、前記印刷媒体搬送装置が動作を開始する時の指令値であっても良い。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the initial setting command value may be the print medium transport when the command value to the print medium transport device is increased by a predetermined amount from the stop state of the print medium transport device. It may be a command value when the apparatus starts operation.
これにより、印刷媒体搬送装置を最小限の駆動力で動作させ、これを基準として位置送り動作を実行することが可能となる。 As a result, it is possible to operate the print medium conveying apparatus with a minimum driving force and execute the position feeding operation based on this.
また、本発明の画像形成装置において、前記搬送制御装置は、前記印刷媒体搬送装置にかかる負荷に基づいて前記増加所定量を決めることができる。 In the image forming apparatus of the present invention, the transport control device can determine the predetermined increase amount based on a load applied to the print medium transport device.
これにより、負荷変動に対して応答性の良い位置送り動作が可能となる。 As a result, a position feed operation with good responsiveness to load fluctuations becomes possible.
また、本発明の画像形成装置において、前記搬送制御装置は、前記印刷媒体搬送装置にかかる負荷に基づいて前記初期設定指令値を変更することができる。 In the image forming apparatus according to the aspect of the invention, the transport control device can change the initial setting command value based on a load applied to the print medium transport device.
これにより、負荷変動に対して更に応答性の良い位置送り動作が可能となる。 This makes it possible to perform a position feed operation with better response to load fluctuations.
また、本発明の画像形成装置において、前記搬送制御装置は、前記印刷媒体が目標位置から所定距離だけ手前に達すると前記増加所定量を変更することができる。 In the image forming apparatus of the present invention, the conveyance control device can change the predetermined increase amount when the print medium reaches a short distance from the target position.
これにより、より正確に印刷媒体を目標位置に到達させるよう制御することが可能となる。 Thereby, it is possible to control the print medium to reach the target position more accurately.
また、本発明の画像形成装置において、前記搬送制御装置は、前記印刷媒体が目標位置に達すると前記印刷媒体搬送装置への指令値を所定の値とすることができる。 In the image forming apparatus of the present invention, the transport control device can set a command value to the print medium transport device to a predetermined value when the print medium reaches a target position.
これにより、印刷媒体が目標位置に到達した後に外乱等によりその位置が動かされる場合に、印刷媒体を元の目標位置に戻すよう制御することが容易に実施される。即ち、印刷媒体を目標位置に合わせることを確実にすることが可能となる。 Thus, when the position of the print medium is moved by disturbance or the like after reaching the target position, control is easily performed so that the print medium is returned to the original target position. That is, it is possible to ensure that the print medium is aligned with the target position.
本発明の画像形成装置により、剛性が低く制御フィードバックゲインを上げることのできない機構においても、フィードバック制御動作と位置送り動作とを切り替え、位置送り動作をパラメータ化することで、高速、且つ高精度な印刷媒体の位置送りを実現し、印刷速度を落とすことなく画質劣化を抑えることが可能となる。 Even in a mechanism with low rigidity and incapable of increasing the control feedback gain, the image forming apparatus of the present invention can switch between the feedback control operation and the position feed operation and parameterize the position feed operation, thereby achieving high speed and high accuracy. The position of the print medium can be realized, and the image quality deterioration can be suppressed without reducing the printing speed.
