JP2007210688A - 駆動機構制御装置、インクジェット記録装置、画像形成装置、モータの制御方法及び該方法を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、予め駆動指令値と被駆動位置の回転検出位置での駆動開始の駆動指令値を測定し、その値に応じて駆動指令値に補正を行うことで、駆動手段のドライブ回路のばらつきが生じた場合でも高速でかつ高精度な駆動制御動作を実現可能とする。
【解決手段】
本発明の駆動機構制御装置は、被駆動体の駆動を担う駆動手段と、予備駆動動作時における駆動手段の駆動開始位置付近の駆動指令値と被駆動体の駆動状態を予め検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づいて駆動手段の駆動指令値を補正する駆動指令値補正手段とを有する。
【選択図】 図５

Description

本発明は駆動機構制御装置、インクジェット記録装置、画像形成装置、モータの制御方法及び該方法を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に関し、詳細にはインクジェットプリンタ等の画像形成装置における記録媒体搬送装置に使用されるモータの制御技術に関する。

現在、多種の装置の駆動源としてモータが使用されている。特にインクジェット記録装置等の画像記録装置において記録ヘッドを往復動させるための主走査機構、記録媒体を搬送するための副走査機構にモータが使用され、更に当該モータとリニアエンコーダを併用して記録ヘッド及び記録媒体の位置制御及び速度制御が行われている。また、装置の高速化及び高精度化が望まれ、機械的精度に加え、より高度な位置制御が必要となっている。しかし、走査機構の構成部品のばらつきは、駆動系の負荷量、つまり駆動系の静止状態の負荷量や動作状態の負荷量の変動率に影響するため、固定値の制御パラメータを用いて駆動源を制御していると、記録ヘッド及び記録媒体の位置制御及び速度制御に誤差が生じてしまう。このような問題点を解決するために従来よりいくつかの提案がなされている。

その一つとして、特許文献１では、予め測定を行い、その値をもとに制御パラメータ等の変更を行う、つまり駆動系の負荷量を測定して制御パラメータを変更し、製品の有する駆動系負荷への最適化を図る手法が提案されている。また、特許文献２では、機構を予備駆動させて機構を始動させるための指令値を求め、この指令値を初期値として利用する手法が提案されている。
特開２００４−０５０７３５ 特開２００２−３４５２７８

しかしながら、特許文献１，２によれば、高精度な位置送り制御を実現するために停止位置付近での位置の微調節を如何に高速に安定して行うかという重要課題を有している。ところが、モータ駆動ドライバの特性のばらつきによって、制御コントローラから指示される回転開始指令値に対して実際に回転検出位置で検出される回転開始状態にずれが生じ、特にバイポーラトランジスタを使用したモータ駆動ドライバでは、バイポーラトランジスタのオフ時間にばらつきが存在するために、モータ駆動指令値に対しての回転開始状態が大きくばらつき、実際にコントローラからモータを駆動して回転が開始されるまでには特性によって大きくばらつくことになる。ばらつきがあるモータドライバを使用し、位置決めを行った場合にはコントローラから一定の指令値を出力した場合に回転検出位置で非駆動部分が回転を開始する場合、回転を開始しない場合などが存在することとなり、位置の移動時間にばらつきが生じ、指令値に対して回転開始が遅いドライバの場合は、移動に時間を要してしまう。

本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、予め駆動指令値と被駆動位置の回転検出位置での駆動開始の駆動指令値を測定し、その値に応じて駆動指令値に補正を行うことで、駆動手段のドライブ回路のばらつきが生じた場合でも高速でかつ高精度な駆動制御動作を実現可能とする、駆動機構制御装置、インクジェット記録装置、画像形成装置、モータの制御方法及び該方法を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明の駆動機構制御装置は、被駆動体の駆動を担う駆動手段と、予備駆動動作時における駆動手段の駆動開始位置付近の駆動指令値と被駆動体の駆動状態を予め検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づいて駆動手段の駆動指令値を補正する駆動指令値補正手段とを有することに特徴がある。よって、経時変化による特性変化に対応した最適な制御を実現でき、駆動手段のドライブ回路のばらつきが生じた場合でも高速でかつ高精度な駆動制御動作を実現可能となる。ここで、予備駆動動作は、駆動開始位置の駆動指令値の回転状態を検出する際、駆動開始の駆動指令値を同一位置ではなく、計測後に一定間隔駆動した後に測定し、被駆動体の駆動周期の一周に渡って複数の位置で検出を行う動作である。このように予備駆動動作において検出を行うことにより、駆動手段のドライバ等のばらつきがある場合でも停止時間、精度の劣化が少なくなる。