本発明の実施例について図面を参照して以下で説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔印刷媒体搬送装置の構成〕
図1は、インクジェットプリンタ等の画像形成装置に組み込まれている印刷媒体搬送装置の構成例である。画像形成装置において、印刷媒体は、給紙トレイ等の印刷媒体を保持する機構から一枚ずつ給紙ローラ等の給紙装置等によって繰り出され、図1に示した印刷媒体搬送装置10により搬送され、その搬送方向に直交する方向で移動する印刷用ヘッドによって画像を形成される。
[Configuration of printing medium transport device]
FIG. 1 is a configuration example of a print medium transport device incorporated in an image forming apparatus such as an ink jet printer. In the image forming apparatus, the print medium is fed one by one from a mechanism that holds the print medium such as a paper feed tray by a paper feed device such as a paper feed roller, and is transported by the print
印刷媒体搬送装置10は、モータ駆動プーリー11と、被駆動プーリー12と、タイミングベルト13と、印刷媒体搬送ローラ14と、加圧コロ15と、印刷媒体搬送板16と、印刷用ヘッド17と、コードホイール18と、センサ19とを有する。モータ駆動プーリー11、被駆動プーリー12及びタイミングベルト13は、協働して印刷媒体搬送ローラ14を回転駆動させる手段である。印刷媒体搬送ローラ14及び印刷媒体搬送板16は、印刷媒体を副走査方向に移動させる手段である。加圧コロ15は、印刷媒体搬送ローラ14の上に載せられた印刷媒体を押さえる手段である。印刷用ヘッド17は、主走査方向に移動して印刷媒体に画像を形成する手段である。コードホイール18は、印刷媒体搬送ローラと同軸上に取り付けられており、センサ19を設置する手段である。センサ19は、コードホイール18のパルス数を検出する手段である。
The print
モータ駆動プーリー11は、モータ(後述する図2のモータ110)により駆動され、被駆動プーリー12及びタイミングベルト13と共に印刷媒体搬送ローラ14を回転駆動させる。印刷媒体は、印刷媒体搬送ローラ14が回転することにより、矢印で示されているように図1中の左方向から右方向の副走査方向に、印刷媒体搬送ローラ14と加圧コロ15との間で搬送され、印刷開始位置まで印刷媒体搬送ローラ14及び印刷媒体搬送板16の上を移動する。印刷媒体が印刷開始位置に到達すると、印刷媒体の上に位置する印刷用ヘッド17は、印刷媒体が移動する方向と直交する主走査方向に移動しながら印刷媒体に向けてインクを吐出することで印刷媒体に画像を形成する。印刷用ヘッド17による一主走査方向分の画像形成が終了すると、印刷媒体は、上記と同様の動作で、次の印刷開始位置まで移動させられる。その後、同様に、印刷用ヘッド17は、印刷媒体に対して一主走査方向分の画像形成を実行する。このような動作を繰り返すことで、印刷媒体への画像形成を行う。
The motor-driven pulley 11 is driven by a motor (a
ここで、印刷媒体搬送ローラ14等による印刷媒体の搬送動作には、所定の時間内に印刷媒体を目標位置まで移動させることが必要とされる。この動作を実現するためには、印刷媒体搬送ローラ等によって印刷媒体を高速、且つ高精度に搬送する必要がある。印刷媒体の搬送動作は、形成される画像に応じた副走査方向への印刷媒体の移動量に基づく。印刷媒体の移動量は、印刷媒体搬送ローラ14と同軸上に取り付けられたコードホイール18のパルスをセンサ19によって検出することで計測される。パルス信号の計数は、本実施例では、コードホイール18の回転方向に応じて増減する方式とする。
Here, the printing medium conveyance operation by the printing
〔印刷媒体の移動量の計測及び搬送動作の制御〕
図1のセンサ19によるコードホイール18のパルス検出に基づく印刷媒体の移動量の計測及び搬送動作の制御について、図2を参照して説明する。図2は、図1の印刷媒体搬送装置による印刷媒体の搬送動作を制御する搬送制御装置のブロック図の例である。
[Measurement of printing medium movement and control of conveyance operation]
Measurement of the amount of movement of the print medium and control of the transport operation based on the pulse detection of the
搬送制御装置20は、画像形成装置に組み込まれており、図1の印刷媒体搬送装置10による印刷媒体の搬送動作を制御する装置であって、逓倍器21と、カウンタ22と、演算装置23とを有する。逓倍器21は、印刷媒体搬送装置のセンサによって検出されたパルス信号に対して4逓倍2値化を行う手段である。カウンタ22は、逓倍器21により2値化された信号を計数する手段である。演算装置23は、印刷媒体の移動量をカウンタ22の計数値及び印刷媒体搬送ローラの径等から計算し、その計算結果に基づいて、印刷媒体搬送装置による印刷媒体の搬送動作を制御する駆動指令値を出力する装置である。
The
また、図2において、印刷媒体搬送装置100は、センサ19と、モータ110と、モータ駆動回路120とを有する。センサ19は、図1のセンサ19と同一である。モータ110は、図1のモータ駆動プーリー11を駆動する手段である。モータ駆動回路120は、搬送制御装置20からの駆動指令値を受け、それに応じてモータ110を制御する回路である。
In FIG. 2, the print
印刷媒体搬送装置100において、センサ19は、図1のコードホイール18のパルス信号を検出する。センサ19により検出されたパルス信号は、搬送制御装置20の逓倍器21に入力される。逓倍器21は、入力されたパルス信号に対して4逓倍2値化を行う。次に、カウンタ22は、逓倍器21により2値化された信号を計数する。演算装置23は、カウンタ22の計数値を読み取り、それと本発明による速度プロファイルの設定値との差分値に基づく駆動指令値を印刷媒体搬送装置100へ出力する。本実施例において、駆動指令値は電圧値として出力される。演算装置23から出力された駆動指令値は、印刷媒体搬送装置100のモータ駆動回路120に入力される。モータ駆動回路120は、入力された駆動指令値に応じてモータ110を制御する。即ち、モータ110は、駆動指令値に応じてその回転数を変化させる。モータ110は、図1のモータ駆動プーリー11を駆動する手段であり、更にモータ駆動プーリー11は、印刷媒体を搬送する手段である印刷媒体搬送ローラ14を回転駆動させる手段であるから、結果として、印刷媒体の搬送動作が制御される。搬送制御装置20は、印刷媒体搬送装置100に対して、印刷媒体が所定の目標位置付近に移動するまではフィードバック制御を行い、印刷媒体が目標位置付近まで移動した後は位置送り動作を実行させるよう制御を行う。
In the print
〔印刷媒体が目標位置付近に移動するまでの速度プロファイル〕
印刷媒体が所定の目標位置付近に移動するまでの印刷媒体搬送装置の搬送動作について説明する。印刷媒体搬送装置は、印刷媒体が所定の目標位置付近に移動するまでは、搬送制御装置によってフィードバック制御を為される。一例として、印刷媒体が目標位置付近に移動するまでの速度プロファイルを図3として示す。
[Speed profile until the print medium moves near the target position]
A transport operation of the print medium transport device until the print medium moves to the vicinity of a predetermined target position will be described. The print medium conveyance device is feedback-controlled by the conveyance control device until the print medium moves near a predetermined target position. As an example, a speed profile until the print medium moves near the target position is shown in FIG.
図3の速度プロファイルにおいて、縦軸は搬送速度を表わし、横軸は時間を表わす。また、速度プロファイルは、加速領域(a)、一定速領域(b)、減速領域(c)及び低速度一定領域(d)から成る。加速領域(a)において、搬送速度は、時間T1の間、搬送制御装置によって一定加速度で速度v1まで加速される。次に、一定速領域(b)において、搬送制御装置は、速度v1を目標速度として搬送速度のフィードバック制御を行う。ここで、印刷媒体の移動距離を印刷媒体搬送ローラの径等から換算した目標位置相当のパルス数をPrefとすると、搬送制御装置は、図2の演算装置23において、これと搬送開始から計数されたパルス数Pとの差分を計算する。差分Pref−Pが所定の値P1となった時点で、即ち、印刷媒体搬送装置で搬送される印刷媒体の移動距離が、目標位置に対して、パルス数の差分値P1を印刷媒体搬送ローラの径等から換算した位置に達した時点で、搬送速度は、搬送制御装置によって一定速領域(b)から減速領域(c)へ切り替えられる。減速領域(c)において、搬送速度は、一定減速度で減速され、上記差分Pref−Pが所定の値P2となった時点で、即ち、印刷媒体搬送装置で搬送される印刷媒体の移動距離が、目標位置に対して、パルス数の差分値P2を印刷媒体搬送ローラの径等から換算した位置に達した時点で、搬送制御装置によって減速領域(c)から低速度一定領域(d)へ切り替えられる。次に、低速度一定領域(d)において、搬送制御装置は、速度v2で印刷媒体を搬送するよう印刷媒体搬送装置に対してフィードバック制御を行い、上記差分Pref−Pが所定の値P3となった時点で、即ち、印刷媒体搬送装置で搬送される印刷媒体の移動距離が、目標位置に対して、パルス数の差分値P3を印刷媒体搬送ローラの径等から換算した位置に達した時点で、フィードバック制御による印刷媒体の搬送動作を終了し、図2のモータ駆動回路120への駆動指令値を零又は一定値に変更する。
In the speed profile of FIG. 3, the vertical axis represents the conveyance speed, and the horizontal axis represents time. The speed profile includes an acceleration area (a), a constant speed area (b), a deceleration area (c), and a low speed constant area (d). In the acceleration region (a), the transport speed is accelerated to a speed v1 at a constant acceleration by the transport control device during time T1. Next, in the constant speed region (b), the transport control device performs feedback control of the transport speed with the speed v1 as the target speed. Here, assuming that the number of pulses corresponding to the target position obtained by converting the moving distance of the printing medium from the diameter of the printing medium conveyance roller and the like is P ref , the conveyance control device counts this from the start of conveyance in the
このような速度プロファイルを用いて印刷媒体搬送装置による印刷媒体の搬送速度を制御することにより、所定の目標位置付近まで印刷媒体を移動させる搬送動作を実現する。 By controlling the transport speed of the print medium by the print medium transport apparatus using such a speed profile, a transport operation for moving the print medium to a vicinity of a predetermined target position is realized.