また、駆動指令値補正手段は、検出した駆動指令値と被駆動体の駆動状態から駆動指令値に対して起動初期値として与え、駆動指令値を補正する。よって、駆動手段のドライバ等のばらつきがある場合でも停止時間、精度の劣化が少なくなる。

更に、駆動手段の設置環境温度を測定する温度センサを設け、駆動指令値補正手段による駆動指令値の補正は温度センサの検出値が一定値以上変化した場合に行うことにより、温度変化による回路特性変化に応じて駆動指令値の補正を行うことが可能となり、余分な補正による誤動作の確率も減らすことが可能となり、高精度な駆動制御を実現可能となる。

また、時間計測を行う計時装置を設け、駆動指令値補正手段による駆動指令値の補正を一定時間経過後に行うことにより、駆動機構の経時変化に対応して補正を実施することが可能となり高精度な駆動制御を実現可能となる。

更に、駆動指令値補正手段による駆動指令値の補正は駆動手段の駆動以外のタイミングで行うことにより、駆動手段の駆動中に補正を行わないことにより、駆動性能に影響を与えることなく補正が可能となり高精度な駆動制御を実現可能となる。

また、別の発明としてのインクジェット記録装置は、記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、この記録媒体搬送手段の駆動を行う駆動手段と、予備駆動動作時駆動手段の駆動開始位置付近の駆動指令値と被駆動体の回転状態を予め検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づいて駆動手段の駆動指令値を補正する駆動指令値補正手段とを有する。よって、インクジェット記録装置の記録媒体搬送手段において、予備駆動動作によって駆動指令値に対する被駆動体の回転状態を把握することが可能で、その値を元に補正を行うことが可能であり、駆動手段ごと、駆動手段の経時変化による特性変化に対応した最適な制御を実現することが可能となる。

更に、別の発明としてのインクジェット記録装置は、キャリッジを移動するキャリッジ移動手段と、このキャリッジ移動手段の駆動を行う駆動手段と、予備駆動動作時駆動手段の駆動開始位置付近の駆動指令値と被駆動体の回転状態を予め検出する検出手段と、この検出手段による検出結果に基づいて駆動手段の駆動指令値を補正する駆動指令値補正手段とを有する。よって、インクジェット記録装置のキャリッジ移動手段において、予備駆動動作によって駆動指令値に対する被駆動体の回転状態を把握することが可能で、その値を元に補正を行うことが可能であり、駆動手段ごと、駆動手段の経時変化による特性変化に対応した最適な制御を実現することが可能となる。

また、別の発明としての画像形成装置は、上記インクジェット記録装置のインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成することに特徴がある。よって、画像形成装置の駆動手段において、予備駆動動作によって駆動指令値に対する被駆動体の回転状態を把握することが可能で、その値を元に補正を行うことが可能であり、駆動手段ごと、駆動手段の経時変化による特性変化に対応した最適な制御を実現することが可能となる。

更に、別の発明としてのモータの制御方法によれば、モータの予備駆動動作時モータ駆動開始位置付近のモータ駆動指令値とモータの駆動状態を予め検出し、検出結果に基づいてモータ駆動指令値を補正する。よって、経時変化による特性変化に対応した最適な制御を実現でき、モータのドライブ回路のばらつきが生じた場合でも高速でかつ高精度なモータの駆動制御動作を実現可能となる。

また、別の発明として、コンピュータに、モータを駆動源として使用して機構を駆動する機器におけるモータの制御方法を実行させるためのプログラムであって、モータの予備駆動動作時、モータ駆動開始位置付近のモータ駆動指令値とモータの駆動状態を予め検出する手順と、検出結果に基づいてモータ駆動指令値を補正する手順とを実行させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に特徴がある。よって、本発明の駆動機構制御方法を実行させるプログラムが記録した記録媒体を用いることにより、既存のシステムを変えることなく、制御システムを汎用的に構築することができる。

本発明は、予備駆動動作によって駆動手段の駆動指令値に対する被駆動体の回転状態を把握することが可能で、その値を元に補正を行うことが可能であり、駆動手段ごと、駆動手段の経時変化による特性変化に対応した最適な制御を実現することが可能となり、駆動手段のドライブ回路のばらつきが生じた場合でも高速でかつ高精度な駆動制御動作を実現可能となる。