〔印刷媒体が目標位置付近まで移動した後の速度プロファイル〕
図3の速度プロファイルを用いてフィードバック制御によって印刷媒体が所定の目標位置付近まで移動した後の印刷媒体搬送装置の搬送動作について説明する。印刷媒体搬送装置は、印刷媒体が所定の目標位置付近に移動した後は、搬送制御装置によって位置送り動作を実行するよう制御される。一例として、印刷媒体が目標位置付近に移動した後の速度プロファイルを図4として示す。
[Speed profile after the print medium has moved to near the target position]
A transport operation of the print medium transport apparatus after the print medium has moved to the vicinity of a predetermined target position by feedback control using the speed profile of FIG. 3 will be described. The print medium conveyance device is controlled to execute a position feeding operation by the conveyance control device after the print medium has moved to the vicinity of a predetermined target position. As an example, a speed profile after the print medium has moved to the vicinity of the target position is shown in FIG.
印刷媒体の移動距離を印刷媒体搬送ローラの径等から換算した目標位置相当のパルス数であるPrefと、搬送開始から計数されたパルス数Pとの差分Pref−Pが所定の値P3となった後に、搬送制御装置は、図2のモータ駆動回路120への駆動指令値を初期設定指令値C0とする。C0は一定である。所定時間Twが経過した後に、搬送制御装置は、初期設定指令値C0を所定時間毎に増加所定量C1ずつ増加させる。このような動作を、本実施例では「位置送り動作」と呼ぶ。位置送り動作時の図2のカウンタ22の計数値は、図5のようになる。図5において、縦軸は計数値、即ちパルス数を表わし、横軸は時間を表わす。駆動指令値を所定時間毎に所定量ずつ増加させることで、モータは徐々に回転を開始し、印刷媒体が停止目標位置に達するまでこの動作を続け、それにより目標パルス数への到達を実現する。時間t1で印刷媒体が目標位置に到達した後は、搬送制御装置は、図2のモータ駆動回路120への駆動指令値を零にするのではなく、到達時の値又は任意の一定値C2とする。C2は、例えば、目標位置に到達した時の駆動指令値の値S0によって決定され、以下の式、
C2=S0×D ・・・(1)
によって求められる。ここで、Dは、1以下の定数である。
A difference P ref −P between a pulse number P ref which is a pulse number corresponding to a target position obtained by converting the moving distance of the print medium from the diameter of the print medium transport roller and the pulse number P counted from the start of transport is a predetermined value P3. After that, the transport control device sets the drive command value to the
C2 = S0 × D (1)
Sought by. Here, D is a constant of 1 or less.