図１は本発明の一実施の形態例に係る駆動機構制御装置を適用する駆動機構の構成例を示す概略図である。同図に示す駆動機構は印字装置の記録媒体搬送機構を例とする。同図において、駆動モータ軸（図示せず）に取り付けられ回転駆動されるモータ駆動プーリ１１が回転することによって、タイミングベルト１２を介して、記録媒体搬送軸（図示せず）に取り付けられた被駆動軸プーリ１３が回転駆動され、被駆動プーリ１３上に設置されたコードホイール１４も同時に回転する。コードホイール１４上のエンコーダスリット（図示せず）を光学センサ１５によって検出することで記録媒体搬送駆動軸の回転量、すなわち記録媒体搬送の移動量を得ることができる。コードホイール１４と光学センサ１５からなるエンコーダによって得られた位置情報を元に制御量の演算を行う駆動機構制御装置は、目標とする位置まで記録媒体搬送軸上の記録媒体の移動を行う場合に、モータドライバに対して制御指令値を与えてモータを回転駆動することで、目標位置への記録媒体搬送を実現する。このような駆動機構の一例である記録媒体搬送機構において、目標位置までの記録媒体搬送を実現するには、目標位置付近までは高速に移動し、目標位置付近で位置の微調を行い、目標位置への移動を実現する方法が一般的である。この際に、目標位置到達付近の微調時に如何に時間をかけずに精度良く目標位置の到達できるかが問題となる。

通常、モータを駆動するモータドライバ回路にバイポーラトランジスタを用いるような場合は、バイポーラトランジスタの特性上規格値内の特性であってもスイッチング速度、特にオフ時間にばらつきが生じる。このばらつきについて図２を用いて以下に説明する。なお、以下に示すＰＷＭ値とはデューティー比のパルス幅の設定値であり、例えば８１９２階調の場合は４０９６がデューティー５０％の出力となるＰＷＭ幅の設定値である。図２に示すバイポーラトランジスタを用いたモータドライバ回路のドライバ特性おいて、入力信号が入力ＰＷＭ値のように与えられた場合、理想的には出力理想ＰＷＭ値のような状態になることが好ましい。しかし、実際は出力ＰＷＭ値のようにオフ時間の遅れが容易に発生してしまう。これはモータの駆動指令値がデューティー２０％としたときに、ドライバのばらつきによって出力デューティーは２０％から２５％程度まで変動してしまうからである。よって、停止位置付近では停止状態もしくはそれに近い状態で正転逆転方向へ位置を制御しながら目標位置への紙搬送を実現することになるが、図２に示すようにモータ駆動ドライバの特性にばらつきがあるため、更に静止摩擦のばらつき、駆動軸の負荷ばらつき等の影響によって、モータの回転指令値に対して被駆動軸の回転開始指令値の値がドライバ毎に一定の値とはならない。例えば、図３は横軸にモータの駆動指令値であるＰＷＭ値、縦軸にエンコーダ出力パルスのカウント値を示し、図中のデータは複数回計測を行った結果を重ねて表示したものである。同図からわかるように、モータドライバ回路の違いによって、エンコーダパル数が検出されて被駆動軸が回転を始めるＰＷＭ値が異なるような状態となる。図３の（ａ）においてはカウント値が１を示す、つまり被駆動軸が回転を始めるＰＷＭ値の値は１０から１５程度であるのに対して、図３の（ｂ）においては３０から４０程度の値となっている。このように同じ型番のバイポーラトランジスタを使用し、同一の機構上で測定を行っているにもかかわらず、被駆動軸が回転を開始するＰＷＭ値はおよそ２倍もの違いが存在している。モータドライバ回路のばらつきがある場合にこのモータドライバ回路を使用して位置移動制御を行うと、被駆動軸が回転を始めるＰＷＭ値が大きい値のモータドライバ回路、例えば図３の（ｂ）の特性のようなモータドライバ回路の場合、モータの回転方向を切り替え目標位置に到達しようとした場合に逆方向に回転を開始するまでに時間がかかることとなり、目標位置への到達時間が長くなってしまう。

また、図３と同一の機構に対してドライバ特性を変更して位置移動動作を行った場合の結果を図４に示す。図４の（ａ）,（ｂ)は入力指令値に対して回転開始のＰＷＭ値の値が大きい場合の目標位置付近における停止動作の状態を示す特性図である。同図からわかるように、ＰＷＭ値が正の値の場合に目標位置との偏差は正方向へ移動し、ＰＷＭ値が負の値の場合は逆転方向へ移動する。図中、時間０．１６秒付近までは高速に移動を行っている状態から減速しているために一旦ＰＷＭ値がマイナス側に振れ、その後、目標位置に到達していないために再度正転方向へ移動するためにＰＷＭ値がプラス側に出力されている。しかし、ここで回転を開始するＰＷＭ値が高いためにＰＷＭ値がプラス側に出力された後も正方向へ回転を開始するのが遅れ、目標位置への到達が遅くなっている。これに対して、回転開始ＰＷＭ値が低い値の場合には、ＰＷＭ値の変化にエンコーダ出力の追従が早くなるために目標位置への到達が早くなっていることがわかる。

そこで、本発明においては、図３に示すような駆動指令値に対する被駆動部分の回転開始指令値を予め検出動作によって検出し、その値を元に駆動指令値であるＰＷＭ値を補正する。

図５は本発明の一実施の形態例に係る駆動機構制御装置の構成を示すブロック図である。同図に示す本実施の形態例の駆動機構制御装置１００は、ＣＰＵ１０１と、ＣＰＵ１０１が実行する制御プログラムやその他のデータを記憶するＲＯＭ１０２と、制御プログラムなどを実行する作業メモリであるＲＡＭ１０３と、モータなどの駆動手段１０４の駆動を制御するドライバ１０５と、駆動手段１０４によって駆動する駆動機構の駆動状態を監視する駆動状態監視手段１０６と、図１の光学センサ１５からのセンサ出力パルス数をカウントするカウンタ１０７と、駆動手段１０４の設置環境温度を測定する温度センサ１０８からの温度検出信号に基づいて設置環境温度を検出する温度検出手段１０９と、時間を計時するタイマ１１０と、各検出結果に基づいて駆動手段１０４の駆動指令値を補正する駆動指令値補正手段１１１とを含んで構成され、それぞれ内部バス１１２を介して接続されている。

このような構成を有する本実施の形態例の駆動機構制御装置１００によれば、駆動手段１０４の回転情報は図１に示すように駆動軸上に取り付けたエンコーダホイール上に施されたスリットを光学センサ１５で検知し、センサ出力パルス数をカウンタ１０７でカウントすることで駆動軸の回転量を測定する。この回転量をもとに駆動指令値補正手段１１１により、駆動手段１０４に付与する駆動量を計算し、ドライバ１０５へ駆動指令値の設定を行うことで駆動手段１０４が回転駆動され、所望の移動量だけ駆動軸を回転させることで目標位置までの移動制御を可能とする。そして、駆動状態監視手段１０６による駆動機構の駆動状態、例えば印字動作に合わせて、上述する駆動機構制御装置１００による駆動制御を実行することで、駆動動作、例えば印字動作が可能となる。また、後述する温度変化処理動作によって、このような動作中に温度センサ１０８による温度の変化を動作ごとに監視して温度に基づいて駆動開始時のＰＷＭ値の変更を実施できる。更に、このような駆動機構制御動作をタイマ１１０による後述する経時処理動作によって適切な時に実行することも可能となる。

次に、本実施の形態例の駆動機構制御装置における予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作について図６の当該動作フローに従って説明する。同図において、電源投入後等の印字動作以外のタイミングで、一回の測定では測定誤差や測定場所の影響が考えられるために駆動開始のＰＷＭ値を求めるためにＮ（Ｎは正の整数）回の測定を実施する。またカウント値が１になった時点のＰＷＭ値の記憶を複数回行い、その平均値を駆動開始ＰＷＭ値とするが、カウント値が１になった時点でカウントをクリアして測定を繰り返した場合はほとんど同じ場所で測定することになるので、カウンタ値がある一定値Ｎだけ進んだ状態で次の測定を開始することとする。また、定数Ｃは計測動作時のＰＷＭ値の増加量であり、計測時間に十分余裕がある場合は１で良いが、計測時間が長くなるためにＰＷＭ値分解能が８１９２の場合は４程度とする。この値はＰＷＭ値の分解能や駆動対象の摩擦等によって変更するものとする。