印刷媒体は、目標位置到達後から一主走査方向分の画像形成が終了するまでの間は、目標位置に止められる。即ち、副走査方向への移動はないので、本来ならば、パルス数が目標パルス数Prefから増減することはない。しかし、目標位置停止後も、搬送制御装置は、パルス数の計数を継続し、目標位置停止後に何らかの原因により計数値が変化する場合には、計数値の変化に応じてモータ駆動回路への駆動指令値を変更する。例えば、図5において、時間t2で計数値が減少する場合には、印刷媒体は目標位置に対して送り方向と逆方向に移動したということであり、搬送制御装置は、印刷媒体を目標位置に送るようにモータを駆動する必要がある。従って、図4のように、搬送制御装置は、モータ駆動回路への駆動指令値C2に対してC3を加える。一方、図5において、時間t4で計数値が増大する場合には、印刷媒体は目標位置に対して送り方向に移動したということであり、搬送制御装置は、印刷媒体を目標位置に戻すようにモータを駆動する必要がある。従って、図4のように、搬送制御装置は、モータ駆動回路への駆動指令値C2からC4を減じる。ここで、C3及びC4は、以下の式、
C3=C0
C4=C0/2
で求められ、モータ等の機構特性に応じて、その値が変更されても良い。この処理によって、印刷媒体を目標位置に合わせることを確実にすることができる。
The print medium is stopped at the target position until the image formation for one main scanning direction is completed after reaching the target position. That is, since there is no movement in the sub-scanning direction, the number of pulses does not increase or decrease from the target number of pulses Pref . However, even after the target position is stopped, the transport control device continues counting the number of pulses. If the count value changes for some reason after the target position stops, the conveyance control device drives the motor drive circuit according to the change in the count value. Change the command value. For example, in FIG. 5, when the count value decreases at time t 2 , this means that the print medium has moved in the direction opposite to the feed direction with respect to the target position, and the transport control device moves the print medium to the target position. It is necessary to drive the motor to send to Therefore, as shown in FIG. 4, the conveyance control device adds C3 to the drive command value C2 to the motor drive circuit. On the other hand, in FIG. 5, when the count value at time t 4 increases, the print medium is that it has moved in the feeding direction with respect to the target position, the transport control unit, so as to return the print medium to the target position It is necessary to drive the motor. Therefore, as shown in FIG. 4, the transport control device subtracts C4 from the drive command value C2 to the motor drive circuit. Here, C3 and C4 are the following equations:
C3 = C0
C4 = C0 / 2
The value may be changed according to the mechanical characteristics of the motor or the like. This process ensures that the print medium is aligned with the target position.
〔指令値の設定〕
ここで、前記初期設定指令値C0の決定方法について、図6を参照して説明する。図6において、左側の縦軸は、図2の搬送制御装置20からモータ駆動回路120へ出力される駆動指令値を示し、右側の縦軸は、図2のカウンタ22の計数値、即ち、印刷媒体の移動距離に相当するパルス数を示し、横軸は時間を示す。図6において、時間t=0であるときに印刷媒体を搬送するためのモータが停止状態であるとして、駆動指令値をモータの停止状態から所定時間毎に所定のステップ幅ずつ増加させる。そのとき、上述したようにモータの回転量をセンサ及びカウンタを介して計数することで検出し、モータが回転を開始する時の駆動指令値を初期設定指令値C0とする。
[Set command value]
Here, a method of determining the initial setting command value C0 will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the left vertical axis indicates the drive command value output from the
次に、位置送り動作時に初期設定指令値C0に所定時間毎に加えられる増加所定量C1の決定方法について説明する。図3の一定速領域(b)において、モータのトルク定数Ke及び抵抗値R等からモータ駆動時に定常的にかかる負荷量は、以下の式、
C1’=(Vv1−Vemf)/R×Ke×A ・・・(2)
で算出される。ここで、Vv1は、一定速領域(b)において搬送制御装置から出力される指令電圧値である。Vemfは、一定速領域(b)でのモータの逆起電力であり、モータの角速度をωとすると、Vemf=Ke×ωから求まる。また、Aは、予め経験的に求められる任意の定数である。(2)式から求められた負荷量C1’を位置送り動作時の増加所定量C1とすることで、負荷変動に対して応答性の良い位置送りが可能となる。
Next, a method for determining the increased predetermined amount C1 added to the initial setting command value C0 every predetermined time during the position feed operation will be described. In the constant speed region (b) of FIG. 3, the load amount that is constantly applied when the motor is driven from the torque constant Ke and the resistance value R of the motor is expressed by the following equation:
C1 ′ = (V v1 −V emf ) / R × Ke × A (2)
Is calculated by Here, V v1 is a command voltage value output from the transport control device in the constant speed region (b). V emf is the counter electromotive force of the motor in the constant speed region (b), and is obtained from V emf = Ke × ω, where ω is the angular velocity of the motor. A is an arbitrary constant determined in advance by experience. By setting the load amount C1 ′ obtained from the equation (2) as the predetermined increase amount C1 during the position feed operation, it is possible to perform position feed with good response to load fluctuations.
また、上述したように算出された負荷量に応じて、前記初期設定指令値C0の値を以下の式(3)のように変更することで、負荷変動に対して更に応答性の良い位置送りが可能となる。 Further, by changing the value of the initial setting command value C0 according to the following equation (3) in accordance with the load amount calculated as described above, position feed with better response to load fluctuations. Is possible.
C0’=C0×(Vv1−Vemf)/R×Ke×B ・・・(3)
ここで、Bは、Aと同じく、予め経験的に求められる任意の定数である。
C0 ′ = C0 × (V v1 −V emf ) / R × Ke × B (3)
Here, B, like A, is an arbitrary constant determined in advance by experience.