先ず、図６において、初期状態として、ＰＷＭ値、測定回数、カウンタ値を０にクリアする（ステップＳ１０１）。次に、測定回数を所望の測定回数Ｎと比較し（ステップＳ１０２）、所望の測定回数Ｎに達している場合は、記憶したＰＷＭ値の平均を計算して処理を終了する（ステップＳ１０２；ＹＥＳ、ステップＳ１０３）。所望の測定回数Ｎに達していない場合は（ステップＳ１０２；ＮＯ）、前回のＰＷＭ値に定数Ｃを加算し、その値をＰＷＭ値としてドライバに設定する（ステップＳ１０４）。ＰＷＭ値のこの時点でモータドライバはＰＷＭ値に相当するトルクを発生する。そして、カウンタ値を読み込む（ステップＳ１０５）。読み込んだカウンタ値が１であるかを確認し（ステップＳ１０６）、１である場合はそのときのＰＷＭ値を記憶する（ステップＳ１０６；ＹＥＳ、ステップＳ１０７）。１でない場合は次に移動距離であるカウント数ｎと比較を行い（ステップＳ１０８）、カウンタ値がｎに達していない場合は（ステップＳ１０８；ＮＯ）、ＰＷＭ値に一定値Ｃを加算して（ステップＳ１０９）、測定回数比較のステップ１０２へ戻る。カウント数がｎに達していた場合は（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、カウンタ値、ＰＷＭ値を０にクリアし（ステップＳ１１０，Ｓ１１１）、測定回数に１を加え（ステップＳ１１２）、測定回数比較のステップＳ１０２へ戻る。

このとき、フロー中の一回の計測ごとに進めるカウンタの値ｎと測定回数の値Ｎの関係をコードホイール一周のパルス数をＰｎとしたときに、

Ｐｎ＝（Ｎ×ｎ）／Ｉ Ｉ：正の整数

の式が成り立つＮとｎの値とすることで、被駆動軸一回転に渡り計測した値の平均値を使用できることとなり、被駆動軸の負荷変動による回転開始駆動値の変動に対しても平均値を使用することが可能となり、ばらつきの少ない駆動開始ＰＷＭ値を得ることができる。計測に要する時間が無い場合は、Ｉの値を０＜１としても良いが、Ｎ及びｎの値をあまり小さくすると同じ負荷等の条件のみでの計測となるため、ある程度以上大きな値とすることが必要である。このような動作フローによる予備駆動動作によって駆動開始のＰＷＭ値を求めることができる。

次に、予備駆動動作で求めた駆動開始ＰＷＭ値を使用して、位置移動動作時にドライバに与えるＰＷＭ値の補正について説明する。なお、下式において、予備駆動動作で求めた回転開始ＰＷＭ値をＰｄとし、位置移動動作時に制御演算処理によって求められたＰＷＭ値をＰｃとしたときにドライバに与えるＰＷＭ値のＰを以下の式で求める。また、Ｐlimはドライバに与える補正値の最大値である。このＰlimの値は予め移動動作を行うなどして、移動、停止時に振動を起さない値を予め計測し、決定するものとする。また、このような補正は電源投入後の印字前等に行うこととする。

Ｐｄ＞Ｐlim のとき
Ｐ＝Ｐｃ＋（Ｐｄ−Ｐlim） とし、
Ｐｄ≦Ｐlim のとき
Ｐ＝Ｐｃ とする。

このようにエンコーダ検出値から求めた制御量であるＰＷＭ値に対して計算で求めた値をオフセットとして補正を実施することでドライバ特性等にばらつきがあった場合でも停止位置への高速な移動が実現可能となる。また、補正を実施するタイミングとしては、トランジスタのオンオフ特性は温度によって変化するため、機器内に図５の温度センサ１０８を設置し、温度がある一定以上変化した場合にトランジスタ特性が変化し、停止位置精度に影響を与えることが考えられるため、温度が一定値以上変化した場合に補正を行う。

次に、本実施の形態例の駆動機構制御装置における温度変化に伴って駆動開始時のＰＷＭ値の補正を実施する温度変化処理動作について当該動作フローの図７に従って説明する。

図７において、先ず、前回制御動作実施時の計測温度PreTempを記憶する（ステップＳ２０１）。今回計測した計測温度Tempを記憶する（ステップＳ２０２）。そして、今回計測した計測温度Tempと前回計測した計測温度PreTempの差分dTempを求めて記憶する（ステップＳ２０３）。この差分dTempの絶対値|dTemp|を取り記憶する（ステップＳ２０４）。次に、予め設定した閾値Stempと絶対値|dTemp|を比較し（ステップＳ２０５）、絶対値|dTemp|が大きい場合は（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作へ移行して検出結果をもとに上述したＰＷＭ値の補正を行う（ステップＳ２０６，Ｓ２０７）。絶対値|dTemp|が小さい場合は処理を終了して図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作は行わない（ステップＳ２０５；ＮＯ）。なお、閾値Stempの値はモータドライバ特性の温度に対する変化量を予め実験等によって求めた値である。以上の処理を制御周期もしくは、一定間隔ごとに実行する。このような処理によって所定の許容範囲を超えた温度変化があった場合にＰＷＭ値の補正処理が実行され、常に精度の高い印字動作が可能となる。

また、機構自体の特性変化によっても回転開始モータ駆動指令値が変化することが予想され、カウンタ等を有して時間経過を観測し、ある一定時間が経過した場合に補正を実施する。

次に、本実施の形態例の駆動機構制御装置における経時に伴って駆動開始時のＰＷＭ値の補正を実施する経時処理動作について当該動作フローの図８に従って説明する。通常印字動作に加え、図５のタイマ１１０において時間計測を行う。この時間計測結果を用いて図８に示す動作フローに沿って処理を実施する。図５のタイマ１１０の値はあるクロックに応じてフリーランでカウントアップし、リセット信号によってリセットされるものとする。

図８において、先ず、図５のタイマ１１０のカウント値Countと予め設定した設定値SCountを比較し（ステップＳ３０１）、カウンタ値Countが設定値SCountより大きい場合は（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作へ移行して検出結果をもとに上述したＰＷＭ値の補正を行う（ステップＳ３０２，Ｓ３０３）。そして、Countの値をリセットしてステップＳ３０１に戻る（ステップＳ３０４）。カウンタ値Countが設定値SCountより小さい場合は処理を終了して図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作は行わない（ステップＳ３０１；ＮＯ）。このように一定時間ごとに繰り返し、Countの値が設定値SCountより大きくなった場合はＰＷＭ値の補正を行う。よって、このような処理を制御周期もしくは一定間隔ごとに実行する。なお、設定値SCountの値は絶対時間としては２４時間程度の時間間隔とする。この処理によって一定時間ごとに補正処理が実行され、常に精度の高い印字動作が可能となる。

次に、所定の許容範囲を超えた温度変化もしくは所定時間の経過のどちらかの条件を満たした場合に予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作及びＰＷＭ値補正処理を実行する場合の動作について当該動作フローの図９に従って説明する。

図９において、先ず、前回制御動作実施時の計測温度PreTempを記憶する（ステップＳ４０１）。今回計測した計測温度Tempを記憶する（ステップＳ４０２）。そして、今回計測した計測温度Tempと前回計測した計測温度PreTempの差分dTempを求めて記憶する（ステップＳ４０３）。この差分dTempの絶対値|dTemp|を取り記憶する（ステップＳ４０４）。次に、予め設定した閾値Stempと絶対値|dTemp|を比較し（ステップＳ４０５）、絶対値|dTemp|が大きい場合は（ステップＳ４０５；ＹＥＳ）、図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作へ移行して検出結果をもとに上述したＰＷＭ値の補正を行う（ステップＳ４０６，Ｓ４０７）。一方、絶対値|dTemp|が小さい場合（ステップＳ４０５；ＮＯ）、図５のタイマ１１０のカウント値Countと予め設定した設定値SCountを比較し（ステップＳ４０８）、カウンタ値Countが設定値SCountより大きい場合は（ステップＳ４０８；ＹＥＳ）、図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作へ移行して検出結果をもとに上述したＰＷＭ値の補正を行う（ステップＳ４０６，Ｓ４０７）。そして、Countの値をリセットしてステップＳ３０１に戻る（ステップＳ４０９）。カウンタ値Countが設定値SCountより小さい場合は処理を終了して図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作は行わない（ステップＳ４０８；ＮＯ）。以上の処理を制御周期もしくは一定間隔ごとに実行する。この処理によって所定の許容範囲を超えた温度変化があった場合もしくは一定時間ごとに補正処理が実行され、常に精度の高い印字動作が可能となる。

次に、予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作及びＰＷＭ値補正処理を実行するタイミングを、所定の許容範囲を超えた温度変化もしくは所定時間の経過のどちらかの条件を満たした場合に、更に駆動機構の駆動状態、例えば画像記録装置の印字状態に応じて変更する場合の動作について当該動作フローの図１０に従って説明する。