また、上記において、位置送り動作時に初期設定指令値C0を所定時間毎に増加所定量C1ずつ増加させると述べたが、印刷媒体が停止目標位置の近傍まで移動した場合に、より正確に印刷媒体を目標位置に到達させるように増加所定量C1の値を変更しても良い。例えば、印刷媒体の移動距離を印刷媒体搬送ローラの径等から換算した目標位置相当のパルス数であるPrefと、搬送開始から計数されたパルス数Pとの差分Pref−Pが10となった時点から位置送り動作を開始した場合に、差分値が10から、目標位置に近づいて5となるまでの間は、増加所定量の値をC1とし、差分値が5から0となるまで、即ち、目標位置に到達するまでは、増加所定量の値をC1/2とする。 In the above description, it has been described that the initial setting command value C0 is increased every predetermined time and increased by a predetermined amount C1 during the position feeding operation. However, when the print medium moves to the vicinity of the stop target position, the print medium is more accurately detected. The value of the increased predetermined amount C1 may be changed so as to reach the target position. For example, the difference P ref −P between P ref , which is the number of pulses corresponding to the target position obtained by converting the moving distance of the print medium from the diameter of the print medium transport roller, and the number of pulses P counted from the start of transport is 10. When the position feed operation is started from the time point until the difference value becomes 10 and approaches the target position and becomes 5, the value of the predetermined increase amount is C1, and until the difference value becomes 5 to 0, That is, the value of the predetermined increase amount is set to C1 / 2 until the target position is reached.
〔変形例〕
上記実施例において、本発明は、印刷用ヘッドを主走査方向に移動させ、印刷媒体を送り機構によって副走査方向に移動させる画像形成装置に関して説明されたが、画像形成装置に限らず、モータ等の駆動装置を使用して位置制御を行う様々な機器に適用可能である。
[Modification]
In the above-described embodiments, the present invention has been described with respect to an image forming apparatus in which the print head is moved in the main scanning direction and the print medium is moved in the sub-scanning direction by the feeding mechanism. However, the present invention is not limited to the image forming apparatus. The present invention can be applied to various devices that perform position control using the above driving device.
また、上記実施例は、DCモータ、ACモータ又はステッピングモータ等のいずれのモータの制御回路に対しても適用可能である。 Moreover, the said Example is applicable also to control circuits of any motors, such as a DC motor, an AC motor, or a stepping motor.
また、本発明は、画像形成装置のハードディスク(HDD)、読出し専用メモリ(ROM)等のメモリに格納されたプログラムによって実現されても良い。即ち、上述したような画像形成装置の印刷媒体の位置送りを実現する画像形成装置用プログラムをコンピュータ等の情報処理装置で実行することにより、本発明の画像形成装置を実現することができる。 The present invention may also be realized by a program stored in a memory such as a hard disk (HDD) or a read-only memory (ROM) of the image forming apparatus. That is, the image forming apparatus of the present invention can be realized by executing an image forming apparatus program that realizes the position feeding of the print medium of the image forming apparatus as described above by an information processing apparatus such as a computer.
10,100 印刷媒体搬送装置
11 モータ駆動プーリー
12 被駆動プーリー
13 タイミングベルト
14 印刷媒体搬送ローラ
15 加圧コロ
16 印刷媒体搬送板
17 印刷用ヘッド
18 コードホイール
19 センサ
110 モータ
120 モータ駆動回路
20 搬送制御装置
21 逓倍器
22 カウンタ
23 演算装置
v1,v2 搬送速度
C0,C1,C2,C3,C4 駆動指令値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 Print medium conveyance apparatus 11
Claims (8)
印刷媒体を移動させる印刷媒体搬送装置と、該印刷媒体の動作を制御する搬送制御装置とを有し、
該搬送制御装置は、前記印刷媒体を所定の位置までフィードバック制御で移動させ、所定の位置に達すると位置送り動作にて移動させるように前記印刷媒体搬送装置の動作モードを切替えることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that forms an image by moving a printing head in a main scanning direction and moving a printing medium in a sub-scanning direction,
A print medium transport device that moves the print medium, and a transport control device that controls the operation of the print medium,
The transport control device moves the print medium to a predetermined position by feedback control, and switches the operation mode of the print medium transport device so as to move by a position feeding operation when the predetermined position is reached. Image forming apparatus.
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