図１０において、先ず、前回制御動作実施時の計測温度PreTempを記憶する（ステップＳ５０１）。今回計測した計測温度Tempを記憶する（ステップＳ５０２）。そして、今回計測した計測温度Tempと前回計測した計測温度PreTempの差分dTempを求めて記憶する（ステップＳ５０３）。この差分dTempの絶対値|dTemp|を取り記憶する（ステップＳ５０４）。次に、予め設定した閾値Stempと絶対値|dTemp|を比較し（ステップＳ５０５）、絶対値|dTemp|が大きい場合は（ステップＳ５０５；ＹＥＳ）、現在印字中か否かを確認する（ステップＳ５０６）。一方、絶対値|dTemp|が小さい場合（ステップＳ５０５；ＮＯ）、図５のタイマ１１０のカウント値Countと予め設定した設定値SCountを比較し（ステップＳ５０７）、カウンタ値Countが設定値SCountより大きい場合は（ステップＳ５０７；ＹＥＳ）、現在印字中か否かを確認する（ステップＳ５０６）。印字中の場合は印字中で無い場合になるまでステップＳ５０６を繰り返し行う（ステップＳ５０６；ＹＥＳ）。印字中で無い場合は（ステップＳ５０６；ＮＯ）、印字キューにデータがあるか否かを確認する（ステップＳ５０８）。印字キューにデータがある場合（ステップＳ５０８；ＮＯ）つまり印刷待ちのデータがある状態はステップＳ５０６に戻り、印字キューが空である場合は（ステップＳ５０８；ＹＥＳ）、図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作へ移行して検出結果をもとに上述したＰＷＭ値の補正を行う（ステップＳ５０９，Ｓ５１０）。そして、Countの値をリセットして処理を終了する（ステップＳ５１１）。ステップＳ５０７でカウンタ値Countが設定値SCountより小さい場合は（ステップＳ５０７；ＮＯ）、処理を終了して図６に示す予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作は行わない。以上の動作フローによって印字中に補正処理に影響を与えることなく、補正処理が可能となり、精度の高い印字動作が可能となる。

次に、図１１は本発明の駆動機構制御方法を実行させるプログラムを起動するための具体的な装置の構成を示すブロック図である。つまり、同図は上記実施の形態例における駆動機構制御方法によるソフトウェアを実行させるマイクロプロセッサ等から構築されるハードウェアを示すものである。同図において、駆動機構制御システムはインターフェース（以下Ｉ／Ｆと略す）２０１、ＣＰＵ２０２、ＲＯＭ２０３、ＲＡＭ２０４、表示装置２０５、ハードディスク２０６、キーボード２０７及びＣＤ−ＲＯＭドライブ２０８を含んで構成されている。また、汎用の処理装置を用意し、ＣＤ−ＲＯＭなどの読取可能な記録媒体２０９には、本発明の駆動機構制御方法を実行させるプログラムが記憶されている。更に、Ｉ／Ｆ２０１を介して外部装置から制御信号が入力され、キーボード２０７によって操作者による指令又は自動的に本発明のプログラムが起動される。そして、ＣＰＵ２０２は当該プログラムに従って上述の駆動機構制御方法に伴う制御処理を施し、その処理結果をＲＡＭ２０４やハードディスク２０６等の記憶装置に格納し、必要により表示装置２０５などに出力する。以上のように、本発明の駆動機構制御方法を実行させるプログラムが記録した記録媒体を用いることにより、既存のシステムを変えることなく、制御システムを汎用的に構築することができる。

なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。

本発明の一実施の形態例に係る駆動機構制御装置を適用する駆動機構の構成例を示す概略図である。 モータドライバ回路における出力ＰＷＭ値のばらつきの様子を示す波形図である。 同一バイポーラトランジスタのドライバ回路における２つの駆動機構におけるＰＷＭ値とエンコーダ出力パルスのカウント値との関係を示す特性図である。 同一バイポーラトランジスタのドライバ回路における２つの駆動機構におけるＰＷＭ値と目標位置移動の様子を示す特性図である。 本発明の一実施の形態例に係る駆動機構制御装置の構成を示すブロック図である。 本実施の形態例の駆動機構制御装置における予備駆動動作による駆動開始ＰＷＭ値検出動作を示すフローチャートである。 本実施の形態例の駆動機構制御装置における温度変化に伴って駆動開始時のＰＷＭ値の補正を実施する温度変化処理動作を示すフローチャートである。 本実施の形態例の駆動機構制御装置における経時に伴って駆動開始時のＰＷＭ値の補正を実施する経時処理動作を示すフローチャートである。 本実施の形態例の駆動機構制御装置における温度変化及び経時に伴って駆動開始時のＰＷＭ値の補正を実施する処理動作を示すフローチャートである。 本実施の形態例の駆動機構制御装置における温度変化及び経時並びに駆動機構の駆動状態に伴って駆動開始時のＰＷＭ値の補正を実施する処理動作を示すフローチャートである。 本発明の駆動機構制御方法を実行させるプログラムを起動するための具体的な装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１；モータ駆動プーリ、１２；タイミングベルト、
１３；被駆動プーリ、１４；コードホイール、１５；光学センサ、
１００；駆動機構制御装置、１０１；ＣＰＵ、１０２；ＲＯＭ、
１０３；ＲＡＭ、１０４；駆動手段、１０５；ドライバ、
１０６；駆動状態監視手段、１０７；カウンタ、
１０８；温度センサ、１０９；温度検出手段、１１０；タイマ、
１１１；内部バス。

Claims (11)

1. 被駆動体の駆動を担う駆動手段と、
   予備駆動動作時における前記駆動手段の駆動開始位置付近の駆動指令値と被駆動体の駆動状態を予め検出する検出手段と、
   該検出手段による検出結果に基づいて駆動手段の駆動指令値を補正する駆動指令値補正手段と
   を有することを特徴とする駆動機構制御装置。
2. 前記予備駆動動作は、駆動開始位置の駆動指令値の回転状態を検出する際、駆動開始の駆動指令値を同一位置ではなく、計測後に一定間隔駆動した後に測定し、被駆動体の駆動周期の一周に渡って複数の位置で検出を行う動作である請求項１記載の駆動機構制御装置。
3. 前記駆動指令値補正手段は、検出した駆動指令値と被駆動体の駆動状態から駆動指令値に対して起動初期値として与え、駆動指令値を補正する請求項１記載の駆動機構制御装置。
4. 前記駆動手段の設置環境温度を測定する温度センサを設け、前記駆動指令値補正手段による駆動指令値の補正は、前記温度センサの検出値が一定値以上変化した場合に行う請求項１〜３のいずれかに記載の駆動機構制御装置。
5. 時間計測を行う計時装置を設け、前記駆動指令値補正手段による駆動指令値の補正は、一定時間経過後に行う請求項１〜４のいずれかに記載の駆動機構制御装置。
6. 前記駆動指令値補正手段による駆動指令値の補正は、前記駆動手段の駆動以外のタイミングで行う請求項１〜５のいずれかに記載の駆動機構制御装置。
7. 記録媒体を副走査方向に搬送させて主走査方向に移動するキャリッジに搭載したインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体に印字を行うインクジェット記録装置において、
   記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、
   該記録媒体搬送手段の駆動を行う駆動手段と、
   予備駆動動作時、前記駆動手段の駆動開始位置付近の駆動指令値と被駆動体の回転状態を予め検出する検出手段と、
   該検出手段による検出結果に基づいて駆動手段の駆動指令値を補正する駆動指令値補正手段と
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 記録媒体を副走査方向に搬送させて主走査方向に移動するキャリッジに搭載したインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体に印字を行うインクジェット記録装置において、
   キャリッジを移動するキャリッジ移動手段と、
   該キャリッジ移動手段の駆動を行う駆動手段と、
   予備駆動動作時、前記駆動手段の駆動開始位置付近の駆動指令値と被駆動体の回転状態を予め検出する検出手段と、
   該検出手段による検出結果に基づいて駆動手段の駆動指令値を補正する駆動指令値補正手段と
   を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
9. 請求項７又は８に記載のインクジェット記録装置のインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
10. モータを駆動源として使用して機構を駆動する機器におけるモータの制御方法であって、
    前記モータの予備駆動動作時、モータ駆動開始位置付近のモータ駆動指令値と前記モータの駆動状態を予め検出し、検出結果に基づいてモータ駆動指令値を補正することを特徴とするモータの制御方法。
11. コンピュータに、モータを駆動源として使用して機構を駆動する機器におけるモータの制御方法を実行させるためのプログラムであって、
    前記モータの予備駆動動作時、モータ駆動開始位置付近のモータ駆動指令値と前記モータの駆動状態を予め検出する手順と、検出結果に基づいてモータ駆動指令値を補正する手順とを実行させるプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images